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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

• 論文群制御ロボティクス2023/12/1

  マルチロボットシステムにおける協調と機械学習：ロボットサッカーへの応用

  ロボットサッカーを題材に、強化学習や確率的探索を用いて歩行・キック・走行などのスキルとチーム協調を実現する研究をまとめた論文。

  原題: Coordination and Machine Learning in Multi-Robot Systems: Applications in Robotic Soccer ／ Luis Paulo Reis

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• 論文ソフトロボティクス/制御ロボティクス2023/12/1

  小児用ウェアラブル支援装置におけるソフトアクチュエータの軌道追従のためのロバスト一般化比例積分制御

  乳児用ソフトウェアラブル支援装置の空気圧アクチュエータを対象に、ロバスト一般化比例積分制御器を開発し、肩関節の2自由度運動の軌道追従性能を実験で評価した。

  原題: Robust Generalized Proportional Integral Control for Trajectory Tracking of Soft Actuators in a Pediatric Wearable Assistive Device ／ Caio Mucchiani, Zhichao Liu, Ipsita Sahin 他

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• 論文制御理論math.OC2023/12/1

  確率的ゼロ制御バリア関数の概確実安全性保証は成立しない

  2021年の確率的制御バリア関数論文の定理と証明が誤りであることを反例で示し、確率的RCBFの正しい証明と修正ZCBF条件を提案した。

  原題: Almost-Sure Safety Guarantees of Stochastic Zero-Control Barrier Functions Do Not Hold ／ Oswin So, Andrew Clark, Chuchu Fan

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• 論文タスク計画画像認識2023/12/1

  インペインティングとしての計画：不確実環境における拡散モデルベースの身体性タスク計画フレームワーク

  部分観測下での身体性AIタスク計画を、言語指示と知覚入力に条件付けられた拡散モデルで計画生成し、実行中の新情報を活用するオンザフライ計画アルゴリズムと組み合わせて成功率を高める統合フレームワークを提案した。

  原題: Planning as In-Painting: A Diffusion-Based Embodied Task Planning Framework for Environments under Uncertainty ／ Cheng-Fu Yang, Haoyang Xu, Te-Lin Wu 他

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• 論文マニピュレーションロボティクス2023/12/1

  強化学習によるドリルブームの統合的な孔探索制御

  逆運動学に頼らず、強化学習で全関節の制御入力を直接生成し、ドリルブームの孔探索を高精度・高効率化する手法を提案した。

  原題: Integrated Drill Boom Hole-Seeking Control via Reinforcement Learning ／ Haoqi Yan, Haoyuan Xu, Hongbo Gao 他

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• 論文視覚サーボ/形状制御ロボティクス2023/12/1

  入力飽和を考慮した3次元未校正・制約付き視覚ベース形状サーボのためのスライディングモード制御

  弾性物体の形状制御のため、非対称な入力飽和をガウス関数で滑らかにし、スライディングモード制御で変形ヤコビ行列の推定と制御器の安定性を統合した視覚サーボ系を提案。

  原題: Sliding Mode Control for 3-D Uncalibrated and Constrained Vision-based Shape Servoing within Input Saturation ／ Fangqing Chen

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• 論文自動運転/車間追従AI2023/12/1

  適応カルマンフィルタを用いたTD3とCACCのハイブリッド車間追従戦略

  深層強化学習TD3と協調適応クルーズコントロールCACCを適応カルマンフィルタで融合し、混在交通流での車間追従の安全性を向上させる手法を提案した。

  原題: Adaptive Kalman-based hybrid car following strategy using TD3 and CACC ／ Yuqi Zheng, Ruidong Yan, Bin Jia 他

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• 論文3D視覚言語画像認識2023/12/1

  高速レンダリングと事前学習済み視覚言語アライメントによる汎用ロボット3D視覚言語モデル

  ラベルが乏しい3Dシーン理解において、大規模視覚言語モデルから知識を蒸留し、未見カテゴリにも対応する汎用的な点群セグメンテーション・検出フレームワークを提案した論文。

  原題: Generalized Robot 3D Vision-Language Model with Fast Rendering and Pre-Training Vision-Language Alignment ／ Kangcheng Liu, Yong-Jin Liu, Baoquan Chen

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• 論文模倣学習ロボティクス2023/12/1

  時間制約を考慮したタスクパラメータ化模倣学習

  リーマン多様体上のGMMを制約付きEMアルゴリズムで学習し、指定時刻に正確な姿勢を実現する模倣学習手法を提案。KUKA LBR iiwaで有効性を検証。

  原題: Task-Parameterized Imitation Learning with Time-Sensitive Constraints ／ Julian Richter, João Oliveira, Christian Scheurer 他

