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 →- 論文ナビゲーションロボティクス
CARTIER: ロボットの指示実行のための地図的言語推論
大規模言語モデルを活用し、家庭内環境で会話的な複雑な指示を解釈してロボットが物体を探索・移動する手法を提案。既存手法より最大42%高い精度で指示を解析できることを示した。
原題: CARTIER: Cartographic lAnguage Reasoning Targeted at Instruction Execution for Robots ／ Dmitriy Rivkin, Nikhil Kakodkar, Francois Hogan 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
空中ロボットからセンサを投下して地表現象を監視する際の投下位置決定
風の乱れがある環境で、エネルギー制約のある複数のUAVがセンサを投下して地表現象を監視する問題を定式化し、ガウス過程の期待平均・共分散に基づく代理目的関数とヒューリスティック解法を提案した。
原題: Where to Drop Sensors from Aerial Robots to Monitor a Surface-Level Phenomenon? ／ Chak Lam Shek, Guangyao Shi, Ahmad Bilal Asghar 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
PapillArray光学触覚センサを用いた学習ベースの初期滑り検出によるロボット把持の安定化
PapillArray触覚センサのデータから初期滑りを学習ベースで検出する手法を提案し、データ拡張により未知の把持環境でも高精度に滑りを予測して把持を安定化させた。
原題: Robust Learning-Based Incipient Slip Detection using the PapillArray Optical Tactile Sensor for Improved Robotic Gripping ／ Qiang Wang, Pablo Martinez Ulloa, Robert Burke 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
BARNチャレンジ2023：高制約空間における自律ナビゲーション（Inventecチーム）
学習ベース制御器LfLHを基盤に、有限状態機械による復帰行動や衝突安全チェックを追加し、制約の厳しい環境でのナビゲーション性能を改善した。
原題: The BARN Challenge 2023 -- Autonomous Navigation in Highly Constrained Spaces -- Inventec Team ／ Hanjaya Mandala, Guilherme Christmann
日本語で読む → - 論文制御ロボティクス
運動学制御ロボットのためのロバストタスク空間二次計画法
タスク空間の二次計画法(QP)制御において、関節ダイナミクスや柔軟性などの非モデル化ダイナミクスに対する不安定性を解決するため、タスク空間に積分フィードバック項を導入したロバストQP制御を提案し、固定ベースロボットと浮遊ベースヒューマノイドで検証した。
原題: Robust Task-Space Quadratic Programming for Kinematic-Controlled Robots ／ Mohamed Djeha, Pierre Gergondet, Abderrahmane Kheddar
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
単一ローター型ロボット群による協調輸送とロボット故障への分散制御
複数の単一ローター型飛行ロボットが分散制御で協調し、積載物の質量や重心変動、ロボット故障があっても輸送を継続できる手法を提案し、実機で実証した。
原題: Scratch Team of Single-Rotor Robots and Decentralized Cooperative Transportation with Robot Failure ／ Koshi Oishi, Yasushi Amano, Jimbo Tomohiko
日本語で読む → - 論文身体性AI
グラマラスな筋肉：身体を持つことが身体性を持つことではない理由
身体性の本質は物理的な身体や移動ではなく、身体の機能・設計・完全性を絶えず交渉することにあると論じ、物理空間を移動できないプログラムでも条件次第で歩行ロボットより身体性を持ちうると主張する概念論文。
原題: Glamour muscles: why having a body is not what it means to be embodied ／ Shawn L. Beaulieu, Sam Kriegman
日本語で読む → - 論文衝突回避ロボティクス
予測的衝突回避のための複数物体追跡
Lidarデータとアンサンブルカルマンフィルタを用いて複数物体を追跡し、動的ウィンドウ法を改良して自律移動ロボットの予測的衝突回避を実現した研究。
原題: Multi Object Tracking for Predictive Collision Avoidance ／ Bruk Gebregziabher, Hadush Hailu
日本語で読む → - 論文視覚慣性ナビゲーションロボティクス
視覚慣性ナビゲーションの包括的入門
カメラとIMUを組み合わせた視覚慣性ナビゲーションについて、状態推定の枠組み、モデルベース手法、キャリブレーション、評価・改善、学習ベース手法までを解説したチュートリアル論文。
原題: A Comprehensive Introduction of Visual-Inertial Navigation ／ Yangyang Ning
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
人間のように運転する：大規模言語モデルによる自動運転の再考
大規模言語モデル（LLM）を自動運転に活用し、人間のように環境を理解し、推論・解釈・記憶する能力を検証した。閉ループシステムを構築し、長尾ケースへの対応可能性を示した。
