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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 →- 論文跳躍/脚ロボットロボティクス
RAMIEL: 高く連続的な跳躍を実現するパラレルワイヤ駆動単脚ロボット
6本のワイヤで駆動するパラレルワイヤ式の脚構造を提案し、単脚ロボットRAMIELを開発して最大1.6mの跳躍と最大7回の連続跳躍を実現した。
原題: RAMIEL: A Parallel-Wire Driven Monopedal Robot for High and Continuous Jumping ／ Temma Suzuki, Yasunori Toshimitsu, Yuya Nagamatsu 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
協調型マルチロボットタスクのための合意形成に基づくリソーススケジューリング
エッジコンピューティングをマルチロボット協調スケジューリングに統合し、合意形成に基づく分散スケジューリングで動的な計算・通信環境に適応してリソース利用を最大化する手法を提案した。
原題: Consensus-based Resource Scheduling for Collaborative Multi-Robot Tasks ／ Nazish Tahir, Ramviyas Parasuraman
日本語で読む → - 論文センサーフュージョンロボティクス
自動運転向けLiDAR-カメラ融合におけるマッピング誤差への効率的確率的解法
LiDARとカメラの融合で生じるマッピング誤差を、KLダイバージェンスによる形状類似度とRANSAC回帰ベースの軌道平滑化で低減する低コストな確率的手法を提案した。
原題: An Efficient Probabilistic Solution to Mapping Errors in LiDAR-Camera Fusion for Autonomous Vehicles ／ Dan Shen, Zhengming Zhang, Renran Tian 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 → - 論文状態推定ロボティクス
固有受容感覚に基づく不変ロボット状態推定
IMUと関節キネマティクスのみを用いた不変カルマンフィルタによるデッドレコニング状態推定フレームワークDRIFTを開発し、脚・車輪・車両・船舶ロボットで実証した。
原題: Proprioceptive Invariant Robot State Estimation ／ Tzu-Yuan Lin, Tingjun Li, Wenzhe Tong 他
日本語で読む → - 論文農業ロボティクス画像認識
農業における人間の収穫作業者の動画ベース活動分類
Mask R-CNNとオプティカルフローを組み合わせ、収穫作業者の検出と活動分類を行うベンチマークモデルを構築した。
原題: A Video-Based Activity Classification of Human Pickers in Agriculture ／ Abhishesh Pal, Antonio C. Leite, Jon G. O. Gjevestad 他
日本語で読む → - 論文社会的相互作用ロボティクス
iCubロボットへの深層学習モデル実装によるリアルタイム対話相手推定
話し手の視線と身体姿勢を入力とする深層学習モデルで対話相手を推定し、iCubロボット上に実装してリアルタイム人間-ロボットインタラクションでの性能を評価した。
原題: Real-time Addressee Estimation: Deployment of a Deep-Learning Model on the iCub Robot ／ Carlo Mazzola, Francesco Rea, Alessandra Sciutti
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
マニピュレーションにおける微分可能な布パラメータ同定と状態推定
RGB-Dカメラで実世界の布状態を観測し、微分可能シミュレータ上で物理パラメータを最適化することで、布の物理特性同定と姿勢推定精度を向上させる手法を提案。
原題: Differentiable Cloth Parameter Identification and State Estimation in Manipulation ／ Dongzhe Zheng, Siqiong Yao, Wenqiang Xu 他
日本語で読む → - 論文シーン生成/NeRF画像認識
ASSIST: スケーラブルでリアルな屋内シミュレーションのためのインタラクティブシーンノード
物体ごとのNeRF表現とシーンノード構造を用いて、屋内シーンを対話的に編集・合成し、リアルな新視点画像や深度・セグメンテーションを生成する手法を提案。
原題: ASSIST: Interactive Scene Nodes for Scalable and Realistic Indoor Simulation ／ Zhide Zhong, Jiakai Cao, Songen Gu 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
四足歩行ロボットの適応行動のためのスキルグラフによる信頼性の高いスキル推論
四足歩行ロボットの基本スキルを知識グラフのように組織化する「Robot Skill Graph」を提案し、新しいタスクや環境への適応とスキルの高速学習を可能にした。
