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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: 2023/10/1 ／ 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LiDARオドメトリロボティクス
COIN-LIO: 強度情報を活用した相補的LiDAR慣性オドメトリ
LiDARの強度情報を画像として処理し、幾何学的に退化した環境でも点群レジストレーションと慣性計測を統合して高精度に自己位置推定する手法を提案。
原題: COIN-LIO: Complementary Intensity-Augmented LiDAR Inertial Odometry ／ Patrick Pfreundschuh, Helen Oleynikova, Cesar Cadena 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
注意機構を用いた分散型適応協調追跡DACOOP-A
人工ポテンシャル場と注意機構を強化学習に組み込み、近傍ロボットの重要度を考慮した協調追跡アルゴリズムを提案し、データ効率と汎化性能を向上させた。
原題: DACOOP-A: Decentralized Adaptive Cooperative Pursuit via Attention ／ Zheng Zhang, Dengyu Zhang, Qingrui Zhang 他
日本語で読む → - 論文自動運転データセットロボティクス
TWICEデータセット：制御環境におけるテストシナリオのデジタルツイン
悪天候下の実車テストと、そのデジタルツインを用いた実験室でのハードウェアインザループシミュレーションの両方から、カメラ・レーダー・LiDAR・IMU・GPSデータを収録した大規模データセットを構築した。
原題: TWICE Dataset: Digital Twin of Test Scenarios in a Controlled Environment ／ Leonardo Novicki Neto, Fabio Reway, Yuri Poledna 他
日本語で読む → - 論文軌道計画ロボティクス
適応的時空間ボクセルに基づく高速道路交通流における自動運転の軌道計画
動的環境に適応する時空間ボクセルで走行可能領域を構築し、二次計画法の枠組みを保ちながら軌道計画を最適化する手法を提案し、複雑な交通流での安全性を実証した。
原題: Adaptive Spatio-Temporal Voxels Based Trajectory Planning for Autonomous Driving in Highway Traffic Flow ／ Zhiqiang Jian, Songyi Zhang, Lingfeng Sun 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
考え、行動し、尋ねる：オープンワールド対話型パーソナライズロボットナビゲーション
ユーザーとの対話を通じて個人特有の物体を探索する新タスクZIPONを提案し、LLMで知覚・ナビゲーション・対話を統合するORIONフレームワークを構築した。
原題: Think, Act, and Ask: Open-World Interactive Personalized Robot Navigation ／ Yinpei Dai, Run Peng, Sikai Li 他
日本語で読む → - 論文アクチュエータロボティクス
記述関数法による非線形直列弾性アクチュエータの周波数領域解析
生体筋に着想を得た非線形剛性を持つ直列弾性アクチュエータ(NSEA)について、記述関数法を用いて周波数領域での挙動を解析する枠組みを提案し、アシストロボットの設計・制御に役立てる。
原題: Frequency Domain Analysis of Nonlinear Series Elastic Actuator via Describing Function ／ Motohiro Hirao, Burak Kurkcu, Alireza Ghanbarpour 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
自動運転車の人間選好経路計画のための曲線軌道モデル
人間ドライバーの経路選択の好みを反映したノード点を算出する線形ドライバーモデルを提案し、オイラー曲線ベースの曲線フィッティングに適用して、人間の平均的な曲線経路選択を再現できることを示した。
原題: Curve Trajectory Model for Human Preferred Path Planning of Automated Vehicles ／ Gergo Igneczi, Erno Horvath, Roland Toth 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
想像上のポテンシャルゲームによる分散マルチエージェント相互作用生成
各エージェントが他者の行動を推定しながら想像上の協力ゲームを解く分散型ポテンシャルゲームの枠組みを提案し、衝突回避と協調を両立する人間らしい相互作用を生成できることを示した。
原題: Distributed Multi-agent Interaction Generation with Imagined Potential Games ／ Lingfeng Sun, Pin-Yun Hung, Changhao Wang 他
日本語で読む → - 論文軌道最適化ロボティクス
RETRO: 動的環境におけるリアルタイムロボット動作計画のための反応的軌道最適化
動的に変化する目的と確率的な運動ダイナミクスに対応するため、空間と時間の両次元で適応的に最適化する軌道最適化フレームワークRETROを提案し、計算複雑性を大幅に改善した。
原題: RETRO: Reactive Trajectory Optimization for Real-Time Robot Motion Planning in Dynamic Environments ／ Apan Dastider, Hao Fang, Mingjie Lin
日本語で読む → - 論文協調運転ロボティクス
時空間グラフを用いた協調型自動運転の意思決定
コネクテッド自動車の協調意思決定において、観測を時空間グラフで表現し、異種グラフ学習に基づくグラフニューラルネットワークで統合することで、通信量を100分の1以下に削減しつつ運転安全性を30%以上向上させた。
