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: 2023/9/1 ／ 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 →- 論文制御理論ロボティクス
ファブリックス：事前経験を符号化するための基礎的に安定な媒体
ロボット制御における事前経験の符号化手法「ファブリックス」の理論を再定式化し、政策学習への応用を容易にした研究。
原題: Fabrics: A Foundationally Stable Medium for Encoding Prior Experience ／ Nathan Ratliff, Karl Van Wyk
日本語で読む → - 論文弾性アクチュエータ制御
弾性関節におけるエネルギー伝達タイミングの最適制御：バイスティフネス駆動概念の実験的検証
バネのエネルギー蓄積・解放タイミングを自在に制御できるバイスティフネス駆動（BSA）の1自由度試作機を作り、軌道最適化による開ループ制御で従来の直列弾性アクチュエータ（SEA）より高速・安全に動作できることを実験で示した。
原題: Optimally Controlling the Timing of Energy Transfer in Elastic Joints: Experimental Validation of the Bi-Stiffness Actuation Concept ／ Edmundo Pozo Fortunić, Mehmet C. Yildirim, Dennis Ossadnik 他
日本語で読む → - 論文能動的知覚ロボティクス
人間とロボットの能動的知覚におけるヒューリスティック満足化推論意思決定
宝探し課題をベンチマークとして、人間が未知環境で最適解とヒューリスティックを使い分ける戦略をモデル化し、カメラ搭載ロボットの能動的知覚アルゴリズムに応用した研究。
原題: Heuristic Satisficing Inferential Decision Making in Human and Robot Active Perception ／ Yucheng Chen, Pingping Zhu, Anthony Alers 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
低重力を再現する宇宙ロボット実験用の小型テストベッド
急斜面や不整地、低重力を再現できる省スペースな屋内テストベッドを、3次元目標追従機構とカウンターウェイトを用いて開発した。
原題: Lower Gravity Demonstratable Testbed for Space Robot Experiments ／ Kentaro Uno, Kazuki Takada, Keita Nagaoka 他
日本語で読む → - 論文SLAM/オドメトリロボティクス
Coco-LIC: 非一様Bスプラインを用いた連続時間LiDAR-慣性-カメラオドメトリ
非一様BスプラインでLiDAR・IMU・カメラを密結合し、制御点を適応配置することでリアルタイムかつ高精度な連続時間オドメトリを実現した研究。
原題: Coco-LIC: Continuous-Time Tightly-Coupled LiDAR-Inertial-Camera Odometry using Non-Uniform B-spline ／ Xiaolei Lang, Chao Chen, Kai Tang 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
高感度なモジュール式生体模倣ロボットハンド
軟質素材と剛体要素を組み合わせた生体模倣型のモジュール式ロボットハンドを開発し、人間の把握動作を実現した。
原題: A Modular Bio-inspired Robotic Hand with High Sensitivity ／ Chao Liu, Andrea Moncada, Hanna Matusik 他
日本語で読む → - 論文sim2real機械学習
実環境展開前の政策評価のための周辺化重要度サンプリング
シミュレータと実世界のオフラインデータを組み合わせ、実環境に展開する前にエージェント方策の性能を評価する手法を提案した論文。
原題: Marginalized Importance Sampling for Off-Environment Policy Evaluation ／ Pulkit Katdare, Nan Jiang, Katherine Driggs-Campbell
日本語で読む → - 論文飛行ロボティクスロボティクス
最適時間配分によるクアッドコプターの軌道時間最小化とロバスト衝突回避
不確実性下でも衝突確率制約を満たしつつ軌道の時間配分を最適化し、実行時間を短縮するROTAフレームワークを提案。二次錐計画に再定式化しリアルタイム性を実現、実機飛行で検証した。
原題: Quadcopter Trajectory Time Minimization and Robust Collision Avoidance via Optimal Time Allocation ／ Zhefan Xu, Kenji Shimada
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
LiDAR強度を用いたロボットナビゲーション
反射強度を高さ方向に積層した多次元強度マップを提案し、障害物の透過性や密度を推定して、カーテンや草などの通過可能な物体とガラス壁などの回避すべき物体を区別するナビゲーション手法を実現した。
原題: Using Lidar Intensity for Robot Navigation ／ Adarsh Jagan Sathyamoorthy, Kasun Weerakoon, Mohamed Elnoor 他
日本語で読む → - 論文LiDARロボティクス
自動車塗装がLiDAR性能に与える影響に関するホワイトペーパー
シンガポールで一般的な自動車塗料13種とLiDARセンサー3機種を組み合わせて反射強度を測定し、濃色塗装ほど反射強度が低くなることを明らかにした。
原題: White paper on LiDAR performance against selected Automotive Paints ／ James Lee Wei Shung, Paul Hibbard, Roshan Vijay 他
