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: 2023/10/1 ／ 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 →- 論文歩行ロボティクス
過拘束リンク機構による脚式移動
ベネットリンク機構を用いた過拘束ロボット脚を設計し、爬虫類型と哺乳類型の形態間で再構成可能な四足歩行をMPCと強化学習で実現、平面リンクより省エネで優れることを示した。
原題: Overconstrained Locomotion ／ Haoran Sun, Bangchao Huang, Zishang Zhang 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
ArUcoマーカーを用いた定量的表面触覚センサの設計と開発
ArUcoマーカーをゲル層に埋め込み、カメラによる姿勢推定から触覚センサの変形量をリアルタイムに定量化する新しいセンサを設計・試作し、性能を実験的に検証した。
原題: Towards Design and Development of an ArUco Markers-Based Quantitative Surface Tactile Sensor ／ Ozdemir Can Kara, Charles Everson, Farshid Alambeigi
日本語で読む → - 論文マルチエージェント動作計画ロボティクス
連続時間における時間的ロバスト性を考慮したマルチエージェントSTL動作計画
マルチエージェント系のSTL仕様を満たしつつ、各エージェントの軌道の許容時間シフトを最大化するため、連続ベジェ曲線で軌道をパラメータ化する動作計画法を提案し、離散時間MILP手法より大幅な高速化を実証した。
原題: Temporally Robust Multi-Agent STL Motion Planning in Continuous Time ／ Joris Verhagen, Lars Lindemann, Jana Tumova
日本語で読む → - 論文耐故障制御ロボティクス
プロペラ損傷の推定と適応から耐故障制御へ：クアッドロータのレジリエンス強化
プロペラ損傷を検知・補償するL1適応制御を提案し、損傷が深刻な場合は耐故障制御へシームレスに移行することで、クアッドロータの安全な飛行を実現した。
原題: From Propeller Damage Estimation and Adaptation to Fault Tolerant Control: Enhancing Quadrotor Resilience ／ Jeffrey Mao, Jennifer Yeom, Suraj Nair 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
通過可能障害物のある環境での大規模言語・視覚言語モデルを用いた対話型ナビゲーション
GPT-3.5とGrounding DINOを使い、カーテンや草などの通過可能な障害物を認識してLiDAR点群を分割し、行動を考慮したコストマップで経路計画を行う対話型ナビゲーション手法を提案した。
原題: Interactive Navigation in Environments with Traversable Obstacles Using Large Language and Vision-Language Models ／ Zhen Zhang, Anran Lin, Chun Wai Wong 他
日本語で読む → - 論文シーンフロー画像認識
マルチボディニューラルシーンフロー
座標ネットワークを用いたシーンフローのテスト時最適化において、剛体ごとのSE(3)制約なしに等長性正則化でマルチボディ剛体運動を実現し、長期4D軌跡予測で最先端性能を達成した。
原題: Multi-Body Neural Scene Flow ／ Kavisha Vidanapathirana, Shin-Fang Chng, Xueqian Li 他
日本語で読む → - 論文自己位置推定ロボティクス
マルチエージェント協調のための能動的視覚自己位置推定：データ駆動型アプローチ
異なる視点を持つロボットやデバイスの地図上で自己位置を推定するため、最適な視点を選択するデータ駆動型手法を提案し、シミュレーションと実環境で既存手法を上回る性能を示した。
原題: Active Visual Localization for Multi-Agent Collaboration: A Data-Driven Approach ／ Matthew Hanlon, Boyang Sun, Marc Pollefeys 他
日本語で読む → - 論文軌道最適化ロボティクス
全重心ダイナミクスと暗黙的逆運動学を用いた運動量を考慮した軌道最適化
四足ロボットANYmal Cの全重心ダイナミクスを活用し、足場と接触力を直接最適化することで、低計算コストで高加速度の跳躍動作を実現するタスク空間軌道最適化フレームワークを提案し、実機実験で検証した。
原題: Momentum-Aware Trajectory Optimisation using Full-Centroidal Dynamics and Implicit Inverse Kinematics ／ Aristotelis Papatheodorou, Wolfgang Merkt, Alexander L. Mitchell 他
日本語で読む → - 論文医療ロボティクスロボティクス
RUSOpt: ベイズ最適化によるロボット超音波プローブの法線方向調整
ベイズ最適化を用いて超音波プローブを接触面に対して垂直に自動調整し、画質を向上させる手法を提案。ファントムと3D人体モデルで平均角度誤差約2度を達成した。
原題: RUSOpt: Robotic UltraSound Probe Normalization with Bayesian Optimization for In-plane and Out-plane Scanning ／ Deepak Raina, Abhishek Mathur, Richard M. Voyles 他
日本語で読む → - 論文マイクロロボットロボティクス
フェムト秒レーザーで作製したニチノール製リビングヒンジによるミリメートルサイズロボット
フェムト秒レーザー微細加工で任意断面のニチノール製リビングヒンジを作製し、モデル化と試作機構でその有用性を示した。
原題: Femtosecond laser fabricated nitinol living hinges for millimeter-sized robots ／ Alexander Hedrick, Heiko Kabutz, Lawrence Smith 他
