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 →- 論文説明可能AIロボティクス
説明可能な自律行動のための代理モデルフレームワーク
自律システムの行動方針を代理モデルで近似し、自然言語で説明可能な要素に分解する手法を提案した論文。
原題: A Surrogate Model Framework for Explainable Autonomous Behaviour ／ Konstantinos Gavriilidis, Andrea Munafo, Wei Pang 他
日本語で読む → - 論文遠隔存在ロボットロボティクス
ユビキタスコミュニケーションのための「社会的触覚」モデルに向けて
遠隔存在ロボットにおいて、音声の強度や社会情動的変化に基づいて対話者との距離感をどのように知覚するかを実験的に測定し、モデル化する第一歩を提示した論文。
原題: Towards a model of "social touch'' for ubiquitous communication ／ Ambre Davat, Véronique Aubergé, Gang Feng
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
関節物体操作における固有感覚センシングの再検討
把持後の接触時に固有感覚情報を用いてキャビネットを開けるシステムを構築し、視覚のみの手法と比較してその有効性を議論する。
原題: Revisiting Proprioceptive Sensing for Articulated Object Manipulation ／ Thomas Lips, Francis wyffels
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
トポロジカルブレイドを用いた複数テザーロボットの経路計画
ケーブルの絡まりをトポロジーのブレイド理論で解析し、2〜3機の相互作用パターンを避けることで絡まりのない経路を探索する手法を提案。最大10機のドローンで100%の到達を達成し、3機のテザーUAV実験で実証した。
原題: Path Planning for Multiple Tethered Robots Using Topological Braids ／ Muqing Cao, Kun Cao, Shenghai Yuan 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
Waterberry Farms：情報経路計画のための新しいベンチマーク
精密農業を模した新しいベンチマークWaterberry Farmsを提案し、複数の経路計画・推定アルゴリズムを評価してその有効性を示した。
原題: Waterberry Farms: A Novel Benchmark For Informative Path Planning ／ Samuel Matloob, Partha P. Datta, O. Patrick Kreidl 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
中間目標選択を伴う確率的RRT-Connectによる自動運転車のオンライン計画
障害物周辺に中間目標点を設定し、複数の木を接続する確率的RRT-Connectを提案し、MPCとStanley制御で追従することで、より最適で人間の直感に沿った軌道を生成する。
原題: Probabilistic RRT Connect with intermediate goal selection for online planning of autonomous vehicles ／ Darshit Patel, Azim Eskandarian
日本語で読む → - 論文制御/モデリングロボティクス
自動運転レースにおけるモデル誤差補償のための二重反復ガウス過程回帰
自動運転レースの計画と制御の両方のモデル誤差を2つのガウス過程回帰で補償し、反復的にデータを収集する手法を提案し、高忠実度シミュレータで性能と安定性の向上を示した。
原題: Double-Iterative Gaussian Process Regression for Modeling Error Compensation in Autonomous Racing ／ Shaoshu Su, Ce Hao, Catherine Weaver 他
日本語で読む → - 論文移動ロボット探索ロボティクス
粒子フィルタを用いた複数放射線源の能動的定位
移動ロボットが情報駆動型の軌道計画と正則化粒子フィルタにより、未知数の放射線源を探索・定位する手法を提案し、シミュレーションで探索時間を約40%短縮した。
原題: Localizing Multiple Radiation Sources Actively with a Particle Filter ／ Tomas Lazna, Ludek Zalud
日本語で読む → - 論文把持ロボティクス
複数物体の3D形状復元・6DoF姿勢推定・把持予測をリアルタイム同時実行
シーン内の全物体の形状・姿勢・把持可能領域を同時に推定する手法を提案し、30fpsのリアルタイム推論を実現した。
原題: Real-time Simultaneous Multi-Object 3D Shape Reconstruction, 6DoF Pose Estimation and Dense Grasp Prediction ／ Shubham Agrawal, Nikhil Chavan-Dafle, Isaac Kasahara 他
日本語で読む → - 論文飛行・接触ハイブリッドロボティクス
Borinot: 飛行と接触を組み合わせた俊敏なトルク制御ロボット（ワークショップ版）
トルク制御可能な付属肢を備えたヘキサロータ型飛行ロボットBorinotを開発し、全身トルクレベルのモデル予測制御により、脚・腕・尾として使う接触移動やマニピュレーション、跳躍飛行などのハイブリッド動作を実現した。
原題: Borinot: an agile torque-controlled robot for hybrid flying and contact loco-manipulation (workshop version) ／ Josep Marti-Saumell, Joan Sola, Angel Santamaria-Navarro 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
EmbodiedGPT: 身体性チェーン・オブ・ソートによる視覚言語事前学習
Ego4D動画と思考の連鎖で作った大規模計画データセットEgoCOTを用い、7B LLMを接続したマルチモーダル基盤モデルを学習し、高レベル計画と低レベル制御を統合した。