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• 論文HRIロボティクス2023/12/1

  説明可能ロボットと非説明ロボットとの相互作用におけるマルチモーダルコミュニケーションパターンのマイニング

  ボードゲームで説明可能・非説明可能なPepperロボットと人間が対話する様子を分析し、アソシエーションルールマイニングで性別やモダリティのミラーリングなどのコミュニケーションパターンを発見した。

  原題: Mining multi-modal communication patterns in interaction with explainable and non-explainable robots ／ Suna Bensch, Amanda Eriksson

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• 論文自律探索ロボティクス2023/12/1

  ORB-SLAM3を活用したトイドローンの屋内自律探索システム

  単眼RGBカメラを搭載したトイドローンがGPSのない屋内空間を自律探索できるよう、ORB-SLAM3を基盤に外れ値除去と出口検出を組み合わせたリアルタイムシステムを提案した。

  原題: ORBSLAM3-Enhanced Autonomous Toy Drones: Pioneering Indoor Exploration ／ Murad Tukan, Fares Fares, Yotam Grufinkle 他

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• 論文マニピュレーションロボティクス2023/12/1

  触覚を感じるニューラルフィールド：ハンド内操作のための視触覚知覚

  視覚と触覚を組み合わせ、ニューラルフィールドをオンライン学習して物体の形状と姿勢を推定する手法NeuralFeelsを提案。ハンド内操作中の遮蔽に強く、視覚のみより最大94%の追跡改善を実現。

  原題: Neural feels with neural fields: Visuo-tactile perception for in-hand manipulation ／ Sudharshan Suresh, Haozhi Qi, Tingfan Wu 他

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• 論文人間ロボット協調ロボティクス2023/12/1

  拡張現実による共有アフォーダンス認識：人とロボットの協調における先回り支援

  ARヘッドセットを着けた人間とロボットが互いの行動可能性（アフォーダンス）を共有・認識し、支援が必要な場面で先回りして協力できる枠組みを提案し、家庭の掃除タスクで検討した。

  原題: Shared Affordance-awareness via Augmented Reality for Proactive Assistance in Human-robot Collaboration ／ Drake Moore, Mark Zolotas, Taskin Padir

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• 論文推論・計画AI2023/12/1

  言語モデル・エージェントモデル・世界モデル：機械推論と計画のためのLAW

  言語モデル・エージェントモデル・世界モデルを統合するLAWという新たな推論の枠組みを提唱し、人間らしい熟慮的推論を実現するための展望を論じたポジションペーパー。

  原題: Language Models, Agent Models, and World Models: The LAW for Machine Reasoning and Planning ／ Zhiting Hu, Tianmin Shu

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• 論文触覚ロボティクス2023/12/1

  VIBES: 義手ソケットに統合した振動・慣性バイオニック強化システム

  義手ソケットに埋め込んだ振動触覚フィードバックで、接触や表面粗さの高周波情報を伝えるウェアラブルシステムを開発し、健常者と義手ユーザーでその識別性能を評価した。

  原題: VIBES: Vibro-Inertial Bionic Enhancement System in a Prosthetic Socket ／ Alessia Silvia Ivani, Federica Barontini, Manuel G. Catalano 他

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• 論文衝突検出ロボティクス2023/12/1

  共形幾何代数に基づくロボット衝突検出法の形式化

  共形幾何代数を用いて協調ロボットの衝突検出モデルを構築し、HOL Lightで形式検証するフレームワークを提案した論文。

  原題: Formalization of Robot Collision Detection Method based on Conformal Geometric Algebra ／ Yingjie Wu, Guohui Wang, Shanyan Chen 他

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• 論文自動運転・HMIHCI2023/12/1

  横断歩道における自動運転車と歩行者・乗員の相互作用：実地研究

  自動運転車の内外HMIと制動の強弱が歩行者の横断判断や乗員の安心感に与える影響を実地実験で調べた。

  原題: Pedestrian and Passenger Interaction with Autonomous Vehicles: Field Study in a Crosswalk Scenario ／ Rubén Izquierdo, Javier Alonso, Ola Benderius 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

  離散Cosseratロッドでモデル化されたソフトロボットのラグランジュ的性質と制御

  離散Cosseratロッドでモデル化したソフトロボットのラグランジュ的性質を明らかにし、それを用いた制御手法を提案。タコ型ロボットアームで検証し、連続体全体で目標ひずみ状態への収束を確認した。

  原題: Lagrangian Properties and Control of Soft Robots Modeled with Discrete Cosserat Rods ／ Lekan Molu, Shaoru Chen, Audrey Sedal

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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

