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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 →- 論文リハビリテーション/可動域解析ロボティクス
健常者と障害者の上肢可動域解析のための現実的な関節空間境界の学習
モーションキャプチャデータから上肢の解剖学的制約を満たす可動域境界をワンクラスSVMで学習し、健常者と障害者の能力を定量評価する障害指数を提案した。
原題: Learning Realistic Joint Space Boundaries for Range of Motion Analysis of Healthy and Impaired Human Arms ／ Shafagh Keyvanian, Michelle J. Johnson, Nadia Figueroa
日本語で読む → - 論文安全制御ロボティクス
不確実なロボットシステムにおけるスケーラブルなデータ駆動型安全フィルタのための制約誘導オンラインデータ選択
モデルベースの証明関数とガウス過程回帰を組み合わせ、オンラインデータ選択で計算量をデータセットサイズに対して二次から線形に削減するデータ駆動型安全フィルタを提案し、実機カートポールと5リンク二足歩行ロボットのシミュレーションで有効性を示した。
原題: Constraint-Guided Online Data Selection for Scalable Data-Driven Safety Filters in Uncertain Robotic Systems ／ Jason J. Choi, Fernando Castañeda, Wonsuhk Jung 他
日本語で読む → - 論文オンデバイス物体検出画像認識
TinyissimoYOLOによるAI統合スマートグラス上の超効率的なオンデバイス物体検出
小型・低消費電力のスマートグラス向けに、100万パラメータ未満のTinyissimoYOLOネットワーク群とRISC-VプロセッサGAP9を組み合わせ、18FPS・62.9mWで動作する常時オンのオンデバイス物体検出システムを実現した。
原題: Ultra-Efficient On-Device Object Detection on AI-Integrated Smart Glasses with TinyissimoYOLO ／ Julian Moosmann, Pietro Bonazzi, Yawei Li 他
日本語で読む → - 論文変形操作ロボティクス
ドーナツを作ろう：ツールを用いたゼロショット変形操作のための階層的EMD空間計画
大規模言語モデルでタスクを段階的に計画し、微分可能物理とEMD空間の損失を用いた閉ループ制御で、訓練なしにツールを使った変形物体操作を実現する手法を提案。
原題: Make a Donut: Hierarchical EMD-Space Planning for Zero-Shot Deformable Manipulation with Tools ／ Yang You, Bokui Shen, Congyue Deng 他
日本語で読む → - 論文強化学習ロボティクス
中枢運動系に着想を得たロボット制御のための事前学習強化学習
脳の中枢運動系にヒントを得て、外部データに頼らず多様で再利用可能な運動スキルを事前学習する強化学習手法を提案し、複数のロボットの疎報酬タスクで有効性を示した。
原題: A Central Motor System Inspired Pre-training Reinforcement Learning for Robotic Control ／ Pei Zhang, Zhaobo Hua, Jinliang Ding
日本語で読む → - 論文群制御制御
複数対戦型殺人運転手リーチ・アボイドゲーム：追跡包囲関数アプローチ
複数の追跡者と侵入者がいるリーチ・アボイド微分ゲームにおいて、追跡包囲関数を導入し、協調戦略とタスク割り当てを提案した論文。
原題: Multiplayer Homicidal Chauffeur Reach-Avoid Games: A Pursuit Enclosure Function Approach ／ Rui Yan, Xiaoming Duan, Rui Zou 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
LLMによるサービスモバイルロボットのプログラミング：CodeBotlerとRoboEval
自然言語からサービスモバイルロボットのプログラムを生成するツールCodeBotlerと、その評価ベンチマークRoboEvalを提案し、複数のLLMの性能と失敗傾向を分析した。
原題: Deploying and Evaluating LLMs to Program Service Mobile Robots ／ Zichao Hu, Francesca Lucchetti, Claire Schlesinger 他
日本語で読む → - 論文キャリブレーションロボティクス
ロボットベースを一度見るだけで実現する学習ベース3Dビジョンによる自動ハンドアイキャリブレーション
外部マーカーや人手を必要とせず、学習ベースの3D検出・位置合わせでロボットベースを認識し、ハンドアイキャリブレーションを自動化する手法を提案した。
原題: Automatic Robot Hand-Eye Calibration Enabled by Learning-Based 3D Vision ／ Leihui Li, Xingyu Yang, Riwei Wang 他
日本語で読む → - 論文HRIロボティクス
ロボット実験者はHRI実験を改善できるか？実験的検討
HRI実験の進行をロボットに一部代替させ、人間実験者と比較したところ、ロボット実施の試行は誤りが少なく流暢で、参加者の認知負荷や信頼感などに有意差はなかった。
