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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: 2023/9/1 ／ arXivを3時間ごとに自動収集

• 論文マニピュレーションロボティクス2023/9/1

  D³Fields: ゼロショットで汎化可能な再配置のための動的3D記述子フィールド

  3D点を入力に意味特徴とインスタンスマスクを出力し、動的な環境変化も捉える暗黙的3D表現を提案し、ゼロショットでの物体再配置タスクで有効性を示した。

  原題: D$^3$Fields: Dynamic 3D Descriptor Fields for Zero-Shot Generalizable Rearrangement ／ Yixuan Wang, Mingtong Zhang, Zhuoran Li 他

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• 論文ナビゲーションロボティクス2023/9/1

  学習価値関数を用いたPAC-NMPCによるロバスト知覚ベースナビゲーション

  サンプリングベースの確率的NMPCに強化学習で訓練した価値関数を組み合わせ、複雑環境での安全なナビゲーションを実現した。

  原題: Robust Perception-Based Navigation using PAC-NMPC with a Learned Value Function ／ Adam Polevoy, Mark Gonzales, Marin Kobilarov 他

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• 論文マニピュレーションロボティクス2023/9/1

  ORLA*: 遅延A*探索による移動マニピュレータでの物体再配置

  移動マニピュレータが物体を効率的に再配置するため、遅延評価を取り入れたA*探索でピック&プレイス順序を計画する手法ORLA*を提案し、シミュレーションで有効性を確認した。

  原題: ORLA*: Mobile Manipulator-Based Object Rearrangement with Lazy A Star ／ Kai Gao, Zhaxizhuoma, Yan Ding 他

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• 論文触覚ロボティクス2023/9/1

  GelSight Svelte Hand：器用な操作のための3本指2自由度触覚リッチ低コストロボットハンド

  各指にカメラを内蔵し、人間の指全体に近い広範囲の触覚を取得できる3本指2自由度の低コストロボットハンドを開発した。

  原題: GelSight Svelte Hand: A Three-finger, Two-DoF, Tactile-rich, Low-cost Robot Hand for Dexterous Manipulation ／ Jialiang Zhao, Edward H. Adelson

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• 論文状態推定ロボティクス2023/9/1

  慣性航法システムのための同変対称性

  慣性航法システムのフィルタ設計を対称性の観点から整理し、既存の拡張カルマンフィルタ変種が同変フィルタ設計法で解釈できることを示した論文。

  原題: Equivariant Symmetries for Inertial Navigation Systems ／ Alessandro Fornasier, Yixiao Ge, Pieter van Goor 他

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• 論文マニピュレーションロボティクス2023/9/1

  DeRi-IGP: 変形可能物体を用いた剛体操作のための反復把持引張学習

  ロープなどの変形可能な線状物体を介して剛体を目標位置まで運ぶため、反復把持引張プリミティブと視覚ベースのニューラルポリシーを提案し、シミュレーションと実機で有効性を示した。

  原題: DeRi-IGP: Learning to Manipulate Rigid Objects Using Deformable Objects via Iterative Grasp-Pull ／ Zixing Wang, Ahmed H. Qureshi

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• 論文軌道セグメンテーションロボティクス2023/9/1

  スクリュー理論に基づく剛体運動の軌道形状表現による軌道セグメンテーションの改善

  剛体運動の並進と回転を同時に扱う新しい軌道表現を提案し、自己教師ありセグメンテーションで従来法より安定した動作分割を実現した。

  原題: Enhancing motion trajectory segmentation of rigid bodies using a novel screw-based trajectory-shape representation ／ Arno Verduyn, Maxim Vochten, Joris De Schutter

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• 論文ナビゲーションロボティクス2023/9/1

  欲しいものを探せ：要求条件付き物体属性空間の学習による要求駆動型ナビゲーション

  ユーザーの要求を指示として、その要求を満たす物体をシーン内から探し出す要求駆動型ナビゲーション（DDN）を提案し、大規模言語モデルから得たテキスト属性特徴を視覚属性特徴と対比学習で整合させる手法を開発した。

