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フィジカルAI関連の最新論文を、日本語のひとことで。原題は英語です。
最新論文: 2024/1/1 ／ arXivを3時間ごとに自動収集
📖 UMIデバイス・カタログ(日本語版)UMI式データ収集デバイスと主要データセットを日本語で俯瞰 →- 論文変形物体マニピュレーションロボティクス
小さな環境拘束下における変形可能な線状物体の形状制御のためのリアルタイム接触状態推定
変形可能な線状物体をロボットで環境の治具に接触させて形状制御する際、加えた力と検出した接触力の依存関係を利用して接触の成立と変化をリアルタイムに推定し、異常を自動で回避・検出・修正する適応的形状制御を実現した。
原題: Real-time Contact State Estimation in Shape Control of Deformable Linear Objects under Small Environmental Constraints ／ Kejia Chen, Zhenshan Bing, Yansong Wu 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
オープンワールドにおける関節物体の適応的モバイルマニピュレーション
実世界のドアやキャビネットなどの関節物体を操作するため、行動クローニングとオンライン学習を組み合わせた適応学習フレームワークと低コストなモバイルマニピュレーションシステムを開発し、成功率を50%から95%に向上させた。
原題: Adaptive Mobile Manipulation for Articulated Objects In the Open World ／ Haoyu Xiong, Russell Mendonca, Kenneth Shaw 他
日本語で読む → - 論文音響認識eess.AS
移動するヒューマノイドロボットのためのマイクロホンアレイ処理による到来方向推定
移動するヒューマノイドロボットに搭載したマイクロホンアレイの運動を考慮した信号モデルを提案し、運動補償と運動活用の2手法で到来方向推定精度を向上させた。
原題: Direction of Arrival Estimation Using Microphone Array Processing for Moving Humanoid Robots ／ Vladimir Tourbabin, Boaz Rafaely
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
Multi-FLEX: マルチロボット応用のための反応的動作計画を可能にする自動タスクシーケンス実行フレームワーク
産業用マルチロボット向けに、タスク計画と反応的動作計画を統合し、衝突回避とタスク制約を両立させるフレームワークを提案。2台の6自由度ロボットによるバリ取り作業で有効性を示した。
原題: Multi-FLEX: An Automatic Task Sequence Execution Framework to Enable Reactive Motion Planning for Multi-Robot Applications ／ Gaurav Misra, Akihiro Suzumura, Andres Rodriguez Campo 他
日本語で読む → - 論文群制御機械学習
災害対応UAV群における戦略的IoT配置カバレッジのためのメタ強化学習
災害時のUAV群が地上IoTデバイスからデータ収集する際、戦略的地点のカバレッジを確保しつつエネルギー消費を最小化する経路計画を、メタ強化学習でリアルタイムに解く手法を提案した。
原題: Meta Reinforcement Learning for Strategic IoT Deployments Coverage in Disaster-Response UAV Swarms ／ Marwan Dhuheir, Aiman Erbad, Ala Al-Fuqaha
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
R×R: サンプリングベースのリセット分布と模倣事前学習による強化学習の高速探索
サンプリングベースの計画で状態空間を探索し、その構造を強化学習の初期化と模倣事前学習に利用することで、複雑な器用マニピュレーションを実機で実現した。
原題: R$\times$R: Rapid eXploration for Reinforcement Learning via Sampling-based Reset Distributions and Imitation Pre-training ／ Gagan Khandate, Tristan L. Saidi, Siqi Shang 他
日本語で読む → - 論文レスキューロボットロボティクス
人間検出のためのジェスチャー制御ロボット
倒壊した建物の下敷きになった被災者を検出するため、ハンドジェスチャーで操作できるロボットを設計した。人が入れない場所にアクセスし、瓦礫の下に閉じ込められた人を検出して救助隊に通知する。
原題: Gesture Controlled Robot For Human Detection ／ Athira T. S, Honey Manoj, R S Vishnu Priya 他
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
DiffClone: 拡散モデルによる方策学習で強化したロボット行動クローニング
拡散モデルを用いた条件付き方策学習により、オフライン実演データからのロボット行動クローニングを強化するDiffCloneを提案し、実機オンライン評価で有効性を検証した。
原題: DiffClone: Enhanced Behaviour Cloning in Robotics with Diffusion-Driven Policy Learning ／ Sabariswaran Mani, Sreyas Venkataraman, Abhranil Chandra 他
日本語で読む → - 論文自動運転/模倣学習AI
SwapTransformer: OSHAデータセットを用いた模倣学習による高速道路追い越し戦術プランナーモデル
高速道路での車線変更・追い越し判断を模倣学習で学習するSwapTransformerを提案し、シミュレーションでMLPや自己注意ネットワークより優れることを示した。
原題: SwapTransformer: highway overtaking tactical planner model via imitation learning on OSHA dataset ／ Alireza Shamsoshoara, Safin B Salih, Pedram Aghazadeh
