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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 →- 論文可変剛性制御ロボティクス
動的システムと受動性に基づく可変剛性制御
一次動的システムの動作計画を可変剛性で追従し、エネルギータンクで受動性と安定性を保証する制御手法を提案し、実機で検証した。
原題: A Passivity-based Approach for Variable Stiffness Control with Dynamical Systems ／ Youssef Michel, Matteo Saveriano, Dongheui Lee
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
四脚マニピュレータにおける高速物体ビジュアルサーボと把持のための運動学的分離インピーダンス制御
四脚ロボットの腕を運動学的に分離してインピーダンス制御と画像ベースビジュアルサーボを統合し、動的な移動や外乱下でも物体の探索・接近・把持を高速かつ堅牢に行う手法を提案した。
原題: Kinematically-Decoupled Impedance Control for Fast Object Visual Servoing and Grasping on Quadruped Manipulators ／ Riccardo Parosi, Mattia Risiglione, Darwin G. Caldwell 他
日本語で読む → - 論文飛行制御ロボティクス
飛行ロボットのための増分型非線形動的逆変換に基づくオプティカルフロー制御：効率的なデータ駆動アプローチ
オプティカルフロー制御の非線形性に対処するため、時変制御効果の逆行列をリアルタイム推定するデータ駆動型INDI制御を提案し、MAVの静止・移動・起伏面への着陸とホバリングを実機で実証した。
原題: Incremental Nonlinear Dynamic Inversion based Optical Flow Control for Flying Robots: An Efficient Data-driven Approach ／ Hann Woei Ho, Ye Zhou
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
環境接触を活用した変形可能な線状物体の接触認識型成形と維持
2台のロボットマニピュレータと環境との接触を利用し、変形する線状物体の形状を計画・制御するフレームワークを提案。ケーブル配線タスクで実機検証した。
原題: Contact-aware Shaping and Maintenance of Deformable Linear Objects With Fixtures ／ Kejia Chen, Zhenshan Bing, Fan Wu 他
日本語で読む → - 論文目標条件付き強化学習ロボティクス
もつれ表現と到達可能性計画を組み合わせた目標条件付き強化学習
高次元観測からロボット姿勢と物体位置を自己教師ありで分離して表現し、サブゴールの到達可能性を判定するモジュールで中間目標を計画することで、長期的な目標達成タスクを効率的に学習する手法を提案。
原題: Goal-Conditioned Reinforcement Learning with Disentanglement-based Reachability Planning ／ Zhifeng Qian, Mingyu You, Hongjun Zhou 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
AcousTac: 音響共鳴による電子部品不要のソフトスキン触覚センシング
柔らかいシリコン製の共振チャンバーが発する音の周波数変化から接触力を測る、電子部品を皮膚内に必要としない触覚センサを開発し、ロボットハンドやグリッパで実証した。
原題: AcousTac: Tactile sensing with acoustic resonance for electronics-free soft skin ／ Monica S. Li, Hannah S. Stuart
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
物体中心表現による非パラメトリック手法の対話型オンライン学習
ロボットの行動を物体座標系に変換する物体中心表現を導入し、未知物体とのインタラクション制約を守りながらオンライン学習でマニピュレータを操作できるようにした。
原題: Object-centric Representations for Interactive Online Learning with Non-Parametric Methods ／ Nikhil U. Shinde, Jacob Johnson, Sylvia Herbert 他
日本語で読む → - 論文自己位置推定画像認識
EgoVM: 軽量ベクター地図を用いた高精度自己位置推定
軽量なベクター地図とマルチモーダル入力からTransformerで自己位置を推定し、センチメートル級の精度を実現した研究。
