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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 →- 論文医療ロボティクスロボティクス
ロボット支援手術のためのオンライン軌道最適化による効率的かつ正確な皮下解剖マッピング
ベイズヒルベルトマップで3D占有マップを構築し、A*探索で探索と精度向上のバランスを取るセンシング経路を計画することで、皮下解剖を効率的にマッピングする手法を提案した。
原題: Efficient and Accurate Mapping of Subsurface Anatomy via Online Trajectory Optimization for Robot Assisted Surgery ／ Brian Y. Cho, Alan Kuntz
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
視覚から触覚へ：視覚的インセンティブによる触覚巧緻性の学習
視覚表現から報酬を設計し、触覚ベースの巧緻な操作方策を強化学習で最適化するフレームワークTAVIを提案。4本指ハンドで6つの難タスクにおいて高い成功率を達成した。
原題: See to Touch: Learning Tactile Dexterity through Visual Incentives ／ Irmak Guzey, Yinlong Dai, Ben Evans 他
日本語で読む → - 論文センサ異常検知ロボティクス
STARNet: 近似尤度後悔によるセンサ信頼性・異常認識で堅牢なエッジ自律性を実現
LiDARやカメラのセンサ異常や悪環境を検知する軽量ネットワークSTARNetを提案し、予測精度を約10%向上させた。
原題: STARNet: Sensor Trustworthiness and Anomaly Recognition via Approximated Likelihood Regret for Robust Edge Autonomy ／ Nastaran Darabi, Sina Tayebati, Sureshkumar S. 他
日本語で読む → - 論文自動運転計画ロボティクス
暗闇への恐怖を克服：リスク場を用いた遮蔽考慮型モデル予測計画
遮蔽された物体も考慮できるリスク場を構築し、自動運転車の安全で適応的な軌道生成を実現する手法を提案した。
原題: Overcoming the Fear of the Dark: Occlusion-Aware Model-Predictive Planning for Automated Vehicles Using Risk Fields ／ Chris van der Ploeg, Truls Nyberg, José Manuel Gaspar Sánchez 他
日本語で読む → - 論文サイクロロータ/マルチモーダル制御ロボティクス
6自由度全地形サイクロコプター
4つのモータと1つのサーボで駆動するサイクロロータ式の小型飛行体を設計し、PIDと非線形モデル予測制御で空中・地上・水上のマルチモーダル制御を実現した。
原題: 6-DOF All-Terrain Cyclocopter ／ Jingwei Li, Boyuan Deng, Xinyu Zhang 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
推論して適応せよ：逆強化学習による二足歩行の報酬学習
逆強化学習を用いて専門家の報酬関数を推定し、その報酬で二足歩行ロボットを訓練することで、未知の不整地でも適応的に歩行できることを示した研究。
原題: Infer and Adapt: Bipedal Locomotion Reward Learning from Demonstrations via Inverse Reinforcement Learning ／ Feiyang Wu, Zhaoyuan Gu, Hanran Wu 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
ロボットのパルクール学習
視覚情報のみを用いた単一の強化学習方策で、四足ロボットが障害物を乗り越えたり隙間をくぐったりする多様なパルクール動作を実世界で自律的に行えるようにした研究。
原題: Robot Parkour Learning ／ Ziwen Zhuang, Zipeng Fu, Jianren Wang 他
日本語で読む → - 論文LiDARオドメトリロボティクス
Traj-LO: 連続時間軌道を用いたLiDAR単独オドメトリの有効性
LiDARの点群を連続時間の軌道として捉え、幾何情報と運動学的制約を密に組み合わせることで、IMUを使わずにLiDARのみで高精度なオドメトリを実現した研究。
原題: Traj-LO: In Defense of LiDAR-Only Odometry Using an Effective Continuous-Time Trajectory ／ Xin Zheng, Jianke Zhu
日本語で読む → - 論文3D知覚/データセットロボティクス
都市環境におけるロバストなロボット3D知覚に向けて：UTキャンパス物体データセット
テキサス大学オースティン校キャンパスで収集した、LiDAR・ステレオRGB・RGB-D・IMUを同期した移動ロボット視点のマルチモーダルデータセットCODaを公開し、3D物体検出と3D意味セグメンテーションのベンチマークを提供した。
原題: Towards Robust Robot 3D Perception in Urban Environments: The UT Campus Object Dataset ／ Arthur Zhang, Chaitanya Eranki, Christina Zhang 他
日本語で読む → - 論文モデル予測制御ロボティクス
学習した近似制御不変集合を用いた後退制約モデル予測制御
非線形システムの安全保証のため、学習した近似安全集合をホライズンに沿って後退させて制約に用いるモデル予測制御を提案し、シミュレーションで制約違反を低減できることを示した。
原題: Receding-Constraint Model Predictive Control using a Learned Approximate Control-Invariant Set ／ Gianni Lunardi, Asia La Rocca, Matteo Saveriano 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
