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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: 2023/6/1 ／ arXivを3時間ごとに自動収集

• 論文マニピュレーションロボティクス2023/6/1

  拡散モデルを用いたマニピュレータの全身エルゴディック探索

  マニピュレータの全身を複数の運動学的制約付きエージェントに分解し、拡散方程式に基づくエルゴディック制御で対象領域を効率的に探索する手法を提案した。

  原題: Whole-Body Ergodic Exploration with a Manipulator Using Diffusion ／ Cem Bilaloglu, Tobias Löw, Sylvain Calinon

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• 論文マニピュレーションロボティクス2023/6/1

  散らかった環境における確率的スライド支援マニピュレーション計画

  散らかった物体群から目的物を安全に取り出すため、片手で対象をスライドさせ、もう片手で周囲の物体を支える両腕マニピュレーション計画を提案。ニューラルネットで崩壊を予測し、モンテカルロ木探索で効率的な動作を生成する。

  原題: Probabilistic Slide-support Manipulation Planning in Clutter ／ Shusei Nagato, Tomohiro Motoda, Takao Nishi 他

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• 論文Visual SLAMロボティクス2023/6/1

  Visual SLAMのための地図点選択

  スパースなVisual SLAMで生成される地図点群から情報理論的な評価関数と貪欲法を用いて冗長な点を選別し、軌道精度を保ちながら地図をオンラインで削減する手法を提案した論文。

  原題: Map Point Selection for Visual SLAM ／ Christiaan J. Müller, Corné E. van Daalen

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• 論文マルチエージェント協調AI2023/6/1

  行動と言語指示から協調エージェントの目標を推論する

  GPT-3を指示文の尤度関数として用い、複数エージェントの行動と言語指示からベイズ逆計画でチームの目標を推論するモデルを提案し、人間の推論と高い相関を示した。

  原題: Inferring the Goals of Communicating Agents from Actions and Instructions ／ Lance Ying, Tan Zhi-Xuan, Vikash Mansinghka 他

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• 論文経路計画ロボティクス2023/6/1

  近傍拡張グラフによる位相幾何学的に異なる経路計算と3次元テザーロボットの経路計画への応用

  近傍拡張グラフという新しい概念を用いて、複雑な3次元空間でも位相幾何学的・幾何学的に異なる複数の局所最適経路を探索できる汎用的な手法を提案し、テザーロボットの経路計画に応用した。

  原題: Topo-Geometrically Distinct Path Computation using Neighborhood-augmented Graph, and its Application to Path Planning for a Tethered Robot in 3D ／ Alp Sahin, Subhrajit Bhattacharya

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• 論文パラレルメカニズムロボティクス2023/6/1

  新しい3自由度2T1R並列機構：トポロジー設計と運動学

  位置・姿勢特性（POC）に基づくトポロジー設計理論を用いて、2並進1回転（2T1R）の3自由度並列機構を設計し、その運動学モデルと特異点解析、および荷物仕分け・配送問題への応用を示した。

  原題: A new 3-DOF 2T1R parallel mechanism: Topology design and kinematics ／ Huiping Shen, Zhongqiu Du, Damien Chablat 他

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• 論文状態推定math.OC2023/6/1

  移動ホライズン推定のための反復前処理付き勾配降下法

  移動ホライズン推定（MHE）の最適化を高速化するため、反復前処理付き勾配降下法（IPG）を初めて適用し、収束保証と凸性条件を示した。一輪車の位置推定で精度向上と計算コスト削減を実証。

  原題: Iteratively Preconditioned Gradient-Descent Approach for Moving Horizon Estimation Problems ／ Tianchen Liu, Kushal Chakrabarti, Nikhil Chopra

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• 論文社会的ナビゲーションロボティクス2023/6/1

  SACSoN: 社会的ナビゲーションのためのスケーラブルな自律制御

  ロボットが人間の自然な行動を妨げないようにする「反事実的摂動」を最小化する方策を学習し、大規模な屋内ナビゲーションデータセットを構築して社会的ナビゲーションを実現した。

