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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: 2023/7/1 ／ 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 →- 論文マニピュレーションロボティクス
ゼロ摂動多様体上での浮遊ベースマニピュレーション
浮遊ベース系において、アーム運動がベースに与える摂動をゼロにする関節運動を計画することで、スラスタの負担を減らす非ホロノミックRRTプランナを提案した論文。
原題: Floating-base manipulation on zero-perturbation manifolds ／ Brian A. Bittner, Jason Reid, Kevin C. Wolfe
日本語で読む → - 論文sim2real画像認識
MapNeRF: 地図事前情報をニューラル放射輝度場に統合した走行視点シミュレーション
地図情報を事前知識としてNeRFの学習を不確実性付きでガイドし、走行軌道から外れた視点でも意味的な道路整合性を保った画像を合成できるようにした研究。
原題: MapNeRF: Incorporating Map Priors into Neural Radiance Fields for Driving View Simulation ／ Chenming Wu, Jiadai Sun, Zhelun Shen 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
LOG-LIO: 効率的な局所幾何情報推定を備えたLiDAR慣性オドメトリ
LiDARスキャンのリング構造を利用した高速な法線推定法と、ボクセル単位で点群分布を逐次更新するikd-tree拡張を提案し、階層的なデータ対応付けにより高精度なLiDAR慣性オドメトリを実現した。
原題: LOG-LIO: A LiDAR-Inertial Odometry with Efficient Local Geometric Information Estimation ／ Kai Huang, Junqiao Zhao, Zhongyang Zhu 他
日本語で読む → - 論文逆運動学ロボティクス
生成グラフ逆運動学のためのユークリッド同変モデル
距離幾何表現とグラフニューラルネットワークを組み合わせ、複数のロボットに汎用できる生成的な逆運動学ソルバーを提案した論文。
原題: Euclidean Equivariant Models for Generative Graphical Inverse Kinematics ／ Oliver Limoyo, Filip Marić, Matthew Giamou 他
日本語で読む → - 論文手術計画ロボティクス
軟組織駆動型の顎顔面外科手術計画
望ましい顔貌を得るための骨移動を自動推定し、その結果生じる顔貌変化をシミュレーションして手術計画を検証する枠組みを提案した。
原題: Soft-tissue Driven Craniomaxillofacial Surgical Planning ／ Xi Fang, Daeseung Kim, Xuanang Xu 他
日本語で読む → - 論文群制御制御
高機動侵入者に対する優先度ベースDREAMアプローチによる周辺防衛
周辺防衛問題において、優先度付き侵入者を定義し、動的資源配分と分散マルチタスク割り当てを組み合わせたP-DREAM手法を提案し、高機動侵入者への対処性能をモンテカルロ実験で検証した。
原題: Priority-based DREAM Approach for Highly Manoeuvring Intruders in A Perimeter Defense Problem ／ Shridhar Velhal, Suresh Sundaram, Narasimhan Sundararajan
日本語で読む → - 論文バイオミメティックロボットロボティクス
回転運動を伴う細菌模倣二鞭毛メカニズムのモデリング・特性評価・制御
2本の剛体螺旋鞭毛を持つマクロな細菌模倣ロボットを製作し、Regularized Stokeslet Segments法で流体力学的相互作用をモデル化して、鞭毛の回転方向と速度を操作するタンブリング制御により姿勢を再配向できることを示した。
原題: Modeling, Characterization, and Control of Bacteria-inspired Bi-flagellated Mechanism with Tumbling ／ Zhuonan Hao, Sangmin Lim, M. Khalid Jawed
日本語で読む → - 論文知覚/安全要件推定ロボティクス
知覚システムの安全要件を効率的に決定する手法
閉ループ系のブラックボックスシミュレータを用い、知覚システムが満たすべき安全な性能特性の集合を効率的に推定する「スムージングバンディット」を提案し、視覚ベースの航空機衝突回避問題で有効性を示した。
原題: Efficient Determination of Safety Requirements for Perception Systems ／ Sydney M. Katz, Anthony L. Corso, Esen Yel 他
日本語で読む → - 論文HRI対話管理ロボティクス
人とロボットのインタラクションにおける対話管理のサーベイ
ソーシャルロボットとの対話管理に関する研究を体系的にレビューし、使用される対話管理手法や評価方法、課題を整理した。
原題: A Survey on Dialogue Management in Human-Robot Interaction ／ Merle M. Reimann, Florian A. Kunneman, Catharine Oertel 他
日本語で読む → - 論文オフライン強化学習機械学習
実機ロボットにおけるオフライン強化学習のベンチマーク
器用な操作タスク向けに、シミュレーションで訓練したRLエージェントが収集した大規模オフラインデータセットと実機・シミュレーション実行環境を提供するベンチマークを提案し、主要なオフラインRLアルゴリズムを評価した。
原題: Benchmarking Offline Reinforcement Learning on Real-Robot Hardware ／ Nico Gürtler, Sebastian Blaes, Pavel Kolev 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
