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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
物体中心3D表現による汎化可能なマニピュレーションポリシーの学習
物体中心の3D表現とTransformerポリシーを組み合わせ、背景・視点・新規物体の変化に頑健な模倣学習手法GROOTを提案し、実機でも汎化性能を示した。
原題: Learning Generalizable Manipulation Policies with Object-Centric 3D Representations ／ Yifeng Zhu, Zhenyu Jiang, Peter Stone 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 → - 論文スマート物流・産業自動化ロボティクス
インドの物流インフラ自動化・近代化の喫緊の課題解決に向けて：産業団地とロボティック倉庫のAI統合・デジタル化・スマート自動化の実現
インドの物流コスト削減のため、スマート産業団地(SIP)の構築とロボット自動化の段階的導入を提唱し、クラウド型サイバーフィジカルシステムやデジタルツインを活用した製造・倉庫のリアルタイム監視と最適化の重要性を論じたポジションペーパー。
原題: On Fulfilling the Exigent Need for Automating and Modernizing Logistics Infrastructure in India: Enabling AI-based Integration, Digitalization, and Smart Automation of Industrial Parks and Robotic Warehouses ／ Shaurya Shriyam, Prashant Palkar, Amber Srivastava
日本語で読む → - 論文設計最適化ロボティクス
一つの問題、一つの解決策：ロボットと環境の設計最適化の統合
ロボットの運動学と環境を同時に最適化する統合的な問題定式化を提案し、ロボットミリングシステムで有効性を示した。
原題: One Problem, One Solution: Unifying Robot and Environment Design Optimization ／ Jan Baumgärtner, Gajanan Kanagalingam, Alexander Puchtaand Jürgen Fleischer
日本語で読む → - 論文ヒューマンロボット協調ロボティクス
視覚言語トランスフォーマーによる先読み型ヒューマンロボット協調
視覚情報・言語指示・物体間の相互作用知識を統合したマルチモーダルトランスフォーマーViLing-MMTを提案し、人間の意図する最終目標を先読みして中間タスクを提案する協調手法を実現した。
原題: Proactive Human-Robot Interaction using Visuo-Lingual Transformers ／ Pranay Mathur
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
生体模倣触覚フィードバックによる滑り検出と表面予測
生体模倣触覚センサTacTipを用いて、柔らかい・硬い・乾燥・滑りやすい表面を識別し、表面テクスチャを分類する手法を検討した。
原題: Slip Detection and Surface Prediction Through Bio-Inspired Tactile Feedback ／ Dexter R. Shepherd, Phil Husbands, Andy Philippides 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
データ駆動型モード形状選択とモデルベース振動抑制：柔軟駆動リンクを持つ3-RRRパラレルマニピュレータ
柔軟な駆動リンクを持つ3-RRRパラレルマニピュレータについて、DMDとSINDyを組み合わせてモード形状関数をデータ駆動で同定し、ニューラルネットワークによる状態オブザーバとモデルベース制御則で振動を抑制する手法を提案した。
原題: Data-driven mode shape selection and model-based vibration suppression of 3-RRR parallel manipulator with flexible actuation links ／ Dingxu Guo, Jian Xu, Shu Zhang
日本語で読む → - 論文強化学習機械学習
オンライン強化学習のためのオフライン再学習：探索バイアスを緩和する分離型方策学習
オンライン強化学習で探索用の方策と評価用の方策を分離し、全対話データから悲観的に方策を再学習することで探索バイアスを抑え性能を向上させる手法を提案。
原題: Offline Retraining for Online RL: Decoupled Policy Learning to Mitigate Exploration Bias ／ Max Sobol Mark, Archit Sharma, Fahim Tajwar 他
日本語で読む → - 論文遠隔操作ロボティクス
遅延環境下のロボット遠隔操作における感覚操作による適応支援
遠隔操作の遅延に対し、触覚刺激を操作して人間の知覚を適応させ、作業時間や精神的負担を改善する手法を41名の実験で検証した論文。