原題: Can Robotic Experimenters help improve HRI Experiments? An Experimental Study ／ Dan R. Suissa, Shikhar Kumar, Yael Edan
日本語で読む → - 論文行動認識画像認識
SkelVIT：軽量骨格行動認識システムのためのVision Transformerの合意
骨格データを擬似画像に変換し、複数のVision Transformerで分類して結果を統合する軽量な行動認識システムを提案し、その有効性を検証した。
原題: SkelVIT: Consensus of Vision Transformers for a Lightweight Skeleton-Based Action Recognition System ／ Ozge Oztimur Karadag
日本語で読む → - 論文ITS/インフラロボティクス
RF強化型道路インフラによる高度道路交通システムの実現
UHF RFIDのGEN2プロトコルを活用し、車両と路上タグ間の通信性能を実環境で評価して、交通標識管理や環境モニタリングに適した設計指針を示した論文。
原題: RF-Enhanced Road Infrastructure for Intelligent Transportation ／ Dajiang Suo, Heyi Li, Rahul Bhattacharyya 他
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスロボティクス
注意機構を用いたマルチモーダル微分可能フィルタによるソフトロボットの動力学学習
注意機構を導入した微分可能フィルタα-MDFを提案し、ソフトロボットの状態推定精度を最大45%向上させた。
原題: Multimodal Learning of Soft Robot Dynamics using Differentiable Filters ／ Xiao Liu, Yifan Zhou, Shuhei Ikemoto 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
マルチエージェント自律ロボットシステムにおける制御バリア関数の非対称設計
多数のロボットが集中する状況で制御バリア関数の解が存在しなくなる問題を理論的に示し、速度に基づく重み関数で制約を非対称に分散させることで衝突回避を可能にする手法を提案し、実機で有効性を確認した。
原題: Asymmetric Design of Control Barrier Function for Multiagent Autonomous Robotic Systems ／ Hiroki Etchu, Yuki Origane, Daisuke Kurabayashi
日本語で読む → - 論文強化学習AI
強化学習によるブラックボックスロボット制御のための知的社会的学習最適化戦略
人間の社会的学習に着想を得たISLアルゴリズムを提案し、ブラックボックスロボット制御を強化学習で最適化する。6つの連続制御ベンチマークで既存手法より優れることを示した。
原題: An Intelligent Social Learning-based Optimization Strategy for Black-box Robotic Control with Reinforcement Learning ／ Xubo Yang, Jian Gao, Ting Wang 他
日本語で読む → - 論文折り紙ロボティクスロボティクス
適応型階層折り紙メタ構造
多面体に基づく階層的な折り紙構造を提案し、少数のアクチュエータで1000通り以上の形状に自律的に変形できることを示した。ロボットの歩行切替や自己展開構造などへの応用も実証した。
原題: Adaptive Hierarchical Origami Metastructures ／ Yanbin Li, Antonio Di Lallo, Junxi Zhu 他
日本語で読む → - 論文群制御math.OC
結合マルチエージェント系のための協調的安全フォーメーション制御
個々のエージェントのダイナミクスと近傍情報を用い、高次制御バリア関数に基づく分散アルゴリズムで群れのフォーメーションを安全に制御する手法を提案し、シミュレーションで検証した。
原題: Collaborative Safe Formation Control for Coupled Multi-Agent Systems ／ Brooks A. Butler, Chi Ho Leung, Philip E. Paré
日本語で読む → - 論文POMDP計画AI
確率的保証と実践による連続POMDP計画における複雑な観測モデルの簡略化
高次元連続観測を持つPOMDP計画において、簡略化観測モデルを用いる際の解品質の確率的保証を与え、オンライン計画中に高コストモデルへアクセスせずに形式的保証を達成する手法を提案した。
原題: Simplifying Complex Observation Models in Continuous POMDP Planning with Probabilistic Guarantees and Practice ／ Idan Lev-Yehudi, Moran Barenboim, Vadim Indelman
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
視覚誘導による物体把持
未校正のステレオカメラを用いて、画像ヤコビアンをリアルタイム推定しながら視覚サーボでエンドエフェクタを物体に位置合わせし把持する手法を提案した論文。
原題: Visually Guided Object Grasping ／ Radu Horaud, Fadi Dornaika, Bernard Espiau
