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: 2023/8/1 / 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 →- 論文ロボットモデリングロボティクス
URDFの理解:データセットと分析
産業界と研究機関から収集した322のURDFファイル(195のユニークなロボットモデル)のデータセットを構築し、生成方法やメッシュファイルの種類、重複モデルの比較などの分析を行った。
原題: Understanding URDF: A Dataset and Analysis / Daniella Tola, Peter Corke
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
HuBo-VLM:人とロボットのインタラクションタスク向け統合視覚言語モデル
人とロボットのインタラクションにおける物体検出と視覚的グラウンディングを、単一のTransformerベース視覚言語モデルで統合的に解く手法を提案し、Talk2Carベンチマークで有効性を示した。
原題: HuBo-VLM: Unified Vision-Language Model designed for HUman roBOt interaction tasks / Zichao Dong, Weikun Zhang, Xufeng Huang 他
日本語で読む → - 論文姿勢制御ロボティクス
デュアルクォータニオンによる姿勢追従制御
デュアルクォータニオンを用いて、移動座標系に沿って機体の位置と姿勢を制御する姿勢追従制御則を提案し、ほぼ大域漸近安定性を証明した。
原題: Pose-Following with Dual Quaternions / Jon Arrizabalaga, Markus Ryll
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
制御バリア関数による社会的ミニゲームでのデッドロックのない安全な分散マルチロボットナビゲーション
制御バリア関数を用いた離散時間最適制御により、狭い空間で複数ロボットが衝突せずデッドロックも回避できる分散ナビゲーション手法を提案し、実機実験で有効性を示した。
原題: Deadlock-free, Safe, and Decentralized Multi-Robot Navigation in Social Mini-Games via Discrete-Time Control Barrier Functions / Rohan Chandra, Vrushabh Zinage, Efstathios Bakolas 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーション画像認識
A²Nav: 基盤モデルの視覚言語能力を活用した行動認識型ゼロショットロボットナビゲーション
大規模言語モデルで複雑なナビゲーション指示を行動単位のサブタスクに分解し、行動特化データで学習した方策でゼロショット視覚言語ナビゲーションを実現した。
原題: $A^2$Nav: Action-Aware Zero-Shot Robot Navigation by Exploiting Vision-and-Language Ability of Foundation Models / Peihao Chen, Xinyu Sun, Hongyan Zhi 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
自律ロボットのための階層的生成モデリング
人間の運動制御の階層的構造を模倣し、移動・操作・把持を統合する複雑なタスクをヒューマノイドロボットが自律的に遂行できる階層的生成モデルを提案した。
原題: Hierarchical generative modelling for autonomous robots / Kai Yuan, Noor Sajid, Karl Friston 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
VoxelMap++:オンラインLiDAR(-慣性)オドメトリのための統合可能なボクセルマッピング手法
LiDAR(-慣性)SLAMの精度と効率を高めるため、平面特徴を持つボクセルマップと、Union-Findに基づく平面統合モジュールを提案した。
原題: VoxelMap++: Mergeable Voxel Mapping Method for Online LiDAR(-inertial) Odometry / Yifei Yuan, Chang Wu, Yuan You 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
Real Robot Challenge 2022:実世界のオフラインデータからの巧みな操作の学習
実機ロボットのデータセットを用いたオフライン強化学習により、押す・掴む・手内操作を含む巧みな操作タスクを学習する競技会を開催し、勝利チームの手法と最先端アルゴリズムのベンチマークを比較した。
原題: Real Robot Challenge 2022: Learning Dexterous Manipulation from Offline Data in the Real World / Nico Gürtler, Felix Widmaier, Cansu Sancaktar 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
幾何学的インピーダンス制御による接触を伴うSE(3)同変ロボットマニピュレーションタスク学習
SE(3)不変・同変な幾何学的インピーダンス制御と学習可変インピーダンス制御を組み合わせ、専門家のデモからゲインスケジューリングを学習することで、接触を伴うマニピュレーションタスクの転移性を高める手法を提案し、ペグ挿入タスクで検証した。
原題: Contact-rich SE(3)-Equivariant Robot Manipulation Task Learning via Geometric Impedance Control / Joohwan Seo, Nikhil Potu Surya Prakash, Xiang Zhang 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
強化学習と生成事前学習モデルによる四足ロボットの生物らしい敏捷性と遊び
動物の運動データから生成モデルで制御信号を学び、階層的に環境適応と戦略を訓練することで、四足ロボットに生物らしい敏捷性と鬼ごっこ遊びを実現した。
