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: 2023/5/1 ／ 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 →- 論文歩行ロボティクス
伸縮脚を備えた四足歩行ロボットによる難地形移動の効率化
各脚の膝と足の間に伸縮関節を追加した四足ロボットの歩行方策を強化学習で訓練し、難地形での移動効率が向上することを示した。
原題: Enhancing Efficiency of Quadrupedal Locomotion over Challenging Terrains with Extensible Feet ／ Lokesh Kumar, Sarvesh Sortee, Titas Bera 他
日本語で読む → - 論文軌道生成ロボティクス
ローカルガウス修飾子(LGMs): オンボード計算向けUAV動的軌道生成
計算負荷の高い最適軌道を再計算せず、ローカルガウス修飾子で素早く動的に修正する手法を提案し、シミュレーションと実機で検証した。
原題: Local Gaussian Modifiers (LGMs): UAV dynamic trajectory generation for onboard computation ／ Miguel Fernandez-Cortizas, David Perez-Saura, Javier Rodriguez-Vazquez 他
日本語で読む → - 論文タスク計画ロボティクス
先読み計画：将来タスクの期待コスト推定による長期的計画の改善
家庭用サービスロボットが将来のタスクを予測し、グラフニューラルネットで期待コストを見積もることで、準備や整理を促す行動を計画に組み込む手法を提案。ブロックワールドで全体コストを5%削減した。
原題: Anticipatory Planning: Improving Long-Lived Planning by Estimating Expected Cost of Future Tasks ／ Roshan Dhakal, Md Ridwan Hossain Talukder, Gregory J. Stein
日本語で読む → - 論文自律性保証cs.SE
自律性の保証：JPLの過去の研究、教訓、今後の方向性
宇宙ミッションにおける自律システムの信頼性を確保するため、JPLのソフトウェア保証グループが開発してきた技術と教訓、今後の課題をまとめた論文。
原題: Assurance for Autonomy -- JPL's past research, lessons learned, and future directions ／ Martin S. Feather, Alessandro Pinto
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
多環境自律走行のための多段階ダイナミクスモデリングフレームワーク
オフロード車両の複雑なダイナミクスを、限られた時間軸でLSTMを用いたハイブリッドモデルにより多段階予測するフレームワークを提案し、実時間で数百万の軌道予測を可能にした。
原題: A Multi-step Dynamics Modeling Framework For Autonomous Driving In Multiple Environments ／ Jason Gibson, Bogdan Vlahov, David Fan 他
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
時系列データを用いた縦方向運転シナリオの危険度評価
自動運転の安全性評価に向けて、縦方向の運転時系列データから危険なシナリオを検出する安全指標を提案した論文。
原題: Assessing the Criticality of Longitudinal Driving Scenarios using Time Series Data ／ Nico Schick
日本語で読む → - 論文人間ロボット協調ロボティクス
言語に基づく協調的なロボット動作と発話の制御
理学療法士の動作と発話を分析して得た原則を制御目標に変換し、ユーザーの協力度に応じて動作と発話を同期・調整するLanguage Controllerを提案した。12人での実験で、動作と発話の整合性が向上することを示した。
原題: Language-Grounded Control for Coordinated Robot Motion and Speech ／ Ravi Tejwani, Chengyuan Ma, Paco Gomez-Paz 他
日本語で読む → - 論文連続体ロボットロボティクス
3節定曲率ロボットの逆運動学に対する効率的な複数解ソルバ
3節定曲率連続体ロボットの逆運動学を、理論的簡約と数値補正を組み合わせて効率的に解き、複数解を求める手法を提案した。
原題: An Efficient Multi-solution Solver for the Inverse Kinematics of 3-Section Constant-Curvature Robots ／ Ke Qiu, Jingyu Zhang, Danying Sun 他
日本語で読む → - 論文大規模言語モデルAI
ChatGPTの能力とAI研究への影響を概観する
大規模言語モデルがAI研究に与える影響を論じ、GPT-3.5/ChatGPT-3.4とChatGPT-4の研究利用例を示し、単一システムでの幅広い能力が汎用知能への接近を示すと主張する。
原題: A Glimpse in ChatGPT Capabilities and its impact for AI research ／ Frank Joublin, Antonello Ceravola, Joerg Deigmoeller 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
動的に変化するポリゴンマップにおける経路計画のオンボード処理時間削減
動的環境のポリゴンマップで最短経路を高速に求めるため、Minimal Constructアルゴリズムを適用し、従来のA*より短時間で滑らかな経路が得られることを示した。
原題: Reducing Onboard Processing Time for Path Planning in Dynamically Evolving Polygonal Maps ／ Aditya Shirwatkar, Aman Singh, Jana Ravi Kiran
