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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: 2023/12/1 ／ arXivを3時間ごとに自動収集

• 論文歩行ロボティクス2023/12/1

  コロケーション法を用いた傾斜面における四足歩行制御

  スラスター付き四足ロボットHusky Carbonの低次元モデルを多項式近似し、コロケーション法で最適制御を解くことで、最大45度の急斜面を摩擦円錐条件を満たしながら歩行させる手法を提案した。

  原題: Quadrupedal Locomotion Control On Inclined Surfaces Using Collocation Method ／ Adarsh Salagame, Maria Gianello, Chenghao Wang 他

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• 論文VLAロボティクス2023/12/1

  大規模言語モデルを用いた部分観測ロボティクスタスクの対話型プランニング

  部分観測環境でロボットが不足情報を収集しながら状態を推定し、LLMが対話的に行動を計画する手法を提案。GPT-4とファインチューニングしたLlama 2を比較し、シミュレーションと実環境で検証した。

  原題: Interactive Planning Using Large Language Models for Partially Observable Robotics Tasks ／ Lingfeng Sun, Devesh K. Jha, Chiori Hori 他

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• 論文SLAMロボティクス2023/12/1

  動的環境における拡張アンセンテッドカルマンフィルタベースSLAM：ユークリッドアプローチ

  動的環境で移動するランドマークに対処するため、ユークリッド距離に基づくUKF-SLAM手法を提案し、シミュレーションで従来法を上回る性能を示した。

  原題: Enhanced Unscented Kalman Filter-Based SLAM in Dynamic Environments: Euclidean Approach ／ Masoud Dorvash, Ali Eslamian, Mohammad Reza Ahmadzadeh

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• 論文LiDARシミュレーション画像認識2023/12/1

  自動運転向けリアルなLiDARシミュレーションのための統合生成フレームワーク

  LiDAR点群を深度・反射率画像に無損失変換し、新規の制御可能な生成モデルCoLiGenで画像変換することで、リアルなLiDARシミュレーションを実現する統合生成フレームワークを提案した論文。

  原題: A Unified Generative Framework for Realistic Lidar Simulation in Autonomous Driving Systems ／ Hamed Haghighi, Mehrdad Dianati, Valentina Donzella 他

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• 論文点群サンプリング/オドメトリロボティクス2023/12/1

  RMS: 実時間姿勢推定のための冗長性最小化点群サンプリング

  点群の冗長性を勾配流のエントロピー最大化で削減する決定的・単一パラメータのサンプリング手法RMSを提案し、KISS-ICPやLOAMに統合して速度・圧縮率・精度で既存手法を上回ることを示した。

  原題: RMS: Redundancy-Minimizing Point Cloud Sampling for Real-Time Pose Estimation ／ Pavel Petracek, Kostas Alexis, Martin Saska

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• 論文マニピュレーションロボティクス2023/12/1

  SAGE: 意味的パーツと動作可能パーツを橋渡しする関節物体の汎化マニピュレーション

  関節物体の意味的パーツと動作可能パーツを対応付けるGAPartsを導入し、大規模視覚言語モデルと小型専門モデルを組み合わせて自然言語指示に基づく汎化可能な操作を実現するフレームワークを提案。

  原題: SAGE: Bridging Semantic and Actionable Parts for GEneralizable Manipulation of Articulated Objects ／ Haoran Geng, Songlin Wei, Congyue Deng 他

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• 論文社会支援ロボットロボティクス2023/12/1

  CloudIAロボットによる個別化アクティビティの知覚評価

  高齢者支援を目的とした非人間型ロボットCloudIAを開発し、介護施設で15名の高齢者を対象に実証実験を行い、エンゲージメントや個別化の効果を評価した。

  原題: Measuring the perception of the personalized activities with CloudIA robot ／ Alessandra Sorrentino, Laura Fiorini, Carlo La Viola 他