原題: Unlock Reliable Skill Inference for Quadruped Adaptive Behavior by Skill Graph ／ Hongyin Zhang, Diyuan Shi, Zifeng Zhuang 他
日本語で読む → - 論文飛行制御/ドッキングロボティクス
学習した吹き下ろしモデルを用いた近接マルチロータのドッキング
リーダー機の吹き下ろし干渉を学習モデルで補償し、2機のマルチロータを空中で垂直にドッキングさせる手法を実機で実証した。
原題: Docking Multirotors in Close Proximity using Learnt Downwash Models ／ Ajay Shankar, Heedo Woo, Amanda Prorok
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスロボティクス
本質的に弾性結合したソフト・リジッドロボットのモデリングと制御
自由度間に弾性結合を持つソフト・リジッドハイブリッドロボットのモデル化と、弾性を補償する安定な制御器を提案し、ハードウェアで力制御を実証した。
原題: Modeling and Control of Intrinsically Elasticity Coupled Soft-Rigid Robots ／ Zach J. Patterson, Cosimo Della Santina, Daniela Rus
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
ロボットスキルの高精度外挿のための制約付き方程式学習ネットワーク
デモンストレーションから学習したロボットスキルを、データ分布外の条件に適応させる際に、軌道の歪みを抑えつつ精度を保つための制約付き回帰フレームワークを提案。
原題: Constrained Equation Learner Networks for Precision-Preserving Extrapolation of Robotic Skills ／ Hector Perez-Villeda, Justus Piater, Matteo Saveriano
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
Tube-NeRF: ロバストMPCとNeRFによる視覚運動方策の効率的模倣学習
ロバストMPCのチューブ情報とNeRFによる画像生成を組み合わせたデータ拡張で、マルチロータの視覚運動方策を効率的に模倣学習し、実機へ転移した。
原題: Tube-NeRF: Efficient Imitation Learning of Visuomotor Policies from MPC using Tube-Guided Data Augmentation and NeRFs ／ Andrea Tagliabue, Jonathan P. How
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 → - 論文視覚オドメトリロボティクス
遺伝的アルゴリズムを用いた高密度視覚オドメトリ
RGB-D画像列からカメラの動きを推定する視覚オドメトリ問題を遺伝的アルゴリズムで解き、従来手法より高精度に推定できることを示した研究。
原題: Dense Visual Odometry Using Genetic Algorithm ／ Slimane Djema, Zoubir Abdeslem Benselama, Ramdane Hedjar 他
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 → - 論文触覚ロボティクス
カプセル切開用鉗子における術中力覚知覚と信号分離手法
カプセル切開用鉗子にFBGセンサを搭載し、FASTICAを組み合わせた信号分離により3軸力覚を高精度に計測する手法を提案した。
原題: An Intraoperative Force Perception and Signal Decoupling Method on Capsulorhexis Forceps ／ Heng Zhang
日本語で読む → - 論文筋骨格シミュレーションロボティクス
神経筋骨格・外骨格連成系のための包括的動的シミュレーションフレームワーク
実験データに依存せず、最適化ベースで神経筋骨格フィードバック・剛体力学・外骨格との相互作用・接地を統合し、筋活動や関節トルクなどの生体力学的信号を生成するシミュレーションフレームワークを提案した。
原題: A Comprehensive Dynamic Simulation Framework for Coupled Neuromusculoskeletal-Exoskeletal Systems ／ Wei Jin, Jiaqi Liu, Qiwei Zhang 他
日本語で読む → - 論文次善視点計画ロボティクス
対象植物ノードの知覚改善のための勾配ベース局所次善視点計画
トマト温室での収穫・除葉作業のため、遮蔽された植物ノードを効率的に知覚する勾配ベースの局所次善視点計画手法を提案し、計算量を10分の1に削減しつつ軌道効率を28%向上させた。
原題: Gradient-based Local Next-best-view Planning for Improved Perception of Targeted Plant Nodes ／ Akshay K. Burusa, Eldert J. van Henten, Gert Kootstra
日本語で読む → - 論文形式検証制御
線形システムにおける安全違反の完全特徴付けのためのBDD
線形システムの安全検証で得られる反例を、二分決定図（BDD）を用いて完全に特徴付け、動的に同型ノードを判定してBDDを縮小する手法を提案した。