日本語で読む → - 論文運動計画ロボティクス
サンプリングベース運動計画：比較レビュー
サンプリングベース運動計画アルゴリズムの歴史・代表的手法・特性を概観し、24の難問で比較評価したレビュー論文。
原題: Sampling-Based Motion Planning: A Comparative Review ／ Andreas Orthey, Constantinos Chamzas, Lydia E. Kavraki
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
脚式ロボットによるエクストリームパルクール
低精度な単眼深度カメラと安価な小型ロボットで、シミュレーション上の大規模強化学習により、カメラ画像から直接エンドツーエンドで高精度なパルクール動作を実現した。
原題: Extreme Parkour with Legged Robots ／ Xuxin Cheng, Kexin Shi, Ananye Agarwal 他
日本語で読む → - 論文分散自己位置推定ロボティクス
壁検出ソフトウェアを用いたRoombaの分散自己位置推定に関する学部研究
学部研究チームが、壁に沿って移動するソフトウェアを開発し、Roombaが空間内で自分の位置を推定できるようにした。さらに、位置情報を他のRoombaと共有することで、協調動作を可能にした。
原題: Undergraduate Research of Decentralized Localization of Roombas Through Usage of Wall-Finding Software ／ Madeline Corvin, Johnathan McDowell, Timothy Anglea 他
日本語で読む → - 論文UAV探査ロボティクス
動的環境におけるUAV探査のためのヒューリスティックベース漸進的確率的ロードマップ
未探査領域へ向けたヒューリスティックサンプリングで確率的ロードマップを漸進的に構築し、動的障害物にも対応するUAV探査プランナを提案した。
原題: Heuristic-based Incremental Probabilistic Roadmap for Efficient UAV Exploration in Dynamic Environments ／ Zhefan Xu, Christopher Suzuki, Xiaoyang Zhan 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
QTOS: オープンソース四足歩行ロボットの軌道最適化スタック
四足歩行ロボット向けに、大域・局所プランナ、シミュレータ、制御器、ロボットインタフェースを統合したオープンソースのフルスタック軌道最適化フレームワークを提案し、高レベルなナビゲーション目標を低レベル指令へ変換して不整地での長距離歩容計画を安定化させる。
原題: QTOS: An Open-Source Quadruped Trajectory Optimization Stack ／ Alexy Skoutnev, Andrew Cinar, Praful Sigdel 他
日本語で読む → - 論文自己位置推定/TRNロボティクス
GNSS不感屋外環境における無人地上車両のための堅牢な自己位置推定ソリューション
GNSSが使えない非構造屋外環境で走行する無人地上車両向けに、地形参照航法(TRN)と車輪オドメトリ・IMUをEKFで統合し、ループ閉じ込み不要で長距離・片道ミッションでも高精度を維持する自己位置推定システムTRAELSを提案した。
原題: A Robust Localization Solution for an Uncrewed Ground Vehicle in Unstructured Outdoor GNSS-Denied Environments ／ W. Jacob Wagner, Isaac Blankenau, Maribel DeLaTorre 他
日本語で読む → - 論文ソーシャルナビゲーションロボティクス
ロボット誘導避難における避難者行動のモデル化
ロボットが誘導する緊急避難において、避難者の行動モデルを開発し、避難シミュレーションの設計に活用する方法を検討した研究。
原題: Modeling Evacuee Behavior for Robot-Guided Emergency Evacuation ／ Mollik Nayyar, Alan Wagner
日本語で読む → - 論文タスク計画ロボティクス
大規模言語モデル誘導による最適シーングラフ計画
シーングラフ環境で自然言語タスクをLTLオートマトンに変換し、LLMのヒューリスティックと整合性保証付きLTLヒューリスティックを組み合わせて最適な階層計画を実現する手法を提案。
原題: Optimal Scene Graph Planning with Large Language Model Guidance ／ Zhirui Dai, Arash Asgharivaskasi, Thai Duong 他
日本語で読む → - 論文運動予測ロボティクス
RMP: 運動予測のためのランダムマスク事前学習フレームワーク
自動運転における交通参加者の軌跡予測のため、ランダムに時刻をマスクして復元させる事前学習フレームワークを提案し、ArgoverseとNuScenesで精度とミス率を改善した。
原題: RMP: A Random Mask Pretrain Framework for Motion Prediction ／ Yi Yang, Qingwen Zhang, Thomas Gilles 他
日本語で読む → - 論文安全制御ロボティクス
非ガウス信念空間を持つロボットのためのリスク認識制御
パーティクルフィルタで得られる非ガウス信念分布に対し、安全集合を構築し、ロボットの信念状態をその中に保つ制御器を設計することで、未知状態が安全仕様に違反するリスクを制限する手法を提案した。
原題: Risk-aware Control for Robots with Non-Gaussian Belief Spaces ／ Matti Vahs, Jana Tumova
日本語で読む → - 論文クラウドロボティクスロボティクス
CloudGripper: ロボットマニピュレーション研究・ベンチマーク・大規模データ収集のためのオープンソースクラウドロボティクステストベッド