原題: EgoVM: Achieving Precise Ego-Localization using Lightweight Vectorized Maps ／ Yuzhe He, Shuang Liang, Xiaofei Rui 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 → - 論文エッジビジョン画像認識
TinyTracker: 視線推定のための超高速・超低消費電力インセンサーエッジビジョン
ソニーのAIセンサーIMX500上で動作する超軽量な視線推定モデルTinyTrackerを提案し、エッジでの超高速・低消費電力な視線推定を実現した。
原題: TinyTracker: Ultra-Fast and Ultra-Low-Power Edge Vision In-Sensor for Gaze Estimation ／ Pietro Bonazzi, Thomas Ruegg, Sizhen Bian 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
GVCCI: 言語誘導ロボット操作のための視覚的グラウンディングの生涯学習
物体検出から合成指示文を自動生成し、人手アノテーションなしで視覚的グラウンディングモデルを継続的に学習させる生涯学習フレームワークを提案。多様な環境で最大56.7%の精度向上と29.4%の操作性能改善を達成した。
原題: GVCCI: Lifelong Learning of Visual Grounding for Language-Guided Robotic Manipulation ／ Junghyun Kim, Gi-Cheon Kang, Jaein Kim 他
日本語で読む → - 論文感情認識ロボティクス
彼らはどう出会ったのか？連続的感情評価から得られた教訓
対人相互作用における社会的距離の知覚を連続的に評価する新ツールCORAEを開発し、12組のペアの相互作用を分析して、評価に見られる出来事が複雑な相互作用現象と対応することを明らかにした。
原題: "How Did They Come Across?" Lessons Learned from Continuous Affective Ratings ／ Maria Teresa Parreira, Michael J. Sack, Hifza Javed 他
日本語で読む → - 論文遠隔操作ロボティクス
MorphoArms：多腕ロボットの形態形成的遠隔操作
4本の四肢で歩行と把持を行う形態可変シャーシと、ハンドジェスチャーによる遠隔操作システムを開発し、10名のユーザー実験で使いやすさと魅力を評価した。
原題: MorphoArms: Morphogenetic Teleoperation of Multimanual Robot ／ Mikhail Martynov, Zhanibek Darush, Miguel Altamirano Cabrera 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
研究開発ラボにおけるロボット挿入タスクのためのマルチモーダルセンシング活用
化学実験室でのバイアル瓶の挿入作業を自動化するため、視覚・力・触覚のマルチモーダルセンシングを組み合わせ、未知の位置への挿入を可能にする手法を提案した。
原題: Leveraging Multi-modal Sensing for Robotic Insertion Tasks in R&D Laboratories ／ Aaron Butterworth, Gabriella Pizzuto, Leszek Pecyna 他
日本語で読む → - 論文マルチロボット協調ロボティクス
RoCo: 大規模言語モデルによる対話型マルチロボット協調
事前学習済み大規模言語モデルを活用し、複数ロボットが対話を通じて協調しながらタスク計画と経路計画を行う手法を提案。6種類の協調タスクベンチマークRoCoBenchで高い成功率を示し、人間との協調も可能。
原題: RoCo: Dialectic Multi-Robot Collaboration with Large Language Models ／ Zhao Mandi, Shreeya Jain, Shuran Song
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスロボティクス
凝縮FEMモデルの学習によるソフトロボットの順・逆モデリング
FEMモデルを凝縮して得た非線形コンプライアンスデータを学習し、ソフトロボットの順・逆運動学を効率的に導出する手法を提案した。
原題: Direct and inverse modeling of soft robots by learning a condensed FEM model ／ Etienne Ménager, Tanguy Navez, Olivier Goury 他
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 → - 論文モデル予測制御ロボティクス
GPU並列物理シミュレーションを活用したサンプリングベースモデル予測制御
GPU並列化可能なIsaacGymを動力学モデルとして用いるMPPIを提案し、明示的な動力学モデリングなしに接触の多い複雑な運動計画タスクを実現した。
原題: Sampling-based Model Predictive Control Leveraging Parallelizable Physics Simulations ／ Corrado Pezzato, Chadi Salmi, Elia Trevisan 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 → - 論文強化学習AI