原題: EmbodiedGPT: Vision-Language Pre-Training via Embodied Chain of Thought ／ Yao Mu, Qinglong Zhang, Mengkang Hu 他
日本語で読む → - 論文制御quant-ph
ロバスト量子コントローラ：量子情報・熱力学的隠れ力制御に基づく知的ロボティクス
量子・ソフトコンピューティング技術を組み合わせ、不完全な知識ベースを自己組織化することで、予測不能な状況でも高いロバスト性を発揮する知的制御システムの設計戦略を提案した論文。
原題: Robust Quantum Controllers: Quantum Information -- Thermodynamic Hidden Force Control in Intelligent Robotics based on Quantum Soft Computing ／ Sergey V. Ulyanov, Viktor S. Ulyanov, Takakhide Hagiwara
日本語で読む → - 論文歩行q-bio.NC
データ適合から発見へ：強化学習による運動制御の神経ダイナミクスの解釈
強化学習で歩行を学習した仮想ロボットのリカレントニューラルネットワークを解析し、霊長類の歩行・サイクリング実験で見られる神経活動の構造（軌道の絡まり回避や速度軸）を再現していることを示した。
原題: From Data-Fitting to Discovery: Interpreting the Neural Dynamics of Motor Control through Reinforcement Learning ／ Eugene R. Rush, Kaushik Jayaram, J. Sean Humbert
日本語で読む → - 論文リハビリ支援ロボットロボティクス
脳卒中後のリハビリ運動を監視・指導する対話型パーソナライズ社会ロボットの設計・開発・評価
脳卒中患者のリハビリ運動を自動評価し、個人データで調整してリアルタイムに個別化フィードバックを行う社会ロボット coaching システムを開発し、実世界評価で専門家に匹敵する性能を示した。
原題: Design, Development, and Evaluation of an Interactive Personalized Social Robot to Monitor and Coach Post-Stroke Rehabilitation Exercises ／ Min Hun Lee, Daniel P. Siewiorek, Asim Smailagic 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
超大規模クラスタ型マルチエージェントシステムのための分散階層分布制御
数百万体規模のマルチエージェント系を対象に、階層クラスタ構造を利用してエージェント群の状態分布を目標分布へ確率的な安全保証付きで誘導する分散制御フレームワークを提案した。
原題: Distributed Hierarchical Distribution Control for Very-Large-Scale Clustered Multi-Agent Systems ／ Augustinos D. Saravanos, Yihui Li, Evangelos A. Theodorou
日本語で読む → - 論文群制御cs.IT
デジタルツインによるマルチロボットシステム向け軽量モデル共有スキーム
デジタルツインと知識蒸留を組み合わせ、UAVの3D点群認識モデルを軽量化して共有・配備する手法を提案し、計算資源と認識精度の両面で改善を示した。
原題: A Digital Twin Empowered Lightweight Model Sharing Scheme for Multi-Robot Systems ／ Kai Xiong, Zhihong Wang, Supeng Leng 他
日本語で読む → - 論文制御理論math.OC
リー群上の機械システムに対する幾何学的スライディングモード制御
リー群を配置空間とする機械システムの軌道追従問題に対し、従来のスライディングモード制御を幾何学的に拡張した制御則を提案し、SO(3)やS3上の姿勢追従で有効性を示した。
原題: Geometric sliding mode control of mechanical systems on Lie groups ／ Eduardo Espindola, Yu Tang
日本語で読む → - 論文キャリブレーションロボティクス
ハンド・アイ・ロボット・ワールド定式化による外部インフラのキャリブレーション
複数センサとターゲットを同時に扱えるハンド・アイ・ロボット・ワールド問題の大域的最適解法を提案し、ターゲットの並進ノルムを事前知識として用いることで、平面運動が多いインフラセンサの地理参照キャリブレーションを高精度に実現した。
原題: Extrinsic Infrastructure Calibration Using the Hand-Eye Robot-World Formulation ／ Markus Horn, Thomas Wodtko, Michael Buchholz 他
日本語で読む → - 論文人間機械協働HCI
産業作業における人とコボットの協働が認知負荷と使いやすさに与える影響：探索的実験
組立作業で人と協働ロボットが協力する実験を行い、認知負荷や作業時間、ジェスチャー数、エラー数への影響を調べた。協働により主観的認知負荷は増えず、エラーや動作は減ったが、完了時間は長くなった。
原題: The Impacts of Human-Cobot Collaboration on Perceived Cognitive Load and Usability during an Industrial Task: An Exploratory Experiment ／ Étienne Fournier, Dorilys Kilgus, Aurélie Landry 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
テザー付きUAV-UGV有袋類ロボットシステムの経路・軌道計画
長さ制御可能な非張力テザーで結ばれたUAVとUGVの有袋類システムに対し、RRT*による衝突回避経路計画と非線形最小二乗による滑らかな軌道計画を組み合わせ、3体（UAV・UGV・テザー）の同期軌道を生成する手法を提案した。
原題: Path and trajectory planning of a tethered UAV-UGV marsupial robotic system ／ S. Mart/'inez-Rozas, D. Alejo, F. Caballero 他
