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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: 2023/11/1 ／ 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 →- 論文バイオミメティックロボットロボティクス
バイオミメティックワニロボットの構造設計と協調運動解析
ワニの構造と運動特性を模倣し、多自由度と関節式胴体を持つロボットを設計。脊椎と尾の協調が運動性能を向上させることをシミュレーションで示した。
原題: Structure design and coordinated motion analysis of bionic crocodile robot ／ Jun Wang, Jingya Zheng, Yuhang Zhao 他
日本語で読む → - 論文移動ロボットロボティクス
立方体反転ロボットCuRobotの設計と軌道追従制御
立方体の各頂点に円錐形ホイールを8個配置し、どの面が接地しても全方向移動できる反転可能なロボットを設計し、モデル予測制御による軌道追従制御を実装した。
原題: Design and trajectory tracking control of CuRobot: A Cubic Reversible Robot ／ Kai Yang, Jiahui Wang, Yuchen Weng 他
日本語で読む → - 論文安全制御制御
局所制御バリア関数によるハイブリッドシステムの安全制御合成
各動作モードごとに局所的な制御バリア関数を用意し、モード間の安全な切り替えを保証する大域的なスイッチング制御器を構成する手法を提案した。
原題: Safe Control Synthesis for Hybrid Systems through Local Control Barrier Functions ／ Shuo Yang, Mitchell Black, Georgios Fainekos 他
日本語で読む → - 論文物体配置ロボティクス
SceneScore: 物体配置のためのコスト関数学習
画像のみから物体配置の望ましさを評価するコスト関数をエネルギーベースモデルとグラフニューラルネットで学習し、欠損物体の姿勢予測や新規物体への汎化、制約付き配置生成を可能にした。
原題: SceneScore: Learning a Cost Function for Object Arrangement ／ Ivan Kapelyukh, Edward Johns
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
宇宙空間におけるマルチエージェント衝突回避のための超平面学習
複数ロボットの衝突回避のため、回転する分離超平面をゲーム理論的に導入し、そのパラメータを人間の操作軌跡から学習する手法を提案。ノイズを含む軌跡から学習し、未知の初期条件やロボット数増加への汎化性を実証した。
原題: Learning Hyperplanes for Multi-Agent Collision Avoidance in Space ／ Fernando Palafox, Yue Yu, David Fridovich-Keil
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
可到達性指標を用いた冗長マニピュレータの障害物・遮蔽対応ビジュアルトラッキング制御
冗長マニピュレータが動く対象を追跡する際、可到達性指標で運動学的制約を考慮し、追跡・遮蔽回避・衝突回避を同時に最適化する制御手法を提案した。
原題: Obstacle- and Occlusion-Responsive Visual Tracking Control for Redundant Manipulators using Reachability Measure ／ Mincheul Kang, Junhyoung Ha
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
マルチロボットシステムにおける時刻同期と相互位置推定の同時実行
ロボット間の相対姿勢推定に時刻同期を統合し、SDRを用いた同時最適化で時刻オフセットと相対姿勢を高精度に推定する手法を提案した。
原題: Simultaneous Time Synchronization and Mutual Localization for Multi-robot System ／ Xiangyong Wen, Yingjian Wang, Xi Zheng 他
日本語で読む → - 論文SLAM画像認識
CP-SLAM: 協調型ニューラルポイントベースSLAMシステム
RGB-D画像列を用いた協調型の暗黙的ニューラルSLAMシステムを提案し、オドメトリ・ループ検出・サブマップ融合・大域最適化を統合したフレームワークを構築した。
原題: CP-SLAM: Collaborative Neural Point-based SLAM System ／ Jiarui Hu, Mao Mao, Hujun Bao 他
日本語で読む → - 論文障害物回避ロボティクス
二段階動的障害物回避
RNNで障害物の衝突リスクを推定し、その推定値を強化学習エージェントの観測に組み込む二段階構成により、動的障害物回避の性能を向上させる手法を提案した論文。
原題: Two-step dynamic obstacle avoidance ／ Fabian Hart, Martin Waltz, Ostap Okhrin
日本語で読む → - 論文人物追従ロボティクス
FollowMe: 再識別とジェスチャに基づくロバストな人物追従フレームワーク
視覚的な再識別とハンドジェスチャ検出を組み合わせ、混雑環境でも対象人物を追従しつつ障害物を回避する移動ロボットの統合フレームワークを開発した。
原題: FollowMe: a Robust Person Following Framework Based on Re-Identification and Gestures ／ Federico Rollo, Andrea Zunino, Gennaro Raiola 他
日本語で読む → - 論文セグメンテーション画像認識
ISAR: 単一・少数ショット物体インスタンスセグメンテーションと再同定のベンチマーク