時間窓付き確率的時空間制約下での強化学習
時間窓を含む複雑な時空間制約を満たしながら強化学習を行うため、有界時相論理制約をオートマトンに変換し、学習中も制約充足確率を保証する手法を提案した。
原題: Reinforcement Learning Under Probabilistic Spatio-Temporal Constraints with Time Windows ／ Xiaoshan Lin, Abbasali Koochakzadeh, Yasin Yazicioglu 他
日本語で読む → - 論文フレーム補間画像認識
イベントベース動画フレーム補間の再検討
イベントカメラの特性を活かし、RGB情報を組み合わせたオプティカルフロー改善と段階的合成により、動画フレーム補間の精度を向上させた研究。
原題: Revisiting Event-based Video Frame Interpolation ／ Jiaben Chen, Yichen Zhu, Dongze Lian 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 → - 論文歩行ロボティクス
足首・股関節・踏み出し戦略を統合したMPCによるロバストなヒューマノイドバランス制御
足首・股関節・踏み出しの各戦略を単一のMPC枠組みで統合し、角運動量減衰の重みを可変にすることで、ヒューマノイドのロバストなバランス制御を実現した。
原題: A Model Predictive Capture Point Control Framework for Robust Humanoid Balancing via Ankle, Hip, and Stepping Strategies ／ Myeong-Ju Kim, Daegyu Lim, Gyeongjae Park 他
日本語で読む → - 論文イベントカメラ/オプティカルフロー画像認識
イベントカメラによる任意時刻のオプティカルフロー推定に向けて
低フレームレートの正解データしかないイベントカメラでも、高フレームレートのオプティカルフローを推定できるEVA-Flowを提案し、低遅延・高密度な動き推定を実現した。
原題: Towards Anytime Optical Flow Estimation with Event Cameras ／ Yaozu Ye, Hao Shi, Kailun Yang 他
日本語で読む → - 論文医療ロボティクスロボティクス
経直腸超音波ロボットによる光音響マーカーの自動探索
ロボット支援前立腺手術におけるda Vinciと経直腸超音波の位置合わせのため、光音響マーカーを自動探索する手法を提案し、3つの探索アルゴリズムを比較評価した。
原題: Automatic Search for Photoacoustic Marker Using Automated Transrectal Ultrasound ／ Zijian Wu, Hamid Moradi, Shuojue Yang 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
基地局の状況認識を考慮した分散協調マルチロボット巡回アルゴリズム
各ロボットが周囲の必要性と基地局への報告義務に基づいて巡回目標を選ぶ分散協調アルゴリズムを提案し、巡回効率と人間の状況認識の両方を改善した。
原題: Multi-Robot Patrol Algorithm with Distributed Coordination and Consciousness of the Base Station's Situation Awareness ／ Kazuho Kobayashi, Seiya Ueno, Takehiro Higuchi
日本語で読む → - 論文pHRIロボティクス
微分ゲーム理論による物理的人間-ロボットインタラクションのモデル化と解析
協調的な到達タスクにおける物理的人間-ロボットインタラクション(pHRI)を微分ゲーム理論でモデル化し、LQRや非協調ゲーム理論制御と比較して、ロボットが人間を支援する場合は協調ゲーム理論が、ロボットが主導する場合は非協調ゲーム理論が適することを示した。
原題: Modeling and analysis of pHRI with Differential Game Theory ／ Paolo Franceschi, Manuel Beschi, Nicola Pedrocchi 他
日本語で読む → - 論文テレオペレーションロボティクス
触覚誘導による山積み物体の把持支援テレマニピュレーション
山積みの中から指定物体を選ぶと、6DoF姿勢推定と把持候補の再ランキングを行い、力覚フィードバック付きで最適把持へ誘導する半自律テレオペレーションシステムを提案・実機検証した。
原題: Haptic-guided assisted telemanipulation approach for grasping desired objects from heaps ／ Maxime Adjigble, Rustam Stolkin, Naresh Marturi
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