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• 論文ヒューマノイド制御機械学習2023/12/1

  H-GAP：汎用プランナーによるヒューマノイド制御

  人間のモーションキャプチャ由来の軌道データで学習した汎用プランナーにより、56自由度ヒューマノイドの多様な運動を生成し、オンライン学習なしで新規タスクを計画制御できることを示した研究。

  原題: H-GAP: Humanoid Control with a Generalist Planner ／ Zhengyao Jiang, Yingchen Xu, Nolan Wagener 他

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• 論文手術ロボティクスロボティクス2023/12/1

  ロボット胆嚢摘出術データセット(CRCD): 運動学・ペダル信号・内視鏡映像の統合

  da Vinci Research Kitを用いたブタ肝臓での胆嚢摘出術から、運動学データ・ペダル入力・内視鏡映像を同時収録したデータセットを構築し、クラッチ操作やカメラ起動の予測モデルでその有用性を示した。

  原題: Comprehensive Robotic Cholecystectomy Dataset (CRCD): Integrating Kinematics, Pedal Signals, and Endoscopic Videos ／ Ki-Hwan Oh, Leonardo Borgioli, Alberto Mangano 他

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• 論文群制御ロボティクス2023/12/1

  ドローンがドローンを導く：障害物環境における低装備マイクロ航空機の協調ナビゲーション

  高性能な親ドローンが環境地図を作成し、軽量な子ドローンをLiDARで追跡しながら衝突回避経路を案内することで、GNSSの使えない障害物環境でも小型機を自律飛行させる協調ナビゲーション手法を実機検証した。

  原題: Drones Guiding Drones: Cooperative Navigation of a Less-Equipped Micro Aerial Vehicle in Cluttered Environments ／ Václav Pritzl, Matouš Vrba, Yurii Stasinchuk 他

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• 論文自動運転ロボティクス2023/12/1

  WATonoBus：全天候自動運転シャトルの実証技術

  悪天候下でも走行できる自動運転シャトルのモジュール式システムを構築し、約2年間の実運用を通じてその有効性と課題を検証した。

  原題: WATonoBus: Field-Tested All-Weather Autonomous Shuttle Technology ／ Neel P. Bhatt, Ruihe Zhang, Minghao Ning 他

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• 論文移動マニピュレーションロボティクス2023/12/1

  産業環境における人間とロボットの協調のための意味論に基づく移動マニピュレーション

  移動ロボットが環境の幾何学的・意味論的理解を活用し、「あの物体を持ってきて」という指示を自律的に実行するフレームワークを提案し、シミュレーションで検証した。

  原題: Semantic-based Loco-Manipulation for Human-Robot Collaboration in Industrial Environments ／ Federico Rollo, Gennaro Raiola, Nikolaos Tsagarakis 他

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• 論文経路計画ロボティクス2023/12/1

  物体形状に基づく外観検査のための自動ロボット経路計画

  ロボットアームに搭載した深度カメラで物体の点群を取得し、その形状に沿った検査経路を自動生成する手法を提案。シミュレーションと実環境で有効性を示した。

  原題: Automatic Robot Path Planning for Visual Inspection from Object Shape ／ O. Tasneem, R. Pieters

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• 論文自動運転レースロボティクス2023/12/1

  モデル誤差に頑健な自動運転レースのための部分エンドツーエンド強化学習

  強化学習で経路と速度を生成し、古典的な追従制御器で追従する部分エンドツーエンド手法を提案し、モデル誤差に対する頑健性を向上させた。

  原題: Partial End-to-end Reinforcement Learning for Robustness Against Modelling Error in Autonomous Racing ／ Andrew Murdoch, Johannes Cornelius Schoeman, Hendrik Willem Jordaan

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• 論文模倣学習画像認識2023/12/1

  PhysHOI: 物理ベースの動的人間-物体インタラクション模倣

  タスク固有の報酬設計なしに、人間と物体の動的なインタラクションを物理シミュレーション上で模倣する手法を提案し、バスケットボールスキルを含むデータセットで検証した。

