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UAM交通管理AI
都市航空交通管理における人間監督者との対話的可能性：経路変更
都市航空交通管理(UATM)における迂回経路管理を、知識表現と推論(Answer Set Programming)を用いて行い、人間管理者とシステムの二段階対話で安全かつ効率的な経路を迅速に特定する手法を提案した論文。
原題: Dialogue Possibilities between a Human Supervisor and UAM Air Traffic Management: Route Alteration ／ Jeongseok Kim, Kangjin Kim
日本語で読む → - 論文状態推定ロボティクス
複数センサのモジュラーファクターグラフ融合による車両状態推定
センサパラメータの事前知識を必要とせず、多様なセンサ構成にプラグアンドプレイで対応するファクターグラフベースの車両状態推定手法を提案し、GNSS劣化時も含め実車で検証した。
原題: Vehicle State Estimation through Modular Factor Graph-based Fusion of Multiple Sensors ／ Pragyan Dahal, Jai Prakash, Stefano Arrigoni 他
日本語で読む → - 論文群制御nlin.AO
熱力学に着想を得た有限群ロボットのマクロ状態記述
ロボット群の集団挙動を、気体の圧力・温度・密度に相当する3つのマクロ変数で記述し、理想気体の状態方程式やビリアル方程式に類似した関係を導出した研究。
原題: Thermodynamics-inspired Macroscopic States of Bounded Swarms ／ Hossein Haeri, Kshitij Jerath, Jacob Leachman
日本語で読む → - 論文制御/適応制御ロボティクス
飛行ロボットのための学習ベースMPCにおけるサンプル効率と不確かさ補償の向上
L1適応制御を学習ベースMPCに統合し、少ないデータで不確かさを補償しながらクアッドロータの動力学モデルをオンラインで学習する手法を提案した。
原題: Enhancing Sample Efficiency and Uncertainty Compensation in Learning-based Model Predictive Control for Aerial Robots ／ Kong Yao Chee, Thales C. Silva, M. Ani Hsieh 他
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
RoboTAP: 任意点追跡による少数ショット視覚模倣
任意点追跡モデルでデモの動きを抽出し、シーン変化に対応できる低レベル制御器を学習することで、数分のデモから物体配置や接着などの複雑なタスクを少数ショットで模倣できるようにした研究。
原題: RoboTAP: Tracking Arbitrary Points for Few-Shot Visual Imitation ／ Mel Vecerik, Carl Doersch, Yi Yang 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
人間の動画から構築する構造化ワールドモデル
人間の動画から視覚的アフォーダンスに基づく行動空間とワールドモデルを学習し、少数のロボット実機データで微調整することで、30分以内に多様なマニピュレーション技能を獲得する手法を提案。
原題: Structured World Models from Human Videos ／ Russell Mendonca, Shikhar Bahl, Deepak Pathak
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
LEMMA: 言語条件付きマルチロボットマニピュレーションの学習
言語指示に基づくマルチロボットのタスク割り当てと長期的物体操作のベンチマークLEMMAを提案し、階層的計画法をベースラインとして評価した。
原題: LEMMA: Learning Language-Conditioned Multi-Robot Manipulation ／ Ran Gong, Xiaofeng Gao, Qiaozi Gao 他
日本語で読む → - 論文協働ロボットHCI
建設現場におけるAI搭載協働ロボットへの信頼：定性的実証分析
建設従事者へのインタビューを分析し、AI搭載協働ロボットへの信頼を左右する要因を明らかにした。文献で指摘された要因に加え、経済性や変化への不確実性も信頼の障壁となることを示した。
原題: Trust in Construction AI-Powered Collaborative Robots: A Qualitative Empirical Analysis ／ Newsha Emaminejad, Reza Akhavian, Ph. D
日本語で読む → - 論文UAV着陸/セグメンテーションロボティクス
動的オープンボキャブラリ強化によるインテリジェント安全着陸（DOVESEI）
オープンボキャブラリ画像セグメンテーションと動的フォーカスを用いたUAVの安全着陸システムを提案し、20mからの着陸を実現した。