エンドエフェクタ軌道連続性制約下での移動マニピュレータの最適軌道計画
移動マニピュレータが連続的なエンドエフェクタ軌道を描くための運動計画問題を、ベース軌道とマニピュレータ軌道に分離して解く手法を提案し、移動印刷タスクで検証した。
原題: Planning Optimal Trajectories for Mobile Manipulators under End-effector Trajectory Continuity Constraint ／ Quang-Nam Nguyen, Quang-Cuong Pham
日本語で読む → - 論文遠隔操作ロボティクス
VRコントローラを用いた液こぼし防止シナリオにおける共有遠隔操作
低コストなVRコントローラと非線形モデル予測制御を組み合わせ、液体をこぼさずに運ぶ遠隔操作を実現するフレームワークを提案し、UR5eロボットアームで検証した。
原題: Shared Telemanipulation with VR controllers in an anti slosh scenario ／ Max Grobbel, Balint Varga, Sören Hohmann
日本語で読む → - 論文進化ロボティクスロボティクス
幅優先探索とランダムクエリによるロボット形態空間の探索
モジュール式ロボットの脳と身体の共進化において、遺伝子型から表現型へのマッピングに用いるクエリ機構（幅優先探索とランダムクエリ）を比較し、進化の結果や性能、多様性への影響を調べた研究。
原題: Exploring Robot Morphology Spaces through Breadth-First Search and Random Query ／ Jie Luo
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
構造的予測によるロボット模倣学習
ロボットの模倣学習を構造的予測として捉え、fダイバージェンスに基づく損失関数を提案し、多様体上の軌道学習と適応を可能にした。
原題: A Structured Prediction Approach for Robot Imitation Learning ／ Anqing Duan, Iason Batzianoulis, Raffaello Camoriano 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
異方的な身体コンプライアンスが複雑環境でのロボットのサイドワインディングを促進する
ヘビのサイドワインディングを模した脚なしロボットに、筋肉のような左右対称のケーブル駆動とプログラム可能な身体柔軟性を組み込み、開ループ制御でも複雑な地形を省エネルギーで移動できることを示した。
原題: Anisotropic body compliance facilitates robotic sidewinding in complex environments ／ Velin Kojouharov, Tianyu Wang, Matthew Fernandez 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
SPOTS: 半自律遠隔操作システムにおける推論を伴う物体の安定配置
遠隔操作で物体を置く際に、実機とシミュレーションを組み合わせた物理的安定性の検証と大規模言語モデルによる文脈推論を統合し、安定かつ状況に適した配置を実現する手法を提案した。
原題: SPOTS: Stable Placement of Objects with Reasoning in Semi-Autonomous Teleoperation Systems ／ Joonhyung Lee, Sangbeom Park, Jeongeun Park 他
日本語で読む → - 論文掘削工学ロボティクス
カテナリー軌道を用いた水平大偏距掘削における坑井摩擦の低減
ドリルストリングが自重で自然に垂れるカテナリー形状の軌道を設計し、従来の2D円弧設計と比較して坑井摩擦・トルク・ドラッグを低減できることをケーススタディで示した。
原題: Using a Catenary Trajectory to Reduce Wellbore Friction in Horizontal Extended Reach Drilling ／ Vu Nguyen
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
状態変化する変形物体操作のためのマルチモーダル注意学習
加熱により状態が変化する卵を調理する際に、センサ情報の重要度を注意機構で重み付けし、リアルタイムに知覚と動作生成を行う予測リカレントニューラルネットワークを提案した。
原題: Learning Multimodal Attention for Manipulating Deformable Objects with Changing States ／ Namiko Saito, Mayu Tatsumi, Ayuna Kubo 他
日本語で読む → - 論文位置推定ロボティクス
RaSpectLoc: ラマン分光法を用いたロボット位置推定
ラマン分光器で物体の材質を識別し、その材質情報を位置推定に利用する新しい手法を提案。視覚的に類似した物体でも区別でき、従来手法より16%高精度な位置推定を実現した。
原題: RaSpectLoc: RAman SPECTroscopy-dependent robot LOCalisation ／ Christopher Thomas Thirgood, Oscar Alejandro Mendez Maldonado, Chao Ling 他
日本語で読む → - 論文歩行ナビゲーションロボティクス
VAPOR: オフライン強化学習を用いた屋外植生下での脚式ロボットナビゲーション
3D LiDARの点群から得たコストマップと固有感覚データを入力とし、実環境で収集したデータでオフライン強化学習を行い、植生の密集した屋外環境で脚式ロボットをナビゲートする手法を提案。
原題: VAPOR: Legged Robot Navigation in Outdoor Vegetation Using Offline Reinforcement Learning ／ Kasun Weerakoon, Adarsh Jagan Sathyamoorthy, Mohamed Elnoor 他
日本語で読む → - 論文V2Gロボティクス