  原題: Find What You Want: Learning Demand-conditioned Object Attribute Space for Demand-driven Navigation ／ Hongcheng Wang, Andy Guan Hong Chen, Xiaoqi Li 他

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• 論文マニピュレーションロボティクス2023/9/1

  GraspGF: 人間支援のためのスコアベース把持プリミティブ学習

  人間の代わりにロボットハンドで物体を把持する際、ユーザの意図に適応するため、把持勾配場(GraspGF)と履歴条件付き残差ポリシーを組み合わせた手法を提案。

  原題: GraspGF: Learning Score-based Grasping Primitive for Human-assisting Dexterous Grasping ／ Tianhao Wu, Mingdong Wu, Jiyao Zhang 他

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• 論文触覚ロボティクス2023/9/1

  視触覚センシングによる把持内物体回転時の初期滑りに基づく回転計測

  把持内で物体を回転させる際の初期滑りを考慮した2次元接触モデルを提案し、視触覚センサのマーカー特徴から回転角をリアルタイム計測する手法を開発した。

  原題: Incipient Slip-Based Rotation Measurement via Visuotactile Sensing During In-Hand Object Pivoting ／ Mingxuan Li, Yen Hang Zhou, Tiemin Li 他

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• 論文通信ミドルウェアロボティクス2023/9/1

  分散ROS2システムにおけるエッジ間・エッジ・クラウド通信のためのミドルウェア比較

  ROS2で利用可能な通信ミドルウェア（DDS、MQTT、Zenoh）を、Ethernet・Wi-Fi・4G環境でレイテンシとスループットの観点から比較し、実機ロボットの軌道誤差も評価した。

  原題: Comparison of Middlewares in Edge-to-Edge and Edge-to-Cloud Communication for Distributed ROS2 Systems ／ Jiaqiang Zhang, Xianjia Yu, Sier Ha 他

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• 論文マニピュレーションロボティクス2023/9/1

  関節ロボット形態の陰的モデリング：コンフィギュレーション空間ニューラル符号付距離関数

  ロボットの各リンク形状をコンフィギュレーション空間の符号付距離関数として学習し、高精度かつ軽量にロボット形態を表現する手法を提案。腕全体の衝突回避把持計画に応用した。

  原題: Implicit Articulated Robot Morphology Modeling with Configuration Space Neural Signed Distance Functions ／ Yiting Chen, Xiao Gao, Kunpeng Yao 他

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• 論文外骨格/筋力増強ロボティクス2023/9/1

  軟質ウェアラブル生体エレクトロニクスと深層学習を統合した知能型上肢外骨格：感覚フィードバックに基づく意図駆動型筋力増強

  軟質ウェアラブルセンサで筋電信号を取得し、クラウド深層学習で上肢の意図を予測して、軟質空気圧アクチュエータで筋力を増強する外骨格システムを開発した。

  原題: Intelligent upper-limb exoskeleton integrated with soft wearable bioelectronics and deep-learning for human intention-driven strength augmentation based on sensory feedback ／ Jinwoo Lee, Kangkyu Kwon, Ira Soltis 他

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• 論文群制御ロボティクス2023/9/1

  db-CBS: 不連続性を制限した衝突ベース探索によるマルチロボットの運動力学的動作計画

  異なる動特性や形状を持つ複数ロボットの動作計画を、衝突ベース探索と不連続性を制限したA*を組み合わせて解く手法を提案し、従来手法より高い成功率と低コストを実現した。

  原題: db-CBS: Discontinuity-Bounded Conflict-Based Search for Multi-Robot Kinodynamic Motion Planning ／ Akmaral Moldagalieva, Joaquim Ortiz-Haro, Wolfgang Hönig

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• 論文自動運転シナリオ生成ロボティクス2023/9/1

