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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
📖 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 →- 論文状態推定ロボティクス
実IMUと各種フィルタを用いた二輪バランスロボットの角度位置推定
ジャイロ・加速度・エンコーダを組み合わせた低コスト計測系で、カルマン・α-β・相補フィルタを比較し、二輪バランスロボットの姿勢推定精度を実験的に検証した。
原題: Estimation of the angular position of a two-wheeled balancing robot using a real IMU with selected filters / Krzysztof Laddach, Rafał Łangowski, Tomasz Zubowicz
日本語で読む → - 論文ソフトロボット制御ロボティクス
ソフトロボットの効率的なデータ駆動制御のためのメモリベース制御器
ソフトロボットの制御のためのメモリベース制御器(有限メモリ制御器とLSTMベース制御器)を開発し、強化学習で訓練して、従来のRLやPID制御器と比較して性能を評価した。
原題: Memory-based Controllers for Efficient Data-driven Control of Soft Robots / Yuzhe Wu, Ehsan Nekouei
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
風環境下におけるUAVのSim-to-Real故障診断
風の外乱がある実環境でも高精度にプロペラ故障を診断するため、不確実性に基づく故障分類器(UFC)を提案し、シミュレーション学習モデルの実機適用課題を解決した。
原題: Simulation-to-reality UAV Fault Diagnosis in windy environments / Wei Zhang, Junjie Tong, Fang Liao 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
触覚による姿勢推定と接触を利用したスライディングでウェルプレートを精密配置する実験室自動化
触覚センサで把持中のウェルプレートの姿勢を高精度に推定し、ホルダーの溝に接触させながらスライドさせることで、ミリ〜サブミリ精度の配置を実現した。
原題: Precise Well-plate Placing Utilizing Contact During Sliding with Tactile-based Pose Estimation for Laboratory Automation / Sameer Pai, Kuniyuki Takahashi, Shimpei Masuda 他
日本語で読む → - 論文ビジュアルサーボロボティクス
対応関係符号化ニューラル画像サーボポリシー
キーポイントと対応関係をグラフに符号化し、グラフニューラルネットワークで制御する画像サーボ手法を提案。シミュレーションと実機で高精度・高速・高い汎化性能を実証した。
原題: CNS: Correspondence Encoded Neural Image Servo Policy / Anzhe Chen, Hongxiang Yu, Yue Wang 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
剛体・関節軟体四足ロボットの高ダイナミック動作の二段階学習
進化戦略で単純な制御方策を探索した後、深層強化学習で洗練させる二段階学習により、四足ロボットのプロンキングやバク宙などの動的動作をゼロから獲得する手法を提案。
原題: Two-Stage Learning of Highly Dynamic Motions with Rigid and Articulated Soft Quadrupeds / Francecso Vezzi, Jiatao Ding, Antonin Raffin 他
日本語で読む → - 論文データセット/シーン理解画像認識
Rank2Tell: 重要度ランキングと理由付けのためのマルチモーダル運転データセット
複雑な交通シーンで重要物体の重要度ランキングとその理由を説明するための、マルチモーダルな自己中心視点データセットを構築し、ランキングと自然言語キャプション生成を同時に行うモデルでベンチマークした。
原題: Rank2Tell: A Multimodal Driving Dataset for Joint Importance Ranking and Reasoning / Enna Sachdeva, Nakul Agarwal, Suhas Chundi 他
日本語で読む → - 論文安全制御ロボティクス
学習ベース逆知覚コントラクトとその応用
知覚モジュールの誤差をデータから学習して安全制御に利用する逆知覚コントラクト(IPC)を提案し、ドローンの安全着陸に応用した。
原題: Learning-based Inverse Perception Contracts and Applications / Dawei Sun, Benjamin C. Yang, Sayan Mitra
日本語で読む → - 論文VIO/センサ融合ロボティクス
オンライン回転キャリブレーションを備えたGPS-VIO融合
GPS基準座標系とVIO基準座標系の間の回転外部パラメータをオンラインでキャリブレーションすることで、GPS-VIO融合の位置推定精度を向上させる手法を提案し、可観測性解析とUAV・車両での実験で有効性を示した。
原題: GPS-VIO Fusion with Online Rotational Calibration / Junlin Song, Pedro J. Sanchez-Cuevas, Antoine Richard 他
日本語で読む → - 論文軌道最適化ロボティクス
スプラインを用いた自動運転レースのための最小曲率軌道最適化
Bスプラインの制御点のみを変数とする最小曲率最適化を定式化し、従来手法と同等の最適性を保ちつつ変数次元を90%削減、計算時間を秒からミリ秒に短縮した。
原題: Spline-Based Minimum-Curvature Trajectory Optimization for Autonomous Racing / Haoru Xue, Tianwei Yue, John M. Dolan
日本語で読む → - 論文3Dセマンティックセグメンテーション画像認識
MoPA: マルチモーダル事前知識を活用した3Dセマンティックセグメンテーションのドメイン適応
