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
下肢ロボットシステムにおける歩行相分類のための知的アルゴリズム評価
下肢義肢・外骨格の歩行相検出アルゴリズムに関する系統的レビューで、2010〜2023年の論文を調査し、ヒューリスティック・閾値・振幅ゼロ交差法などの手法を比較評価した。
原題: Evaluating Intelligent Algorithms for Gait Phase Classification in Lower Limb Robotic Systems ／ Barath Kumar JK, Aswadh Khumar G S
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
形状補完と把持予測を組み合わせた多指ハンドによる高速で汎用的な把持
単一視点の深度画像から物体形状を補完し、その形状に基づいて多指ハンドの把持姿勢を高速に予測する深層学習パイプラインを提案し、実機で多様な家庭用品の把持に成功した。
原題: Combining Shape Completion and Grasp Prediction for Fast and Versatile Grasping with a Multi-Fingered Hand ／ Matthias Humt, Dominik Winkelbauer, Ulrich Hillenbrand 他
日本語で読む → - 論文ロボット魚/仿生推進ロボティクス
仿生可变形背びれが自由遊泳するマグロ型ロボットの遊泳性能に与える影響
磁気着脱式の仿生可変背びれを備えた3次元自律遊泳マグロ型ロボットを開発し、背びれの起立が速度・輸送コスト・ヨー角に与える影響を自由遊泳条件下で調べた。起立背びれはヨー安定性を向上させるが、速度と輸送コストへの影響は小さかった。
原題: How Biomimetic Morphing Dorsal Fin Affects the Swimming Performance of a Free-swimming Tuna Robot ／ Hongbing Huang, Zhonglu Lin, Wei Zheng 他
日本語で読む → - 論文事故シナリオ生成ロボティクス
追突事故シナリオ生成のための先行車両運動モデリング
追突事故のシナリオ生成に向けて、先行車両の速度プロファイルを区分線形モデルでパラメータ化し、実データから多変量分布を構築して合成データを生成・検証した研究。
原題: Modeling Lead-vehicle Kinematics For Rear-end Crash Scenario Generation ／ Jian Wu, Carol Flannagan, Ulrich Sander 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
AcTExplore: 未知物体の能動的触覚探索
強化学習を用いて触覚センサで未知物体の表面を効率的に探索し、3D形状を再構成する手法を提案。未見のYCB物体で平均95.97%のIoUカバレッジを達成した。
原題: AcTExplore: Active Tactile Exploration of Unknown Objects ／ Amir-Hossein Shahidzadeh, Seong Jong Yoo, Pavan Mantripragada 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
Open-Structure: SLAMアルゴリズム向け構造ベンチマークデータセット
SLAMの前処理に依存せず評価できるよう、点・線の計測や対応、共視性因子グラフを直接提供するベンチマークデータセットを構築し、姿勢追跡や最適化モジュールの比較基盤を提案した。
原題: Open-Structure: Structural Benchmark Dataset for SLAM Algorithms ／ Yanyan Li, Zhao Guo, Ze Yang 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
LanPose: 言語指示によるロボット組立のための6D物体姿勢推定
自然言語の指示と幾何特徴を融合し、組み立て対象物体と組立位置の6D姿勢を同時に予測するネットワークを提案し、実機で把持・操作・組立を実現した。
原題: LanPose: Language-Instructed 6D Object Pose Estimation for Robotic Assembly ／ Bowen Fu, Sek Kun Leong, Yan Di 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
ティーンの問題：確率的集合被覆としての効率的な衣類片付け
散らばった衣類をバスケットに効率よく片付けるため、俯瞰カメラ画像のセグメンテーションと確率的集合被覆定式化を用いて複数衣類の把持位置を選ぶ手法を提案し、ランダム比で最大81%の効率改善を示した。
原題: The Teenager's Problem: Efficient Garment Decluttering as Probabilistic Set Cover ／ Aviv Adler, Ayah Ahmad, Yulei Qiu 他
日本語で読む → - 論文群制御制御
有向グラフ上のマッチ・アンマッチ外乱を受けるマルチエージェントネットワークのロバスト積分コンセンサス制御
有向グラフで結合された二重積分系マルチエージェント系に対し、マッチ・アンマッチ外乱下でもコンセンサスと同期を達成する連続積分型ロバスト制御器を提案し、リアプノフ法で安定性を解析した。
原題: Robust Integral Consensus Control of Multi-Agent Networks Perturbed by Matched and Unmatched Disturbances: The Case of Directed Graphs ／ Jose Guadalupe Romero, David Navarro-Alarcon
日本語で読む → - 論文人間-ロボット協調HCI
マルチモーダルな人間-ロボット協調探索における成功への道筋：分析とコーパス公開
遠隔地探索における人間とロボットのマルチモーダルな協調を分析し、写真要求が特定のエンティティの識別を改善することを発見。さらに、人間-ロボットコミュニケーションのコーパスSCOUTを公開した。