  DriveSceneGen：ゼロから多様でリアルな運転シナリオを生成

  実世界の運転データセットから学習し、静的な地図要素と動的な交通参加者の両方を含む新しい運転シナリオをゼロから生成する手法を提案。

  原題: DriveSceneGen: Generating Diverse and Realistic Driving Scenarios from Scratch ／ Shuo Sun, Zekai Gu, Tianchen Sun 他

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• 論文群制御ロボティクス2023/9/1

  協調ロボティクスにおける分散最適化のチュートリアル：設定・アルゴリズムからツールボックス・研究動向まで

  複数ロボットの協調問題を分散最適化として定式化し、制約結合型と集約型の2つの枠組みのアルゴリズム・収束性・実装ツールボックスを解説したチュートリアル論文。

  原題: A Tutorial on Distributed Optimization for Cooperative Robotics: from Setups and Algorithms to Toolboxes and Research Directions ／ Andrea Testa, Guido Carnevale, Giuseppe Notarstefano

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• 論文組合せフィルタ削減ロボティクス2023/9/1

  組合せフィルタ削減のための固定パラメータ容易アルゴリズム

  ロボットがタスク達成に必要な最小情報を求める組合せフィルタ削減問題に対し、クリーク被覆への変換を利用した固定パラメータ容易アルゴリズムを提案し、問題の難しさに寄与する構造的特徴を定量的に特定した。

  原題: A fixed-parameter tractable algorithm for combinatorial filter reduction ／ Yulin Zhang, Dylan A. Shell

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• 論文安全制御ロボティクス2023/9/1

  微分可能凸計画を用いたCVaRによるワッサースタイン分布ロバスト制御バリア関数

  分布シフト下での安全性を保証するため、ワッサースタイン距離で測ったCVaRを単一レベルの凸計画に再定式化し、微分可能凸計画で制御バリア条件を構築するDR-CBFを提案した。

  原題: Wasserstein Distributionally Robust Control Barrier Function using Conditional Value-at-Risk with Differentiable Convex Programming ／ Alaa Eddine Chriat, Chuangchuang Sun

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• 論文経路計画ロボティクス2023/9/1

  CppFlow: 効率的でロバストなデカルト経路計画のための生成的逆運動学

  生成的逆運動学ソルバと従来の最適化を組み合わせ、デカルト経路計画を最大129倍高速かつ高成功率で解く手法を提案。

  原題: CppFlow: Generative Inverse Kinematics for Efficient and Robust Cartesian Path Planning ／ Jeremy Morgan, David Millard, Gaurav S. Sukhatme

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• 論文sim2realロボティクス2023/9/1

  マニピュレータによるピックアンドプレースのためのSim-to-Real深層強化学習

  シミュレーションで訓練した視覚ベースの深層強化学習モデルを、実世界での微調整なしに吸引把持タスクへ直接転移できる手法を提案し、90%の成功率を実証した。

  原題: Sim-to-Real Deep Reinforcement Learning with Manipulators for Pick-and-place ／ Wenxing Liu, Hanlin Niu, Robert Skilton 他

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• 論文マニピュレーションロボティクス2023/9/1

  マルチビュー融合による効率的な物体再配置

  複数視点からシーンを観察して物体の目標配置姿勢を推定することで、無駄な操作を減らし、画像ゴール設定での物体再配置を効率化するシステムを提案した。

  原題: Efficient Object Rearrangement via Multi-view Fusion ／ Dehao Huang, Chao Tang, Hong Zhang

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• 論文生成モデル画像認識2023/9/1

  拡散確率モデルによるLiDARデータ生成

  距離画像と反射強度画像を表現として用い、DDPMで多様かつ高忠実な3D LiDAR点群を生成するR2DMを提案し、LiDAR補完にも応用した。

  原題: LiDAR Data Synthesis with Denoising Diffusion Probabilistic Models ／ Kazuto Nakashima, Ryo Kurazume

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• 論文設計共最適化ロボティクス2023/9/1

  MORPH: 微分可能なハードウェアモデルプロキシによる強化学習を用いた設計共最適化

  微分可能なプロキシハードウェアモデルを導入し、強化学習によってハードウェア設計パラメータと制御方策を同時に最適化する手法を提案。2Dリーチングと3D多指マニピュレーションで有効性を示した。