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
TidyBot: 大規模言語モデルによる個別化されたロボット支援
大規模言語モデルを活用し、少数の例からユーザーの好みを学習して家庭内の片付けを個別化するロボットシステムを開発した。
原題: TidyBot: Personalized Robot Assistance with Large Language Models ／ Jimmy Wu, Rika Antonova, Adam Kan 他
日本語で読む → - 論文社会的支援ロボットHCI
誰が何を知っているかを知る：相互記憶システムを用いた社会的支援ロボットの設計
集団コミュニケーション理論である相互記憶システム（TMS）の符号化・貯蔵・検索の3段階を社会的支援ロボットの設計に適用し、複数関係者間での意思決定の改善と行動の透明性向上を図る枠組みを提案した。
原題: Knowing Who Knows What: Designing Socially Assistive Robots with Transactive Memory System ／ Yaxin Hu, Laura Stegner, Bilge Mutlu
日本語で読む → - 論文動作計画AI
部分観測環境における複雑タスクのためのモデルフリー動作計画
LTLとLDGBAを用いて複雑なタスクを表現し、LSTM付き深層Q学習で部分観測環境での動作計画をモデルフリーで学習する手法を提案した。
原題: Model-free Motion Planning of Autonomous Agents for Complex Tasks in Partially Observable Environments ／ Junchao Li, Mingyu Cai, Zhen Kan 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
無人倉庫における突発インシデント対応のためのマルチエージェント協調最適化
無人倉庫の入出庫作業で発生する突発インシデントに対し、Safe-MADDPGに基づく協調最適化アルゴリズムを提案し、安全性を確保しつつ損失最小化と運用効率最大化を実現する。
原題: Emergent Incident Response for Unmanned Warehouses with Multi-agent Systems* ／ Yibo Guo, Mingxin Li, Jingting Zong 他
日本語で読む → - 論文一人称視点動画/拡散モデル画像認識
手なしでできる！一人称視点動画のエージェント・環境分解
一人称視点動画から手（エージェント）と環境を分離する拡散モデルベースのインペインティング手法を提案し、物体検出や3D再構成、報酬・方策学習などのロボティクスタスクを容易にする。
原題: Look Ma, No Hands! Agent-Environment Factorization of Egocentric Videos ／ Matthew Chang, Aditya Prakash, Saurabh Gupta
日本語で読む → - 論文空中マニピュレーションロボティクス
空中マニピュレータのためのプロキシベース超ねじり制御アルゴリズム
マニピュレータ動作による外乱を抑えるプロキシベース超ねじり制御を提案し、数値シミュレーションとGazeboでホバリング・軌道追従の安定性を検証した。
原題: Proxy-based Super Twisting Control Algorithm for Aerial Manipulators ／ Zhengyu Hua, Bowen Xu, Li Xing 他
日本語で読む → - 論文継続学習ロボティクス
人間とロボットの相互作用を通じた継続学習：繰り返しの相互作用における継続学習ロボットに対する人間の認識
継続学習モデルを組み込んだロボットと人間が複数回対話する実験を行い、ロボットが過去に学習した物体を忘れると、信頼・能力・使いやすさの認識が低下することを明らかにした。
原題: Continual Learning through Human-Robot Interaction: Human Perceptions of a Continual Learning Robot in Repeated Interactions ／ Ali Ayub, Zachary De Francesco, Patrick Holthaus 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
触覚画像のセグメンテーションによる回転滑り予測
視覚ベース触覚センサDigitの触覚画像をセグメンテーションし、接触領域から物体の回転滑り角度を推定するシステムを構築した。未知物体でも平均誤差3度以内で予測でき、滑りによる落下防止に応用可能。
原題: Rotational Slippage Prediction from Segmentation of Tactile Images ／ Julio Castaño-Amoros, Pablo Gil
日本語で読む → - 論文自動運転計画ロボティクス
占有予測ガイド付きニューラルプランナーによる自動運転
周囲の交通参加者の将来占有をTransformerで同時予測し、その予測をFrenet座標上の最適化に組み込む二段階のニューラルプランニング手法を提案した。
原題: Occupancy Prediction-Guided Neural Planner for Autonomous Driving ／ Haochen Liu, Zhiyu Huang, Chen Lv
日本語で読む → - 論文安全制御機械学習
制御バリア関数の最適性・安定性・実現可能性：適応学習ベースアプローチ
ニューラルネットでクラスK関数をパラメータ化し強化学習方策と共に訓練する適応的多段階制御バリア関数（AM-CBF）を提案し、近視眼的なCBFの最適性・安定性・実現可能性の限界を克服する。
原題: On the Optimality, Stability, and Feasibility of Control Barrier Functions: An Adaptive Learning-Based Approach ／ Alaa Eddine Chriat, Chuangchuang Sun