汎用部品組み立てのための再配置計画
未知の部品形状から新しい組み立て対象を作る「汎用部品組み立て」に向け、Transformerで各部品の目標姿勢を予測するGPATを提案し、3D CADと実スキャンで汎化性能を示した。
原題: Rearrangement Planning for General Part Assembly ／ Yulong Li, Andy Zeng, Shuran Song
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
言語指示に従うロボットのための目標表現：半教師あり言語インターフェースによる制御
少量の言語ラベル付きデータと大量の未ラベルデータを活用し、言語指示を開始画像と目標画像の変化に埋め込むことで、実世界の多様なマニピュレーションタスクで指示に従う方策を学習した。
原題: Goal Representations for Instruction Following: A Semi-Supervised Language Interface to Control ／ Vivek Myers, Andre He, Kuan Fang 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
不完全な触覚データから学ぶ：マスク付きオートエンコーダによる触覚表現学習
触覚画像の一部をマスクして再構成することで、接触が不十分で欠損のある触覚データからでも表面形状や触覚特性を理解する表現学習手法TacMAEを提案。
原題: Learn from Incomplete Tactile Data: Tactile Representation Learning with Masked Autoencoders ／ Guanqun Cao, Jiaqi Jiang, Danushka Bollegala 他
日本語で読む → - 論文ソースシーキング制御
距離依存マップに対するニュートン型非ホロノミックソースシーキング
一輪車型ロボットが未知の距離依存マップの源に向かって移動する際、ヘッセ行列をオンラインで推定・反転するニュートン法を初めて導入し、勾配法より速く収束することを示した。
原題: Newton Nonholonomic Source Seeking for Distance-Dependent Maps ／ Velimir Todorovski, Miroslav Krstic
日本語で読む → - 論文隊列制御制御
人間運転車と自動運転車が混在する隊列走行のためのデータ駆動型二重ループ制御
未知の人間運転車モデルを含む混在隊列において、内側ループで安定性を保証し外側ループで安全な車間距離を維持するデータ駆動型二重ループ制御を提案し、既存手法より安定性と計算コストで優れることを示した。
原題: Data-driven dual-loop control for platooning mixed human-driven and automated vehicles ／ Jianglin Lan
日本語で読む → - 論文人間工学・コボットロボティクス
コボット導入前の筋骨格系障害評価：心理社会的側面と従業員の主観的経験
コボット導入前のガラス生産ラインで、専門家による筋骨格系障害リスク評価と作業者の主観的評価を比較し、身体的・心理社会的リスク要因の認識の違いを明らかにした。
原題: Assessing MSDs before Introduction of a Cobot: Psychosocial Aspects and Employee's Subjective Experience ／ Emma Cippelletti, Soufian Azouaghe, Damien Pellier 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
双方向参照表現理解のためのヘッドテール切替ファネルUNITER：運搬タスクへの応用
自然言語指示で物体を運ぶ家庭用サービスロボット向けに、対象物と目的地を単一モデルで個別に予測する手法を提案し、シミュレータと実機で有効性を示した。
原題: Switching Head-Tail Funnel UNITER for Dual Referring Expression Comprehension with Fetch-and-Carry Tasks ／ Ryosuke Korekata, Motonari Kambara, Yu Yoshida 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
Chat-PM：複合型ハイブリッド空中・地上精密マニピュレータ
空中と地上の両モードで動作する複合型マニピュレータChat-PMを開発し、接触を考慮した動力学モデルとカスケード制御、未知傾斜面への力・角度推定により高精度な操作を実現した。
原題: Chat-PM: A Class of Composite Hybrid Aerial/Terrestrial Precise Manipulator ／ Yihang Ding, Xiaoyu Ji, Lixian Zhang 他
日本語で読む → - 論文水中ロボットphysics.flu-dyn
流体力学的チャプリギンそりのパラメトリックロール振動
魚型水中ロボットのロール不安定性の起源を調べるため、チャプリギンそりを模した非ホロノミック系のロール運動を解析し、周期的なヨー運動によるパラメトリック励起が非斉次マシュー方程式で記述されることを示した。
原題: Parametric roll oscillations of a hydrodynamic Chaplygin sleigh ／ Kartik Loya, Phanindra Tallapragada
日本語で読む → - 論文音源定位ロボティクス
ヒューマノイドロボットにおける両耳音響信号を用いた話者方向推定
ヒューマノイドロボットの両耳マイク信号から話者の方向を推定する手法を提案し、実データでパラメータ最適化とリアルタイム性を検証した。
原題: Estimating speaker direction on a humanoid robot with binaural acoustic signals ／ Pranav Barot, Katja Mombaur, Ewen MacDonald
日本語で読む → - 論文ウェアラブルロボット/触覚フィードバックロボティクス
ArUcoGlide：位置追跡と触覚フィードバックで人とロボットの協働安全を高めるウェアラブルロボット