原題: Drive Like a Human: Rethinking Autonomous Driving with Large Language Models ／ Daocheng Fu, Xin Li, Licheng Wen 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
TransNet: カテゴリレベル姿勢推定による透明物体マニピュレーション
透明物体のカテゴリレベル姿勢推定を行うTransNetを提案し、局所的な深度補完と表面法線推定により透明物体の把持・操作を実現した。
原題: TransNet: Transparent Object Manipulation Through Category-Level Pose Estimation ／ Huijie Zhang, Anthony Opipari, Xiaotong Chen 他
日本語で読む → - 論文強化学習/自動運転ロボティクス
深層強化学習を用いた自律ミニチュアレーシングカーにおける画像ベースの行動平滑化正則化
深層強化学習によるミニチュアカー制御で、画像特徴量に基づく行動平滑化正則化（I-RAS）と適応的な正則化重み制御（IR制御）を提案し、実世界のトラックで成功率と完走率を大幅に改善した。
原題: Image-based Regularization for Action Smoothness in Autonomous Miniature Racing Car with Deep Reinforcement Learning ／ Hoang-Giang Cao, I Lee, Bo-Jiun Hsu 他
日本語で読む → - 論文自動運転安全ロボティクス
自動運転の安全性を支えるコネクテッド・ディペンダビリティ・ケージ手法
車載の実行時モニタリングと遠隔指令センターによる監視を組み合わせ、自動運転システムの運行設計領域(ODD)を継続監視し、安全に運転権限を移譲する安全コンセプトを提案・評価した。
原題: Connected Dependability Cage Approach for Safe Automated Driving ／ Adina Aniculaesei, Iqra Aslam, Daniel Bamal 他
日本語で読む → - 論文pHRIロボティクス
物理的ヒューマンロボットインタラクションにおける人間の意図予測と支援制御
LSTMと転移学習を用いて人間の意図する軌道を予測し、物理的ヒューマンロボットインタラクションの支援制御に活用する手法を提案した。
原題: Predicting human motion intention for pHRI assistive control ／ Paolo Franceschi, Fabio Bertini, Francesco Braghin 他
日本語で読む → - 論文測位/センサフュージョンeess.SP
Chimera認証とLiDAR-GPS因子グラフ融合によるスプーフィング耐性測位
LiDARオドメトリとGPS擬似距離を因子グラフで統合し、カイ二乗検定でGPSスプーフィングを検出・軽減する測位手法を提案した。
原題: Spoofing-Resilient LiDAR-GPS Factor Graph Localization with Chimera Authentication ／ Adam Dai, Tara Minda, Ashwin Kanhere 他
日本語で読む → - 論文測位・UWBロボティクス
混雑環境におけるUWB TDOA測位のための不確かさを考慮したガウス混合モデル
UWBのTDOA測位において、障害物によるバイアスや非ガウスノイズに対処するため、推定状態の不確かさを組み込んだガウス混合モデルによる二段階最適化で測位とノイズモデル学習を同時に行う手法を提案し、実環境で有効性を示した。
原題: Uncertainty-aware Gaussian Mixture Model for UWB Time Difference of Arrival Localization in Cluttered Environments ／ Wenda Zhao, Abhishek Goudar, Mingliang Tang 他
日本語で読む → - 論文センサ選択ロボティクス
プライバシーを尊重した細粒度行動検証のためのセンサ選択（拡張版）
複数の行動経路を区別するためにセンサを選択する問題を定式化し、プライバシー保護と行動検証の両方を考慮した計算複雑性を解析した論文。
原題: Sensor selection for fine-grained behavior verification that respects privacy (extended version) ／ Rishi Phatak, Dylan A. Shell
日本語で読む → - 論文触覚マニピュレーションロボティクス
Bi-Touch: シミュレーションから実機への深層強化学習による両腕触覚マニピュレーション
低コストの触覚センサを備えた双腕ロボットシステムを構築し、双方向プッシュ・再配向・収集タスクを深層強化学習と触覚sim-to-realで学習させ、実環境での汎化性と頑健性を示した。
原題: Bi-Touch: Bimanual Tactile Manipulation with Sim-to-Real Deep Reinforcement Learning ／ Yijiong Lin, Alex Church, Max Yang 他
日本語で読む → - 論文スケジューリングロボティクス
スマート病院における確率的環境下での時間窓付き複数回走行自律移動ロボットスケジューリング問題
病院内の自律移動ロボットの配送・サービス業務を対象に、移動時間やサービス時間が不確実な状況で、電池残量や積載量、時間窓を満たしつつコストを最小化するスケジューリング手法を提案した論文。
原題: The Multi-Trip Autonomous Mobile Robot Scheduling Problem with Time Windows in a Stochastic Environment at Smart Hospitals ／ Lulu Cheng, Ning Zhao, Kan Wu 他
日本語で読む → - 論文HRIロボティクス
感情のジレンマ：人間らしいロボットが信頼と協力に与える影響