希少物体の挿入とSAMの2Dマスクを事前知識として用い、クラス不均衡を改善する3Dセマンティックセグメンテーションのマルチモーダル教師なしドメイン適応手法を提案。
原題: MoPA: Multi-Modal Prior Aided Domain Adaptation for 3D Semantic Segmentation / Haozhi Cao, Yuecong Xu, Jianfei Yang 他
日本語で読む → - 論文UAV測位ロボティクス
屋内UAV測位のためのタグベース視覚オドメトリ推定
GNSSが使えない屋内環境でUAVを測位するため、密集したタグ地図を活用した視覚オドメトリ手法を提案し、階層的タグ選択や外れ値除去、マルチタグ推定融合により高精度な位置・姿勢推定を実現した。
原題: Tag-based Visual Odometry Estimation for Indoor UAVs Localization / Massimiliano Bertoni, Simone Montecchio, Giulia Michieletto 他
日本語で読む → - 論文自動運転/衝突回避ロボティクス
RCMS: 自動運転車向けリスク対応型衝突被害軽減システム
既存の運動プランナに追加して、高リスク時に回避行動を取り衝突不可避免時も被害を最小化するリスク対応型システムを提案し、シミュレーションで検証した。
原題: RCMS: Risk-Aware Crash Mitigation System for Autonomous Vehicles / Faizan M. Tariq, David Isele, John S. Baras 他
日本語で読む → - 論文HRIロボティクス
RICO-MR: 複合現実によるロボット意図伝達のためのオープンソースアーキテクチャ
複合現実とヘッドマウントディスプレイを用いてロボットの意図を人間のチームメイトに伝えるオープンソースのモジュール式アーキテクチャを提案し、複数ロボットと人間が協働する複雑なシナリオにも拡張可能とした。
原題: RICO-MR: An Open-Source Architecture for Robot Intent Communication through Mixed Reality / Simone Macciò, Mohamad Shaaban, Alessandro Carfì 他
日本語で読む → - 論文人間-ロボット協調ロボティクス
動的環境における人間-ロボット協調のための階層的タスク選択への認知的アプローチ
意味記憶とオントロジーを用いて、人間の明示的・暗黙的な要求を解釈し、環境文脈に応じてお茶作りやサンドイッチ作りなどの適切なタスクを階層的に選択するロボット制御アーキテクチャを提案した。
原題: Cognitive Approach to Hierarchical Task Selection for Human-Robot Interaction in Dynamic Environments / Syed T. Bukhari, Bashira Akter Anima, David Feil-Seifer 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
3次元分解を用いたマルチエージェント集団建設
立方体ブロック構造物を複数のキューブ型ロボットで建設する問題に対し、構造の依存関係に基づく分解アルゴリズムとMILPを組み合わせ、計算時間と作業数を大幅に削減した。
原題: Multi-agent Collective Construction using 3D Decomposition / Akshaya Kesarimangalam Srinivasan, Shambhavi Singh, Geordan Gutow 他
日本語で読む → - 論文タスクプランニングロボティクス
ロボットエージェントのためのBDI継続的時相プランニングの実装
BDI制御ループにオンラインプランニングを統合し、時間制約と環境変化に応じて計画を再検討できる継続的時相プランニングの枠組みを提案し、ROS2とJavaFFで実装した。
原題: Implementing BDI Continual Temporal Planning for Robotic Agents / Alex Zanetti, Devis Dal Moro, Redi Vreto 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
説明可能な群ロボティクス(xSwarm)の設計空間の概観:専門家の視点
群ロボティクスの専門家26名への調査を通じて、人間と群の相互作用において説明可能性が果たす役割や課題を明らかにし、新たな研究領域「説明可能な群(xSwarm)」の枠組みを提示した。
原題: Outlining the design space of eXplainable swarm (xSwarm): experts perspective / Mohammad Naiseh, Mohammad D. Soorati, Sarvapali Ramchurn
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
NanoSLAM: 超小型ロボット向け完全オンボードSLAMの実現
87.9mWの低消費電力で動作する軽量SLAMアルゴリズムを提案し、44gのナノドローンに搭載して4.5cm精度の地図生成を実現した。
原題: NanoSLAM: Enabling Fully Onboard SLAM for Tiny Robots / Vlad Niculescu, Tommaso Polonelli, Michele Magno 他
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
自動運転と人間ドライバーの安全性比較:Waymo Oneサービスの実世界ケーススタディ
Waymoの自動運転サービスが人間ドライバーよりも他者への衝突原因において有意に安全であることを、保険金請求データと走行距離・郵便番号で調整したベースラインの比較により示した。
原題: Comparative Safety Performance of Autonomous- and Human Drivers: A Real-World Case Study of the Waymo One Service / Luigi Di Lillo, Tilia Gode, Xilin Zhou 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
多ロボットステーションにおける衝突回避経路計画とスケジューリングの反復手法
