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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 →- 論文マニピュレーションロボティクス
MoveIt2におけるマルチロボット非同期軌道実行手法
MoveIt2を拡張し、マルチロボット・マルチアーム構成で同期・非同期の軌道実行を統一的に扱うスケジューラを実装し、動作中の連続衝突チェックで衝突回避を保証する手法を提案した。
原題: A Method for Multi-Robot Asynchronous Trajectory Execution in MoveIt2 ／ Pascal Stoop, Tharaka Ratnayake, Giovanni Toffetti
日本語で読む → - 論文ビジュアルサーボロボティクス
デモンストレーションの再結合による構成的ビジュアルサーボ
少数のデモを分割・再結合したグラフとして扱い、類似度に基づく最短経路探索でビジュアルサーボを多タスク化する手法を提案した。
原題: Compositional Servoing by Recombining Demonstrations ／ Max Argus, Abhijeet Nayak, Martin Büchner 他
日本語で読む → - 論文強化学習ロボティクス
宇宙機の衝突回避のための自律的意思決定計画：強化学習アプローチ
強化学習を用いて宇宙機の衝突回避の自律的意思決定を実現する手法を提案し、不確実性を考慮したPOMDPフレームワークでAIを訓練する。
原題: Spacecraft Autonomous Decision-Planning for Collision Avoidance: a Reinforcement Learning Approach ／ Nicolas Bourriez, Adrien Loizeau, Adam F. Abdin
日本語で読む → - 論文経路計画cs.MA
経路探索におけるヒューリスティック探索アルゴリズムの評価：性能指標とドメインパラメータに関する包括的研究
自律システムやロボティクスにおける経路探索を対象に、複数のヒューリスティック探索アルゴリズムの性能を、ドメインサイズ・障害物密度・開始-目標間距離を変化させて比較評価し、問題特性に応じて最適なアルゴリズムを選ぶ選択手法を提案した。
原題: Evaluating Heuristic Search Algorithms in Pathfinding: A Comprehensive Study on Performance Metrics and Domain Parameters ／ Aya Kherrour, Marco Robol, Marco Roveri 他
日本語で読む → - 論文屋内測位/レーダーロボティクス
屋内測位のためのアクティブレーダーとパッシブ反射板：概念と初期結果
屋内環境にパッシブ反射板を配置し、車両のアクティブレーダーで反射特性を観測することで高精度かつ低コストな測位を実現する新手法を提案し、シミュレーションで実現可能性を示した。
原題: Indoor Positioning based on Active Radar Sensing and Passive Reflectors: Concepts & Initial Results ／ Pascal Schlachter, Zhibin Yu, Naveed Iqbal 他
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクス/ウェアラブルロボティクス
布製空気圧人工筋で駆動するソフト手首エクソスーツ
布製空気圧人工筋を用いた軽量な手首用ソフトエクソスーツを開発し、トルクモデルによる最適設計と軌道制御を実証した。
原題: Soft Wrist Exosuit Actuated by Fabric Pneumatic Artificial Muscles ／ Katalin Schäffer, Yasemin Ozkan-Aydin, Margaret M. Coad
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
オンライン残差学習を組み合わせた適応的接触陰的モデル予測制御
接触を伴うロボット制御において、ハイブリッドモデルの残差をオンライン学習で補正しながらリアルタイムにモデル予測制御を行う枠組みを提案し、未知物体の転がり操作で有効性を示した。
原題: Adaptive Contact-Implicit Model Predictive Control with Online Residual Learning ／ Wei-Cheng Huang, Alp Aydinoglu, Wanxin Jin 他
日本語で読む → - 論文能動的知覚/NeRFロボティクス
NeRFを用いた能動的知覚
NeRFに基づくシーン表現を使い、予測情報量を最大化する視点・軌道を計画することで、雑然とした屋内環境を探索する能動的知覚手法を提案し、シミュレーションで検証した。
原題: Active Perception using Neural Radiance Fields ／ Siming He, Christopher D. Hsu, Dexter Ong 他
日本語で読む → - 論文感情認識画像認識
MoEmo Vision Transformer：3D姿勢推定とクロスアテンションによるHRI感情検出
全身の3D姿勢から得た動作ベクトルと環境コンテキストをクロスアテンションで統合し、ロボットとのインタラクションにおける人間の感情を検出する手法を提案。
原題: MoEmo Vision Transformer: Integrating Cross-Attention and Movement Vectors in 3D Pose Estimation for HRI Emotion Detection ／ David C. Jeong, Tianma Shen, Hongji Liu 他