  原題: PhysHOI: Physics-Based Imitation of Dynamic Human-Object Interaction ／ Yinhuai Wang, Jing Lin, Ailing Zeng 他

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• 論文軌道生成ロボティクス2023/12/1

  クアッドロータドローンの最適軌道生成のための交互ピーク最適化法

  多項式の滑らかさと運動微分の制約を守りつつ、交互最適化で各軌道区間の時間配分と係数を調整し、最短時間の実行可能な軌道を生成する手法を提案した。

  原題: An alternating peak-optimization method for optimal trajectory generation of quadrotor drones ／ Wytze A. B. de Vries, Ming Li, Qirui Song 他

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• 論文飛行制御ロボティクス2023/12/1

  端到端制御ネットワークによる全方向性マイクロ航空機の飛行学習

  過剰駆動型チルトロータドローンの姿勢制御を強化学習で端到端に学習し、従来のモデルベース制御より外乱に強いことを示した。

  原題: Learning to Fly Omnidirectional Micro Aerial Vehicles with an End-To-End Control Network ／ Eugenio Cuniato, Olov Andersson, Helen Oleynikova 他

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• 論文VLAロボティクス2023/12/1

  コネクテッド・自動運転車両制御のためのマルチエージェント強化学習：最近の進歩と今後の展望

  コネクテッド・自動運転車両（CAV）の制御におけるマルチエージェント強化学習（MARL）の応用を、プラトゥーニング・車線変更・無信号交差点などの制御次元ごとに整理し、シミュレーション基盤や課題、今後の方向性を包括的にレビューした論文。

  原題: Multi-Agent Reinforcement Learning for Connected and Automated Vehicles Control: Recent Advancements and Future Prospects ／ Min Hua, Dong Chen, Xinda Qi 他

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• 論文触覚ロボティクス2023/12/1

  Evetac: ロボットマニピュレーションのためのイベントベース光学触覚センサ

  RGBカメラをイベントカメラに置き換えた新しい光学触覚センサEvetacを開発し、1000Hzでのオンライン処理や滑り検出・把持制御への応用を示した。

  原題: Evetac: An Event-based Optical Tactile Sensor for Robotic Manipulation ／ Niklas Funk, Erik Helmut, Georgia Chalvatzaki 他

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• 論文3D認識ロボティクス2023/12/1

  Bayes3D: 3D物体とシーンの構造生成モデルにおける高速学習と推論

  少数視点から新規3D物体を学習し、 clutterや遮蔽に頑健に認識する階層ベイズモデルとGPU加速逐次モンテカルロ法を提案。

  原題: Bayes3D: fast learning and inference in structured generative models of 3D objects and scenes ／ Nishad Gothoskar, Matin Ghavami, Eric Li 他

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• 論文群制御ロボティクス2023/12/1

  熱運動等価法を用いたロボット群のフォーメーション形成

  分子間の熱力学的相互作用に着想を得た熱運動等価法(TMEM)を拡張し、非線形な区分的線形相互作用関数によってロボット群が安定した幾何学的フォーメーションを形成できることを数値シミュレーションで示した。

  原題: Formations organization in robotic swarm using the thermal motion equivalent method ／ Eduard Heiss, Andrey Kozyr, Oleg Morozov

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• 論文群制御ロボティクス2023/12/1

  適応的ロボット協調：ハイブリッド多ロボット動作計画のための部分問題ベースアプローチ

  ロボット間の衝突を局所的な部分問題として解くことで、協調の度合いを動的に調整しながら多ロボットの動作計画を効率的に行うハイブリッド手法を提案した。

  原題: Adaptive Robot Coordination: A Subproblem-based Approach for Hybrid Multi-Robot Motion Planning ／ Irving Solis, James Motes, Mike Qin 他

