論文
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 →- 論文制御理論制御
非マッチング不確かさを持つ非線形システムに対する動的適応ゲイン
非マッチング不確かさを持つ非線形システムに対し、個々のパラメータの適応ゲインを動的に調整することで安定性を保証する直接適応制御法を提案した。
原題: Dynamic Adaptation Gains for Nonlinear Systems with Unmatched Uncertainties ／ Brett T. Lopez, Jean-Jacques Slotine
日本語で読む → - 論文アシスティブ・外骨格ロボティクス
脊髄損傷者向けテノデシス制御型手指外骨格の試作
脊髄損傷者（C6）の手の機能を補助するため、手首の動きを利用したテノデシス制御で把持力を調整できるロボット外骨格を試作し、把持・解放テストのスコアが1から11に改善した。
原題: Towards Tenodesis-Modulated Control of an Assistive Hand Exoskeleton for SCI ／ Joaquin Palacios, Alexandra Deli-Ivanov, Ava Chen 他
日本語で読む → - 論文動作計画ロボティクス
深層学習による最適化ベース動作計画の高速化
3D環境をコンパクトに符号化するbasis point setと学習により、最適化ベース動作計画の初期解を予測して高速化し、19自由度ヒューマノイドで200msの経路生成と実機実験を実現した。
原題: Speeding Up Optimization-based Motion Planning through Deep Learning ／ Johannes Tenhumberg, Darius Burschka, Berthold Bäuml
日本語で読む → - 論文対話システム自然言語
音声アシスタントにおける対話修復の分析
GoogleアシスタントとSiriが人間同士の会話で使われる「は？」などの聞き返しによる対話修復をどのように扱うかを分析し、英語とスペイン語のユーザー調査から選好の違いを明らかにした。
原題: An Analysis of Dialogue Repair in Voice Assistants ／ Matthew Galbraith
日本語で読む → - 論文モデリングmath.NA
SymPyによる転がり円板のモデル化
摩擦のない平面上を転がる円板の運動方程式をラグランジュ法で導出し、SymPyによる数式処理で簡略化する手法を提案した。
原題: Modelisation of a rolling disk with Sympy ／ Luc Jaulin
日本語で読む → - 論文UAVリモートセンシング画像認識
UAV画像リモートセンシングによる窓の自動検出と計数
UAVの搭載カメラとセンサデータを用いた2段階のコンピュータビジョン手法により、建物の窓を自動検出・計数するシステムを提案した。
原題: Automated Detection and Counting of Windows using UAV Imagery based Remote Sensing ／ Dhruv Patel, Shivani Chepuri, Sarvesh Thakur 他
日本語で読む → - 論文自動運転制御ロボティクス
協調的双方向混在交通における追い越し制御
自動運転車と人間運転車が混在する双方向道路で、車車間通信を活用してセンサ遮蔽を補い、安全性と乗り心地を保ちながら追い越しを行う制御手法を提案した。
原題: Cooperative Bidirectional Mixed-Traffic Overtaking ／ Faizan M. Tariq, Nilesh Suriyarachchi, Christos Mavridis 他
日本語で読む → - 論文強化学習ロボティクス
FRAC-Q学習：社会的ロボットのための退屈回避プロセスを備えた強化学習
社会的ロボットがユーザーを退屈させないように、忘却・ランダム化・カテゴリ化を取り入れた新しい強化学習手法FRAC-Q学習を提案し、従来のQ学習より興味を引きやすく退屈しにくいことを示した。
原題: FRAC-Q-Learning: A Reinforcement Learning with Boredom Avoidance Processes for Social Robots ／ Akinari Onishi
日本語で読む → - 論文VLA画像認識
GPT-4Vがハンドルを握る：歩行者行動予測における可能性と課題
自動運転向けの歩行者行動予測に視覚言語モデルGPT-4Vをゼロショットで適用し、公開データセットで定量・定性評価した初の研究。
原題: GPT-4V Takes the Wheel: Promises and Challenges for Pedestrian Behavior Prediction ／ Jia Huang, Peng Jiang, Alvika Gautam 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
生体模倣型把持コントローラ：センサ付き2自由度グリッパ向け
触覚センサ付き2自由度グリッパで、接触時に指の閉じ動作を一時停止し力の閉包を確立することで、不確かな物体位置推定下でも物体のずれを抑えて把持する制御器を提案した。
原題: Bio-Inspired Grasping Controller for Sensorized 2-DoF Grippers ／ Luca Lach, Séverin Lemaignan, Francesco Ferro 他
日本語で読む → - 論文医用ロボティクスロボティクス
ロボット超音波における呼吸補償ボリューム再構成のための暗黙的ニューラル表現
ロボット超音波システムで取得した腹部3D超音波画像に対し、暗黙的ニューラル表現を用いて呼吸運動を補償し、アーチファクトを抑えた滑らかなボリューム再構成を実現する手法を提案した。