原題: Collaborative Decision-Making Using Spatiotemporal Graphs in Connected Autonomy ／ Peng Gao, Yu Shen, Ming C. Lin
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
マルチモーダル卓球ロボットシステム
4台のフレームカメラと2台のイベントカメラを備えた6自由度KUKAアームによる卓球ロボットを構築し、新しいキャリブレーションとスピン推定、SNNによるボール検出を実現した。
原題: A multi-modal table tennis robot system ／ Andreas Ziegler, Thomas Gossard, Karl Vetter 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
布マニピュレーションにおけるsim-to-realギャップのベンチマーク
布の操作タスクを対象に、4つの物理シミュレータ(MuJoCo, Bullet, Flex, SOFA)と実世界データのギャップを評価するベンチマークデータセットを構築し、再現性・計算時間・安定性を比較した。
原題: Benchmarking the Sim-to-Real Gap in Cloth Manipulation ／ David Blanco-Mulero, Oriol Barbany, Gokhan Alcan 他
日本語で読む → - 論文動作計画ロボティクス
安全な回廊上のグラフ理論的ベジェ曲線最適化による安全で滑らかな動作計画
ベジェ曲線の最適化目的を制御点間の合意距離としてグラフ理論的に統一的に捉え、標準的な物理目的に加え幾何・統計的目的を導入し、安全回廊上での動作計画で比較した。
原題: Graph-Theoretic B\'ezier Curve Optimization over Safe Corridors for Safe and Smooth Motion Planning ／ Soufyan Zayou, Ömür Arslan
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
ワンショット模倣学習：姿勢推定の観点から
単一の実演のみで、追加データ収集や事前知識なしに模倣学習を行うため、軌道転移と未知物体の姿勢推定を組み合わせる手法を検討し、実世界10タスクで姿勢推定器の性能や誤差要因を分析した。
原題: One-Shot Imitation Learning: A Pose Estimation Perspective ／ Pietro Vitiello, Kamil Dreczkowski, Edward Johns
日本語で読む → - 論文視覚計測ロボティクス
ホモグラフィ推定のためのベイズフィルタリング
レートジャイロとカメラ計測を用いたベイズフィルタリングにより、遮蔽時でも信頼性の高いホモグラフィ推定と不確かさを同時に得る手法を提案し、IMMフィルタの有効性を実験で示した。
原題: Bayesian Filtering for Homography Estimation ／ Arturo Del Castillo Bernal, Philippe Decoste, James Richard Forbes
日本語で読む → - 論文動作計画ロボティクス
意思決定論的MPC：不確実性下での重み付きマヌーバ選好による動作計画
複数のマヌーバを選好に応じて重み付けして統合し、知覚から予測までの不確実性を考慮しつつ確率制約付き緊急マヌーバの実行可能性を保証する連続最適化ベースの動作プランナを提案した。
原題: Decision-theoretic MPC: Motion Planning with Weighted Maneuver Preferences Under Uncertainty ／ Ömer Şahin Taş, Philipp Heinrich Brusius, Christoph Stiller
日本語で読む → - 論文時相論理cs.LO
Python向け柔軟で効率的な時相論理ツール：PyTeLo
MTL・STL・wSTLを扱うPythonライブラリPyTeLoを提案し、仕様文字列からANTLRでASTを生成してMILPに変換・求解する機能を実装した。
原題: A Flexible and Efficient Temporal Logic Tool for Python: PyTeLo ／ Gustavo A. Cardona, Kevin Leahy, Makai Mann 他
日本語で読む → - 論文自己位置推定ロボティクス
FoundLoc: 実環境におけるビジョンベースの機上UAV自己位置推定
GNSSが使えない環境で、下向きカメラとIMU、既存の衛星画像のみを用い、基盤モデルを活用したVIOとVPRを組み合わせてUAVの自己位置を推定する手法を開発した。初期姿勢の仮定なしで平均20m以内、最小1m未満の精度を実現した。
原題: FoundLoc: Vision-based Onboard Aerial Localization in the Wild ／ Yao He, Ivan Cisneros, Nikhil Keetha 他
日本語で読む → - 論文自律走行ロボティクス
er.autopilot 1.0: 高速オーバルレースのための完全自律走行スタック
インディ自律走行チャレンジ向けに、知覚・計画・制御に加え車両動力学モデルや安全機構まで含む完全な自動運転ソフトウェアを構築し、270km/h超の高速オーバルレースで競争した。
原題: er.autopilot 1.0: The Full Autonomous Stack for Oval Racing at High Speeds ／ Ayoub Raji, Danilo Caporale, Francesco Gatti 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
障害物環境下でケーブル吊り下げペイロードを運ぶマルチロータ群の運動力学プランニング
複数のドローンがケーブルで吊り下げた荷物を障害物環境で運ぶため、全ダイナミクスを考慮した階層的な運動計画手法を提案し、実機実験で有効性を示した。
原題: Kinodynamic Motion Planning for a Team of Multirotors Transporting a Cable-Suspended Payload in Cluttered Environments ／ Khaled Wahba, Joaquim Ortiz-Haro, Marc Toussaint 他