  原題: SACSoN: Scalable Autonomous Control for Social Navigation ／ Noriaki Hirose, Dhruv Shah, Ajay Sridhar 他

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• 論文連続体ロボット制御ロボティクス2023/6/1

  拮抗腱駆動型劣駆動連続体ロボットの位置と剛性の同時制御

  拮抗腱で駆動される劣駆動連続体ロボットに対し、剛体リンク動力学モデルに基づき、張力の非負制約を満たす受動性ベースの位置・剛性同時制御器を提案し、実験で有効性を検証した。

  原題: Simultaneous Position-and-Stiffness Control of Underactuated Antagonistic Tendon-Driven Continuum Robots ／ Bowen Yi, Yeman Fan, Dikai Liu 他

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• 論文自己位置推定ロボティクス2023/6/1

  動的車両の運動制約を活用した視覚自己位置推定の改善

  自動運転車両において、周囲の動的車両が生み出す運動制約を利用して6DoFのPnP-RANSAC自己位置推定パイプラインを改良し、位置推定の再現率を向上させる手法を提案した。

  原題: Locking On: Leveraging Dynamic Vehicle-Imposed Motion Constraints to Improve Visual Localization ／ Stephen Hausler, Sourav Garg, Punarjay Chakravarty 他

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• 論文マニピュレーションロボティクス2023/6/1

  触覚反応型ローラーグリッパー

  カメラベースの触覚センシングと能動的に回転する円筒形指先を組み合わせたロボットハンドを開発し、触覚誘導ローリングによる把持物体の器内操作と物体再構成を実現した。

  原題: Tactile-Reactive Roller Grasper ／ Shenli Yuan, Shaoxiong Wang, Radhen Patel 他

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• 論文手術ロボット/動作認識ロボティクス2023/6/1

  運動学的データを用いた手術ジェスチャー・動作認識における時間畳み込みネットワークのタスク汎化性能評価

  手術ロボットの運動学データのみを用いて、ジェスチャーと動作プリミティブの認識モデルを学習し、未見ユーザーや未見タスクへの汎化性能を評価した研究。

  原題: Evaluating the Task Generalization of Temporal Convolutional Networks for Surgical Gesture and Motion Recognition using Kinematic Data ／ Kay Hutchinson, Ian Reyes, Zongyu Li 他

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• 論文ナビゲーションロボティクス2023/6/1

  信頼度制御探索：ロボットナビゲーションのための効率的な疎報酬方策学習

  方策エントロピーに応じて軌道長を動的に調整し、報酬関数を変えずに疎報酬下のロボットナビゲーションのサンプル効率を改善する手法を提案し、実機でも検証した。

  原題: Confidence-Controlled Exploration: Efficient Sparse-Reward Policy Learning for Robot Navigation ／ Bhrij Patel, Kasun Weerakoon, Wesley A. Suttle 他

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• 論文歩行ロボティクス2023/6/1

  小惑星探査のための多脚登攀ロボットの移動戦略

  低重力・起伏の激しい小惑星表面で多脚ロボットが安全に移動するため、胴体と脚の動きを分離し、揺動軌道の最適化と運動量配分で反力を抑える歩容計画手法を提案し、シミュレーションと実験で有効性を示した。

  原題: Mobility Strategy of Multi-Limbed Climbing Robots for Asteroid Exploration ／ Warley F. R. Ribeiro, Kentaro Uno, Masazumi Imai 他

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• 論文UAVカバレッジ計画ロボティクス2023/6/1

  自律UAVによる3次元カバレッジ計画のためのアンセンテッド最適制御

  UAVの運動とカメラ制御を同時に最適化し、対象物を3次元でカバーする確率的ロバストな制御器を提案。論理制約を連続変数の等式・不等式に変換し、アンセンテッド変換で不確かさを考慮した計画を生成する。