32台の小型ロボットアームをラックに収めたスケーラブルなクラウドロボティクステストベッドを開発し、遠隔操作による大規模データ収集の実証としてロープ押し操作のデータセットを公開した。
原題: CloudGripper: An Open Source Cloud Robotics Testbed for Robotic Manipulation Research, Benchmarking and Data Collection at Scale ／ Muhammad Zahid, Florian T. Pokorny
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
PRIEST: 投影誘導サンプリング最適化による自律ナビゲーション
未知・動的環境での移動ロボットのナビゲーションにおいて、サンプリングベースの軌道最適化に投影最適化を組み合わせ、局所解に陥りにくくリアルタイム性も確保した手法を提案。ROS上で成功率と移動時間を改善。
原題: PRIEST: Projection Guided Sampling-Based Optimization For Autonomous Navigation ／ Fatemeh Rastgar, Houman Masnavi, Basant Sharma 他
日本語で読む → - 論文HRIロボティクス
FurNav: ロボットによる道案内の開発と予備研究
Furhatロボットを用いて2種類のナビゲーションスタイルで自然言語を生成し、知能と生命感の知覚、およびロボットに対する事前態度を予備研究（N=7）で測定した。
原題: FurNav: Development and Preliminary Study of a Robot Direction Giver ／ Bruce W. Wilson, Yann Schlosser, Rayane Tarkany 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
Adjustbot: 姿勢調整と波状胴体を備えた生物模倣四足歩行ロボットによる難地形踏破
ワニのように胴体の姿勢と波打ちを変化させられる四足ロボットを開発し、狭い通路や障害物、傾斜など走破が難しい地形への適応を実現した。
原題: Adjustbot: Bio-Inspired Quadruped Robot with Adjustable Posture and Undulated Body for Challenging Terradynamic Tasks ／ Saurav Kumar Dutta, Yasemin Ozkan-Aydin
日本語で読む → - 論文自動運転交通流ロボティクス
完全自動運転交通のロボット的不確実性：確率的車間追従から移動性と安全性のトレードオフまで
自動運転車の知覚・制御誤差による不確実性が車間距離を確率的にし、単線容量と衝突確率のトレードオフを解析モデルで定式化した研究。
原題: On the Robotic Uncertainty of Fully Autonomous Traffic: From Stochastic Car-Following to Mobility-Safety Trade-Offs ／ Hangyu Li, Xiaotong Sun, Chenglin Zhuang 他
日本語で読む → - 論文医療ロボティクスロボティクス
ロボット支援産科超音波検査のための没入型VRプラットフォーム
産科超音波検査をロボットアームで遠隔操作・自律実行するためのVRプラットフォームを開発し、3D再構成環境とISUOG推奨の6ステップ走査を実現した。
原題: Immersive Virtual Reality Platform for Robot-Assisted Antenatal Ultrasound Scanning ／ Shyam A, Aparna Purayath, Keerthivasan S 他
日本語で読む → - 論文アフォーダンス検出ロボティクス
知識蒸留とテキスト-点相関を用いたオープンボキャブラリ・アフォーダンス検出
3D点群に対して知識蒸留とテキスト-点相関を組み合わせ、未知の物体や新しいアフォーダンスラベルにも対応できるオープンボキャブラリなアフォーダンス検出手法を提案した。
原題: Open-Vocabulary Affordance Detection using Knowledge Distillation and Text-Point Correlation ／ Tuan Van Vo, Minh Nhat Vu, Baoru Huang 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
ナノUAV群によるtinySLAMベースの探索
レーザ測距とtinySLAMで地図を構築し、ICPで同期、改良型動的カバレッジで探索するナノUAV群の手法を提案し、Crazyflie 2.1で実証した。
原題: tinySLAM-based exploration with a swarm of nano-UAVs ／ Johan Markdahl, Mattias Vikgren
日本語で読む → - 論文自動運転/強化学習/プランニングロボティクス
専門家誘導型動作エンコーディング木探索による高効率な長期計画
MuZeroを拡張し、動作プリミティブの潜在空間と専門家方策を組み合わせることで、自動運転の長期計画における探索効率を改善したEMTSアルゴリズムを提案した。
原題: Towards High Efficient Long-horizon Planning with Expert-guided Motion-encoding Tree Search ／ Tong Zhou, Erli Lyu, Jiaole Wang 他
日本語で読む → - 論文安全制御ロボティクス
欺瞞ゲーム：インタラクティブロボット自律性における安全学習ループの閉合
ロボットの学習アルゴリズムと物理ダイナミクスを統合し、敵対的強化学習を用いて、実行時の不確実性と適応を考慮した安全制御ポリシーを合成する閉ループ手法を提案。
原題: Deception Game: Closing the Safety-Learning Loop in Interactive Robot Autonomy ／ Haimin Hu, Zixu Zhang, Kensuke Nakamura 他
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