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: 2023/7/1 ／ 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 →- 論文衝突回避cs.CE
空中視覚獲得モデルによる『見る・見られる』性能の推定
有人機パイロットの視覚による衝突回避（see and be seen）をモデル化し、モンテカルロシミュレーションでドローンの検知回避性能基準を評価した研究。
原題: Estimating See and Be Seen Performance with an Airborne Visual Acquisition Model ／ Ngaire Underhill, Evan Maki, Bilal Gill 他
日本語で読む → - 論文移動ロボティクスロボティクス
機械的ハイブリッドサスペンションによる惑星探査ローバの高速移動の実現
月極域や火星表面の探査を高速化するため、ロッカーボギーとインホイールコイルオーバーショックアブソーバを組み合わせた受動的ハイブリッドサスペンションを設計し、低重力シミュレーションと実地試験で有効性を検証した。
原題: Enabling Faster Locomotion of Planetary Rovers with a Mechanically-Hybrid Suspension ／ David Rodríguez-Martínez, Kentaro Uno, Kenta Sawa 他
日本語で読む → - 論文位置推定ロボティクス
CBGL: 2D LIDARセンサの高速モンテカルロ受動的グローバル位置推定
2D LIDARのスキャンと地図のマッチングにより、移動ロボットの初期位置を高速かつ高精度に推定する手法を提案し、実環境とシミュレーションで既存手法を上回る性能を示した。
原題: CBGL: Fast Monte Carlo Passive Global Localisation of 2D LIDAR Sensor ／ Alexandros Filotheou
日本語で読む → - 論文強化学習ロボティクス
事前行動を探索してタスクを解く学習法
デモンストレーションに含まれない事前行動を内在的報酬で探索・獲得し、スパース報酬タスクを解く手法IRDECを提案。
原題: Learning to Solve Tasks with Exploring Prior Behaviours ／ Ruiqi Zhu, Siyuan Li, Tianhong Dai 他
日本語で読む → - 論文学習ベース制御制御
微分平坦性を利用した学習ベースモデル予測制御と安全性フィルタ
微分平坦性をガウス過程で学習し、安全性フィルタと組み合わせることで、制約を満たしつつ計算効率よく非線形システムを制御する手法を提案した。
原題: Differentially Flat Learning-based Model Predictive Control Using a Stability, State, and Input Constraining Safety Filter ／ Adam W. Hall, Melissa Greeff, Angela P. Schoellig
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
ロボット群における混雑とスケーラビリティ：集団的意思決定に関する研究
最大150台のロボットを物理シミュレータで用い、二択の集団的意思決定タスクにおける通信と移動の混雑の影響を評価し、分業とバージョン付き局所通信の組み合わせが混雑を最小化してスケールすることを示した。
原題: Congestion and Scalability in Robot Swarms: a Study on Collective Decision Making ／ Karthik Soma, Vivek Shankar Vardharajan, Heiko Hamann 他
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスロボティクス
膨張ビームロボットの再構成のための剛性変化
膨張ビームロボットに埋め込んだ正圧層ジャミングで剛性を動的に変え、単一アクチュエータで多数の関節を選択的に動かせるようにした研究。
原題: Stiffness Change for Reconfiguration of Inflated Beam Robots ／ Brian H. Do, Shuai Wu, Ruike Renee Zhao 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
幾何学的手がかり抽出と円形分解によるマルチロボット・マルチルーム探索
屋内の複数部屋を複数ロボットで探索するため、3D点群からドアや部屋の手がかりを抽出し、自由空間を円形に分解してタスクを割り当てる分散探索手法を提案した。
原題: Multi-Robot Multi-Room Exploration with Geometric Cue Extraction and Circular Decomposition ／ Seungchan Kim, Micah Corah, John Keller 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
NDT-Map-Code: LiDAR SLAMにおけるリアルタイムループ閉じ込め検出のための3次元グローバル記述子
LiDAR SLAMのループ閉じ込め検出のために、密な点群を必要とせずNDTマップから直接抽出できるグローバル記述子NDT-Map-Codeを提案し、屋外走行と地下駐車場のデータセットで高い性能を示した。
原題: NDT-Map-Code: A 3D global descriptor for real-time loop closure detection in lidar SLAM ／ Lizhou Liao, Wenlei Yan, Li Sun 他
日本語で読む → - 論文VLAAI
大規模言語モデルを用いた協調型身体性エージェントのモジュール構築
LLMを認知モジュールに組み込み、知覚・記憶・実行を統合した協調型身体性エージェントCoELAを構築し、分散制御下での多エージェント協調タスクを効率的に解決できることを示した。