不確実性下におけるV2Gとアンシラリーサービスの収益性分析
V2Gによるアンシラリーサービス提供の収益性を、不確実性を考慮した枠組みで分析し、簡易ケースで必要十分条件を導出、シミュレーションで一般ケースでも成立することを示した。
原題: Vehicle-to-Grid and ancillary services:a profitability analysis under uncertainty ／ Federico Bianchi, Alessandro Falsone, Riccardo Vignali
日本語で読む → - 論文位置推定/SLAMロボティクス
STAR-loc: ステレオカメラとUWB測距を用いた位置推定データセット
ステレオカメラと慣性センサ、UWB測距を組み合わせた位置推定・SLAM研究用のデータセットを構築し、モーションキャプチャ環境で収集した。
原題: STAR-loc: Dataset for STereo And Range-based localization ／ Frederike Dümbgen, Mohammed A. Shalaby, Connor Holmes 他
日本語で読む → - 論文ケアロボット倫理ロボティクス
認知症ケアロボットにおける欺瞞の是非：感情的苦痛を抑えるための「善意の嘘」は許されるか
認知症ケアに使われる支援ロボットが、介護者が行うような「善意の嘘」や誤誘導を用いるべきかを議論し、ロボット倫理の文脈に位置づけた考察論文。
原題: The use of deception in dementia-care robots: Should robots tell "white lies" to limit emotional distress? ／ Samuel Rhys Cox, Grace Cheong, Wei Tsang Ooi
日本語で読む → - 論文自己位置推定ロボティクス
不変スムージングによる自己位置推定：IMUバイアスを考慮した手法
ロボットの自己位置推定において、IMUバイアスをより適切に扱うためTwo Frames Groupを不変スムージングの枠組みに統合し、KITTIデータセットで従来手法より頑健であることを示した。
原題: Invariant Smoothing for Localization: Including the IMU Biases ／ Paul Chauchat, Silvère Bonnabel, Axel Barrau
日本語で読む → - 論文人物追従/再同定ロボティクス
オンライン継続学習によるロボット人物追従のための人物再同定
ロボットが追従対象者を見失った後も再同定できるよう、短期・長期の観測経験を用いて特徴抽出器をオンラインで更新する継続学習フレームワークを提案した。
原題: Person Re-Identification for Robot Person Following with Online Continual Learning ／ Hanjing Ye, Jieting Zhao, Yu Zhan 他
日本語で読む → - 論文VSLAM/セマンティックマッピングロボティクス
視覚ベースの状況グラフ：セマンティック実体統合のためのフィデューシャルマーカー活用
VSLAMとフィデューシャルマーカーを組み合わせ、壁やドア、廊下、部屋などの意味的実体を階層的に統合した状況グラフを構築し、地図品質と自己位置推定精度を向上させる手法を提案。
原題: Vision-based Situational Graphs Exploiting Fiducial Markers for the Integration of Semantic Entities ／ Ali Tourani, Hriday Bavle, Jose Luis Sanchez-Lopez 他
日本語で読む → - 論文マイクロロボットロボティクス
マイクロロボティクス向け新型1mg高速ユニモルフSMAアクチュエータ
薄い形状記憶合金ワイヤで駆動する超軽量ユニモルフアクチュエータを開発し、8mgのクローラロボットと56mgの水面歩行ロボットを試作して動作を実証した。
原題: A New 1-mg Fast Unimorph SMA-Based Actuator for Microrobotics ／ Conor K. Trygstad, Xuan-Truc Nguyen, Nestor O. Perez-Arancibia
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
時間不確実性下におけるマルチロボットツアーガイドのための人間-ロボットマッチングと経路計画
不確実性のある環境で複数のロボットが人間をツアーガイドするため、興味地点に基づくマッチングと経路計画を同時に解く手法を提案し、大規模近傍探索で効率的に解を求めた。
原題: Human-robot Matching and Routing for Multi-robot Tour Guiding under Time Uncertainty ／ Bo Fu, Tribhi Kathuria, Denise Rizzo 他
日本語で読む → - 論文計画/制御ロボティクス
多車両レースのための階層的時間最適計画
複数車両とのレースにおいて、低解像度の時空間可視グラフで最速の行動を選び、その行動に基づく制約下で時間最適制御問題を解く階層的計画法を提案。単一コアで実行でき、リアルタイム多車両レースに実用的。
原題: Hierarchical Time-Optimal Planning for Multi-Vehicle Racing ／ Georg Jank, Matthias Rowold, Boris Lohmann
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
RELAX: 2D-LiDARのみで未知環境を自律飛行する強化学習ベースUAVシステム
単一の2D-LiDARだけで未知環境を飛行できる低コストなUAV向け強化学習ベースの自律ナビゲーションフレームワークを提案し、高価なセンサを使う既存手法より堅牢な動的ナビゲーションを実現した。
原題: RELAX: Reinforcement Learning Enabled 2D-LiDAR Autonomous System for Parsimonious UAVs ／ Guanlin Wu, Zhuokai Zhao, Yutao He
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