  原題: Unscented Optimal Control for 3D Coverage Planning with an Autonomous UAV Agent ／ Savvas Papaioannou, Panayiotis Kolios, Theocharis Theocharides 他

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• 論文タスクプランニングAI2023/6/1

  自己中心プランニングによるスケーラブルな身体性タスク達成

  記号プランニングとオブジェクト指向POMDPを組み合わせ、複雑な環境でのタスクを解く手法を提案し、ALFREDベンチマークで未見成功率36.07%を達成した。

  原題: Egocentric Planning for Scalable Embodied Task Achievement ／ Xiaotian Liu, Hector Palacios, Christian Muise

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• 論文制御ロボティクス2023/6/1

  実時間ロボット制御のための高速かつ予測可能な制動動作

  ロボットの停止軌道をオンラインで予測しながら、高速で滑らかな制動を実現する枠組みを提案し、7自由度アームのシミュレーションで有効性を検証した。

  原題: Fast yet predictable braking manoeuvers for real-time robot control ／ Mazin Hamad, Jesus Gutierrez-Moreno, Hugo T. M. Kussaba 他

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• 論文経路計画ロボティクス2023/6/1

  3次元環境におけるUAVのポテンシャル場ベース障害物回避を伴う経路計画

  LiDARなどの3Dセンサを搭載したUAVが未知環境でリアルタイムに障害物を回避できるよう、局所解を避ける回転成分を導入した改良型人工ポテンシャル場法とMPCトラッカーを組み合わせた経路計画手法を提案した。

  原題: Path Planning with Potential Field-Based Obstacle Avoidance in a 3D Environment by an Unmanned Aerial Vehicle ／ Ana Batinovic, Jurica Goricanec, Lovro Markovic 他

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• 論文点群変化検出画像認識2023/6/1

  学習済み場所認識記述子と点-ボクセル比較による疎な二時期点群の不規則変化検出

  二時期の3D点群を地図統合で位置合わせし、深層学習による場所認識記述子で変化領域を検出した後、ボクセル-点比較で変化を引き起こした物体を抽出する手法を提案し、実環境実験で有効性を示した。

  原題: Irregular Change Detection in Sparse Bi-Temporal Point Clouds using Learned Place Recognition Descriptors and Point-to-Voxel Comparison ／ Nikolaos Stathoulopoulos, Anton Koval, George Nikolakopoulos

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• 論文自動運転テストロボティクス2023/6/1

  自動運転システムのテストに向けたクラスタリングベースの重要度分析

  単一の論理シナリオから生成される多数の類似・冗長な具体シナリオをクラスタリングで削減し、代表的なシナリオ集合を得ることで、自動運転システムのテストを効率化する手法を提案した。

  原題: Clustering-based Criticality Analysis for Testing of Automated Driving Systems ／ Barbara Schütt, Stefan Otten, Eric Sax

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• 論文ナビゲーションロボティクス2023/6/1

  サイドスキャンソナーを用いた地形ベース航法に向けて

  サイドスキャンソナーの斜距離測定とコンパスを用い、GPS不可環境で自律プラットフォームの位置・高度を推定する逐次ベイズ航法フィルタを提案した。

  原題: Toward Terrain-based Navigation Using Side-scan Sonar ／ Ellen Davenport, Junsu Jang, Florian Meyer

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• 論文ジオローカリゼーションロボティクス2023/6/1

  衛星画像を用いた長距離UAVの熱画像ジオローカリゼーション

  GPSが使えない低照度環境での長距離UAV飛行に向け、衛星RGB画像と機上の熱画像を対応付けるドメイン適応ベースの熱ジオローカリゼーション手法を提案し、実機データで有効性を示した。

  原題: Long-range UAV Thermal Geo-localization with Satellite Imagery ／ Jiuhong Xiao, Daniel Tortei, Eloy Roura 他