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• 論文物体検索ロボティクス2023/12/1

  物理世界検索エンジンを用いた日常物体同定のためのランク学習アプローチ

  家庭内サービスロボットが複雑な指示から対象物体をランク付けして提示するLTRPOタスクを提案し、クロスモーダルなエンコーダを組み合わせたMultiRankItで精度を向上させた。

  原題: Learning-To-Rank Approach for Identifying Everyday Objects Using a Physical-World Search Engine ／ Kanta Kaneda, Shunya Nagashima, Ryosuke Korekata 他

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• 論文模倣学習機械学習2023/12/1

  視覚観察によるドメイン適応模倣学習

  異なるドメインの専門家の視覚デモンストレーションから、ドメインに依存しない行動特徴を抽出して模倣学習を行う手法を提案した。

  原題: Domain Adaptive Imitation Learning with Visual Observation ／ Sungho Choi, Seungyul Han, Woojun Kim 他

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• 論文群制御ロボティクス2023/12/1

  未知の非線形多様体におけるKoopman作用素理論を用いた軌道推定

  未知の2次元非線形多様体上でのリーダー・フォロワー型の列形成問題を軌道推定問題として捉え、Koopman作用素理論と拡張動的モード分解を用いてフォロワーの計測ベクトルを推定し非線形軌道を導く手法を提案した。

  原題: Trajectory Estimation in Unknown Nonlinear Manifold Using Koopman Operator Theory ／ Yanran Wang, Michael J. Banks, Igor Mezic 他

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• 論文歩行ロボティクス2023/12/1

  記号的な歩行記述から強化学習の報酬を導出する手法

  二足歩行の記号的な振る舞い記述をハイブリッドオートマトンとしてモデル化し、そこから強化学習の報酬関数を自動生成することで、学習時間を短縮しつつ歩行速度を向上させた。

  原題: Deriving Rewards for Reinforcement Learning from Symbolic Behaviour Descriptions of Bipedal Walking ／ Daniel Harnack, Christoph Lüth, Lukas Gross 他

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• 論文制御/学習ロボティクス2023/12/1

  外部・内部変換可能モデル構造を持つ劣駆動バランスロボットのガウス過程に基づく学習制御

  劣駆動バランスロボットのEICモデル構造に対し、ガウス過程を用いたデータ駆動学習制御を提案し、PEICとNEICの2つの設計で追従とバランスを保証する。

  原題: Gaussian Process-Based Learning Control of Underactuated Balance Robots with an External and Internal Convertible Modeling Structure ／ Feng Han, Jingang Yi

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• 論文自動運転システムロボティクス2023/12/1

  NeuroFlow：自動運転システム向け軽量・高効率なモデル統合スケジューリング戦略の開発

  自動運転車の計算資源制約に対応するため、深層学習モデルと非深層学習アルゴリズムのデータフローを解析し、リアルタイム性能と安全性を両立するスケジューリング戦略を提案・実車検証した。

  原題: NeuroFlow: Development of lightweight and efficient model integration scheduling strategy for autonomous driving system ／ Eunbin Seo, Gwanjun Shin, Eunho Lee

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• 論文マニピュレーションロボティクス2023/12/1

  重力を考慮した把持生成：劣駆動ハンドのための暗黙的把持モード選択

  重力方向の外乱に耐えられる度合いをスコア化し、パワーグラスプを優先しつつプレシジョングラスプも選べる把持検出器を学習する手法を提案。データ生成パイプラインも構築し、シミュレーションと実機で特に重い物体での改善を確認。

  原題: Gravity-aware Grasp Generation with Implicit Grasp Mode Selection for Underactuated Hands ／ Tianyi Ko, Takuya Ikeda, Thomas Stewart 他

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• 論文ソフトロボティクスロボティクス2023/12/1

  農業におけるソフトグリッピングの進展

  農業ロボットの収穫・ハンドリングに用いられるソフトグリッパを、作物の多様性や安全性への適応性の観点からレビューし、今後の設計指針を示した。

  原題: Advances in soft grasping in agriculture ／ Ali Leylavi Shoushtari

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