原題: Implicit Neural Representations for Breathing-compensated Volume Reconstruction in Robotic Ultrasound ／ Yordanka Velikova, Mohammad Farid Azampour, Walter Simson 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
RT-Trajectory: 軌道スケッチによるロボットタスクの汎化
タスクを粗い軌道スケッチで表現し、それを条件にロボット方策を制御することで、言語条件付けでは難しい新規タスクへの汎化を実現する手法を提案。
原題: RT-Trajectory: Robotic Task Generalization via Hindsight Trajectory Sketches ／ Jiayuan Gu, Sean Kirmani, Paul Wohlhart 他
日本語で読む → - 論文キャリブレーションロボティクス
ハンドアイキャリブレーション
ロボットハンドに搭載したセンサとハンドの関係を求めるハンドアイキャリブレーションについて、2つの定式化を提示し、共通の数学的枠組みで解く2手法を開発、安定性解析を行った論文。
原題: Hand-Eye Calibration ／ Radu Horaud, Fadi Dornaika
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
実ロボットによる視覚意味ナビゲーション
視覚意味ナビゲーション（VSN）モデルを実ロボットに統合する新しい手法を提案し、ROSベースのフレームワークROS4VSNを公開。2種類のロボットで実験を行い、実環境とシミュレーション環境での性能差を確認した。
原題: Visual Semantic Navigation with Real Robots ／ Carlos Gutiérrez-Álvarez, Pablo Ríos-Navarro, Rafael Flor-Rodríguez 他
日本語で読む → - 論文走行制御/MPCロボティクス
不整地におけるアグレッシブ走行のためのモデル予測制御
不整地での高速走行において、横転や溝越えの失敗を防ぐ物理ベースの走行可能性制約を導出し、並列化可能なMPCに組み込むことで、事前情報なしに安全かつアグレッシブな自律走行を実現した。
原題: Model Predictive Control for Aggressive Driving Over Uneven Terrain ／ Tyler Han, Alex Liu, Anqi Li 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
家庭用ロボットの実現に向けて：Dobb-Eと汎用マニピュレーション学習
安価なデモ収集ツール「The Stick」と家庭環境で事前学習した表現を用い、5分の実演と15分の適応で新しい家事タスクを学習できる汎用ロボットシステムDobb-Eを提案し、実家庭で81%の成功率を達成した。
原題: On Bringing Robots Home ／ Nur Muhammad Mahi Shafiullah, Anant Rai, Haritheja Etukuru 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
言語誘導ロボット把持：雑然環境におけるCLIPベースの参照把持合成
雑然とした室内環境で自然言語で指示された物体の把持姿勢を予測するベンチマークを構築し、CLIPを活用したエンドツーエンドモデルCROGを提案した。
原題: Language-guided Robot Grasping: CLIP-based Referring Grasp Synthesis in Clutter ／ Georgios Tziafas, Yucheng Xu, Arushi Goel 他
日本語で読む → - 論文医療ロボティクスロボティクス
移動中の被験者に対するPETイメージングのためのロボット運動補償手法
歩行中などの頭部の動きを計測し、ロボットでPET撮像リングを追従させるとともに、画像再構成時に残存運動を補正するプロトタイプシステムを開発・評価した。
原題: Method for robotic motion compensation during PET imaging of mobile subjects ／ Junxiang Wang, Iulian I. Iordachita, Peter Kazanzides
日本語で読む → - 論文自動運転/マルチモーダル融合ロボティクス
TLCFuse: 遮蔽に強い意味セグメンテーション支援型動作計画のための時系列マルチモーダル融合
LiDARとカメラに時系列情報を統合し、注意機構で低次元潜在表現に集約することで、遮蔽された物体にも頑健な鳥瞰図セマンティックグリッドセグメンテーションを実現し、動作計画にも応用した研究。
原題: TLCFuse: Temporal Multi-Modality Fusion Towards Occlusion-Aware Semantic Segmentation-Aided Motion Planning ／ Gustavo Salazar-Gomez, Wenqian Liu, Manuel Diaz-Zapata 他
日本語で読む → - 論文HRI/ジェスチャー認識ロボティクス
Webカメラを用いた超遠距離ジェスチャー認識によるヒューマンロボットインタラクション
RGBカメラ1台で最大25m先の人物のジェスチャーを認識するため、超解像ネットワークとグラフ視覚トランスフォーマーを組み合わせた深層学習フレームワークを提案し、98.1%の認識率を達成した。
原題: Ultra-Range Gesture Recognition using a Web-Camera in Human-Robot Interaction ／ Eran Bamani, Eden Nissinman, Inbar Meir 他
日本語で読む → - 論文飛行制御ロボティクス
時間最適なクアッドコプター飛行のためのエンドツーエンド強化学習