原題: Navigating to Success in Multi-Modal Human-Robot Collaboration: Analysis and Corpus Release ／ Stephanie M. Lukin, Kimberly A. Pollard, Claire Bonial 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
画像編集拡散モデルによるゼロショットロボットマニピュレーション
画像編集拡散モデルを高レベルプランナーとして使い、言語指示から中間サブゴール画像を生成し、低レベル方策がそれを達成することで、未知の物体や状況にも汎化するロボット操作手法を提案。
原題: Zero-Shot Robotic Manipulation with Pretrained Image-Editing Diffusion Models ／ Kevin Black, Mitsuhiko Nakamoto, Pranav Atreya 他
日本語で読む → - 論文運動予測ロボティクス
自律走行の運動予測のための同変マップとエージェント幾何学
ユークリッド変換に対する同変性と相互作用不変性を保証するEqMotionをバックボーンに、HDマップ特徴も同変に処理することで、軽量かつ高精度な自律走行の運動予測モデルを実現した。
原題: Equivariant Map and Agent Geometry for Autonomous Driving Motion Prediction ／ Yuping Wang, Jier Chen
日本語で読む → - 論文タスクプランニングロボティクス
CoPAL: 大規模言語モデルによるロボット行動の修正計画
LLMを使ったロボットのタスク・動作計画において、物理的・論理的・意味的な誤りを検出して再計画するフィードバック機構を提案し、ブロック操作やバーマン、ピザ作りで有効性を示した。
原題: CoPAL: Corrective Planning of Robot Actions with Large Language Models ／ Frank Joublin, Antonello Ceravola, Pavel Smirnov 他
日本語で読む → - 論文自動運転/MPCロボティクス
NeuroSMPC：ニューラルネットワーク誘導型サンプリングベースMPCによる公道自動運転
時空間CNNで最適制御の平均を予測し、サンプリングベースMPCの計算時間を大幅に削減して、動的障害物のある公道自動運転をリアルタイムで実現する手法を提案。
原題: NeuroSMPC: A Neural Network guided Sampling Based MPC for On-Road Autonomous Driving ／ Kaustab Pal, Aditya Sharma, Mohd Omama 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
堅牢なマルチUAV輸送システムのための自動レイアウトと制御の協調設計
複数のドローンで荷物を運ぶ際の機体配置と制御を同時に最適化し、外乱に強い飛行を実現する手法を提案。3機・4機の実機実験で有効性を検証した。
原題: Automated Layout and Control Co-Design of Robust Multi-UAV Transportation Systems ／ Carlo Bosio, Mark W. Mueller
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスロボティクス
ソフトロボットの操作・移動戦略を効率的に学習するためのプロキシの活用
ソフトロボットの複雑なモデルを簡略化したプロキシを用いて、操作・移動戦略を効率的に学習し、その戦略を完全モデルに転送する手法を提案した。
原題: Toward the use of proxies for efficient learning manipulation and locomotion strategies on soft robots ／ Etienne Ménager, Quentin Peyron, Christian Duriez
日本語で読む → - 論文仮想センシングロボティクス
GNSSとIMU計測による車両燃費の仮想センシング
GNSSとIMUから得られる速度・加速度のみを用いて、物理モデルとニューラルネットワークの2つのブラックボックスアルゴリズムで車両の燃料消費を推定し、誤差1%未満で既存手法を上回った。
原題: Vehicle Fuel Consumption Virtual Sensing from GNSS and IMU Measurements ／ Marcello Cellina, Silvia Strada, Sergio Matteo Savaresi
日本語で読む → - 論文3D物体検出ロボティクス
自動運転における3D物体検出に対するカメラ・LiDAR配置の影響
カメラとLiDARの配置が学習ベースの3D物体検出性能に与える影響を情報理論的な代理指標で評価し、nuScenesデータセットでの実験により最大30%の精度差が生じることを示した。
原題: Influence of Camera-LiDAR Configuration on 3D Object Detection for Autonomous Driving ／ Ye Li, Hanjiang Hu, Zuxin 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
狭所把持のための3機能モードを備えた単一モータ駆動ロボットグリッパ
1つのモータで把持・指曲げ・引き込みの3モードを切り替え、把持物体を手先内で回転・移動させることで狭い空間でも把持できるグリッパを開発した。
原題: Single-Motor Robotic Gripper With Three Functional Modes for Grasping in Confined Spaces ／ Toshihiro Nishimura, Tetsuyou Watanabe
日本語で読む → - 論文HRIロボティクス
対話言語がロボットに対するユーザー認識に与える影響
チェコ語話者23名を対象に、Pepperロボットが英語とチェコ語で指示を受ける実験を行い、英語話者ロボットの方がより知的と認識されることを示した。
原題: How language of interaction affects the user perception of a robot ／ Barbara Sienkiewicz, Gabriela Sejnova, Paul Gajewski 他
日本語で読む → - 論文グラフ学習ロボティクス