新しい物体を少数の例から検出・セグメンテーション・再同定する手法を評価するため、半合成動画データセットと評価パイプライン、ベースライン手法を提案したベンチマーク。
原題: ISAR: A Benchmark for Single- and Few-Shot Object Instance Segmentation and Re-Identification ／ Nicolas Gorlo, Kenneth Blomqvist, Francesco Milano 他
日本語で読む → - 論文HRI/信頼ロボティクス
信頼とその先行要因がロボット受容に与える影響
ソーシャルロボットPepperに対する第一印象・信頼性・信頼が利用意図にどう影響するかをクラウドソーシング調査(n=239)で分析し、信頼性と信頼が直列に媒介することを示した研究。
原題: The Effect of Trust and its Antecedents on Robot Acceptance ／ Katrin Fischer, Donggyu Kim, Joo-Wha Hong
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
合成観測によるロボット方策推論の改善
拡散モデルで推論時の観測を事前学習済み方策の分布に合わせて変換し、追加学習なしで未知物体へのゼロショット適応性能を最大57%向上させた。
原題: ROSO: Improving Robotic Policy Inference via Synthetic Observations ／ Yusuke Miyashita, Dimitris Gahtidis, Colin La 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
GPT-4Vを用いたロボティクス：人間の実演からのマルチモーダルタスクプランニング
人間の作業動画をGPT-4Vで解析し、把持位置や姿勢などのアフォーダンス情報を含む実行可能なロボットプログラムをワンショットで生成するパイプラインを提案した。
原題: GPT-4V(ision) for Robotics: Multimodal Task Planning from Human Demonstration ／ Naoki Wake, Atsushi Kanehira, Kazuhiro Sasabuchi 他
日本語で読む → - 論文交通システム/ドライビングシミュレータロボティクス
動的ドライビングシミュレータによるレーンフリー交通の検討
レーンフリー交通(LFT)を人間が体験・評価できるドライビングシミュレータの枠組みと、シナリオ構築のためのテストマトリクスを提案した論文。
原題: Investigating Lane-Free Traffic with a Dynamic Driving Simulator ／ Maya Sekeran, Arslan Ali Syed, Johannes Lindner 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
触覚センシングによるマルチモーダル連続材料識別
振動と熱の2つの触覚情報をベイズ推定で統合し、0.5秒未満で材料を識別する手法を提案。熱情報の追加により識別時間と誤分類が低減することを示した。
原題: A multi-modal approach to continuous material identification through tactile sensing ／ Augusto Gómez Eguíluz, Ignacio Rañó, Sonya A. Coleman 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
TacIPC：光学触覚センサ向けの交差・反転のないFEMベースエラストマーシミュレーション
光学触覚センサのゲル変形をFEMとIPCで安定にシミュレーションし、sim-to-realギャップを低減する手法を提案。
原題: TacIPC: Intersection- and Inversion-free FEM-based Elastomer Simulation For Optical Tactile Sensors ／ Wenxin Du, Wenqiang Xu, Jieji Ren 他
日本語で読む → - 論文農業ロボティクス/姿勢推定画像認識
深層キーポイント検出と点群を用いたトマト花梗節の3D姿勢推定
RGB-Dカメラの画像から花梗節の4つの解剖学的ランドマークを検出し、点群情報と統合してトマト房収穫のための3D姿勢を推定する手法を提案し、商業温室で評価した。
原題: 3D Pose Estimation of Tomato Peduncle Nodes using Deep Keypoint Detection and Point Cloud ／ Jianchao Ci, Xin Wang, David Rapado-Rincón 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
SNI-SLAM: 意味論的ニューラル暗黙表現SLAM
ニューラル暗黙表現を用いて、意味論的マッピング・高品質な表面再構成・頑健なカメラ追跡を同時に行うSLAMシステムを提案。階層的意味表現とクロスアテンションによる特徴統合、特徴レベル損失を導入し、ReplicaとScanNetで高精度を達成。
原題: SNI-SLAM: Semantic Neural Implicit SLAM ／ Siting Zhu, Guangming Wang, Hermann Blum 他
日本語で読む → - 論文RPAロボティクス
人間中心のプログラミング：RPA向け言語XRLの設計
RPAツール間で共通利用でき、非プログラマにも読み書きしやすい拡張可能なロボティック言語XRLを提案した論文。
原題: Human-Centered Programming: The Design of a Robotic Process Automation Language ／ Piotr Gago, Anna Voitenkova, Daniel Jabłonski 他
日本語で読む → - 論文学習 from デモンストレーションロボティクス
ロボットが既知のスキルを活かして不足する手順を特定する教示手法
ロボットが既に持つスキルを考慮し、タスク達成に必要な最小限の不足部分（excuse state）を探索することで、ユーザーの実演負担を軽減する手法を提案した。
