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 →- 論文制御制御
複雑な海流下における低推力船の座礁リスク：分析と制御
低推力船が海流を利用して航行する際の座礁リスクを分析し、ハミルトン・ヤコビ多重時間到達可能性を用いた安全保証制御を提案した。
原題: Stranding Risk for Underactuated Vessels in Complex Ocean Currents: Analysis and Controllers ／ Andreas Doering, Marius Wiggert, Hanna Krasowski 他
日本語で読む → - 論文3D-LLM画像認識
3D-LLM：3次元世界を大規模言語モデルに注入する
3D点群を入力とし、キャプション生成や3D質問応答、ナビゲーションなど多様な3Dタスクを実行できる3D-LLMを提案。300k以上の3D言語データを収集し、2D VLMをバックボーンに訓練することで、空間情報をより良く捉える。
原題: 3D-LLM: Injecting the 3D World into Large Language Models ／ Yining Hong, Haoyu Zhen, Peihao Chen 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
ロボットマニピュレーションのための堅牢な視覚的Sim-to-Real転移
シミュレーションで視覚運動方策を学習する際、ドメインランダム化のパラメータをオフラインのキューブ位置推定タスクで最適化し、実機の多様なマニピュレーションタスクで平均93%の成功率を達成した。
原題: Robust Visual Sim-to-Real Transfer for Robotic Manipulation ／ Ricardo Garcia, Robin Strudel, Shizhe Chen 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
モデル予測制御と予測強化学習を組み合わせた四足歩行ロボットの安定歩容生成
MPCのコストロールアウトにニューラルネットで学習したQ関数を終端コストとして組み合わせ、短い予測ホライズンでも四足歩行ロボットの安定した歩容生成を実現する手法を提案した。
原題: Combining model-predictive control and predictive reinforcement learning for stable quadrupedal robot locomotion ／ Vyacheslav Kovalev, Anna Shkromada, Henni Ouerdane 他
日本語で読む → - 論文HRIロボティクス
人間とロボットのインタラクションと協調のためのロボットビジョン：調査と系統的レビュー
過去10年間の人間とロボットのインタラクション・協調におけるロボットビジョン研究310件を系統的にレビューし、傾向や手法、課題を分析した調査論文。
原題: Robotic Vision for Human-Robot Interaction and Collaboration: A Survey and Systematic Review ／ Nicole Robinson, Brendan Tidd, Dylan Campbell 他
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 → - 論文歩行ロボティクス
解析的微分を用いたハイブリッドシステムのためのマルチシューティングDDP
四足歩行ロボットの跳躍歩容の軌道最適化のため、接触動力学の2階解析的微分を導出し、準ニュートン法で近似するマルチシューティングDDPを提案した。
原題: Multi-Shooting Differential Dynamic Programming for Hybrid Systems using Analytical Derivatives ／ Shubham Singh, Ryan P. Russell, Patrick M. Wensing
日本語で読む → - 論文状態推定ロボティクス
衛星姿勢推定における加法型と乗法型拡張カルマンフィルタの比較分析
衛星の姿勢推定において、加法型拡張カルマンフィルタ(AEKF)と乗法型拡張カルマンフィルタ(MEKF)をシミュレーションで比較し、MEKFが推定精度と不確かさの面で優れることを確認した。
原題: A Comparative Analysis Between the Additive and the Multiplicative Extended Kalman Filter for Satellite Attitude Determination ／ Hamza A. Hassan, William Tolstrup, Johanes P. Suriana 他
日本語で読む → - 論文人間ロボットインタラクションロボティクス
人間とロボットの信頼修復を再考する
人間とロボットの協働において、ロボットが失敗した後の信頼を回復するための効果的な設計戦略とその仕組みを探る研究の概要と今後の展望を述べた論文。
原題: Rethinking Trust Repair in Human-Robot Interaction ／ Connor Esterwood
日本語で読む → - 論文自動運転/安全設計機械学習
自動緊急ブレーキシステムのための分布外検出器の協調設計
自動運転車の自動緊急ブレーキシステムにおいて、分布外検出器と学習コンポーネントの設計パラメータをリスクモデルに基づいて協調設計し、リソース使用量を維持しつつリスクを42.3%削減する手法を提案した。
原題: Co-Design of Out-of-Distribution Detectors for Autonomous Emergency Braking Systems ／ Michael Yuhas, Arvind Easwaran
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 → - 論文遠隔操作/歩行ロボティクス
