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 →- 論文姿勢推定ロボティクス
VERF: Neural Radiance Fieldsによる姿勢推定のランタイムモニタリング
NeRFを用いて単眼カメラの姿勢推定の正しさを実行時に検証する2手法(VERF-PnPとVERF-Light)を提案し、ロボットやロケットのデータで有効性を示した。
原題: VERF: Runtime Monitoring of Pose Estimation with Neural Radiance Fields ／ Dominic Maggio, Courtney Mario, Luca Carlone
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SLAMロボティクス
ロボットトータルステーションによる高精度な正解軌道の不確かさ解析
3台のロボットトータルステーションを融合し、モンテカルロ法で6自由度姿勢の不確かさを計算する手法を提案し、50km以上の軌道で各ノイズ源の影響を評価した。
原題: Uncertainty analysis for accurate ground truth trajectories with robotic total stations ／ Maxime Vaidis, William Dubois, Effie Daum 他
日本語で読む → - 論文空中3Dプリンティングロボティクス
自動最適チャンク分割による柔軟な多自由度空中3Dプリンティング
UAVによる分散3Dプリンティングのため、3Dモデルを小さなチャンクに分割・割り当て・印刷する枠組みを提案し、Gazeboシミュレーションで有効性を示した。
原題: Flexible Multi-DoF Aerial 3D Printing Supported with Automated Optimal Chunking ／ Marios-Nektarios Stamatopoulos, Avijit Banerjee, George Nikolakopoulos
日本語で読む → - 論文物体検出ロボティクス
E³-UAV：UAV向けエッジベース省エネ物体検出システム
UAVによる物体検出において、飛行高度・速度・検出アルゴリズム・サンプリングレートを動的に決定し、消費エネルギーを最小化するエッジベースのシステムを提案。
原題: E$^3$-UAV: An Edge-based Energy-Efficient Object Detection System for Unmanned Aerial Vehicles ／ Jiashun Suo, Xingzhou Zhang, Weisong Shi 他
日本語で読む → - 論文軌道計画ロボティクス
多角形領域における自動運転車の効率的な衝突回避
自動運転車の軌道計画において、衝突回避制約を非線形計画問題として定式化する3つの新しい厳密な手法を提案し、駐車シナリオで計算効率を検証した。
原題: Efficient collision avoidance for autonomous vehicles in polygonal domains ／ Jiayu Fan, Nikolce Murgovski, Jun Liang
日本語で読む → - 論文マルチモーダル知覚画像認識
ASY-VRNet: 視覚と4Dミリ波レーダーの非対称公平融合による水路パノプティック運転知覚モデル
無人水上艇向けに、画像と4Dミリ波レーダーを非対称公平融合モジュールで統合し、物体検出とセマンティックセグメンテーションを同時に行うパノプティック運転知覚モデルを提案した。
原題: ASY-VRNet: Waterway Panoptic Driving Perception Model based on Asymmetric Fair Fusion of Vision and 4D mmWave Radar ／ Runwei Guan, Shanliang Yao, Xiaohui Zhu 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
NR-SLAM: 非剛体単眼SLAM
動的変形グラフと粘弾性変形モデルを組み合わせ、変形する環境でもカメラ運動と形状を推定できる非剛体単眼SLAMを提案し、医療データセットでミリメートル精度を達成した。
原題: NR-SLAM: Non-Rigid Monocular SLAM ／ Juan J. Gomez Rodriguez, J. M. M Montiel, Juan D. Tardos
日本語で読む → - 論文車輪型二足歩行ロボティクス
バイオに着想を得た車輪型二足歩行ロボットの設計と制御
人間のバーベルスクワットに着想を得た機構設計と、高さ可変の車輪型線形倒立振子モデルに基づく制御器により、車輪型二足歩行ロボットの動的性能を向上させた。
原題: Design and Control of a Bio-inspired Wheeled Bipedal Robot ／ Haizhou Zhao, Lei Yu, Siying Qin 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
視覚と力覚のポリシー学習のための対称モデル
視覚と力覚のフィードバックを組み合わせたロボット制御手法SVFLを提案し、視覚のみの手法より優れた性能を示した。
原題: Symmetric Models for Visual Force Policy Learning ／ Colin Kohler, Anuj Shrivatsav Srikanth, Eshan Arora 他
日本語で読む → - 論文SLAM最適化ロボティクス
ポーズグラフ最適化のための適応的段階的非凸性
Bスプラインでロバストカーネルの形状を適応的に最適化し、GNCの反復回数を削減して精度を保ちつつ計算を高速化する手法を提案した。