原題: Building Cooperative Embodied Agents Modularly with Large Language Models ／ Hongxin Zhang, Weihua Du, Jiaming Shan 他
日本語で読む → - 論文マルチエージェント能動知覚ロボティクス
MAP-NBV: マルチエージェント予測誘導型次善視点計画による能動的3次元物体再構成
未観測部分を予測しながら複数エージェントが分散協調して次に観るべき視点を計画し、物体の3次元再構成を効率化する手法を提案。
原題: MAP-NBV: Multi-agent Prediction-guided Next-Best-View Planning for Active 3D Object Reconstruction ／ Harnaik Dhami, Vishnu D. Sharma, Pratap Tokekar
日本語で読む → - 論文データセット画像認識
TRansPose: 透明物体のための大規模マルチスペクトルデータセット
透明物体の認識を改善するため、ステレオRGB-D・熱赤外画像・物体姿勢を組み合わせた初の大規模マルチスペクトルデータセットを構築した。
原題: TRansPose: Large-Scale Multispectral Dataset for Transparent Object ／ Jeongyun Kim, Myung-Hwan Jeon, Sangwoo Jung 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
極端な変形下での接触パッチのための近接・視触覚点群融合
近接・視触覚点群を融合し、膜力学に依存せずに接触パッチをセグメンテーションするアルゴリズムを提案し、高変形下でも高精度に接触形状を推定できることを示した。
原題: Proximity and Visuotactile Point Cloud Fusion for Contact Patches in Extreme Deformation ／ Jessica Yin, Paarth Shah, Naveen Kuppuswamy 他
日本語で読む → - 論文状態推定機械学習
勾配降下法による計測データからのIMMフィルタパラメータ学習
正解データを使わず、計測値のみから相互作用多重モデル（IMM）フィルタのパラメータを勾配降下法で最適化する手法を提案し、シミュレーションで正解パラメータと同等の性能を達成した。
原題: Learning IMM Filter Parameters from Measurements using Gradient Descent ／ André Brandenburger, Folker Hoffmann, Alexander Charlish
日本語で読む → - 論文HRIロボティクス
NAOロボットの社会的印象と生理反応への影響
NAOロボットの声と動きの違いが、神経定型成人の印象評価と生理反応に与える影響を調査し、深層学習で生理データを分類した。
原題: Social Impressions of the NAO Robot and its Impact on Physiology ／ Ruchik Mishra, Karla Conn Welch
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
S-Nav: 移動ロボットのための意味・幾何経路計画
屋内環境の意味情報を活用した階層的な経路計画手法S-Navを提案し、従来の幾何学的計画より高速でロバストな経路生成を実現した。
原題: S-Nav: Semantic-Geometric Planning for Mobile Robots ／ Paul Kremer, Hriday Bavle, Jose Luis Sanchez-Lopez 他
日本語で読む → - 論文無線位置推定ロボティクス
協調的な到来方向推定による無線ロボットノードの即時位置推定
無線ノード間の協調で到来方向(CDOA)を求め、EMとパーティクルフィルタを組み合わせてRSSIのみからロボットを高精度・リアルタイムに位置推定する手法を提案。
原題: Instantaneous Wireless Robotic Node Localization Using Collaborative Direction of Arrival ／ Ehsan Latif, Ramviyas Parasuraman
日本語で読む → - 論文移動物体セグメンテーションロボティクス
3D-SeqMOS: 自動運転のための新しい逐次3D移動物体セグメンテーション
LiDAR点群から移動物体をセグメンテーションする3D畳み込みニューラルネットワークと時空間特徴を活用した残差機構を提案し、SLAMの精度を向上させた。
原題: 3D-SeqMOS: A Novel Sequential 3D Moving Object Segmentation in Autonomous Driving ／ Qipeng Li, Yuan Zhuang, Yiwen Chen 他
日本語で読む → - 論文オフライン強化学習機械学習
拡散ポリシーによるオフライン強化学習の分布外汎化
オフライン強化学習において、拡散ポリシーに状態再構成特徴学習を組み込むことで、分布外状態への汎化性能を向上させる手法SRDPを提案し、実機ロボットとベンチマークで有効性を示した。
原題: Diffusion Policies for Out-of-Distribution Generalization in Offline Reinforcement Learning ／ Suzan Ece Ada, Erhan Oztop, Emre Ugur
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
RH20T: ワンショットで多様なスキルを学習するための包括的ロボットデータセット
視覚・力・音・行動のマルチモーダル情報を含む11万以上の実世界ロボット操作シーケンスを収集し、言語記述と人間のデモ動画を付与した大規模データセットを構築した。
原題: RH20T: A Comprehensive Robotic Dataset for Learning Diverse Skills in One-Shot ／ Hao-Shu Fang, Hongjie Fang, Zhenyu Tang 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