原題: Sensory Manipulation as a Countermeasure to Robot Teleoperation Delays: System and Evidence ／ Jing Du, William Vann, Tianyu Zhou 他
日本語で読む → - 論文UAV追跡ロボティクス
GNSS拒否環境におけるロバストなUAV追跡に向けて：マルチLiDAR・マルチUAVデータセット
GNSSが使えない環境でのUAV追跡研究用に、回転式LiDAR・固体LiDAR・RGB-Dカメラを組み合わせた新しいマルチLiDARデータセットを構築し、既存手法のベースライン比較を行った。
原題: Towards Robust UAV Tracking in GNSS-Denied Environments: A Multi-LiDAR Multi-UAV Dataset ／ Iacopo Catalano, Xianjia Yu, Jorge Pena Queralta
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
ドローン群による協調輸送のための容量不足車両ルーティング問題の最適化
複数ドローンによる荷物の協調輸送を、容量不足を考慮した新しい車両ルーティング問題として定式化し、デッドロックを避ける符号化と交互最小化法で解く枠組みを提案。実機とシミュレーションで検証した。
原題: Optimal Collaborative Transportation for Under-Capacitated Vehicle Routing Problems using Aerial Drone Swarms ／ Akash Kopparam Sreedhara, Deepesh Padala, Shashank Mahesh 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 → - 論文自動運転/位置推定ロボティクス
画像と地図に基づく横方向位置推定を用いた自動運転のためのGPS攻撃検知と緩和
カメラの車線検知と高精度地図を組み合わせてGPSスプーフィング攻撃をリアルタイム検知し、Unscentedカルマンフィルタによる複数源融合で位置推定を回復させる手法を提案した。
原題: GPS Attack Detection and Mitigation for Safe Autonomous Driving using Image and Map based Lateral Direction Localization ／ Qingming Chen, Peng Liu, Guoqiang Li 他
日本語で読む → - 論文交通シミュレーションAI
発展途上国向けロータリー交差点生成のための確率的生成モデリング
GFlowNetsを用いて、多様性を保ちながら高品質なロータリー交差点の道路構造を生成する手法を提案した。
原題: Probabilistic Generative Modeling for Procedural Roundabout Generation for Developing Countries ／ Zarif Ikram, Ling Pan, Dianbo Liu
日本語で読む → - 論文状態推定ロボティクス
navlie: リー群上の状態推定のためのPythonパッケージ
リー群上の状態推定問題をモデル化し、多様体上で直接動作する推定アルゴリズムを提供するPythonパッケージnavlieを開発した。
原題: navlie: A Python Package for State Estimation on Lie Groups ／ Charles Champagne Cossette, Mitchell Cohen, Vassili Korotkine 他
日本語で読む → - 論文HRIHCI
ユーモアを言うロボットはより信頼されるのか？
ソーシャルロボットにユーモアを持たせると人間からの信頼が高まるかを、40人参加のスリーカードモンテ課題で検証したが、有意な効果は見られなかった。
原題: Is a humorous robot more trustworthy? ／ Barbara Sienkiewicz, Bipin Indurkhya
日本語で読む → - 論文位置推定ロボティクス
3D-BBS: 分枝限定法を用いた3D点群スキャンマッチングの大域的位置推定
分枝限定法を3Dに拡張し、疎なハッシュテーブルとGPU並列化で高速化したLiDAR点群の大域的位置合わせ手法を提案。
原題: 3D-BBS: Global Localization for 3D Point Cloud Scan Matching Using Branch-and-Bound Algorithm ／ Koki Aoki, Kenji Koide, Shuji Oishi 他
日本語で読む → - 論文能動学習機械学習
有限ホライズンによる能動的レベルセット推定
空間サンプリングにおいて、移動距離と推定誤差を最適にバランスさせながらレベルセットを推定する有限ホライズン探索法を提案し、1次元では閉形式解を導出、高次元ではガウス過程モデルに適用した。
原題: A Finite-Horizon Approach to Active Level Set Estimation ／ Phillip Kearns, Bruno Jedynak, John Lipor
日本語で読む → - 論文UAV探索計画ロボティクス
GO-FEAP: フロンティア見落としを考慮した探索と高度階層型計画によるUAVのグローバル最適プランナ
フロンティアの重要度を多面的に評価する探索手法と高度ごとに空間を分割する計画戦略を組み合わせ、UAVによる効率的で完全な3次元自律探索を実現した。