  原題: MORPH: Design Co-optimization with Reinforcement Learning via a Differentiable Hardware Model Proxy ／ Zhanpeng He, Matei Ciocarlie

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• 論文進化ロボティクスロボティクス2023/9/1

  任意のロボット形態に対する制御器アーキテクチャと学習手法の比較

  未知の形態を持つモジュール式ロボットに対し、CPG＋進化計算、ニューラルネット＋強化学習、ニューラルネット＋進化計算の3つの制御・学習手法を比較し、中間的な組み合わせが最も効率的で堅牢であることを示した。

  原題: A comparison of controller architectures and learning mechanisms for arbitrary robot morphologies ／ Jie Luo, Jakub Tomczak, Karine Miras 他

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• 論文人間ロボット協調AI2023/9/1

  分散動的チーム信頼の満足化に向けた取り組み

  人間とロボットのチームにおける信頼を、目標・価値・法的原則の観点から解釈可能に定義し、満足化信頼の概念をシミュレーションで検証する実験を提案した論文。

  原題: Steps Towards Satisficing Distributed Dynamic Team Trust ／ Edmund R. Hunt, Chris Baber, Mehdi Sobhani 他

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• 論文群制御ロボティクス2023/9/1

  Koopmanオペレータを用いたStackelbergゲーム理論によるマルチロボット軌道誘導

  リーダーがフォロワーの意思決定モデルを完全には知らない状況で、Koopmanオペレータでフォロワーの動学を学習し、Stackelbergゲームとして誘導軌道を計画する手法を提案した。

  原題: Stackelberg Game-Theoretic Trajectory Guidance for Multi-Robot Systems with Koopman Operator ／ Yuhan Zhao, Quanyan Zhu

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• 論文シンボル発見ロボティクス2023/9/1

  記号的注意層による予測的な関係物体シンボルの発見

  卓上環境でロボットアームが物体と相互作用し、物体とその関係を表すシンボルを自己教師ありで発見する深層学習アーキテクチャを提案。関係シンボルを用いた効果予測で既存手法を上回る。

  原題: Discovering Predictive Relational Object Symbols with Symbolic Attentive Layers ／ Alper Ahmetoglu, Batuhan Celik, Erhan Oztop 他

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• 論文位置認識/データセットロボティクス2023/9/1

  HeLiPR: 時空間変動下での異種LiDAR間位置認識のためのデータセット

  スピニングLiDARと非反復走査LiDARなど異なる構成のLiDAR間で位置認識を行うための、時空間変動を含む初の異種LiDARデータセットを提案した。

  原題: HeLiPR: Heterogeneous LiDAR Dataset for inter-LiDAR Place Recognition under Spatiotemporal Variations ／ Minwoo Jung, Wooseong Yang, Dongjae Lee 他

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• 論文群制御ロボティクス2023/9/1

  グラフニューラルネットワークによる局所通信で混雑環境のマルチエージェント経路計画を最適化

  混雑環境でのマルチエージェント経路計画において、グラフニューラルネットワークを用いた局所通信でエージェント間の協調を促す分散強化学習手法CRAMPを提案し、従来手法より最大59%の解品質改善と35%の成功率向上を達成した。

  原題: Optimizing Crowd-Aware Multi-Agent Path Finding through Local Communication with Graph Neural Networks ／ Phu Pham, Aniket Bera

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• 論文3D物体検出画像認識2023/9/1

  UniBEV: センサー欠損に頑健な均一BEVエンコーダによるマルチモーダル3D物体検出

  LiDARとカメラの入力欠損時でも再学習なしで動作するマルチモーダル3D物体検出フレームワークUniBEVを提案し、nuScenesで既存手法を上回る精度を達成した。

  原題: UniBEV: Multi-modal 3D Object Detection with Uniform BEV Encoders for Robustness against Missing Sensor Modalities ／ Shiming Wang, Holger Caesar, Liangliang Nan 他

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