ナビゲーションにおける信頼相手の学習：古典的計画とニューラル計画の動的切替
シーン構造に応じて古典的プランナとニューラルプランナを動的に切り替える階層型ナビゲーション手法を提案し、シミュレーションと実機で性能向上を示した。
原題: Learning whom to trust in navigation: dynamically switching between classical and neural planning ／ Sombit Dey, Assem Sadek, Gianluca Monaci 他
日本語で読む → - 論文軌道最適化ロボティクス
サンプル平均近似によるリスク回避型軌道最適化
計画期間全体にわたる平均バリュー・アット・リスク制約を導入し、サンプルベースの近似で効率的かつ汎用的なリスク回避型軌道最適化アルゴリズムを提案した。
原題: Risk-Averse Trajectory Optimization via Sample Average Approximation ／ Thomas Lew, Riccardo Bonalli, Marco Pavone
日本語で読む → - 論文飛行ロボティクスロボティクス
Air Bumper: 自律MAVナビゲーションのための衝突検知・反応フレームワーク
IMUのみを用いて衝突を検知・推定し、衝突後の迅速な復帰制御と衝突情報を地図に統合する手法を提案し、ドローンの安全な自律飛行を実現した。
原題: Air Bumper: A Collision Detection and Reaction Framework for Autonomous MAV Navigation ／ Ruoyu Wang, Zixuan Guo, Yizhou Chen 他
日本語で読む → - 論文制御/外乱予見ロボティクス
波浪環境下の水中ビークルに対する外乱予見を組み込んだ非線形モデル予測軌道追従制御
波浪の予測情報を非線形モデル予測制御に組み込み、拡張カルマンフィルタと組み合わせて水中ビークルの軌道追従精度を向上させる手法を提案した。
原題: Disturbance Preview for Nonlinear Model Predictive Trajectory Tracking of Underwater Vehicles in Wave Dominated Environments ／ Kyle L. Walker, Francesco Giorgio-Serchi
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
MTD-GPT：無信号交差点における自動運転のためのマルチタスク意思決定GPTモデル
強化学習の専門家データを用いてGPTをオフライン学習させ、無信号交差点での左折・直進・右折などの複数運転タスクを同時に意思決定できるモデルを構築した。
原題: MTD-GPT: A Multi-Task Decision-Making GPT Model for Autonomous Driving at Unsignalized Intersections ／ Jiaqi Liu, Peng Hang, Xiao qi 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
触覚センシングによる容器内固体粒子の特性推定
触覚センサを用いて容器を操作し、中の粉体・粒状物の質量・体積・粒径・形状を推定する手法を提案。
原題: Estimating Properties of Solid Particles Inside Container Using Touch Sensing ／ Xiaofeng Guo, Hung-Jui Huang, Wenzhen Yuan
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスロボティクス
腱駆動型陸上ソフトロボットTerreSoRoのマルチ歩容移動計画と追従制御
腱で駆動する4脚ソフトロボットTerreSoRoに対し、データ駆動で歩容を学習し、格子ベースの経路計画と実時間位置推定を組み合わせた閉ループ自律ナビゲーションを実現した。
原題: Multi-gait Locomotion Planning and Tracking for Tendon-actuated Terrestrial Soft Robot (TerreSoRo) ／ Arun Niddish Mahendran, Caitlin Freeman, Alexander H. Chang 他
日本語で読む → - 論文3D多物体追跡ロボティクス
Poly-MOT: 多面体フレームワークによる3D多物体追跡
物体カテゴリごとに適切な運動モデルと類似度指標を選択する2段階データ関連付けにより、3D多物体追跡の精度を高める手法を提案。
原題: Poly-MOT: A Polyhedral Framework For 3D Multi-Object Tracking ／ Xiaoyu Li, Tao Xie, Dedong Liu 他
日本語で読む → - 論文点群処理ロボティクス
点群マップにおける動的点除去のベンチマーク
ロボットの地図として使われる点群から動的物体の点を除去する手法を公平に比較評価するための統一ベンチマークを提案し、既存手法の限界を分析できる新指標を導入した。
原題: A Dynamic Points Removal Benchmark in Point Cloud Maps ／ Qingwen Zhang, Daniel Duberg, Ruoyu Geng 他
日本語で読む → - 論文姿勢推定ロボティクス
ロボティクスにおける単眼6D物体姿勢推定の課題
単眼RGB画像からの6D物体姿勢推定について、ロボティクス応用に特有の未解決課題（遮蔽、新規物体、カテゴリレベル推定、不確実性など）を整理し、今後の研究方向を論じたサーベイ。
原題: Challenges for Monocular 6D Object Pose Estimation in Robotics ／ Stefan Thalhammer, Dominik Bauer, Peter Hönig 他
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