日本語で読む → - 論文HRI/安全ロボティクス
運転者モニタリングロボットシステムによる道路安全向上：包括的レビュー
運転者モニタリング技術の現状を概観し、AIとセンサを備えたロボットを統合して運転者の認知・感情状態にリアルタイムで働きかける新しい安全システムの方向性を提案したレビュー論文。
原題: Smart Driver Monitoring Robotic System to Enhance Road Safety : A Comprehensive Review ／ Farhin Farhad Riya, Shahinul Hoque, Xiaopeng Zhao 他
日本語で読む → - 論文3Dマッピングロボティクス
N³-Mapping: 法線誘導型ニューラル非射影符号付距離場による大規模3Dマッピング
距離データの射影距離ではなく、表面法線に沿ってサンプリングした非射影距離を教師信号として用いることで、近似誤差を抑えた高精度な大規模3Dマッピングを実現した。
原題: N$^{3}$-Mapping: Normal Guided Neural Non-Projective Signed Distance Fields for Large-scale 3D Mapping ／ Shuangfu Song, Junqiao Zhao, Kai Huang 他
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスロボティクス
深層強化学習によるソフト成長ロボットの障害物回避ナビゲーション
植物のように伸びるソフトロボットが狭く障害物の多い環境を自律的に進むため、深層強化学習(Q学習)で経路を計画する手法を提案し、シミュレーションで有効性を示した。
原題: Obstacle-Aware Navigation of Soft Growing Robots via Deep Reinforcement Learning ／ Haitham El-Hussieny, Ibrahim Hameed
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
区分多項式を用いた連続符号付き距離場のオンライン学習
表面点から区分多項式基底で連続かつ滑らかな符号付き距離場をオンライン学習し、勾配も解析的に得られる手法を提案。家庭用品で精度を評価し、物理実験で有用性を示した。
原題: Online Learning of Continuous Signed Distance Fields Using Piecewise Polynomials ／ Ante Marić, Yiming Li, Sylvain Calinon
日本語で読む → - 論文交通制御ロボティクス
交通制御の安全と円滑化を両立する中間的アプローチ
自動運転車が周囲の交通流に適応しつつ、安全でない速度指示を拒否して渋滞緩和と衝突回避を両立する制御アルゴリズムを開発し、実車実験で検証した。
原題: A Middle Way to Traffic Enlightenment ／ Matthew W. Nice, George Gunter, Junyi Ji 他
日本語で読む → - 論文移動ロボットロボティクス
ライントレース配送ロボット
赤外線センサで黒線を追従し、赤外線リモコンで停止・再開できるArduino製の荷物配送ロボットを試作した。
原題: Delivery Line Tracking Robot ／ Md Rakibul Karim Akanda, Jason Lazo, Quintwon Carter 他
日本語で読む → - 論文3D物体検出画像認識
MixSup: ラベル効率の良いLiDAR 3D物体検出のための混合粒度教師あり学習
安価なクラスタ単位の粗いラベルと少数の正確なボックスラベルを併用し、LiDAR 3D物体検出を効率的に学習する手法を提案。
原題: MixSup: Mixed-grained Supervision for Label-efficient LiDAR-based 3D Object Detection ／ Yuxue Yang, Lue Fan, Zhaoxiang Zhang
日本語で読む → - 論文HRIロボティクス
家族とロボットの相互作用に向けて：HRIにおける家族中心フレームワーク
家庭・教育・公共の場でロボットが家族と関わる実態を整理し、家族中心のHRI研究・設計フレームワークを提案したレビュー論文。
原題: Toward Family-Robot Interactions: A Family-Centered Framework in HRI ／ Bengisu Cagiltay, Bilge Mutlu
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスロボティクス
ソフト折り紙ロボットの人体スケールフィードバック制御への挑戦
空気圧駆動の折り紙ロボットに内蔵センサによる自己受容フィードバック制御を実装し、体重を支える人体スケールの動作も実証した。
原題: Hold 'em and Fold 'em: Towards Human-scale, Feedback-Controlled Soft Origami Robots ／ Immanuel Ampomah Mensah, Jessica Healey, Celina Wu 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
限られた通信下での動的ロボットサッカー環境におけるマルチエージェント協調
通信量が制限されたRoboCup SPL環境で、市場ベースのタスク割り当てに着想を得た分散協調システムを提案し、NAOロボットとシミュレータでタスク重複の削減を実証した。
原題: Multi-Agent Coordination for a Partially Observable and Dynamic Robot Soccer Environment with Limited Communication ／ Daniele Affinita, Flavio Volpi, Valerio Spagnoli 他
日本語で読む → - 論文3D再構成ロボティクス
3QFP: 三平面四分木とフーリエ特徴位置エンコーディングによる効率的なニューラル暗黙的表面再構成
三平面四分木とフーリエ特徴位置エンコーディングを組み合わせ、少ないメモリで滑らかな暗黙的表面再構成を実現する手法を提案。