日本語で読む → - 論文建設ロボティクスロボティクス
織り込まれた膨張チューブによるロボットバリア構築
既存の環境構造物の周りに膨張チューブを織り込むように押し出して軽量バリアを構築する機構と経路計画アルゴリズムを提案し、パイプ周りの二層壁の自律構築を実証した。
原題: Robotic Barrier Construction through Weaved, Inflatable Tubes ／ H. J. Kim, H. Abdel-Raziq, X. Liu 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
ロボットマニピュレーション制御のための知識グラフによる行動と幾何制約の解釈
行動木と幾何制約を知識グラフで統合し、非校正ビジュアルサーボ制御と組み合わせてロボットマニピュレーションを意味的イベントとして解釈・説明可能にする手法を提案。
原題: Interpreting Behaviors and Geometric Constraints as Knowledge Graphs for Robot Manipulation Control ／ Chen Jiang, Allie Wang, Martin Jagersand
日本語で読む → - 論文身体性AIベンチマークAI
Mini-BEHAVIOR: 身体性AIにおける長期的意思決定のための手続き的生成ベンチマーク
家庭内タスクを模した高速なGridworld環境で、手続き的生成により多様なタスクを生成し、身体性AIの長期的な意思決定や計画を評価するベンチマークを提案した。
原題: Mini-BEHAVIOR: A Procedurally Generated Benchmark for Long-horizon Decision-Making in Embodied AI ／ Emily Jin, Jiaheng Hu, Zhuoyi Huang 他
日本語で読む → - 論文制御/MPCロボティクス
ニューラルネットワークシミュレーション誤差最小化モデル予測制御による風外乱下でのASV位置保持
風外乱下で自律表面車両(ASV)の位置保持を行うため、ニューラルネットワークシミュレーション誤差最小化モデル予測制御(NNSEM-MPC)を提案し、Gazebo/ROSシミュレーションで従来手法より高精度な位置・方位保持を実現した。
原題: ASV Station Keeping under Wind Disturbances using Neural Network Simulation Error Minimization Model Predictive Control ／ Jalil Chavez-Galaviz, Jianwen Li, Ajinkya Chaudhary 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
FEMを用いたソフトバブル視触覚センサの3次元力・接触推定
ソフトバブル触覚センサの内部RGBDカメラと気圧センサから、有限要素モデルに基づいて密な接触力（法線・せん断）を再構成する手法を提案し、従来法より高精度に推定できることを示した。
原題: 3D Force and Contact Estimation for a Soft-Bubble Visuotactile Sensor Using FEM ／ Jing-Chen Peng, Shaoxiong Yao, Kris Hauser
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
分散型マルチロボットの探索・情報獲得・合意のための統合フレームワーク
ロボットチームの探索・情報獲得・合意形成を単一のファクターグラフとして統合し、ガウシアンベリーフプロパゲーションで分散推論する手法を提案。
原題: A Distributed Multi-Robot Framework for Exploration, Information Acquisition and Consensus ／ Aalok Patwardhan, Andrew J. Davison
日本語で読む → - 論文ヒューマンロボットインタラクションロボティクス
Ravestate：因果特異性に導かれた対話ポリシーの分散合成
ルールベースの対話ポリシー設計にベイズ的な因果経路自己情報量を導入し、テキスト・音声・視覚シナリオでのユーザー研究でその有効性を示した。
原題: Ravestate: Distributed Composition of a Causal-Specificity-Guided Interaction Policy ／ Joseph Birkner, Andreas Dolp, Negin Karimi 他
日本語で読む → - 論文ヒューマンロボットインタラクションHCI
ダンス動作による描画マシンとの暗黙的な協働
参加者がダンスで動き、隠れた操作者がAxiDrawロボットを制御して一緒にポストカードを描くWizard-of-Ozデモを通じ、創造的な機械との暗黙的な協働の可能性を探る。
原題: Implicit collaboration with a drawing machine through dance movements ／ Itay Grinberg, Alexandra Bremers, Louisa Pancoast 他
日本語で読む → - 論文ソフトウェア再構成ロボティクス
ロボティクスにおけるソフトウェア再構成
ロボットソフトウェアの再構成技術について、78件の論文と4つの主要フレームワーク、48の実システムを調査し、研究と実践の乖離を明らかにしたサーベイ。
原題: Software Reconfiguration in Robotics ／ Sven Peldszus, Davide Brugali, Daniel Strüber 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
CAPGrasp: アプローチ方向制約付き連続生成グリップサンプラー
特定方向からの把持が求められる場面に対応するため、R^3×SO(2)同変性を持つ6自由度の連続的なアプローチ制約付き生成的把持サンプラーを提案し、少ないサンプルで高い把持成功率を実現した。
原題: CAPGrasp: An $\mathbb{R}^3\times \text{SO(2)-equivariant}$ Continuous Approach-Constrained Generative Grasp Sampler ／ Zehang Weng, Haofei Lu, Jens Lundell 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
EquivAct: 剛体物体操作を超えたSIM(3)同変視覚運動ポリシー