原題: Adaptive Graduated Non-Convexity for Pose Graph Optimization ／ Seungwon Choi, Wonseok Kang, Jiseong Chung 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
高難度環境における自律地上ナビゲーション：ICRA 2023第2回BARNチャレンジからの教訓
ICRA 2023で開催された第2回BARNチャレンジでは、世界10チームがシミュレーション予選を経て、ロンドンの物理コースでClearpath Jackalロボットによる障害物回避ナビゲーションを競い、上位3チームの手法と得られた教訓を報告した。
原題: Autonomous Ground Navigation in Highly Constrained Spaces: Lessons learned from The 2nd BARN Challenge at ICRA 2023 ／ Xuesu Xiao, Zifan Xu, Garrett Warnell 他
日本語で読む → - 論文探索・経路計画ロボティクス
空間充填曲線を用いたオンライン障害物回避
空間充填曲線に沿ってロボットが探索する際、未知の障害物をオンラインで回避しつつ全自由領域を訪問する手法を提案。
原題: Online Obstacle evasion with Space-Filling Curves ／ Ashay Wakode, Arpita Sinha
日本語で読む → - 論文自動運転/異常検知AI
自動運転の異常検知におけるワールドモデルの可能性を探る
自動運転の異常検知にワールドモデルを活用する方法を概観し、その構成要素を従来の異常検知研究と関連付けて整理したサーベイ論文。
原題: Exploring the Potential of World Models for Anomaly Detection in Autonomous Driving ／ Daniel Bogdoll, Lukas Bosch, Tim Joseph 他
日本語で読む → - 論文位置推定ロボティクス
LiDAR HDマップ位置推定のための運動歪み補正
スキャン中のセンサ運動で生じるLiDAR点群の歪みを、外部センサやベイズフィルタなしでスナップショット処理により補正し、HDマップへの位置推定精度を向上させるVICETを提案した。
原題: Correcting Motion Distortion for LIDAR HD-Map Localization ／ Matthew McDermott, Jason Rife
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
見回りロボットの経路における旋回回数の最小化：戦略と解法
単調多角形環境での直交見回り経路問題に対し、旋回回数を抑えた最短経路を線形時間で求めるアルゴリズムを提案した。
原題: Minimizing Turns in Watchman Robot Navigation: Strategies and Solutions ／ Hamid Hoorfar, Sara Moshtaghi Largani, Reza Rahimi 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
複雑地形を走るロボットの急速な進歩
四足ロボットが、データ駆動学習と正確かつ単純なモデルを組み合わせることで、砂地を人間のジョギングより速く低エネルギーで走行できるようになった。
原題: Swift progress for robots over complex terrain ／ Chen Li, Feifei Qian
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
WALL-E: 大規模言語モデルを活用した身体性ロボット給仕の荷物持ち上げ
ChatGPTとの対話でユーザの好みの物体を特定し、視覚基盤モデルで位置・サイズを推定してロボットが把持する、指示誘導型 grasping システムを実機で実証した。
原題: WALL-E: Embodied Robotic WAiter Load Lifting with Large Language Model ／ Tianyu Wang, Yifan Li, Haitao Lin 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
最もシンプルな歩行ロボット：1アクチュエータと2剛体からなる二足歩行ロボット
1自由度の股関節アクチュエータと2つの剛体のみで構成された二足歩行ロボット「Mugatu」を開発し、開ループ安定性や停止・発進、左右の方向制御を実験的に示した。
原題: The Simplest Walking Robot: A bipedal robot with one actuator and two rigid bodies ／ James Kyle, Justin K. Yim, Kendall Hart 他
日本語で読む → - 論文水中ロボット制御ロボティクス
モデル予測パス積分制御によるAUVの自律性向上
自律型水中ロボットの制御にモデル予測パス積分制御(MPPI)を適用し、ハイパーパラメータの影響評価やPID制御との比較、環境制約の組み込み方法を示した研究。
原題: Enhancing AUV Autonomy With Model Predictive Path Integral Control ／ Pierre Nicolay, Yvan Petillot, Mykhaylo Marfeychuk 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションcs.SE
NVIDIA Isaac Simを用いたAI-CPS構築に向けて：ロボティクスマニピュレーションの産業ベンチマークとケーススタディ
NVIDIA Isaac Sim上で8つのマニピュレーションタスクと複数のAIコントローラを評価する産業ベンチマークを提案し、物理シミュレータ対応の反証フレームワークを開発した。
