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 →- 論文自動運転ロボティクス
自動運転車の独立安全保証に向けたシミュレーション評価ガイドライン
シンガポールのCETRANとLTAが、自動運転車の開発者が仮想シミュレーション結果を独立評価に備えるためのガイドラインを提示した。
原題: Simulation Assessment Guidelines towards Independent Safety Assurance of Autonomous Vehicles ／ Jim Cherian, Martin Slavik, Andrea Piazzoni 他
日本語で読む → - 論文制御設計ロボティクス
拡張ロボットの制御設計に関する考察
人間の能力を拡張するロボットの制御設計において、半自律制御とユーザーの意思決定を両立させるための原則と手法を文献から整理した。
原題: Considerations for the Control Design of Augmentative Robots ／ Shivani Guptasarma, Monroe Kennedy
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
感情に基づく言語獲得と差分結果訓練を用いた人とロボットの相互学習システム
ロボットが自分の欲求（空腹など）を伝える記号言語を、人間との相互作用を通じて学習するシステムを構築し、差分結果訓練（DOT）が人間の学習効率とロボットの言語獲得を促進することを示した。
原題: A Human-Robot Mutual Learning System with Affect-Grounded Language Acquisition and Differential Outcomes Training ／ Alva Markelius, Sofia Sjöberg, Zakaria Lemhauori 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
動的経路計画とエネルギー管理のための改良RRTアルゴリズム
移動ロボットのバッテリー残量を考慮し、充電ステーションへの経路をRRT*で生成・更新しながら充電の要否を判断する経路計画アルゴリズムを提案し、ERRTと比較した。
原題: An Enhanced RRT based Algorithm for Dynamic Path Planning and Energy Management of a Mobile Robot ／ Ronit Chitre, Arpita Sinha
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
葉層多様体のための経験ベースTAMPフレームワーク
葉層構造を持つマニピュレーション問題を扱いやすくするため、クエリ経験を活用して動的に更新されるグラフ「Foliated Repetition Roadmap」を提案し、タスク・動作計画を効率化する。
原題: An Experience-based TAMP Framework for Foliated Manifolds ／ Jiaming Hu, Shrutheesh R. Iyer, Henrik I. Christensen
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HRIロボティクス
HRIにおける不公平の検出と集団ダイナミクスの再構築の可能性
ロボット行動に潜むアルゴリズムバイアスを検出し、人間とロボットの混合集団におけるマイクロアグレッションや差別、社会的排除を特定する計算モデルの開発を提案する。
原題: Potential Ways to Detect Unfairness in HRI and to Re-establish Positive Group Dynamics ／ Astrid Rosenthal-von der Pütten, Stefan Schiffer
日本語で読む → - 論文群制御cs.CE
保証付き・予測可能な多項式時間AGV経路計画
任意のグラフ上で任意の位置から任意の要求を満たすAGVの時刻表を、満たしやすい仮定の下で多項式時間で保証付き生成するアルゴリズムとデータ構造を提案し、地理的予約アルゴリズムをO(nm)からO(n)に改善した。
原題: Guaranteed, Predictable, Polynomial AGV Time-Pathing ／ James Forster
日本語で読む → - 論文物理的HRCロボティクス
物理的人間-ロボット協調における神経適応
脳波から認知葛藤を推定し、強化学習でロボットの協調戦略を閉ループ適応させることで、協調の円滑さと直感性を高める枠組みを実証した。
原題: Neuroadaptation in Physical Human-Robot Collaboration ／ Avinash Singh, Dikai Liu, Chin-Teng Lin
日本語で読む → - 論文医療ロボティクスロボティクス
体装着型MR対応ロボットによる低侵襲肝臓インターベンション
閉鎖型MRI装置内で動作する小型の体装着型ロボットを開発し、肝臓のマイクロ波焼灼術における正確な針誘導を実現した。ファントム実験でMR対応性と目標精度を検証した。
原題: Body-mounted MR-conditional Robot for Minimally Invasive Liver Intervention ／ Zhefeng Huang, Anthony L. Gunderman, Samuel E. Wilcox 他
日本語で読む → - 論文水中SLAM/ソナー画像認識
SONIC: 姿勢教師あり学習によるソナー画像対応付け
水中SLAMのためのソナー画像対応付け手法SONICを提案し、視点変化に頑健な特徴対応を姿勢教師あり学習で実現した。
原題: SONIC: Sonar Image Correspondence using Pose Supervised Learning for Imaging Sonars ／ Samiran Gode, Akshay Hinduja, Michael Kaess
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 → - 論文知覚ロボティクス
時空間法線を用いた距離データ中の動的物体検出
点群の時空間法線を計算するだけで動的物体を検出できることを示し、LiDARや深度カメラで従来手法と同等の性能をより簡素な方法で実現した。
原題: Dynamic Object Detection in Range data using Spatiotemporal Normals ／ Raphael Falque, Cedric Le Gentil, Fouad Sukkar
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 → - 論文モデルベース強化学習/オフロード走行ロボティクス
運転の仕方に注意を払え：オフロード走行のための安全で適応的なモデルベース強化学習