視覚表現とポリシー構造にSIM(3)同変性を組み込み、物体の位置・回転・スケールが大きく異なっても汎化する操作ポリシーを学習する手法を提案。布や関節物体を含むタスクで実機ゼロショット転移を実証。
原題: EquivAct: SIM(3)-Equivariant Visuomotor Policies beyond Rigid Object Manipulation ／ Jingyun Yang, Congyue Deng, Jimmy Wu 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
D2M2N: 複数ロボットのための分散型微分可能メモリ活用マッピングとナビゲーション
過去の観測を記憶する微分可能な分散型アーキテクチャを提案し、複数ロボットの複雑なマッピングとナビゲーションで従来手法を大きく上回る性能を示した。
原題: D2M2N: Decentralized Differentiable Memory-Enabled Mapping and Navigation for Multiple Robots ／ Md Ishat-E-Rabban, Pratap Tokekar
日本語で読む → - 論文視覚ナビゲーションロボティクス
視覚ホーミングネットワークのための分散協調ナビゲーション手法
視覚ホーミングは初期位置の画像情報を基に戻る軽量なナビゲーションだが、初期位置が視野内にないと開始できない。本研究では、異種ロボットチームが広範囲で視覚ナビゲーションを行うためのブロックチェーン手法を提案し、信頼できないネットワークで合意形成する軽量PoW機構も示す。
原題: A Decentralized Cooperative Navigation Approach for Visual Homing Networks ／ Mohamed Rahouti, Damian Lyons, Senthil Kumar Jagatheesaperumal 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーション制御
柔軟関節を持つ全駆動・劣駆動マニピュレータ混在系の分散エンドエフェクタフォーメーション制御
柔軟関節を持つ2リンク平面マニピュレータ群において、全駆動と劣駆動が混在する場合でもエンドエフェクタのフォーメーションを維持する分散制御則を提案し、仮想ばねを用いて目標形状を達成する手法を検証した。
原題: Distributed end-effector formation control for mixed fully- and under-actuated manipulators with flexible joints ／ Zhiyu Peng, Bayu Jayawardhana, Xin Xin
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
集中型マルチエージェント迷路探索のための高速アルゴリズム
熱方程式駆動エリアカバレッジ(HEDAC)法を拡張し、未知の迷路を複数の移動ロボットで協調探索して静止目標を特定する高速アルゴリズムを提案した。
原題: Fast algorithm for centralized multi-agent maze exploration ／ Bojan Crnković, Stefan Ivić, Mila Zovko
日本語で読む → - 論文マルチモーダル物体検出画像認識
シーン特化型融合モジュールによるRGB-X物体検出
事前学習済み単一モーダルモデルをシーン特化型の融合モジュールで組み合わせ、少量のマルチモーダルデータでRGB-熱画像やRGB-ゲート画像の物体検出を高精度に行う手法を提案した。
原題: RGB-X Object Detection via Scene-Specific Fusion Modules ／ Sri Aditya Deevi, Connor Lee, Lu Gan 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
HI-SLAM: ハイブリッド陰的場による単眼リアルタイム高密度マッピング
単眼カメラのみでリアルタイムに動作するニューラル陰的場ベースの高密度SLAMを提案し、学習済み深度事前分布とスケール調整により精度と地図完全性を向上させた。
原題: HI-SLAM: Monocular Real-time Dense Mapping with Hybrid Implicit Fields ／ Wei Zhang, Tiecheng Sun, Sen Wang 他
日本語で読む → - 論文自動運転計画ロボティクス
DTPP: 自動運転における木構造ポリシー計画のための微分可能な統合予測とコスト評価
自動運転の意思決定において、自車条件付き運動予測とコストモデルを微分可能な形で統合訓練する枠組みを提案し、木構造ポリシー計画の性能を向上させた。
原題: DTPP: Differentiable Joint Conditional Prediction and Cost Evaluation for Tree Policy Planning in Autonomous Driving ／ Zhiyu Huang, Peter Karkus, Boris Ivanovic 他
日本語で読む → - 論文飛行制御ロボティクス
AutoTrans: 自律UAVによる吊り下げペイロード輸送のための計画・制御フレームワーク
吊り下げ型ペイロードを搭載したUAVの完全自律輸送を実現するため、全身の安全性と動的実現可能性を考慮したリアルタイム軌道計画法と、階層的擾乱補償を備えた適応NMPCを提案した。
原題: AutoTrans: A Complete Planning and Control Framework for Autonomous UAV Payload Transportation ／ Haojia Li, Haokun Wang, Chen Feng 他
日本語で読む → - 論文自己位置推定ロボティクス
ナノUAVにおける間取り図を用いたセマンティックセンサフュージョンによる完全オンボード低電力自己位置推定
ナノUAVが間取り図とセマンティック情報を融合し、オンボードで低電力に自己位置推定を行う手法を提案し、実オフィス環境で90%の成功率を達成した。
原題: Fully Onboard Low-Power Localization with Semantic Sensor Fusion on a Nano-UAV using Floor Plans ／ Nicky Zimmerman, Hanna Müller, Michele Magno 他
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