クアッドコプターの高速飛行制御において、モーター指令を直接出力するエンドツーエンド強化学習を提案し、残差モデルと適応手法でsim-to-realギャップを埋め、シミュレーションと実機で従来手法を上回る性能を示した。
原題: End-to-end Reinforcement Learning for Time-Optimal Quadcopter Flight ／ Robin Ferede, Christophe De Wagter, Dario Izzo 他
日本語で読む → - 論文オフロード自律走行ロボティクス
HOUND：高速オフロード自律走行のための低コスト研究プラットフォーム
1/10スケールの低コストなオフロード自律走行車プラットフォームHOUNDを開発し、シミュレータ統合と転倒防止システムにより、高速で険しい地形での走行を実現した。
原題: Demonstrating HOUND: A Low-cost Research Platform for High-speed Off-road Underactuated Nonholonomic Driving ／ Sidharth Talia, Matt Schmittle, Alexander Lambert 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
キッチンアーティスト：グルメプレーティングのための液体ディスペンシングの精密制御
ソースの盛り付けロボットを実現するため、力センサで液体の特性を推定し、データ駆動で線の太さを制御するオープンループシステムを開発した。
原題: Kitchen Artist: Precise Control of Liquid Dispensing for Gourmet Plating ／ Hung-Jui Huang, Jingyi Xiang, Wenzhen Yuan
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
不確実環境における自律ロボット経路計画のためのPPUMを用いた後退ホライズン最適化
群衆の時空間パターンを確率的に記憶するPPUMを組み込み、不確実な混雑環境でロボットが安全に経路計画を行う後退ホライズン最適化手法を提案した。
原題: Receding Horizon Optimization with PPUM: An Approach for Autonomous Robot Path Planning in Uncertain Environments ／ Zijian Ge, Jingjing Jiang, Matthew Coombes 他
日本語で読む → - 論文最適制御math.OC
Transformerによるタイト制約予測を用いた動力降下誘導の計算効率改善
Transformerニューラルネットワークで最適解のタイト制約を予測し、宇宙機の動力降下誘導の計算時間を1-8秒から500ミリ秒未満に短縮した。
原題: Improving Computational Efficiency for Powered Descent Guidance via Transformer-based Tight Constraint Prediction ／ Julia Briden, Trey Gurga, Breanna Johnson 他
日本語で読む → - 論文知覚・地形認識画像認識
不整地のためのマルチ解像度平面領域抽出
不整地の点群から平面領域を抽出するため、点ごとの分類とoctreeを用いたマルチ解像度手法を提案し、35FPS以上のリアルタイム性能を実現した。
原題: Multi-Resolution Planar Region Extraction for Uneven Terrains ／ Yinghan Sun, Linfang Zheng, Hua Chen 他
日本語で読む → - 論文3D再構成画像認識
NeRFによる植物の高忠実度3D再構成
農業環境で撮影した実植物画像の新データセットを構築し、Instant-NGPとInstant-NSRを用いて新視点画像生成と3D再構成の性能を評価した。
原題: High-fidelity 3D Reconstruction of Plants using Neural Radiance Field ／ Kewei Hu, Ying Wei, Yaoqiang Pan 他
日本語で読む → - 論文BCI/ロボットインターフェースロボティクス
NOIR: 脳信号で操作する日常活動支援ロボット
脳波(EEG)で意図する物体と行動を伝え、ロボットが料理・掃除など20種類の日常家事を実行するブレイン・ロボットインターフェースを開発した。
原題: NOIR: Neural Signal Operated Intelligent Robots for Everyday Activities ／ Ruohan Zhang, Sharon Lee, Minjune Hwang 他
日本語で読む → - 論文自動運転/強化学習ロボティクス
DRNet：深層強化学習による自動運転の車線変更意思決定手法
深層強化学習を用いて、周囲車両の運転スタイルを考慮しつつ安全な車線変更を学習するDRNetを提案し、DDQNなどのベースラインを上回る性能を示した。
原題: DRNet: A Decision-Making Method for Autonomous Lane Changingwith Deep Reinforcement Learning ／ Kunpeng Xu, Lifei Chen, Shengrui Wang
日本語で読む → - 論文航空機検査ロボティクス
CNNによるカメラ姿勢推定を用いた自律航空機外観検査システムの初期化
合成画像のみで訓練したCNNでパン・チルト・ズームカメラの姿勢を推定し、インフラ不要で航空機外観検査を初期化する手法を提案した。
原題: Initialisation of Autonomous Aircraft Visual Inspection Systems via CNN-Based Camera Pose Estimation ／ Xueyan Oh, Leonard Loh, Shaohui Foong 他
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