原題: Lifelike Agility and Play in Quadrupedal Robots using Reinforcement Learning and Generative Pre-trained Models / Lei Han, Qingxu Zhu, Jiapeng Sheng 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
動的環境における自己進化型粒子群最適化による効率的リアルタイム経路計画
粒子群最適化をテンソル演算化して高速化し、ハイパーパラメータを自己進化させることで、動的環境でのリアルタイム経路計画を実現した。
原題: Efficient Real-time Path Planning with Self-evolving Particle Swarm Optimization in Dynamic Scenarios / Jinghao Xin, Zhi Li, Yang Zhang 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
RobotKube: KubernetesとROSによる大規模協調マルチロボットシステムのオーケストレーション
KubernetesとROSを組み合わせ、大規模な協調マルチロボットシステムのコンテナ化マイクロサービスを動的にオーケストレーションする手法を提案し、実証評価した。
原題: RobotKube: Orchestrating Large-Scale Cooperative Multi-Robot Systems with Kubernetes and ROS / Bastian Lampe, Lennart Reiher, Lukas Zanger 他
日本語で読む → - 論文マルチエージェント相互作用ロボティクス
微分ゲーム・最適制御・エネルギーベースモデルの接続:マルチエージェント相互作用への応用
微分ゲーム・最適制御・エネルギーベースモデルを統合する「エネルギーポテンシャルゲーム」を提案し、ゲーム理論的最適化層を組み込んだ学習手法で歩行者や自動運転の相互作用予測精度を向上させた。
原題: On a Connection between Differential Games, Optimal Control, and Energy-based Models for Multi-Agent Interactions / Christopher Diehl, Tobias Klosek, Martin Krüger 他
日本語で読む → - 論文テレプレゼンスロボティクス
NimbRoがANAアバターXPRIZE没入型テレプレゼンス競技で優勝:人間中心の評価と教訓
遠隔操作者がVRと力覚フィードバックでアバターロボットを操作し、移動・把持・会話を行うシステムを開発。ANAアバターXPRIZEで優勝し、ユーザビリティ評価と教訓を報告した。
原題: NimbRo wins ANA Avatar XPRIZE Immersive Telepresence Competition: Human-Centric Evaluation and Lessons Learned / Christian Lenz, Max Schwarz, Andre Rochow 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
歩幅とケイデンスを調整する聴覚キューイング戦略:健常成人による実現可能性研究
健常成人を対象に、歩幅とケイデンスを監視しながら個人モデルを学習し、聴覚キューで歩幅を維持できるかを検証した実現可能性研究。
原題: Auditory cueing strategy for stride length and cadence modification: a feasibility study with healthy adults / Tina LY Wu, Anna Murphy, Chao Chen 他
日本語で読む → - 論文軌道予測ロボティクス
歩行者と車両が混在する環境における歩行者軌道予測:系統的レビュー
自動運転車が歩行者と空間を共有する際に必要な歩行者軌道予測手法をPRISMAガイドラインに沿って系統的にレビューし、歩行者-車両間相互作用の考慮点やデータセット、研究課題を整理した。
原題: Pedestrian Trajectory Prediction in Pedestrian-Vehicle Mixed Environments: A Systematic Review / Mahsa Golchoubian, Moojan Ghafurian, Kerstin Dautenhahn 他
日本語で読む → - 論文自動運転/世界モデル画像認識
UniWorld: 世界モデルによる自動運転の事前学習
4D幾何占有を世界モデルとして予測するラベル不要の事前学習フレームワークを提案し、自動運転の各種下流タスクで性能向上とアノテーションコスト削減を実現した。
原題: UniWorld: Autonomous Driving Pre-training via World Models / Chen Min, Dawei Zhao, Liang Xiao 他
日本語で読む → - 論文キャリブレーションロボティクス
不適切条件のハンドアイキャリブレーションに対するユーザーフィードバックとサンプル重み付け
回転軸がほぼ平行で最適化が不適切条件になるハンドアイキャリブレーション問題に対し、回転軸の局所密度に基づくサンプル重み付けと、並進・回転別の感度・条件数推定によるユーザーフィードバック手法を提案し、KITTIデータで評価した。
原題: User Feedback and Sample Weighting for Ill-Conditioned Hand-Eye Calibration / Markus Horn, Thomas Wodtko, Michael Buchholz 他
日本語で読む → - 論文システム同定ロボティクス
すべての行動は平等ではない:安全で最適な非線形システム同定のためのベイズ最適実験計画
非線形システムのパラメータ同定において、安全性を保証しつつ最大の情報を得る軌道をベイズ最適実験計画で設計し、従来法より桁違いに少ないサンプルで高精度な同定を実現した。
原題: Not All Actions Are Created Equal: Bayesian Optimal Experimental Design for Safe and Optimal Nonlinear System Identification / Parker Ewen, Gitesh Gunjal, Joey Wilson 他
日本語で読む → - 論文自動運転画像認識
FusionAD:自動運転の予測・計画タスクのためのマルチモーダル融合