自動車製造ステーションで複数ロボットが協調作業する際のサイクルタイム最小化のため、タスク割当と衝突回避経路・スケジュールを反復的に解く手法を提案。
原題: An Iterative Approach for Collision Feee Routing and Scheduling in Multirobot Stations / Domenico Spensieri, Johan S. Carlson, Fredrik Ekstedt 他
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクス/適応制御ロボティクス
空気圧連続曲げアクチュエータのヒステリシス補償のための2自由度適応制御
空気圧連続曲げアクチュエータのヒステリシスを補償するため、フィードバックとフィードフォワードの両方に適応性を持たせた2自由度適応制御を提案し、高い軌道追従精度を実現した。
原題: Two Degree of Freedom Adaptive Control for Hysteresis Compensation of Pneumatic Continuum Bending Actuator / Junyi Shen, Tetsuro Miyazaki, Shingo Ohno 他
日本語で読む → - 論文ロバスト推定画像認識
ロバスト単一回転平均化の再検討
外れ値が99%まで含まれる回転データでも高精度に平均回転を推定するTLUD最小化手法を提案。
原題: Robust Single Rotation Averaging Revisited / Seong Hun Lee, Javier Civera
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
CLIPUNetr:CLIP駆動の参照表現セグメンテーションによる未校正ビジュアルサーボ制御のためのヒューマンロボットインターフェース支援
自然言語の参照表現から対象領域を切り出すCLIPUNetrを提案し、未校正画像ベースビジュアルサーボ制御に統合して実環境でのロボット操作を支援した。
原題: CLIPUNetr: Assisting Human-robot Interface for Uncalibrated Visual Servoing Control with CLIP-driven Referring Expression Segmentation / Chen Jiang, Yuchen Yang, Martin Jagersand
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
DenseTact-Mini:平面上の多スケール物体把持のための光学触覚センサ
柔らかく滑らかなゲル表面と爪を備えた小型光学触覚センサを開発し、接着・爪・指先の3つの把持戦略で1mmの種から15mmの物体まで90%以上の成功率で持ち上げられることを示した。
原題: DenseTact-Mini: An Optical Tactile Sensor for Grasping Multi-Scale Objects From Flat Surfaces / Won Kyung Do, Ankush Kundan Dhawan, Mathilda Kitzmann 他
日本語で読む → - 論文SLAM/オドメトリロボティクス
LiDAR生成画像のキーポイントを活用したオドメトリ推定のための点群レジストレーション手法
LiDARから生成した反射強度・距離画像に画像キーポイント検出器を適用し、そのキーポイントで点群をダウンサンプリングしてレジストレーションに用いることで、LiDARオドメトリのドリフトを抑える手法を提案・評価した論文。
原題: LiDAR-Generated Images Derived Keypoints Assisted Point Cloud Registration Scheme in Odometry Estimation / Haizhou Zhang, Xianjia Yu, Sier Ha 他
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
ワンACTプレイ:単一実演からの行動クローニングと行動チャンキングトランスフォーマー
単一の人間実演を線形変換で拡張し、行動クローニングでブロック操作タスクを学習させる手法を提案。推論時の時間アンサンブルに予測の標準偏差を取り入れ、環境変化への頑健性を向上させた。
原題: One ACT Play: Single Demonstration Behavior Cloning with Action Chunking Transformers / Abraham George, Amir Barati Farimani
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
経路計画のための通信を考慮した地図圧縮
移動ロボットが未知環境で他ロボットを目標へ導くため、経路に基づき地図の解像度と通信コストのバランスを取りながら最適な圧縮を逐次選択する枠組みを提案した。
原題: Communication-Aware Map Compression for Online Path-Planning / Evangelos Psomiadis, Dipankar Maity, Panagiotis Tsiotras
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
一杯どうぞ:ロボットによる透明容器への炭酸飲料の精密注ぎ
RGB画像のみを用いたゼロショットのパイプラインで、炭酸・非炭酸飲料を様々な透明容器に精密に注ぐサービスロボットを実現し、ChatGPT連携で非専門家でも指示可能にした。
原題: Pour me a drink: Robotic Precision Pouring Carbonated Beverages into Transparent Containers / Feiya Zhu, Shuo Hu, Letian Leng 他
日本語で読む → - 論文能動的支援ロボティクス
日常的な物体使用を予測する能動的ロボット支援
ユーザーの行動履歴から物体使用を予測するモデルSLaTe-PROを提案し、不確実な場合に質問を行う対話機構を導入して予測精度を向上させた。
原題: Predicting Routine Object Usage for Proactive Robot Assistance / Maithili Patel, Aswin Prakash, Sonia Chernova
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