システム同定トランスフォーマと適応的ダイナミクスモデルを組み合わせ、リスクを考慮したMPPI制御により、オフロード走行ロボットの安全性と適応性を両立させるモデルベース強化学習手法を提案した。
原題: Pay Attention to How You Drive: Safe and Adaptive Model-Based Reinforcement Learning for Off-Road Driving ／ Sean J. Wang, Honghao Zhu, Aaron M. Johnson
日本語で読む → - 論文3D物体検出画像認識
自動運転車のための長距離3D物体検出に向けて
LiDARベースの3D物体検出の長距離性能を改善するため、距離別の専門家モデルと画像ベースの仮想点群拡張を比較検討した。
原題: Towards Long-Range 3D Object Detection for Autonomous Vehicles ／ Ajinkya Khoche, Laura Pereira Sánchez, Nazre Batool 他
日本語で読む → - 論文姿勢推定画像認識
CylinderTag: 円筒形状物体のための射影不変量に基づく高精度で柔軟な姿勢推定マーカー
円筒面に貼付可能な環状マーカーCylinderTagを提案し、射影不変量の複比を利用した符号化と高性能認識器により、従来の平面マーカーより高精度な姿勢推定とリアルタイム検出を実現した。
原題: CylinderTag: An Accurate and Flexible Marker for Cylinder-Shape Objects Pose Estimation Based on Projective Invariants ／ Shaoan Wang, Mingzhu Zhu, Yaoqing Hu 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
把持データセットのSim2real転移に向けたドメインランダム化
自動生成した7000以上の把持軌道を実機で検証し、ドメインランダム化に基づく品質指標とsim-to-real転移性の相関を分析。QD手法で転移率84%を達成した。
原題: Domain Randomization for Sim2real Transfer of Automatically Generated Grasping Datasets ／ Johann Huber, François Hélénon, Hippolyte Watrelot 他
日本語で読む → - 論文UAVAI
AI搭載無人航空機の包括的レビュー：動向・ビジョン・課題
AIとUAVの融合に関する研究を網羅的に調査し、ナビゲーションや農業、災害対応などの応用動向と、倫理・安全・規制面の課題を整理したレビュー論文。
原題: A Comprehensive Review of AI-enabled Unmanned Aerial Vehicle: Trends, Vision , and Challenges ／ Osim Kumar Pal, Md Sakib Hossain Shovon, M. F. Mridha 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sim2realロボティクス
時間刻み周波数が異なるスケールの物体に対するロボットマニピュレーションシミュレーションの現実性に与える影響
ロボットマニピュレーションシミュレーションにおいて、時間刻み周波数と物体スケールが精度に与える影響を評価し、小規模物体では高周波数化が精度向上に寄与することを示した。
原題: The Impact of Time Step Frequency on the Realism of Robotic Manipulation Simulation for Objects of Different Scales ／ Minh Q. Ta, Holly Dinkel, Hameed Abdul-Rashid 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 → - 論文自動運転画像認識
GPT-Driver: GPTで運転を学習する
大規模言語モデルGPT-3.5を自動運転の動作計画に活用し、軌道計画を言語モデリング問題として再定式化する手法を提案。nuScenesデータセットで有効性と汎化性能、解釈性を示した。
原題: GPT-Driver: Learning to Drive with GPT ／ Jiageng Mao, Yuxi Qian, Junjie Ye 他
日本語で読む → - 論文軟体ロボットロボティクス
巻回型誘電体エラストマーアクチュエータを用いた軟体バイオミメティックロボットの水中・水面遊泳
巻回型誘電体エラストマーアクチュエータで駆動するマンタ型軟体ロボットを開発し、水中・水面・垂直上昇の高速移動を実現した。
原題: Underwater and Surface Aquatic Locomotion of Soft Biomimetic Robot Based on Bending Rolled Dielectric Elastomer Actuators ／ Chenyu Zhang, Chen Zhang, Juntian Qu 他
日本語で読む → - 論文被覆経路計画ロボティクス
旋回コストを考慮した準最適被覆経路計画
複雑なポリゴン環境から生成したメッシュ上で、旋回コストや部分被覆、不均一な通過コストを扱える被覆経路計画手法を提案し、理論的保証と低い最適性ギャップを示した。
原題: Near-Optimal Coverage Path Planning with Turn Costs ／ Dominik Michael Krupke
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 → - 論文外骨格ロボティクス
下肢外骨格機構の多基準最適化
6リンクのみの下肢外骨格機構を解析的に合成し、6つの設計基準で多基準最適化することで、人体構造に適合し軌道精度や力伝達に優れる機構を提案した。
原題: Multicriteria Optimization of Lower Limb Exoskeleton Mechanism ／ Sayat Ibrayev, Arman Ibrayeva, Ayaulym Rakhmatullina 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
変形可能なシートを用いたマルチロボットシステムによる物体輸送の順運動学
変形可能なシートを担体として複数の移動ロボットで物体を運ぶ系に対し、仮想可変ケーブルモデルと制約付き二次計画を用いて順運動学を定式化し、物体の取り得る位置を解析的に求める手法を提案した。
原題: Forward Kinematics of Object Transporting by a Multi-Robot System with a Deformable Sheet ／ Jiawei Hu, Wenhang Liu, Jingang Yi 他
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