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 →- 論文制御ロボティクス
UAVにおけるPID制御器応用のレビュー
無人航空機（UAV）の安定化・航法に用いられるPID制御器について、基本原理から動力学モデリング、パラメータ調整法、課題と今後の展望までを概観したレビュー論文。
原題: Review of PID Controller Applications for UAVs ／ Hans Oersted, Yudong Ma
日本語で読む → - 論文能動的認識画像認識
証拠に基づく能動的認識：知的で慎重なオープンワールド身体知覚
能動的認識を逐次的な証拠収集プロセスとして捉え、不確実性を定量化しながらオープンワールド環境でも信頼できる予測を行う手法を提案した論文。
原題: Evidential Active Recognition: Intelligent and Prudent Open-World Embodied Perception ／ Lei Fan, Mingfu Liang, Yunxuan Li 他
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
時相論理仕様に基づく見まね学習の改善
時相論理で記述されたタスク目標をグラフに符号化し、実演者と学習エージェントの振る舞いを評価する指標を導入することで、必要な実演数を大幅に削減しつつ制御方策を学習する手法を提案した。
原題: Signal Temporal Logic-Guided Apprenticeship Learning ／ Aniruddh G. Puranic, Jyotirmoy V. Deshmukh, Stefanos Nikolaidis
日本語で読む → - 論文触覚HCI
触覚センサによる危険物受け渡し行動の分析
高解像度触覚センサを用いて、安全な物体と危険な物体を人から人へ受け渡す際の行動の違いを調査した。危険な物体では受け渡しが遅くなり、触覚パターンも変化することが示された。
原題: A Study of Human-Robot Handover through Human-Human Object Transfer ／ Charlotte Morissette, Bobak H. Baghi, Francois R. Hogan 他
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 → - 論文金融時系列/粒子フィルタq-fin.ST
深層フィルタリングから深層計量経済学へ
確率的ボラティリティ推定のために、ニューラルネットワークと粒子フィルタを組み合わせたSV-PF-RNNを実装し、基本的な粒子フィルタより性能が向上することを示した。
原題: From Deep Filtering to Deep Econometrics ／ Robert Stok, Paul Bilokon
日本語で読む → - 論文VIOロボティクス
PL-CVIO: 点と線の協調型視覚慣性オドメトリ
複数ロボットが点特徴と線特徴を併用し、隣接ロボットが観測した共通の点・線の制約もMSCKFに取り込むことで、低特徴環境でも高精度に自己位置推定する協調VINSを提案。
原題: PL-CVIO: Point-Line Cooperative Visual-Inertial Odometry ／ Yanyu Zhang, Pengxiang Zhu, Wei Ren
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
跳ぶ前に見よ：ロボット視覚言語計画におけるGPT-4Vの能力を解き明かす
視覚言語モデルを活用し、知覚情報を直接統合して長期的なロボットタスク計画を生成するViLaを提案。実機・シミュレーションで既存のLLMベース計画手法を上回る性能を示した。
原題: Look Before You Leap: Unveiling the Power of GPT-4V in Robotic Vision-Language Planning ／ Yingdong Hu, Fanqi Lin, Tong Zhang 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
柔軟なマルチエージェントタスク割り当てのための自然言語インターフェースに向けて
大規模言語モデルを用いて自然言語の指示を制約に変換し、MILPベースのタスク割り当てシステムを非技術者でも柔軟に操作できるインターフェースを提案した。
原題: Towards A Natural Language Interface for Flexible Multi-Agent Task Assignment ／ Jake Brawer, Kayleigh Bishop, Bradley Hayes 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
神経物体形状補完による人間型把持
部分的な観測から物体の完全な形状を再構成し、7自由度の人間型ロボットハンドで把持を行う手法を提案。把持成功率を約30%向上させた。
原題: Anthropomorphic Grasping with Neural Object Shape Completion ／ Diego Hidalgo-Carvajal, Hanzhi Chen, Gemma C. Bettelani 他
日本語で読む → - 論文マルチロボット動作計画ロボティクス
学習した分散ヒューリスティクスによる関節空間マルチロボット動作計画
集中型サンプリング木探索に分散型データ駆動の操舵・距離ヒューリスティクスを組み込み、最大16台のロボットの動作計画を可能にした。