日本語で読む → - 論文軌道最適化ロボティクス
宇宙機ランデブーのためのTransformerによる軌道最適化
Transformerを用いて、過去データから準最適な制御方策を学習し、非凸最適制御問題の逐次最適化をウォームスタートすることで、硬い制約を満たしつつ軌道最適化を効率化する手法を提案した。
原題: Transformers for Trajectory Optimization with Application to Spacecraft Rendezvous ／ Tommaso Guffanti, Daniele Gammelli, Simone D'Amico 他
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
見極めることを学ぶ：選好と表現学習による異種人間デモンストレーションの模倣
品質やスタイルが異なる人間のデモンストレーションから学ぶため、軌道セグメントの潜在表現と選好学習を用いて品質評価器を訓練するオフライン模倣学習フレームワークL2Dを提案し、シミュレーションと実機で有効性を示した。
原題: Learning to Discern: Imitating Heterogeneous Human Demonstrations with Preference and Representation Learning ／ Sachit Kuhar, Shuo Cheng, Shivang Chopra 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
ViPlanner: 視覚意味論的命令学習による局所ナビゲーション
RGB画像から地形の意味情報と幾何情報を統合し、微分可能なセマンティックコストマップを用いた命令学習で局所経路計画を訓練。シミュレーションのみで学習し実環境へゼロショット転移できる。
原題: ViPlanner: Visual Semantic Imperative Learning for Local Navigation ／ Pascal Roth, Julian Nubert, Fan Yang 他
日本語で読む → - 論文ヒューマノイドロボティクス
ヒューマノイドロボティクスの現在と未来の課題：実証的調査
RoboCupコミュニティのメンバー39人へのアンケート調査を通じて、ヒューマノイドロボット研究における現状の課題と今後10年、そして2050年の目標に向けた重要課題を明らかにした。
原題: Current and Future Challenges in Humanoid Robotics -- An Empirical Investigation ／ Maike Paetzel-Prüsmann, Alessandra Rossi, Merel Keijsers
日本語で読む → - 論文慣性オドメトリロボティクス
AirIMU: 慣性オドメトリのための不確かさ伝播の学習
データ駆動型とモデルベース型を組み合わせ、IMUの非決定論的誤差と不確かさを推定するハイブリッド手法を提案し、多様なIMUやプラットフォームで有効性を検証した。
原題: AirIMU: Learning Uncertainty Propagation for Inertial Odometry ／ Yuheng Qiu, Chen Wang, Can Xu 他
日本語で読む → - 論文モバイルマニピュレーションロボティクス
モバイルマニピュレーションのための能動的知覚に基づく動作生成
移動マニピュレータが未知の散らかった環境で把持を行うため、視覚情報獲得と把持到達性を両立させる経路を生成する能動的知覚手法を提案し、シミュレーションと実機で有効性を示した。
原題: Active-Perceptive Motion Generation for Mobile Manipulation ／ Snehal Jauhri, Sophie Lueth, Georgia Chalvatzaki
日本語で読む → - 論文教師なし強化学習機械学習
METRA: 距離認識抽象化によるスケーラブルな教師なし強化学習
状態空間全体を直接カバーする代わりに、時間距離で結ばれたコンパクトな潜在空間を移動する多様な行動を学習し、高次元環境でもスケールする教師なし強化学習手法を提案。
原題: METRA: Scalable Unsupervised RL with Metric-Aware Abstraction ／ Seohong Park, Oleh Rybkin, Sergey Levine
日本語で読む → - 論文ロボット学習ロボティクス
単一接空間の誤謬を解き明かす：ロボット学習におけるリーマン幾何学適用の分析と明確化
ロボット学習でリーマン幾何学を用いる際、データを単一の接空間に射影する「単一接空間の誤謬」が広く見られることを指摘し、その理論的問題点と実験的欠点を明らかにして、正しい適用方法を提案した論文。
原題: Unraveling the Single Tangent Space Fallacy: An Analysis and Clarification for Applying Riemannian Geometry in Robot Learning ／ Noémie Jaquier, Leonel Rozo, Tamim Asfour
日本語で読む → - 論文シーン表現ロボティクス
HIO-SDF: 階層的インクリメンタルオンライン符号付距離場
粗いボクセルグリッドと高解像度の局所情報を組み合わせてニューラルネットワークを訓練し、大規模環境の符号付距離場をオンラインで逐次更新できる階層的手法を提案した。
原題: HIO-SDF: Hierarchical Incremental Online Signed Distance Fields ／ Vasileios Vasilopoulos, Suveer Garg, Jinwook Huh 他