原題: BDD for Complete Characterization of a Safety Violation in Linear Systems with Inputs ／ Manish Goyal, David Bergman, Parasara Sridhar Duggirala
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスロボティクス
果樹園作業向け低コスト・高速応答ソフトグローイングマニピュレータの設計・モデリング・制御
果樹園での収穫や剪定作業を想定し、最大1.2m伸長・0.27m/sで動作し1.4kgのペイロードを運べる低コストなソフトグローイングロボットアームを開発し、運動学モデルと位置制御を実験的に検証した。
原題: Design, Modeling, and Control of a Low-Cost and Rapid Response Soft-Growing Manipulator for Orchard Operations ／ Ryan Dorosh, Justin Allen, Zixuan He 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
Quatro++: LiDAR SLAMのループ閉じ込みのための地面セグメンテーションを活用したロバストなグローバル位置合わせ
LiDAR SLAMのループ閉じ込みにおいて、地面セグメンテーションを利用して点群の疎性と退化の問題を克服し、ロバストなグローバル位置合わせを実現するフレームワークを提案した。
原題: Quatro++: Robust Global Registration Exploiting Ground Segmentation for Loop Closing in LiDAR SLAM ／ Hyungtae Lim, Beomsoo Kim, Daebeom Kim 他
日本語で読む → - 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 → - 論文跳躍ロボットロボティクス
バネ駆動跳躍ロボットにおける弾性エネルギー貯蔵
菱形リンク機構とバネを組み合わせた跳躍ロボットのエネルギー貯蔵を解析し、理想的な定力バネの設計指針を提示した。
原題: Elastic energy storage of spring-driven jumping robots ／ John Lo, Ben Parslew
日本語で読む → - 論文制御ロボティクス
UAVにおける幾何学的制御とフィードバック線形化のレビュー
UAVの制御手法として幾何学的制御とフィードバック線形化に焦点を当て、理論的基盤・実応用・課題・研究動向を包括的にレビューした論文。
原題: Geometric and Feedback Linearization on UAV: Review ／ Hans Oersted, Yudong Ma
日本語で読む → - 論文群制御AI
模倣学習に基づく代替マルチエージェントPPOによる整形式群れの追跡回避
集中型MAPPOで群れのフォーメーション制御を学習し、模倣学習で分散化して通信量を削減、代替訓練で性能を補償する手法を提案した。
原題: Imitation Learning based Alternative Multi-Agent Proximal Policy Optimization for Well-Formed Swarm-Oriented Pursuit Avoidance ／ Sizhao Li, Yuming Xiang, Rongpeng 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
人間の意図を利用した協調マニピュレーションのための先読みロボット制御
人間との力のやり取りから意図をリアルタイムに認識し、階層型制御で協調動作を実現するロボット制御フレームワークを提案し、UR10eでの実験で有効性を示した。
原題: Proactive Robot Control for Collaborative Manipulation Using Human Intent ／ Zhanibek Rysbek, Siyu Li, Afagh Mehri Shervedani 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
許容衝突下における2台の移動ロボットの運動制御
衝突しても損傷しない「許容衝突」を前提に、2台の移動ロボットの運動制御をハイブリッドモデル化し、インパルス制御でタスク達成を保証する手法を提案した論文。
原題: Motion Control of Two Mobile Robots under Allowable Collisions ／ Li Tan, Wei Ren, Xi-Ming Sun 他
日本語で読む → - 論文能動的推論/運転行動モデルロボティクス
不確実性をその場で解消：能動的推論による適応的運転行動のモデル化
能動的推論に基づき、人間の運転者が目標達成と不確実性解消を単一の目的関数で両立する適応的運転行動モデルを提案し、遮蔽物通過と運転中の二次課題という2つの状況で人間らしい行動を再現した。
原題: Resolving uncertainty on the fly: Modeling adaptive driving behavior as active inference ／ Johan Engström, Ran Wei, Anthony McDonald 他
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