原題: Joint-Space Multi-Robot Motion Planning with Learned Decentralized Heuristics ／ Fengze Xie, Marcus Dominguez-Kuhne, Benjamin Riviere 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
経路計画の説明を理解する
移動ロボットがナビゲーションの意思決定を人間に理解できるよう、視覚的・テキスト的な説明を生成する手法を提案し、その理解しやすさをユーザー研究で検証する。
原題: Understanding Path Planning Explanations ／ Amar Halilovic, Senka Krivic
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 → - 論文説明可能AIロボティクス
学習ロボットの何を知る必要があるか：複雑システムの実現アーキテクチャの特定
ロボットやAIの誤解を防ぐため、ユーザーが効果的に使う上で説明が必要なシステムの「実現アーキテクチャ」と、解明すべき誤解「説明対象」を特定する手法を提案した。
原題: What you need to know about a learning robot: Identifying the enabling architecture of complex systems ／ Helen Beierling, Phillip Richter, Mara Brandt 他
日本語で読む → - 論文衝突回避ロボティクス
時変制御バリア関数による全身動的衝突回避
ロボット中心の符号付き距離場で時変制御バリア関数を構築し、制御リアプノフ関数と組み合わせた二次計画法で全身の動的衝突回避を実現した。
原題: Whole-body Dynamic Collision Avoidance with Time-varying Control Barrier Functions ／ Jihao Huang, Xuemin Chi, Zhitao Liu 他
日本語で読む → - 論文ロボット知覚ロボティクス
視覚マルチタスク学習モデル向けマルチラベルアノテーション
物体検出・セグメンテーション・キーポイント抽出を同時に学習するマルチタスクモデル向けに、複数種類のアノテーションを統合フォーマットで出力できるラベリングツールと拡張ライブラリを提案し、ロボット知覚の2事例で実証した。
原題: Multi-label Annotation for Visual Multi-Task Learning Models ／ G. Sharma, A. Angleraud, R. Pieters
日本語で読む → - 論文HRI信頼計測ロボティクス
HRIにおける信頼計測の共通（良い）実践
人とロボットの相互作用における信頼計測手法の現状と強みを整理し、十分にカバーされていない側面を特定して、より包括的な信頼要因の評価に向けた課題を論じたポジションペーパー。
原題: Common (good) practices measuring trust in HRI ／ Patrick Holthaus, Alessandra Rossi
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
UniFolding：サンプル効率・拡張性・汎用性を備えたロボット衣類折りたたみ
VRと人間参加型学習で収集したデータを用い、部分点群から衣類の展開・折りたたみを単一ポリシーで行うロボットシステムを開発した。
原題: UniFolding: Towards Sample-efficient, Scalable, and Generalizable Robotic Garment Folding ／ Han Xue, Yutong Li, Wenqiang Xu 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
モデル予測制御の模倣と微調整による堅牢で対称的な四足歩行
MPCを模倣学習でクローンし、強化学習で微調整するIFMフレームワークを提案し、不整地や滑りやすい地形での四足歩行性能を向上させた。
原題: Imitating and Finetuning Model Predictive Control for Robust and Symmetric Quadrupedal Locomotion ／ Donghoon Youm, Hyunyoung Jung, Hyeongjun Kim 他
日本語で読む → - 論文スペクトル共有ロボティクス
UAV無線メッシュネットワークと地上ネットワーク間のスペクトル共有性能解析
UAVメッシュネットワークと地上ネットワークのスペクトル共有を確率幾何学で解析し、UAVの高度・送信電力・密度などがカバレッジ確率に与える影響を評価した。指向性アンテナによる性能改善と最適高度も導出している。
原題: The Performance Analysis of Spectrum Sharing between UAV enabled Wireless Mesh Networks and Ground Networks ／ Zhiqing Wei, Jialin Zhu, Zijun Guo 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
相互作用中の力学特性を用いたオープンセット物体認識
触覚ロボットが未知物体を扱えるよう、相互作用から推定した力学特性で既知物体を認識しつつ新規物体を逐次クラスタリングしてラベル付けするオープンセット認識フレームワークを提案した。