原題: Towards Building AI-CPS with NVIDIA Isaac Sim: An Industrial Benchmark and Case Study for Robotics Manipulation ／ Zhehua Zhou, Jiayang Song, Xuan Xie 他
日本語で読む → - 論文宇宙システム制御
CanSat大気モニタリング用の効率的なオンボードコンピュータシステムの設計と実装
CanSatに搭載する低消費電力のオンボードコンピュータシステムを設計し、GPSや各種環境センサーで大気データを収集して地上局へ送信する仕組みを実装した。
原題: Design and Implementation of an Efficient Onboard Computer System for CanSat Atmosphere Monitoring ／ Abhijit Gadekar
日本語で読む → - 論文動作計画ロボティクス
安全性と安定性を保証するNeural ODEによる複雑な動作計画の学習
Neural ODEで教示から複雑な動作計画を学習し、制御リアプノフ関数と制御バリア関数に基づく二次計画法で安定性と安全性を保証する手法を提案。
原題: Learning Complex Motion Plans using Neural ODEs with Safety and Stability Guarantees ／ Farhad Nawaz, Tianyu Li, Nikolai Matni 他
日本語で読む → - 論文制御理論制御
ビヘイビアツリー制御器の拡張収束結果
ビヘイビアツリー制御器が目標状態に到達するための収束条件を、従来の特定の設計に依存しない形で一般化し、新たな循環的スイッチングの場合も含めて解析した。
原題: An Extended Convergence Result for Behaviour Tree Controllers ／ Christopher Iliffe Sprague, Petter Ögren
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
知識表現とタスクプランニングによるロボット非依存スキルの実現：接触を伴う拭き取り作業を例に
知識表現とタスクプランニングを活用し、異なるロボットや制御方式でも同じスキルを実行できるスキルベース制御プラットフォームを提案し、接触を伴う拭き取り作業で実証した。
原題: Using Knowledge Representation and Task Planning for Robot-agnostic Skills on the Example of Contact-Rich Wiping Tasks ／ Matthias Mayr, Faseeh Ahmad, Alexander Duerr 他
日本語で読む → - 論文生体信号インターフェースHCI
脊髄損傷者向け超音波筋電図ベースのマッスル・コンピュータ・インターフェース
脊髄損傷者を対象に、超音波筋電図（ソノミオグラフィ）を用いて仮想カーソルを操作する筋コンピュータインターフェースを開発し、複数段階の正確で安定した制御が可能であることを示した。
原題: A Sonomyography-based Muscle Computer Interface for Individuals with Spinal Cord Injury ／ Manikandan Shenbagam, Anne Tryphosa Kamatham, Priyanka Vijay 他
日本語で読む → - 論文強化学習/自律レースロボティクス
カリキュラム強化学習による最適な一対一自律レースへの挑戦
複雑な車両ダイナミクスを扱う一対一自律レース環境を提案し、単純モデルから実環境へ移行するカリキュラム学習と制御バリア関数による安全強化学習で最適方策を学習する。
原題: Towards Optimal Head-to-head Autonomous Racing with Curriculum Reinforcement Learning ／ Dvij Kalaria, Qin Lin, John M. Dolan
日本語で読む → - 論文追跡・逃避ロボティクス
視覚に基づく追跡・逃避ロボット政策の学習
完全観測可能な政策で部分観測可能な政策を教師あり学習し、RGB-Dカメラを搭載した四足歩行ロボットで追跡・逃避行動を実現した。
原題: Learning Vision-based Pursuit-Evasion Robot Policies ／ Andrea Bajcsy, Antonio Loquercio, Ashish Kumar 他
日本語で読む → - 論文自律走行ロボティクス
高さ変化特徴に基づく自由空間検出
球面投影LiDARデータから表面法線を推定し、その法線を用いて自律フォークリフト向けに自由空間をリアルタイム検出するヒューリスティック手法を提案した。
原題: Height Change Feature Based Free Space Detection ／ Steven Schreck, Hannes Reichert, Manuel Hetzel 他
日本語で読む → - 論文故障診断・復旧ロボティクス
決定木を用いた不確実性下の自律ロボット監視・復旧フレームワーク
故障した移動ロボットに対し、決定木とモデル予測制御を組み合わせて故障の検出・説明・不確実性評価を行い、安全な復旧制御を導く手法を提案し、実機実験で検証した。
原題: A Decision Tree-based Monitoring and Recovery Framework for Autonomous Robots with Decision Uncertainties ／ Rahul Peddi, Nicola Bezzo
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