  言語条件付きセマンティック検索によるロボットマニピュレーション方策

  言語指示と類似した操作軌道をデモデータセットから検索し、その行動を直接利用するオンライン検索ベースの方策を提案。CALVINベンチマークで既存手法を上回り、ゼロショット適応性を示した。

  原題: Language-Conditioned Semantic Search-Based Policy for Robotic Manipulation Tasks ／ Jannik Sheikh, Andrew Melnik, Gora Chand Nandi 他

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• 論文強化学習/軌道計画制御2023/12/1

  強化学習による貨物ドローンの軌道計画とセル接続：ハンドオフ・切断・消費電力を最小化

  貨物ドローンの配送ミッションにおいて、消費エネルギー・ハンドオフ回数・通信切断を同時に最小化するため、強化学習で軌道計画とセル接続を統合的に最適化する手法を提案した論文。

  原題: RL-Based Cargo-UAV Trajectory Planning and Cell Association for Minimum Handoffs, Disconnectivity, and Energy Consumption ／ Nesrine Cherif, Wael Jaafar, Halim Yanikomeroglu 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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• 論文飛行ロボットロボティクス2023/12/1

  物理的インタラクションにおけるマルチロータ飛行ロボット：サーベイ

  マルチロータ飛行ロボットが物体の把持・押し付け・接触作業など物理的インタラクションを行う研究を、制御手法や応用例ごとに分類・整理したサーベイ論文。

  原題: Multi-rotor Aerial Vehicles in Physical Interactions: A Survey ／ Jiawei Xu

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• 論文sim2realロボティクス2023/12/1

  CARLAシミュレータにおけるLiDAR向けの現実的な雨天気象シミュレーション

  CARLAシミュレータ上で雨天時のLiDARデータを物理モデルに基づいて生成し、車輪の水しぶきも再現することで、悪天候下の物体検出性能を向上させるデータ拡張手法を提案した。

  原題: Realistic Rainy Weather Simulation for LiDARs in CARLA Simulator ／ Donglin Yang, Zhenfeng Liu, Wentao Jiang 他

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• 論文自動運転HCI2023/12/1

  受け入れと信頼：実交通下で自動運転車に初めて触れたドライバーの反応

  独アウトバーンでSAEレベル3自動運転システムを初体験した30名を対象に、受容・信頼・使いやすさの変化を調査し、体験後に受容と信頼が有意に向上する一方、システムからの運転者への情報伝達不足が課題として浮かび上がった。

  原題: Acceptance and Trust: Drivers' First Contact with Released Automated Vehicles in Naturalistic Traffic ／ Sarah Schwindt-Drews, Kai Storms, Steven Peters 他

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• 論文RLHFロボティクス2023/12/1

  REBEL: 報酬正則化によるロボット強化学習の人間フィードバック活用

  人間の選好に加えてエージェント自身の選好も考慮した報酬正則化手法を提案し、ロボット強化学習における分布シフトを軽減する。

  原題: REBEL: Reward Regularization-Based Approach for Robotic Reinforcement Learning from Human Feedback ／ Souradip Chakraborty, Anukriti Singh, Amisha Bhaskar 他

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• 論文3D手姿勢推定画像認識2023/12/1

  日常の一人称視点画像における3D手姿勢推定

  日常の一人称視点画像から3D手姿勢を推定する課題に対し、クロップ入力やカメラ情報、補助監督、データ拡大の影響を分析し、WildHandsシステムを提案。4つの多様なデータセットでゼロショット評価を行い、既存手法を大幅に上回る性能を達成した。

  原題: 3D Hand Pose Estimation in Everyday Egocentric Images ／ Aditya Prakash, Ruisen Tu, Matthew Chang 他

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• 論文歩行・登攀ロボティクス2023/12/1

  SCALER：極限地形をフリークライミングする多用途多肢ロボット

  多肢ロボットSCALERを開発し、移動と把持を同時にこなす全身制御と7モードの把持機構により、垂直・逆さ・滑りやすい地形を登攀可能にした。

  原題: SCALER: Versatile Multi-Limbed Robot for Free-Climbing in Extreme Terrains ／ Yusuke Tanaka, Yuki Shirai, Alexander Schperberg 他

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• 論文深度推定画像認識2023/12/1

  カメラ高さは変わらない：単眼道路シーン深度推定のための教師なしメートル法学習

  走行映像中の車の大きさを手がかりにカメラ高さの一貫性を制約として利用し、補助センサーなしで任意の単眼深度ネットワークを絶対スケール対応にする教師なし学習手法FUMETを提案。

  原題: Camera Height Doesn't Change: Unsupervised Training for Metric Monocular Road-Scene Depth Estimation ／ Genki Kinoshita, Ko Nishino

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