感情を表すロボットとのコイン委託ゲーム実験を行い、感情ロボットは不安を増やし信頼と協力を低下させることを示した。
原題: The Emotional Dilemma: Influence of a Human-like Robot on Trust and Cooperation ／ Dennis Becker, Diana Rueda, Felix Beese 他
日本語で読む → - 論文自己教師あり学習/ソナー知覚ロボティクス
2D前方監視ソナーの仰角推定における自己教師あり学習の運動縮退問題
2D前方監視ソナーで仰角を自己教師あり学習する際の運動縮退問題を分析し、合成データの事前学習なしで安定して学習できる条件を明らかにした研究。
原題: Motion Degeneracy in Self-supervised Learning of Elevation Angle Estimation for 2D Forward-Looking Sonar ／ Yusheng Wang, Yonghoon Ji, Chujie Wu 他
日本語で読む → - 論文人間-ロボット協調AI
計画に関する信念の不一致に対処する人間-ロボット協調における適応とコミュニケーション
エージェント間で計画の信念に不一致がある場合に、認識論理を用いて相手の信念を推論し、適応やコミュニケーションを通じて不一致を解消する手法を提案した。
原題: Adaptation and Communication in Human-Robot Teaming to Handle Discrepancies in Agents' Beliefs about Plans ／ Yuening Zhang, Brian C. Williams
日本語で読む → - 論文自律制御ロボティクス
長期的タスクにおけるロボット自律性の向上
タスク指定の抽象度を高めることで、移動マニピュレーションや環境探索などの長期タスクにおけるロボットの自律性を向上させる手法を提案した論文。
原題: Advancing Robot Autonomy for Long-Horizon Tasks ／ Isabel M. Rayas Fernández
日本語で読む → - 論文飛行ロボット/衝突予測ロボティクス
意味論的に強化された深層衝突予測による飛行ロボットの自律ナビゲーション
薄くて認識しにくい障害物を含む混雑環境で、地図や完全な自己位置推定なしに飛行ロボットが自律移動できるよう、意味論を考慮した変分オートエンコーダと不確実性を考慮した3D衝突予測ネットワークを組み合わせた学習手法を提案した。
原題: Semantically-enhanced Deep Collision Prediction for Autonomous Navigation using Aerial Robots ／ Mihir Kulkarni, Huan Nguyen, Kostas Alexis
日本語で読む → - 論文動作計画ロボティクス
自動駐車のためのマルチヒューリスティック探索に基づく動作計画
駐車場などの非構造環境での自動駐車を対象に、複数のヒューリスティック関数を活用する双方向マルチヒューリスティックA*探索を提案し、従来のHybrid A*より計算効率と経路品質で優れることを示した。
原題: A Multi-Heuristic Search-based Motion Planning for Automated Parking ／ Bhargav Adabala, Zlatan Ajanović
日本語で読む → - 論文水中測位ロボティクス
DVL-INSとレーザーループ閉じ込めを組み合わせたバッチ推定による水中測位
DVL支援INSの出力から生データと共分散を推定し、レーザーによるループ閉じ込めとバッチ推定で統合することで、水中ナビゲーションの長期的な位置ドリフトを大幅に低減する手法を提案。
原題: Combining DVL-INS and Laser-Based Loop Closures in a Batch Estimation Framework for Underwater Positioning ／ Amro Al-Baali, Thomas Hitchcox, James Richard Forbes
日本語で読む → - 論文行動計画制御
リスクシャドーイング：決断力と快適性を両立する行動計画
3台の車の相互作用を分析し、他の車に遮られて自車に到達できない車を特定することで、より決断力があり快適な自動運転の行動計画を可能にする手法を提案。
原題: Introducing Risk Shadowing For Decisive and Comfortable Behavior Planning ／ Tim Puphal, Julian Eggert
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 → - 論文遊泳ロボットロボティクス
ロボットの運動学習が示す周波数変調と不変ストローハル数を持つ頑健な遊泳の創発
モジュール式ロボットとCPG制御・強化学習を用い、魚型遊泳が流体構造連相互作用からどう創発するかを調べ、遊泳速度が体と尾びれの平均波動速度に比例しストローハル数が不変になることを示した。
原題: Robot motor learning shows emergence of frequency-modulated, robust swimming with an invariant Strouhal-number ／ Hankun Deng, Donghao Li, Colin Nitroy 他
日本語で読む → - 論文キャリブレーションロボティクス
3Dレーダとカメラの共キャリブレーション：ターゲットベース外部キャリブレーションのための柔軟で正確な手法
地上にコーナーリフレクタを1つ置くだけで、ROSを用いてレーダとカメラのデータを同時収集し、PnP問題を解くことで外部キャリブレーション行列を推定する柔軟で高精度な手法を提案。
原題: 3D Radar and Camera Co-Calibration: A Flexible and Accurate Method for Target-based Extrinsic Calibration ／ Lei Cheng, Arindam Sengupta, Siyang Cao
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