全身動的遠隔歩行：ステップ・トゥ・ステップ動力学による人間歩行参照生成
人間の歩行インターフェースに二足歩行のハイブリッド・劣駆動特性を組み込み、反応型ロボット制御器と統合することで、人間がシミュレーション上の二足ロボットと動的に同期して遠隔歩行できる枠組みを実現した。
原題: Whole-Body Dynamic Telelocomotion: A Step-to-Step Dynamics Approach to Human Walking Reference Generation ／ Guillermo Colin, Joseph Byrnes, Youngwoo Sim 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 → - 論文ナビゲーションロボティクス
強化学習を統合した無人航空機の慣性航法技術に関する研究
強化学習エージェントが慣性航法の誤差を補正するDQMアルゴリズムを提案し、動的環境での累積誤差を低減できることを示した。
原題: Research on Inertial Navigation Technology of Unmanned Aerial Vehicles with Integrated Reinforcement Learning Algorithm ／ Longcheng Guo
日本語で読む → - 論文再位置推定ロボティクス
自然環境における深層ロバストマルチロボット再位置推定
LiDARと画像のクロスモダリティを活用し、自己教師あり2D-3D特徴マッチングで位置合わせの成否を予測することで、森林などの自然環境でもロバストに再位置推定する手法を提案。
原題: Deep Robust Multi-Robot Re-localisation in Natural Environments ／ Milad Ramezani, Ethan Griffiths, Maryam Haghighat 他
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 → - 論文自律ナビゲーションロボティクス
地図不要のLiDARベース自律ナビゲーションシステムによるぶどう園走行
LiDARと車輪エンコーダのみを用い、地図なしでぶどう園の列間・旋回・列端走行を実現するナビゲーションシステムを提案し、シミュレーションと実環境で有効性を検証した。
原題: A Map-Free LiDAR-Based System for Autonomous Navigation in Vineyards ／ Riccardo Bertoglio, Veronica Carini, Stefano Arrigoni 他
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 → - 論文群制御ロボティクス
離陸して自己位置推定：UWB測位を用いたインフラ不要でスケーラブルなナノドローン群
一部のナノドローンを動的なアンカーとして自動配置・着陸させることで、固定インフラなしにUWB測位で群れを自己位置推定させるシステムを提案し、実機実験で精度とスケーラビリティを検証した。
原題: Land & Localize: An Infrastructure-free and Scalable Nano-Drones Swarm with UWB-based Localization ／ Mahyar Pourjabar, Ahmed AlKatheeri, Manuele Rusci 他
日本語で読む → - 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 → - 論文マニピュレーションロボティクス
GraspGPT: 大規模言語モデルの意味知識を活用したタスク指向把持
大規模言語モデルのオープンな意味知識を利用し、未知の概念にもゼロショットで汎化できるタスク指向把持フレームワークGraspGPTを提案した。
原題: GraspGPT: Leveraging Semantic Knowledge from a Large Language Model for Task-Oriented Grasping ／ Chao Tang, Dehao Huang, Wenqi Ge 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
DREAM: 混雑環境における衝突回避マルチロボットナビゲーションのための分散リアルタイム非同期確率的軌道計画
動的障害物の対話的挙動を考慮し、知覚・予測誤差や通信遅延・欠落・順序入れ替えに対応した分散リアルタイム軌道計画法を提案し、シミュレーションと実機ドローンで有効性を示した。
原題: DREAM: Decentralized Real-time Asynchronous Probabilistic Trajectory Planning for Collision-free Multi-Robot Navigation in Cluttered Environments ／ Baskın Şenbaşlar, Gaurav S. Sukhatme
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 → - 論文医用画像位置合わせeess.IV
密な骨格グラフを用いた胸部軟骨の超音波-CT位置合わせ
皮下の骨表面特徴を考慮したグラフベースの非剛体位置合わせにより、CTアトラスから患者個別の超音波撮像経路を転送する手法を提案した。
原題: Thoracic Cartilage Ultrasound-CT Registration using Dense Skeleton Graph ／ Zhongliang Jiang, Chenyang Li, Xuesong Li 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
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