原題: Open-Set Object Recognition Using Mechanical Properties During Interaction ／ Pakorn Uttayopas, Xiaoxiao Cheng, Etienne Burdet
日本語で読む → - 論文キャリブレーション画像認識
SOAC: 時空間オーバーラップを考慮したNeRFによるマルチセンサキャリブレーション
NeRFを用いて複数センサの共通3次元表現を構築し、センサ間で可視領域が重なる部分のみを利用して時空間キャリブレーションを行う手法を提案。自動運転データセットで既存手法より高精度かつ頑健であることを示した。
原題: SOAC: Spatio-Temporal Overlap-Aware Multi-Sensor Calibration using Neural Radiance Fields ／ Quentin Herau, Nathan Piasco, Moussab Bennehar 他
日本語で読む → - 論文モーションプランニングロボティクス
二次収束する衝突制約付き最適化ベースのプランナ
凸近似のみを用いて衝突回避を保証しつつ、ニュートン法による二次収束を実現する2つの最適化手法(ECBとICB)を提案し、一次収束のベースラインより高速な収束を示した。
原題: Second-Order Convergent Collision-Constrained Optimization-Based Planner ／ Chen Liang, Xifeng Gao, Kui Wu 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
RDE: マルチエージェント経路探索のためのハイブリッド方策フレームワーク
強化学習・距離ヒートマップ・脱出方策を切り替えるハイブリッド手法により、倉庫のような構造化環境でのマルチロボット経路探索のデッドロックを解消し性能を向上させた。
原題: RDE: A Hybrid Policy Framework for Multi-Agent Path Finding Problem ／ Jianqi Gao, Yanjie Li, Xiaoqing Yang 他
日本語で読む → - 論文外骨格/アシスト制御ロボティクス
未知の外部負荷に適応する能動的ソフト背部サポート外骨格スーツのモデルベース制御
筋電図駆動モデルから腰仙関節モーメントを推定し、未知の荷物重量に応じてアシスト力を自動調整するソフト外骨格スーツの制御法を開発した。
原題: Adaptive Assistance with an Active and Soft Back-Support Exosuit to Unknown External Loads via Model-Based Estimates of Internal Lumbosacral Moments ／ Alejandro Moya-Esteban, Saivimal Sridar, Mohamed Irfan Mohamed Refai 他
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクス/触覚ロボティクス
マルチタップ抵抗センシングとFEMモデリングによるソフトロボットの形状・力推定
柔軟ロボット内部に埋め込んだ抵抗センサを複数箇所で電気的に分割して局所変形を計測し、FEMモデルと組み合わせて形状と外力を推定する手法を提案した。
原題: Multi-tap Resistive Sensing and FEM Modeling enables Shape and Force Estimation in Soft Robots ／ Sizhe Tian, Barnabas Gavin Cangan, Stefan Escaida Navarro 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
把持トルクを直接制御できる腹腔鏡用鉗子
ハンドル開度を把持トルクに変換する定トルク機構を組み込み、鉗子の把持力を直接操作できるようにした設計を提案した論文。
原題: Forceps with direct torque control ／ Zhuoqi Cheng
日本語で読む → - 論文ロボエシックスロボティクス
ICRAロボエシックスチャレンジ2023：高齢者介護施設における知的不服従
高齢者介護施設で倫理的判断を伴う意思決定を行うサービスロボットに、知的不服従の枠組みを適用する方法を提案し、要件を整理した報告。
原題: ICRA Roboethics Challenge 2023: Intelligent Disobedience in an Elderly Care Home ／ Sveta Paster, Kantwon Rogers, Gordon Briggs 他
日本語で読む → - 論文キャリブレーションロボティクス
三軸ホール効果センサを備えたソフトヒンジ型マイクロ走査ミラーのキャリブレーションシステムとアルゴリズム設計
ソフトヒンジ型マイクロ走査ミラーの面外並進を含む姿勢を、低コストな2レーザー式キャリブレーション装置と最適化アルゴリズムで高精度に推定する手法を提案した。
原題: Calibration System and Algorithm Design for a Soft Hinged Micro Scanning Mirror with a Triaxial Hall Effect Sensor ／ Di Wang, Xiaoyu Duan, Shu-Hao Yeh 他
日本語で読む →