カメラとLiDARの情報を融合し、認識だけでなく予測・計画までを統合的に行う自動運転フレームワークを提案。nuScenesで予測誤差や衝突率を大幅に改善した。
原題: FusionAD: Multi-modality Fusion for Prediction and Planning Tasks of Autonomous Driving / Tengju Ye, Wei Jing, Chunyong Hu 他
日本語で読む → - 論文モデル予測制御ロボティクス
限界走行時の車両障害物回避のためのモデル予測輪郭制御
自動運転車が限界走行時に障害物を回避するため、非線形モデル予測輪郭制御(MPCC)を提案し、操舵とブレーキを最適化してリアルタイム性能と安定性を検証した。
原題: Model Predictive Contouring Control for Vehicle Obstacle Avoidance at the Limit of Handling / Alberto Bertipaglia, Mohsen Alirezaei, Riender Happee 他
日本語で読む → - 論文ロコマニピュレーションロボティクス
脚式ロコマニピュレーションのための多接触計画と制御
四脚移動マニピュレータが、タスクと動作の統合計画により、全身の軌道と接触スケジュールを自動生成し、重い食洗機の開閉やバネ付きドアの通過などの実世界タスクを実行するフレームワークを提案。
原題: Versatile Multi-Contact Planning and Control for Legged Loco-Manipulation / Jean-Pierre Sleiman, Farbod Farshidian, Marco Hutter
日本語で読む → - 論文AI倫理AI
AIの責任を解きほぐす
AIの出力や影響に対する責任の所在を明確にするため、責任の概念を整理し、責任ネットワークを可視化する枠組みと方法論を提案した論文。
原題: Unravelling Responsibility for AI / Zoe Porter, Philippa Ryan, Phillip Morgan 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
ソフトな触覚を自己符号化して陸上から水中への把持を学習する
視覚ベースのソフトロボットフィンガーがSVAEで6軸力・トルクを学習し、陸上で獲得した把持知識を水中へ転移できることを示した。
原題: Autoencoding a Soft Touch to Learn Grasping from On-land to Underwater / Ning Guo, Xudong Han, Xiaobo Liu 他
日本語で読む → - 論文最適化ロボティクス
ペアワイズなユーザー選好に基づくアルゴリズム最適化
ユーザーが2つの結果を比較するだけで、高次元のアルゴリズムパラメータを最適化するSortCMAを提案し、深度センサ調整やソーシャルナビゲーションに適用した。
原題: Optimizing Algorithms From Pairwise User Preferences / Leonid Keselman, Katherine Shih, Martial Hebert 他
日本語で読む → - 論文医療ロボティクスeess.IV
ロボット支援経鼻気管挿管に向けたTransformerによるランドマーク検出
変形可能なDeTRと意味整合モジュールを用いて、鼻孔と声門という2つの重要ランドマークを高精度に検出する手法を提案し、公開データセットで有効性を示した。
原題: Landmark Detection using Transformer Toward Robot-assisted Nasal Airway Intubation / Tianhang Liu, Hechen Li, Long Bai 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
対話型指示追従のための多段階構成推論
自然言語指示による複合タスクをサブゴールに分解し、3段階の行動方針でナビゲーションと物体操作を効率的に実行するエージェントを提案した。
原題: Multi-Level Compositional Reasoning for Interactive Instruction Following / Suvaansh Bhambri, Byeonghwi Kim, Jonghyun Choi
日本語で読む → - 論文SLAM/マルチロボットロボティクス
k-一様ハイパーグラフ上の最大クリークによる群k-整合計測集合最大化とロバストなマルチロボット地図統合
SLAMにおける外れ値除去のための整合集合最大化を群k整合に一般化し、k-一様ハイパーグラフ上の最大クリーク問題として解くことで、マルチロボット地図統合をロバスト化する手法を提案。
原題: Group-$k$ consistent measurement set maximization via maximum clique over k-Uniform hypergraphs for robust multi-robot map merging / Brendon Forsgren, Ram Vasudevan, Michael Kaess 他
日本語で読む → - 論文身体性AIHCI
Alexa、ロボットと遊ぼう:身体性AIにおける初のAlexa Prize SimBotチャレンジの紹介
大学生チームがシミュレーション環境でタスクをこなすロボットアシスタントを競って開発するAlexa Prize SimBotチャレンジの概要と、参加チームの手法・教訓・性能分析をまとめた論文。
原題: Alexa, play with robot: Introducing the First Alexa Prize SimBot Challenge on Embodied AI / Hangjie Shi, Leslie Ball, Govind Thattai 他
日本語で読む → - 論文制御/強化学習ロボティクス
残差強化学習によるカスケードPID制御クアッドコプターの耐風性能向上
カスケードPID制御をベースに残差強化学習で風外乱を補償し、シミュレータのみで訓練して実機に適用、位置偏差を約50%低減した。
原題: Improving Wind Resistance Performance of Cascaded PID Controlled Quadcopters using Residual Reinforcement Learning / Yu Ishihara, Yuichi Hazama, Kousuke Suzuki 他
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