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• 論文最適化ロボティクス2023/6/1

  ロボティクス向け射影ベース一次制約付き最適化ソルバ

  ユークリッド射影で幾何制約を活用する一次法ALSPGを提案し、IKやMPCで二次法に匹敵する性能を示した。

  原題: Projection-based first-order constrained optimization solver for robotics ／ Hakan Girgin, Tobias Löw, Teng Xue 他

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• 論文強化学習ライブラリ機械学習2023/6/1

  RLtools: 連続制御のための高速でポータブルな深層強化学習ライブラリ

  依存関係のないヘッダオンリーなC++製深層強化学習ライブラリを提案し、シミュレータとの密結合で最大76倍高速化、マイコン上での直接学習(TinyRL)を初めて実現した。

  原題: RLtools: A Fast, Portable Deep Reinforcement Learning Library for Continuous Control ／ Jonas Eschmann, Dario Albani, Giuseppe Loianno

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• 論文触覚ロボティクス2023/6/1

  触覚テクスチャ認識のためのマルチモーダルゼロショット学習

  視覚情報と意味属性を組み合わせて触覚特徴を生成し、未学習の素材を触覚データなしで認識できるゼロショット学習フレームワークを提案した。

  原題: Multimodal Zero-Shot Learning for Tactile Texture Recognition ／ Guanqun Cao, Jiaqi Jiang, Danushka Bollegala 他

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• 論文HRIロボティクス2023/6/1

  ロボット媒介型パーソナライズ相互作用のための集団ダイナミクスモデリング

  人間-人間-ロボット相互作用において、集団レベルの人間理解モデルの必要性を論じ、既存の集団ダイナミクスモデルを社会支配・感情・社会的結束・紛争解決に分類して評価し、パーソナライズへの応用可能性を検討したサーベイ論文。

  原題: Modeling Group Dynamics for Personalized Robot-Mediated Interactions ／ Hifza Javed, Nawid Jamali

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• 論文海洋モニタリング/ガウス過程ロボティクス2023/6/1

  ストリーミングサンプリングによる長期自律海洋モニタリング

  海洋モニタリングロボットが収集する増大し続けるデータを、ストリーミング疎ガウス過程(SSGP)でオンライン・逐次的に処理し、計算コストとメモリを抑えつつ環境モデルを高精度に近似する枠組みを提案した。

  原題: Long-Term Autonomous Ocean Monitoring with Streaming Samples ／ Weizhe Chen, Lantao Liu

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• 論文歩行ロボティクス2023/6/1

  価値関数近似によるオンライン多接触リーチングホライズン計画

  多接触運動のオンライン計画を可能にするため、凸緩和モデルと学習ベースの2つの価値関数近似手法を提案し、ヒューマノイドの急斜面歩行で有効性を検証した。

  原題: Online Multi-Contact Receding Horizon Planning via Value Function Approximation ／ Jiayi Wang, Sanghyun Kim, Teguh Santoso Lembono 他

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• 論文ソフトロボティクスロボティクス2023/6/1

  モジュラー制御器がソフトロボットの形態と制御の共最適化を促進する

  ソフトロボットの脳と身体の共最適化において、モジュラー制御器が形態変化への頑健性を高め、進化性能を向上させることを示した。

  原題: Modular Controllers Facilitate the Co-Optimization of Morphology and Control in Soft Robots ／ Alican Mertan, Nick Cheney

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• 論文オフライン強化学習機械学習2023/6/1

  勾配で不確実性に挑む：拡散スコアマッチングによるオフライン強化学習

  データへの平滑化距離を不確実性指標として用い、その勾配をスコアマッチングで直接学習することで、高次元オフライン強化学習における一次法プランニングを可能にするSGPを提案した論文。

  原題: Fighting Uncertainty with Gradients: Offline Reinforcement Learning via Diffusion Score Matching ／ H. J. Terry Suh, Glen Chou, Hongkai Dai 他

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