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
容量性電子皮膚と深層学習によるソフトマニピュレータの触覚・変形知覚
疎な電極配置の容量性電子皮膚と深層学習を組み合わせ、ソフトアクチュエータの触覚情報と変形情報を分離して認識・追跡する手法を提案した。
原題: Touch and deformation perception of soft manipulators with capacitive e-skins and deep learning ／ Delin Hu, Zhou Chen, Paul Baisamy 他
日本語で読む → - 論文ヒューマノイドロボティクス
NICOL: 社会的インタラクションと信頼性の高いマニピュレーションを橋渡しする神経模倣型協調セミヒューマノイドロボット
社会的インタラクションと物理的協調作業の両立を目指し、NICOを大型化したセミヒューマノイドNICOLを開発し、神経遺伝的視覚運動学習により従来のIKソルバを上回るマニピュレーション性能を示した。
原題: NICOL: A Neuro-inspired Collaborative Semi-humanoid Robot that Bridges Social Interaction and Reliable Manipulation ／ Matthias Kerzel, Philipp Allgeuer, Erik Strahl 他
日本語で読む → - 論文水中建設ロボティクス
浮力制御によるセメントブロックの自律水中建設
浮力制御と1自由度マニピュレータを組み合わせ、最大12個・水中重量75kgのセメントブロック構造物を自律構築する水中ロボットシステムを提案。
原題: Buoyancy enabled autonomous underwater construction with cement blocks ／ Samuel Lensgraf, Devin Balkcom, Alberto Quattrini Li
日本語で読む → - 論文空中マニピュレーションロボティクス
折り紙デルタマニピュレータを搭載した過剰駆動型小型飛行ロボットの設計と制御
折り紙構造のデルタアームを備えた2.0kgの軽量飛行マニピュレータを開発し、8自由度の独立制御と柔軟な空中インタラクションを実現した。
原題: Design and Control of a Micro Overactuated Aerial Robot with an Origami Delta Manipulator ／ Eugenio Cuniato, Christian Geckeler, Maximilian Brunner 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
動的な責任配分による分散型マルチエージェントシステムのリスク認識安全制御
衝突リスクをCBFに基づき評価し、各エージェントの責任割合を動的に配分することで、通信なしで効率的かつ安全に動く分散制御手法を提案した。
原題: Risk-aware Safe Control for Decentralized Multi-agent Systems via Dynamic Responsibility Allocation ／ Yiwei Lyu, Wenhao Luo, John M. Dolan
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
軽商用車の自動運転アーキテクチャと運用
軽商用車をドライブバイワイヤ化し、GPS/IMUやレーダー・カメラなどのセンサとCACC制御を用いて自動運転を実現した研究。
原題: Automated Driving Architecture and Operation of a Light Commercial Vehicle ／ Murat Gozu, Mumin Tolga Emirler, Ismail Meric Can Uygan 他
日本語で読む → - 論文人間中心AIHCI
サイド情報を活用した人間中心の自律性の洗練
人間中心の自律システムにおいて、データ駆動型モデルに事前知識（サイド情報）を組み込むことで、安全性や正確性を向上させる方法を探る。
原題: Refining Human-Centered Autonomy Using Side Information ／ Adam J. Thorpe
日本語で読む → - 論文姿勢推定ロボティクス
一度見るだけでカテゴリーレベルの物体姿勢推定
カテゴリーに属する物体を1つ見るだけで、そのカテゴリーの未知物体の6D姿勢をリアルタイムに推定する手法を提案。
原題: You Only Look at One: Category-Level Object Representations for Pose Estimation From a Single Example ／ Walter Goodwin, Ioannis Havoutis, Ingmar Posner
日本語で読む → - 論文故障診断・レジリエンス制御
自律固定翼機のレジリエンス試験のための確率的複合故障モデル：定式化とシミュレーション
マルコフ連鎖で固定翼自律機のアクチュエータ故障をモデル化し、PX4で姿勢制御入力を乱すモジュールを実装。シミュレーションで複合故障時のPID制御の頑健性を評価した。
原題: A Stochastic Compound Failure Model for Testing Resilience of Autonomous Fixed-Wing Aircraft I: Formulation and Simulation ／ Thelonious Cooper, Sai Ravela
日本語で読む → - 論文サイバーフィジカルシステムcs.CR
暗黙的保証による自己修復サイバーフィジカルシステムのサイバーレジリエンス強化
自己修復サイバーフィジカルシステムにおいて、暗黙的な冗長構成要素の信頼性を継承と分解による「暗黙的保証」で担保し、適応・回復後も要求を満たすレジリエンスを実現する手法を提案した。
原題: Enhancing Cyber-Resilience in Self-Healing Cyber-Physical Systems with Implicit Guarantees ／ Randolph Loh, Vrizlynn L. L. Thing
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