原題: Dynamic Open Vocabulary Enhanced Safe-landing with Intelligence (DOVESEI) ／ Haechan Mark Bong, Rongge Zhang, Ricardo de Azambuja 他
日本語で読む → - 論文視覚自己位置推定ロボティクス
局所平面運動下の基礎行列を用いた3Dモデル不要の視覚自己位置推定システム
局所平面運動制約を基礎行列推定と三角測量に組み込み、2D画像データベースのみで高精度かつロバストな視覚自己位置推定を実現する3Dモデル不要システムを提案した。
原題: 3D Model-free Visual Localization System from Essential Matrix under Local Planar Motion ／ Yanmei Jiao, Binxin Zhang, Peng Jiang 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
オフライン事前学習強化学習による回避ナビゲーション
地図なしで生センサデータから制御量を直接出力する移動ロボットの回避ナビゲーションにおいて、専門家経験を用いたオフライン事前学習で学習時間を80%短縮し、報酬を2倍に改善する手法を提案した。
原題: Avoidance Navigation Based on Offline Pre-Training Reinforcement Learning ／ Yang Wenkai Ji Ruihang Zhang Yuxiang Lei Hao, Zhao Zijie
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3D物体検出ロボティクス
高解像度3+1Dレーダーにおける3D物体検出器のレビュー
高解像度4Dレーダーの点群データにLiDAR用3D物体検出器を適応させ、複数モデル・データセット間で性能を比較評価した。
原題: Reviewing 3D Object Detectors in the Context of High-Resolution 3+1D Radar ／ Patrick Palmer, Martin Krueger, Richard Altendorfer 他
日本語で読む → - 論文羽ばたきロボットロボティクス
羽ばたき翼とマルチロータのタンデムによるホバリング制御
尾翼なしのコウモリ型羽ばたきロボットAerobatに、複数の小型スラスタを備えたガードを組み合わせ、未知状態を推定するオブザーバを用いてホバリングを安定化させた研究。
原題: Hovering Control of Flapping Wings in Tandem with Multi-Rotors ／ Aniket Dhole, Bibek Gupta, Adarsh Salagame 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
高精度領域予測によるニューラルネットワーク駆動の最適経路計画法
ニューラルネットでサンプリング領域を高精度に予測し、RRT*の計算時間・サンプリング効率・成功率を改善する手法を提案。
原題: Neural-Network-Driven Method for Optimal Path Planning via High-Accuracy Region Prediction ／ Yuan Huang, Cheng-Tien Tsao, Tianyu Shen 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
GPS不感環境での長時間運用に向けた堅牢かつ迅速に展開可能なウェイポイント航法アーキテクチャ
GPSが使えない環境で複数回の運用にわたり同じ地点へ正確に繰り返し到達するため、公開パッケージを組み合わせた地上車両向けマルチセッション航法システムを提案し、初回スキャンから数時間で自律ウェイポイント航法を実現した。
原題: A Robust and Rapidly Deployable Waypoint Navigation Architecture for Long-Duration Operations in GPS-Denied Environments ／ Erik Pearson, Brendan Englot
日本語で読む → - 論文制御ロボティクス
参照ガバナによる視界制約下でのマルチロータ制御
カメラ搭載マルチロータが対象点を視界に収めつつ参照軌道を追従するため、時変参照に対応した新しい参照ガバナを設計し、実機実験で検証した。
原題: Visibility-Constrained Control of Multirotor via Reference Governor ／ Dabin Kim, Matthias Pezzutto, Luca Schenato 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
異種ロボットシステムのための認識論的プランニング
通信が不安定な異種マルチロボットシステムにおいて、動的認識論理と混合整数計画を用いて信念状態を伝播・活用し、情報伝達を最適化するプランニング枠組みを提案した。
原題: Epistemic Planning for Heterogeneous Robotic Systems ／ Lauren Bramblett, Nicola Bezzo
日本語で読む → - 論文飛行制御ロボティクス