日本語で読む → - 論文VPRロボティクス
協調的視覚位置認識
複数のロボットが視覚特徴を共有し、類似度正則化情報融合でノイズを抑えつつ位置認識精度を高める協調的VPRフレームワークを提案した。
原題: Collaborative Visual Place Recognition ／ Yiming Li, Zonglin Lyu, Mingxuan Lu 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
言葉を動作に：言語ガイド付き反復動作改善による多様なヒューマノイドロボット行動の学習
自然言語コマンドからヒューマノイドロボットの制御方策を学習し、反復的な動作改善によって歩行や跳躍、キックなどの多様な動作を効率的に獲得する手法を提案した。
原題: Words into Action: Learning Diverse Humanoid Robot Behaviors using Language Guided Iterative Motion Refinement ／ K. Niranjan Kumar, Irfan Essa, Sehoon Ha
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 → - 論文ナビゲーション画像認識
FGPrompt：画像ゴールナビゲーションのための細粒度ゴールプロンプティング
ゴール画像の細粒度特徴をプロンプトとして観測エンコーダに条件付けし、ゴール関連領域に注目させる画像ゴールナビゲーション手法を提案。Gibsonなど3データセットで大幅な性能向上を達成。
原題: FGPrompt: Fine-grained Goal Prompting for Image-goal Navigation ／ Xinyu Sun, Peihao Chen, Jugang Fan 他
日本語で読む → - 論文マシンビジョン/組立ロボティクス
小型宇宙機の組立工程向け自動マシンビジョン制御システム
小型宇宙機の組立工程を対象に、低解像度カメラと専用の技術マーク処理アルゴリズムを用いて制御・記録を行う自動マシンビジョンシステムを開発した。
原題: Automated machine vision control system for technological nodes assembly process ／ Nikolay Shtabel, Mikhail Saramud, Stepan Tkachev 他
日本語で読む → - 論文強化学習探索機械学習
ELDEN: 局所的依存関係に基づく探索
エージェントと物体間の局所的な依存関係の不確かさを内在的報酬として用い、複雑な連鎖依存を持つ環境での効率的な探索を実現する手法を提案。
原題: ELDEN: Exploration via Local Dependencies ／ Jiaheng Hu, Zizhao Wang, Peter Stone 他
日本語で読む → - 論文セキュリティロボティクス
AIロボティクスにおけるセキュリティ：現状の手法、課題、機会に関するサーベイ
AIロボティクスシステムのセキュリティを、攻撃対象・倫理法務・人間ロボットインタラクションの3次元で整理したサーベイ論文。
原題: Security Considerations in AI-Robotics: A Survey of Current Methods, Challenges, and Opportunities ／ Subash Neupane, Shaswata Mitra, Ivan A. Fernandez 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
新しい人工ポテンシャル場を用いた自律航行船の衝突回避
調和関数に基づく新しい人工ポテンシャル場を提案し、動的障害物をCOLREGsに従って回避する自律航行船の衝突回避手法を実現した。
原題: Collision Avoidance for Autonomous Surface Vessels using Novel Artificial Potential Fields ／ Aditya Kailas Jadhav, Anantha Raj Pandi, Abhilash Somayajula
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 → - 論文セキュリティcs.CR
信頼できるコンピューティングのためのランタイム検証
自律・ロボットシステムの信頼性向上のため、ランタイム検証をTEEと組み合わせたRV-TEEの監視プロセスにおける2つの脅威モデルに対する実用的な解決策を提案した論文。
原題: Runtime Verification for Trustworthy Computing ／ Robert Abela, Christian Colombo, Axel Curmi 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 → - 論文変形物体追跡ロボティクス
MultiDLO: 複数の変形可能な線状物体の形状を大域的・局所的トポロジーを保ちながら同時追跡
RGB-D画像列から、絡み合った複数の変形可能な線状物体（ロープなど）の形状をリアルタイムで同時に推定するアルゴリズムを提案。物体間の区別と各物体のトポロジーを測地距離で保持する。
原題: MultiDLO: Simultaneous Shape Tracking of Multiple Deformable Linear Objects with Global-Local Topology Preservation ／ Jingyi Xiang, Holly Dinkel
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