日本語で読む → - 論文共有制御/pHRIロボティクス
支援ロボットマニピュレータのための反応型性能ベース共有制御フレームワーク
人間とロボットが同時に操作するグリッパにおいて、各入力コマンドの局所的な性能に基づいて重み付けを行う反応型のAssist-As-Needed制御を提案し、健常者10名の実験で追従誤差の低減と全体性能の向上を確認した。
原題: A Reactive performance-based Shared Control Framework for Assistive Robotic Manipulators ／ Francisco J. Ruiz-Ruiz, Cristina Urdiales, Manuel Fernández-Carmona 他
日本語で読む → - 論文セマンティックセグメンテーション画像認識
Mobile-Seed: モバイルロボットのためのセマンティックセグメンテーションと境界検出の同時実行
モバイルロボット向けに、軽量な二重タスクフレームワークMobile-Seedを提案し、セマンティックセグメンテーションと境界検出を同時に高精度で行う。
原題: Mobile-Seed: Joint Semantic Segmentation and Boundary Detection for Mobile Robots ／ Youqi Liao, Shuhao Kang, Jianping Li 他
日本語で読む → - 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SLAMロボティクス
3D意味的共視性グラフを用いた意味SLAMにおける高精度ループ閉じ込み検出
意味SLAMシステムに3D意味情報と低レベル特徴を組み合わせたループ閉じ込み検出手法を導入し、ドリフト低減を実現した。
原題: Towards Accurate Loop Closure Detection in Semantic SLAM with 3D Semantic Covisibility Graphs ／ Zhentian Qian, Jie Fu, Jing Xiao
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
エッジ加速ロボットナビゲーション：協調運動計画による実時間衝突回避
計算資源が限られたロボット群が、局所的な安全計画とエッジ上の高速計画を状況に応じて切り替えることで、混雑環境でもリアルタイムに衝突回避しながら効率的に移動できる手法を提案。
原題: Edge Accelerated Robot Navigation With Collaborative Motion Planning ／ Guoliang Li, Ruihua Han, Shuai Wang 他
日本語で読む → - 論文強化学習ロボティクス
分布シフト下でのセンサーモーター制御のためのコンフォーマル政策学習
コンフォーマル分位点を入力とするスイッチングポリシーを設計し、分布シフトを統計的保証付きで検出・対応する手法を提案。自動運転シミュレーションと四足歩行ロボットの能動知覚で有効性を実証。
原題: Conformal Policy Learning for Sensorimotor Control Under Distribution Shifts ／ Huang Huang, Satvik Sharma, Antonio Loquercio 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
危険な地形における俊敏な歩行の学習
強化学習により、飛び石や平均台のような危険で足場が疎な地形を、四足ロボットが動的に高速で移動できるようにした研究。
原題: Learning Agile Locomotion on Risky Terrains ／ Chong Zhang, Nikita Rudin, David Hoeller 他
日本語で読む → - 論文自律着陸ロボティクス
安全な自律ドローン着陸のための視覚的環境評価
ニューラルネットの意味情報と視差マップの幾何情報を統合し、GPSや高負荷な標高マップなしで安全な着陸地点をリアルタイムに検出・評価する手法を提案した。
原題: Visual Environment Assessment for Safe Autonomous Quadrotor Landing ／ Mattia Secchiero, Nishanth Bobbili, Yang Zhou 他
日本語で読む → - 論文自動運転シミュレーション機械学習
シナリオ拡散：拡散モデルによる制御可能な走行シナリオ生成
拡散モデルと物体検出・軌道回帰を組み合わせ、地図とトークン条件から多様な交通シナリオを制御可能に生成する手法を提案した。
原題: Scenario Diffusion: Controllable Driving Scenario Generation With Diffusion ／ Ethan Pronovost, Meghana Reddy Ganesina, Noureldin Hendy 他
日本語で読む → - 論文ニューロシンボリック制御ロボティクス
確率的システムにおける時相論理タスクのための検証済み合成ニューロシンボリック制御
未知で確率的なダイナミクスを持つ自律システムに対し、学習済みニューラルネットワーク制御器を時相論理タスクに基づいて合成し、確率1で安全にタスクを達成するニューロシンボリック制御手法を提案した。
原題: Verified Compositional Neuro-Symbolic Control for Stochastic Systems with Temporal Logic Tasks ／ Jun Wang, Haojun Chen, Zihe Sun 他
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