SBlimp：傾斜ロータ付きクアッドロータとヘリウム気球を組み合わせた飛行体の設計・モデル化・並進運動制御
傾斜ロータ付きクアッドロータとヘリウム気球を組み合わせた飛行体SBlimpを提案し、機体の向きに依存せず安定した並進運動を実現する新しい制御戦略を設計・検証した論文。
原題: SBlimp: Design, Model, and Translational Motion Control for a Swing-Blimp ／ Jiawei Xu, Diego S D'antonio, Dominic J Ammirato 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 → - 論文バランス制御ロボティクス
非共面接触における衝撃を考慮した多接触バランス基準
脚式ロボットが意図的に衝撃を与えつつバランスを保つための新しい基準を提案し、非共面接触におけるゼロステップキャプチャ領域と摩擦衝撃ダイナミクスを考慮した着地後CoM速度の集合を計算して、HRP-4のシミュレーションで検証した。
原題: Impact-Aware Multi-Contact Balance Criteria ／ Yuquan Wang, Arnaud Tanguy, Abderrahmane Kheddar
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
全方向移動のための単輪移動ロボットの集合体
磁石でドッキングする単輪モジュールを組み合わせ、対象物を囲い込むように集合させて全方向に協調搬送するシステムを提案し、シミュレーションと実験で有効性を検証した。
原題: Aggregating Single-wheeled Mobile Robots for Omnidirectional Movements ／ Meng Wang, Yao Su, Hang Li 他
日本語で読む → - 論文教育ロボティクス
ミシガン大学ロボティクス学部カリキュラム：公平性と卓越性のためのロボティクス学問分野の定義
ミシガン大学が2022年に開設したロボティクス専攻のカリキュラム設計をまとめた論文。多様な学生が参加できる柔軟なカリキュラムで、公平性と卓越性を両立させることを目指している。
原題: The Michigan Robotics Undergraduate Curriculum: Defining the Discipline of Robotics for Equity and Excellence ／ Odest Chadwicke Jenkins, Jessy Grizzle, Ella Atkins 他
日本語で読む → - 論文自動運転/HDマップ画像認識
MapTRv2: オンラインベクトル化HDマップ構築のためのエンドツーエンドフレームワーク
地図要素を点集合としてモデル化し、階層的クエリ埋め込みと二部マッチングでオンラインにベクトル化HDマップを構築するエンドツーエンド手法を提案。
原題: MapTRv2: An End-to-End Framework for Online Vectorized HD Map Construction ／ Bencheng Liao, Shaoyu Chen, Yunchi Zhang 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
ポセット積による協調時相論理タスク下での高速適応型マルチエージェント計画
大規模マルチエージェント系で協調時相論理タスクを効率的に計画するため、緩和半順序集合(R-poset)の積をオンザフライで計算しサブタスクを割り当てる適応型アルゴリズムを提案。従来の指数的計算量を多項式時間・メモリに改善した。
原題: Fast and Adaptive Multi-agent Planning under Collaborative Temporal Logic Tasks via Poset Products ／ Zesen Liu, Meng Guo, Weimin Bao 他
日本語で読む → - 論文軌道計画制御
分散モデル予測制御による密集高速道路交通での相互作用を考慮した軌道予測と計画
密集交通下で自動運転車の軌道計画と周囲車両の軌道予測を分散モデル予測制御で統合し、予測誤差に対する性能と収束性をシミュレーションで評価した。
原題: Interaction-Aware Trajectory Prediction and Planning in Dense Highway Traffic using Distributed Model Predictive Control ／ Erik Börve, Nikolce Murgovski, Leo Laine
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
LLMを活用したマニピュレーションタスク向け人間-ロボット協調フレームワーク
大規模言語モデルで言語指示を動作列に変換し、YOLOによる環境認識と遠隔操作・DMPによる動作修正を組み合わせて、ロボットの自律的な作業計画と人間との協調を実現する手法を提案した。
原題: LLM-Based Human-Robot Collaboration Framework for Manipulation Tasks ／ Haokun Liu, Yaonan Zhu, Kenji Kato 他
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