原題: 3QFP: Efficient neural implicit surface reconstruction using Tri-Quadtrees and Fourier feature Positional encoding ／ Shuo Sun, Malcolm Mielle, Achim J. Lilienthal 他
日本語で読む → - 論文身体支援ロボティクスロボティクス
信頼性の高い身体支援のための関節空間参照多様体の学習
人型ロボットTalosが着座・起立支援を行う際に、人間の予測不能な力を考慮しつつ安定性を保つため、関節空間における1次元参照多様体を最適化で求める手法を提案した。
原題: Learning Joint Space Reference Manifold for Reliable Physical Assistance ／ Amirreza Razmjoo, Tilen Brecelj, Kristina Savevska 他
日本語で読む → - 論文方策最適化math.OC
制約生成方策最適化（CGPO）：混合離散連続MDPにおける方策最適化のための非線形計画法
混合離散連続MDPにおいて、解釈可能な方策クラスを対象に、最悪ケース軌道を敵対的に生成しながら非線形計画で方策を最適化する枠組みを提案した論文。
原題: Constraint-Generation Policy Optimization (CGPO): Nonlinear Programming for Policy Optimization in Mixed Discrete-Continuous MDPs ／ Michael Gimelfarb, Ayal Taitler, Scott Sanner
日本語で読む → - 論文非線形振動・ロボティクスロボティクス
回転幾何学的非線形性を有する双翅目飛行ロボットシステムの非線形振動
双翅目昆虫のクリック機構を模した非線形飛行ロボットを提案し、多重安定性やカオス的振動を解析するとともに、試作機による実験で検証した。
原題: Nonlinear vibration of a dipteran flight robot system with rotational geometric nonlinearity ／ Yanwei Han, Zijian Zhang
日本語で読む → - 論文視覚オドメトリ画像認識
非ホロノミック地面車両におけるイベントベース視覚オドメトリ
アッカーマン操舵の非ホロノミック拘束を利用し、イベントカメラのみで車両の回転速度を高精度に推定する視覚オドメトリ手法を提案。
原題: Event-Based Visual Odometry on Non-Holonomic Ground Vehicles ／ Wanting Xu, Si'ao Zhang, Li Cui 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
起伏地形におけるマルチUAV探索のためのモデル予測高度・速度制御
起伏のある地形でのマルチUAV探索において、2次元エルゴディック探索とモデル予測制御を組み合わせ、高度と速度を最適化することで探索効率を高める手法を提案した。
原題: Model predictive altitude and velocity control in ergodic potential field directed multi-UAV search ／ Luka Lanča, Karlo Jakac, Stefan Ivić
日本語で読む → - 論文人ロボット協働ロボティクス
エンドユーザープログラミングと共有自律性による人とロボットの協働システム
産業作業を自動化する代わりに、ロボットが物理的負担を担い作業者が計画とフィードバックを提供する協働システムを開発し、航空機製造の研磨作業で実証した。
原題: A System for Human-Robot Teaming through End-User Programming and Shared Autonomy ／ Michael Hagenow, Emmanuel Senft, Robert Radwin 他
日本語で読む → - 論文軌道予測画像認識
FIMP: マルチエージェント軌道予測のための未来インタラクションモデリング
自動運転における複数エージェントの軌道予測で、将来の相互作用をエンドツーエンドで学習し、Argoverseベンチマークで高精度を達成した研究。
原題: FIMP: Future Interaction Modeling for Multi-Agent Motion Prediction ／ Sungmin Woo, Minjung Kim, Donghyeong Kim 他
日本語で読む → - 論文自動運転シミュレーションロボティクス
GarchingSim: フォトリアルなシーンと最小限のワークフローを備えた自動運転シミュレータ
フォトリアルなシーンと使いやすいワークフローを両立したオープンソース自動運転シミュレータを提案し、ROS2/Socket.IO連携や高精度車両ダイナミクスを実装した。
原題: GarchingSim: An Autonomous Driving Simulator with Photorealistic Scenes and Minimalist Workflow ／ Liguo Zhou, Yinglei Song, Yichao Gao 他
日本語で読む → - 論文パラレルマニピュレータロボティクス
下肢リハビリ用4自由度パラレルマニピュレータのメカトロ設計・実験・制御
下肢リハビリを目的に、2回転2並進の4自由度パラレルマニピュレータを設計・試作し、逆/順運動学や制御系を構築して追従精度を実験検証した。
原題: Mechatronic Design, Experimental Setup and Control Architecture Design of a Novel 4 DoF Parallel Manipulator ／ Marina Valles, Pedro Araujo-Gomez, Vicente Mata 他
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクス/形状制御ロボティクス
点群深層学習による3D形状モーフィングの逆制御
形状モーフィングデバイスの形状を点群データで表現し、深層学習で制御入力へ逆写像するSMNetを提案。2D/3Dのアクチュエータアレイで目標形状の再現精度を大幅に向上させた。
原題: Harnessing Deep Learning of Point Clouds for Inverse Control of 3D Shape Morphing ／ Jue Wang, Dhirodaatto Sarkar, Jiaqi Suo 他
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