日本語で読む → - 論文sim2realeess.IV
ロボット支援気管挿管に向けた中咽頭器官のドメイン適応Sim-to-Realセグメンテーション
SOFAで生成した仮想データセットとIoU-Ranking Blend・スタイル変換によるドメイン適応手法を組み合わせ、中咽頭器官の画像セグメンテーション精度と学習安定性を向上させた。
原題: Domain Adaptive Sim-to-Real Segmentation of Oropharyngeal Organs Towards Robot-assisted Intubation ／ Guankun Wang, Tian-Ao Ren, Jiewen Lai 他
日本語で読む → - 論文飛行制御ロボティクス
人間のデモンストレーションと不確実性に基づく介入による飛行制御システムの学習
人間のデモンストレーションから模倣学習で初期モデルを訓練し、不確実性が閾値を超えた際に人間が介入してモデルを改善する飛行制御学習手法を提案し、クアッドロータの着陸タスクで有効性を示した。
原題: Learning Flight Control Systems from Human Demonstrations and Real-Time Uncertainty-Informed Interventions ／ Prashant Ganesh, J. Humberto Ramos, Vinicius G. Goecks 他
日本語で読む → - 論文軟磁性ロボットロボティクス
生命のような動きをする非拘束軟磁性ロボットの設計・駆動・機能化：レビュー
生体模倣戦略を活用した非拘束軟磁性ロボットの設計・駆動・機能化に関する最近の進歩をレビューし、小規模操作や生体医療応用への可能性を論じた。
原題: Design, Actuation, and Functionalization of Untethered Soft Magnetic Robots with Life-Like Motions: A Review ／ Jiaqi Miao, Siqi Sun
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
未見のマニピュレーションタスクに対する動画条件付き方策の学習
人間のデモ動画を共通の動画埋め込み空間でロボット動画に変換し、それを条件としてロボットのマニピュレーション方策を学習する手法ViPを提案。未見タスクをゼロショットで実行できる。
原題: Learning Video-Conditioned Policies for Unseen Manipulation Tasks ／ Elliot Chane-Sane, Cordelia Schmid, Ivan Laptev
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
確率的高忠実度自律固定翼機フライトシミュレータ
自律航空機のGNCアルゴリズム検証用に、地球モデル・飛行物理・センサ挙動を高忠実度で再現し、モンテカルロ法で評価できるオープンソース固定翼フライトシミュレータを開発した。
原題: Stochastic High Fidelity Autonomous Fixed Wing Aircraft Flight Simulator ／ Eduardo Gallo
日本語で読む → - 論文対話型学習ロボティクス
対話型学習から共構築型タスク学習へ
ロボットが非専門家ユーザーから日常的にタスクを学ぶため、親子の相互作用に見られる「共構築」プロセスに着目し、その研究課題を整理したレビュー論文。
原題: From Interactive to Co-Constructive Task Learning ／ Anna-Lisa Vollmer, Daniel Leidner, Michael Beetz 他
日本語で読む → - 論文ソーシャルナビゲーションロボティクス
制約付き最適化によるソーシャルロボットナビゲーション：不確実性に基づく目的関数と制約の比較研究
人間の動き予測の不確実性をモデル予測制御に組み込む方法を比較し、ソーシャルナビゲーションで有効な不確実性基準を明らかにした研究。
原題: Social Robot Navigation through Constrained Optimization: a Comparative Study of Uncertainty-based Objectives and Constraints ／ Timur Akhtyamov, Aleksandr Kashirin, Aleksey Postnikov 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
動的捕捉と資源防衛のための高速K直列安定連合
大規模異種ロボットチームが動的目標の捕捉と資源の防衛を行うため、分散型で完全なK直列安定連合アルゴリズムと、異種グラフ注意ネットワークによる適応高速化を提案した。
原題: Accelerated K-Serial Stable Coalition for Dynamic Capture and Resource Defense ／ Junfeng Chen, Zili Tang, Meng Guo
日本語で読む → - 論文経路追従ロボティクス
ロボット経路追従のための調整型Pure Pursuit
Pure Pursuitを改良し、安全のため線形速度を調整する新しい経路追従アルゴリズムを提案し、産業用サービスロボットで評価した。
原題: Regulated Pure Pursuit for Robot Path Tracking ／ Steve Macenski, Shrijit Singh, Francisco Martin 他
日本語で読む → - 論文自律水中探査ロボティクス
ロボットが釣りをする：視覚誘導型自律水中探査機によるサンゴ礁の迅速・高解像度生物ホットスポットマッピング
カメラ付き自律水中探査機（AUV）と視覚検出器・フォトグラメトリを組み合わせ、サンゴ礁の生物ホットスポットを高解像度でマッピングする手法を提案し、地形の複雑さ（rugosity）との相関を確認した。
原題: Robot Goes Fishing: Rapid, High-Resolution Biological Hotspot Mapping in Coral Reefs with Vision-Guided Autonomous Underwater Vehicles ／ Daniel Yang, Levi Cai, Stewart Jamieson 他
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