マーカーを保持する2自由度ウェアラブルロボットと低コスト追跡システム、人工ポテンシャル場による衝突回避を組み合わせ、協働作業の効率を保ちながら安全性を向上させるフレームワークを提案・評価した。
原題: ArUcoGlide: a Novel Wearable Robot for Position Tracking and Haptic Feedback to Increase Safety During Human-Robot Interaction ／ Ali Alabbas, Miguel Altamirano Cabrera, Oussama Alyounes 他
日本語で読む → - 論文ヒューマノイドロボティクス
共同設計原則を用いたヒューマノイド動作のオンザフライ作成と操作
アフォーダンステンプレートと共同設計手法を組み合わせ、対話的にヒューマノイドの新しい動作を実機上で作成・実行するシステムを提案し、扉開けやピック＆プレイスで評価した。
原題: Authoring and Operating Humanoid Behaviors On the Fly using Coactive Design Principles ／ Duncan Calvert, Dexton Anderson, Tomasz Bialek 他
日本語で読む → - 論文移動ロボット/障害物回避ロボティクス
時変制御バリア関数による一輪車モデル移動ロボットの障害物回避
一輪車モデルのロボットに対し、時変制御バリア関数と制御リアプノフ関数を組み合わせた二次計画問題ベースの安全臨界制御器を提案し、動的な衝突回避と目的地到達を両立できることを数値シミュレーションで示した。
原題: Obstacle Avoidance for Unicycle-Modelled Mobile Robots with Time-varying Control Barrier Functions ／ Jihao Huang, Zhitao Liu, Jun Zeng 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
農業用スプレー作業のための制約付き優先順位3T2Rタスク制御
ロボットアームによる農業用スプレー作業を、並進3自由度と回転2自由度からなる3T2Rタスクとして定式化し、並進と回転の間に優先順位を設けた制約付き制御手法を提案した。連続スプレーと選択的スプレーの両方に対応する速度・位置逆運動学への応用を論じている。
原題: Constrained Prioritized 3T2R Task Control for Robotic Agricultural Spraying ／ Ivo Vatavuk, Zdenko Kovačić
日本語で読む → - 論文生涯学習ロボティクス
タスク・動作計画のための身体性を伴う生涯学習
ロボットが家庭で長期間活動する際の生涯学習を、タスク・動作計画（TAMP）の枠組みで定式化し、生成モデルの混合により計画の連続パラメータを学習する手法を提案。共有・非共有モデルをオンラインで選択し、2DとBEHAVIORで計画成功率を改善。
原題: Embodied Lifelong Learning for Task and Motion Planning ／ Jorge Mendez-Mendez, Leslie Pack Kaelbling, Tomás Lozano-Pérez
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
再初期化を伴う単眼SLAMのためのスケールジャンプ対応ポーズグラフ緩和
単眼SLAMで再初期化が起きてスケールが不明な場合でも、ハイブリッドなポーズグラフ最適化により大域的に整合した軌跡を復元する手法を提案した。
原題: Scale jump-aware pose graph relaxation for monocular SLAM with re-initializations ／ Runze Yuan, Ran Cheng, Lige Liu 他
日本語で読む → - 論文強化学習機械学習
並列Q学習：大規模並列シミュレーション下でのオフポリシー強化学習のスケーリング
GPUベースの大規模並列シミュレーション環境で、オフポリシー強化学習（Q学習）を効率的にスケールさせる並列Q学習（PQL）を提案し、PPOを上回る実時間性能とサンプル効率を実現した。
原題: Parallel $Q$-Learning: Scaling Off-policy Reinforcement Learning under Massively Parallel Simulation ／ Zechu Li, Tao Chen, Zhang-Wei Hong 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
農業圃場向けGNSS-ステレオ-慣性SLAM
GNSS・ステレオカメラ・慣性センサを密結合で融合し、大豆畑でのロボット自己位置推定精度を10〜30%改善した研究。
原題: GNSS-stereo-inertial SLAM for arable farming ／ Javier Cremona, Javier Civera, Ernesto Kofman 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーション/エッジコンピューティングcs.NI
A3D: エッジ支援ドローンのための適応的・高精度・自律ナビゲーション
ドローンとエッジサーバ間で推論タスクの実行場所・入力解像度・画像圧縮率を強化学習で動的に調整し、低遅延・高精度・長距離飛行を両立させるナビゲーション枠組みを提案。
原題: A3D: Adaptive, Accurate, and Autonomous Navigation for Edge-Assisted Drones ／ Liekang Zeng, Haowei Chen, Daipeng Feng 他
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
XSkill: 身体を超えたスキル発見
人間とロボットの操作動画から身体差を超えたスキル表現を発見し、条件付き拡散方策でロボット動作に転移、未見タスクを人間のプロンプト動画で指示して実行する模倣学習フレームワーク。
原題: XSkill: Cross Embodiment Skill Discovery ／ Mengda Xu, Zhenjia Xu, Cheng Chi 他
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