ロボティクスにおけるグラフ学習：サーベイ
ロボティクス応用の観点からグラフニューラルネットワークの基礎・学習法・応用例を体系的にレビューし、知覚・意思決定・制御の統合や今後の課題を整理したサーベイ論文。
原題: Graph learning in robotics: a survey ／ Francesca Pistilli, Giuseppe Averta
日本語で読む → - 論文農業ロボティクスロボティクス
TreeScope: 森林・果樹園におけるLiDARベース樹木マッピングのための農業ロボティクスデータセット
森林や果樹園でLiDARを用いて樹木を検出・計測するためのロボティクスデータセットを構築し、樹木のセマンティックセグメンテーションと直径推定のベースライン結果を報告した。
原題: TreeScope: An Agricultural Robotics Dataset for LiDAR-Based Mapping of Trees in Forests and Orchards ／ Derek Cheng, Fernando Cladera Ojeda, Ankit Prabhu 他
日本語で読む → - 論文状態推定ロボティクス
複数慣性センサによるクアッドロータのデッドレコニング
クアッドロータのデッドレコニング精度を向上させるため、複数の慣性計測ユニット(MIMU)を深層学習フレームワークで活用する手法を提案し、実地実験で有効性を検証した。
原題: Quadrotor Dead Reckoning with Multiple Inertial Sensors ／ Dror Hurwitz, Itzik Klein
日本語で読む → - 論文センサシミュレーションロボティクス
RadaRays: ハードウェア加速レイトレーシングによる移動ロボット向け回転FMCWレーダーのリアルタイムシミュレーション
ハードウェア加速レイトレーシングを用いて、回転式FMCWレーダーの反射・屈折・散乱をリアルタイムにシミュレーションするソフトウェアを開発し、Gazeboプラグインとして公開した。
原題: RadaRays: Real-time Simulation of Rotating FMCW Radar for Mobile Robotics via Hardware-accelerated Ray Tracing ／ Alexander Mock, Martin Magnusson, Joachim Hertzberg
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
ロボットによる袋詰め作業をシミュレーションなしで学習する強化学習フレームワーク
シミュレーションを使わずに実世界での強化学習により、ロボットが袋を掴んで袋詰めする技能を獲得するフレームワークを提案し、折り畳まれた袋で60%、広げた袋で80%の成功率を達成した。
原題: Learning to bag with a simulation-free reinforcement learning framework for robots ／ Francisco Munguia-Galeano, Jihong Zhu, Juan David Hernández 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
事前学習済み視覚言語モデルのVQAによるロボットの二値状態認識
大規模データで事前学習済みの視覚言語モデルに視覚的質問応答(VQA)を適用し、再学習なしでドアの開閉や把持の成否などの二値状態を言語で認識する手法を検討・評価した。
原題: Binary State Recognition by Robots using Visual Question Answering of Pre-Trained Vision-Language Model ／ Kento Kawaharazuka, Yoshiki Obinata, Naoaki Kanazawa 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
Knolling Bot 2.0：自己教師あり把持可能性推定による物体整理の強化
散らかった物体を整然と配置する「ノリング」を行うロボットに、自己教師あり学習で把持可能かどうかを推定する機構を追加し、把持不能な場合は物体を分離してから整理するシステムを開発した。把持可能性予測精度は95.7%を達成した。
原題: Knolling bot 2.0: Enhancing Object Organization with Self-supervised Graspability Estimation ／ Yuhang Hu, Zhizhuo Zhang, Hod Lipson
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
拡散モデルによる6自由度安定姿勢場
拡散モデルを用いて、乱雑な環境中で物体を安定に配置できる6自由度姿勢を生成する手法を提案し、新規物体の配置やスタッキング、姿勢推定精度の向上を実現した。
原題: 6-DoF Stability Field via Diffusion Models ／ Takuma Yoneda, Tianchong Jiang, Gregory Shakhnarovich 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
大規模言語モデルによる汎化可能な長期的マニピュレーション
LLMを用いて新規物体や未見タスクに対応するためのプリミティブタスク条件を生成し、DMP軌道を調整することで長期的なロボットマニピュレーションを実現するフレームワークを提案した。
原題: Generalizable Long-Horizon Manipulations with Large Language Models ／ Haoyu Zhou, Mingyu Ding, Weikun Peng 他
日本語で読む → - 論文安全強化学習ロボティクス
安全制約を埋め込んだMDPと軌道最適化による強化学習
安全制約をMDPの行動空間に埋め込み、軌道最適化で安全な軌道に変換することで、報酬最大化と安全性の両立を図る強化学習手法を提案し、実機の箱押しタスクで有効性を示した。
原題: Reinforcement Learning in a Safety-Embedded MDP with Trajectory Optimization ／ Fan Yang, Wenxuan Zhou, Zuxin Liu 他
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