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
模倣によるリアプノフ安定な多項式力学系の学習
非線形力学系を多項式で表現し、リアプノフ関数と同時に学習することで、模倣学習に大域的安定性の保証を与える手法を提案した。
原題: Learning Lyapunov-Stable Polynomial Dynamical Systems through Imitation ／ Amin Abyaneh, Hsiu-Chin Lin
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
ImageManip: アフォーダンス誘導による次視点選択を用いた画像ベースのロボットマニピュレーション
RGBカメラで対象物を複数視点から撮影し、深度推定とアフォーダンスマップを融合して、3D点群を使わずに把持・操作を可能にする画像ベースのマニピュレーション手法を提案した。
原題: ImageManip: Image-based Robotic Manipulation with Affordance-guided Next View Selection ／ Xiaoqi Li, Yanzi Wang, Yan Shen 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
FingerTac：人間とロボットの指先に装着可能な交換式触覚センサ
人間とロボットの指先に共通して装着できるウェアラブルな3軸触覚センサを開発し、設計・製造・校正手法を示すとともに、力の測定精度を検証した。
原題: FingerTac -- An Interchangeable and Wearable Tactile Sensor for the Fingertips of Human and Robot Hands ／ Prathamesh Sathe, Alexander Schmitz, Satoshi Funabashi 他
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
MimicGen：人間のデモンストレーションからスケーラブルなロボット学習を実現するデータ生成システム
少数の人間デモを新しい状況に適応させて大規模データセットを自動生成し、模倣学習によるロボットの長期的・高精度タスクの性能を向上させるシステムを提案。
原題: MimicGen: A Data Generation System for Scalable Robot Learning using Human Demonstrations ／ Ajay Mandlekar, Soroush Nasiriany, Bowen Wen 他
日本語で読む → - 論文人間活動予測/タスク計画ロボティクス
GG-LLM: 大規模言語モデルを幾何学的に接地し、人間を考慮したタスク計画におけるゼロショット人間活動予測を実現
大規模言語モデルが持つ人間行動の世界知識を活用し、微調整なしで人間の次の行動を予測するとともに、その予測を環境のセマンティックマップ上の具体的な位置に結びつける手法を提案。人間を考慮したタスク計画に組み込むことで、望ましくない人とロボットのインタラクションを平均29.2%削減した。
原題: GG-LLM: Geometrically Grounding Large Language Models for Zero-shot Human Activity Forecasting in Human-Aware Task Planning ／ Moritz A. Graule, Volkan Isler
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
相互作用する物体の物性推定：Sum-GP-UCBによるベイズ最適化
複数の物体が相互作用するシーンから、各物体の物性パラメータをベイズ最適化で推定する手法を提案。報酬をシーンごとに分解し、部分評価で効率化した。
原題: Estimating Material Properties of Interacting Objects Using Sum-GP-UCB ／ M. Yunus Seker, Oliver Kroemer
日本語で読む → - 論文軌道最適化ロボティクス
接触を考慮した簡易スケートボードトリックのハイブリッド軌道最適化
2次元の簡易スケートボードモデルでオーリーを実現するため、接触制約を組み込んだハイブリッド軌道最適化手法を提案し、様々な跳躍高さで有効性を示した。
原題: Hybrid Trajectory Optimization of Simple Skateboarding Tricks through Contact ／ Michael Burgess
日本語で読む → - 論文行動計画cs.MA
制約プログラミングによる安全でロバストなロボット行動計画
制約ベース計画手法Tumatoを拡張し、行動の非決定論的結果を扱えるようにして、不確実な環境でも安全に目標を達成する方策を生成できるようにした。
原題: Safe and Robust Robot Behavior Planning via Constraint Programming ／ Jan Vermaelen, Tom Holvoet
日本語で読む → - 論文エッジコンピューティング/ドローンロボティクス
飛行時間が不確実な自律ドローンに向けたエッジでの柔軟な計算オフロード
ドローンとエッジサーバーが分散的に計算オフロードの可否を判断するプロトコルとリソース予約方式を提案し、ミッション時間を最大26.2%短縮できることを示した。
原題: Flexible Computation Offloading at the Edge for Autonomous Drones with Uncertain Flight Times ／ Giorgos Polychronis, Spyros Lalis
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
深層学習と機載LiDARによるドローンのリアルタイム検知・測位
機載LiDARと3D深層学習モデルを用いてドローン群を検知・位置推定するシステムを提案し、シミュレーションで学習データを拡張して実環境で80%以上の再現率を達成した。
原題: Real-Time Sense and Detect of Drones Using Deep Learning and Airborne LiDAR ／ Manduhu Manduhu, Alexander Dow, Petar Trslic 他
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