原題: GO-FEAP: Global Optimal UAV Planner Using Frontier-Omission-Aware Exploration and Altitude-Stratified Planning ／ Weiye Zhang, Wenshuai Yu, Licong Zhuang 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 → - 論文医療ロボティクス/ベイズ最適化ロボティクス
深層カーネルと画像品質推定器を用いたベイズ最適化によるロボット超音波制御の最適化
ロボット超音波の6次元プローブ制御において、深層カーネルと深層畳み込みニューラルネットワークによる画像品質推定器をベイズ最適化に組み込み、サンプル効率を50%以上向上させた。
原題: Deep Kernel and Image Quality Estimators for Optimizing Robotic Ultrasound Controller using Bayesian Optimization ／ Deepak Raina, SH Chandrashekhara, Richard Voyles 他
日本語で読む → - 論文モデルベース制御ロボティクス
平面型ハンデッド・シアリング・オーセティクスロボットのモデルベース制御に関する実験的研究
ハンデッド・シアリング・オーセティクス（HSA）を用いた平面ロボットに対し、運動方程式を導出してモデルベースのP-satI-Dフィードバック制御器を設計し、閉ループ実験で有効性を検証した。
原題: An Experimental Study of Model-based Control for Planar Handed Shearing Auxetics Robots ／ Maximilian Stölzle, Daniela Rus, Cosimo Della Santina
日本語で読む → - 論文3D検出画像認識
見えるものだけを検出する：3D検出における物体稠密化の改善
LiDAR点群の物体補完において、可視部分のみをメッシュ変形で稠密化する検出器非依存の手法を提案し、従来の全体形状補完より高精度かつ少ない予測点で3D検出性能を向上させた。
原題: What You See Is What You Detect: Towards better Object Densification in 3D detection ／ Tianran Liu, Zeping Zhang, Morteza Mousa Pasandi 他
日本語で読む → - 論文人間ロボット協働ロボティクス
「私のやり方で！」：人間とロボットの協働におけるカスタマイズが信頼感に与える影響
支援ロボットの動作をユーザーがカスタマイズできる度合いを変えた実験を行い、カスタマイズ性が高いほど信頼と快適さの知覚が向上することを示した。
原題: "Do it my way!": Impact of Customizations on Trust perceptions in Human-Robot Collaboration ／ Parv Kapoor, Simon Chu, Angela Chen
日本語で読む → - 論文教示学習ロボティクス
実用的な産業組立における教示学習の障壁と機会：系統的文献レビュー
2013〜2023年の組立作業向け教示学習（LfD）研究61件をPRISMAに沿ってレビューし、研究レベルでの成熟度と産業現場への展開を妨げる課題を整理した。
原題: Obstacles and Opportunities for Learning from Demonstration in Practical Industrial Assembly: A Systematic Literature Review ／ V. Hernandez Moreno, S. Jansing, M. Polikarpov 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
大規模マルチロボットシステムはエッジで動かせるか？システム規模スケーリングにおける二相性能のさらなる証拠
マルチロボットシステムが臨界規模を超えると性能が「ほぼ最適」と「最小」の二相に分離することをシミュレーションで示し、待ち行列理論と個体群モデルで説明を試みた研究。
原題: Do We Run Large-scale Multi-Robot Systems on the Edge? More Evidence for Two-Phase Performance in System Size Scaling ／ Jonas Kuckling, Robin Luckey, Viktor Avrutin 他
日本語で読む → - 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 → - 論文自動運転/経路計画ロボティクス
実環境の自動駐車に向けたRRTアルゴリズムの改良
駐車枠内の幾何学的プランナとRRTベースの経路計画を組み合わせ、複雑な実環境での自動駐車を実現。従来手法より経路コストを21%、計算時間を79.5%削減し、実車実験で有効性を確認した。
原題: Improving Rapidly-exploring Random Trees algorithm for Automated Parking in Real-world Scenarios ／ Jiri Vlasak, Michal Sojka, Zdeněk Hanzálek
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