原題: Enabling Robots to Identify Missing Steps in Robot Tasks for Guided Learning from Demonstration ／ Maximilian Diehl, Tathagata Chakraborti, Karinne Ramirez-Amaro
日本語で読む → - 論文自律飛行ロボティクス
自律型先進航空モビリティ：UAVとその先のためのエンドツーエンド自律フレームワーク
UAVやeVTOLの完全自律運用に向け、センシング・知覚・計画・制御の4要素からなる拡張可能な自律フレームワークを提案し、マルチエージェント運用や認証の課題を論じた展望論文。
原題: Autonomous Advanced Aerial Mobility -- An End-to-end Autonomy Framework for UAVs and Beyond ／ Sakshi Mishra, Praveen Palanisamy
日本語で読む → - 論文3Dインスタンス検索画像認識
OVIR-3D: 3Dデータでの学習なしに開語彙3Dインスタンス検索を実現する手法
テキストクエリに基づき、3Dデータで学習することなく、2D領域提案を3D空間に融合して3D物体インスタンスを検索する手法を提案。
原題: OVIR-3D: Open-Vocabulary 3D Instance Retrieval Without Training on 3D Data ／ Shiyang Lu, Haonan Chang, Eric Pu Jing 他
日本語で読む → - 論文NeRF/不確かさ推定画像認識
3次元不確かさ場の推定：ニューラル放射輝度場の不確かさを定量化
NeRFが未観測領域で予測の不確かさを定量化できない問題に対し、学習した不完全な幾何から3D不確かさ場を推定する手法を提案し、次善視点選択などのロボティクスタスクへの有用性を示した。
原題: Estimating 3D Uncertainty Field: Quantifying Uncertainty for Neural Radiance Fields ／ Jianxiong Shen, Ruijie Ren, Adria Ruiz 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
InteRACT: ロボット行動に条件付けられた人間意図予測のためのトランスフォーマーモデル
人間とロボットの協調作業において、ロボットの行動に条件付けられた人間の意図予測モデルを、大規模な人間同士のインタラクションデータで事前学習し、小規模な人間-ロボットデータで微調整する手法を提案。実世界の協調マニピュレーションタスクで有効性を示し、データセットも公開した。
原題: InteRACT: Transformer Models for Human Intent Prediction Conditioned on Robot Actions ／ Kushal Kedia, Atiksh Bhardwaj, Prithwish Dan 他
日本語で読む → - 論文極値探索制御ロボティクス
減衰振動と高収束速度を実現する単一積分器によるモデルフリー光源探索：ロボット実験
光などの未知のスカラー信号源へ移動ロボットを誘導する極値探索制御において、振動を抑え収束を速める単一積分器ベースの設計を提案し、実験で有効性を示した。
原題: Model-Free Source Seeking by a Novel Single-Integrator with Attenuating Oscillations and Better Convergence Rate: Robotic Experiments ／ Shivam Bajpai, Ahmed A. Elgohary, Sameh A. Eisa
日本語で読む → - 論文HRIロボティクス
建築的に動機づけられた空間ロボットの設計に向けて
建築とインタラクションデザインの手法を組み合わせ、動く空間要素「空間ロボット」が人間の活動を促したり妨げたりする等身大のアフォーダンスを生み出すことを実証的に示し、その設計上の課題を議論した。
原題: Towards Designing Spatial Robots that are Architecturally Motivated ／ Binh Vinh Duc Nguyen, Andrew Vande Moere
日本語で読む → - 論文強化学習機械学習
タスク固有知識を必要としない自己教師ありカリキュラム生成による自律強化学習
タスク固有の初期状態や報酬関数を使わず、成功識別器を自己教師ありで学習してエージェントの進捗に適応したカリキュラムを生成する自律強化学習手法を提案し、手動リセットを大幅に削減した。
原題: Self-Supervised Curriculum Generation for Autonomous Reinforcement Learning without Task-Specific Knowledge ／ Sang-Hyun Lee, Seung-Woo Seo
日本語で読む → - 論文位置推定画像認識
動的重み付きファクタグラフに基づく地理的位置推定
LiDAR検出の情報量に応じて重みを動的に調整するファクタグラフで車両軌跡を推定し、曖昧・検出欠落時にGNSS事前情報へ依存させることで外れ値とずれを抑える手法を提案。
原題: Geo-Localization Based on Dynamically Weighted Factor-Graph ／ Miguel Ángel Muñoz-Bañón, Alejandro Olivas, Edison Velasco-Sánchez 他
日本語で読む → - 論文人間ロボット協調ロボティクス
人間とロボットのチーム作業における中断コストの探究
ロボットが情報収集のために人間の作業を中断する際のコストを、タイミング・内容・距離を変えて実験し、主観的な迷惑感と客観的な作業低下の関係を調べた。
原題: Exploring the Cost of Interruptions in Human-Robot Teaming ／ Swathi Mannem, William Macke, Peter Stone 他
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