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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: 2023/5/1 ／ 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 → - 論文強化学習機械学習
潜在拡散モデルによる行動多様性を持つ方策の生成
品質多様性強化学習で得た多数の方策を拡散モデルで蒸留し、13倍の圧縮率で性能とカバレッジを保ちつつ、言語による行動選択も可能にした。
原題: Generating Behaviorally Diverse Policies with Latent Diffusion Models ／ Shashank Hegde, Sumeet Batra, K. R. Zentner 他
日本語で読む → - 論文教育ロボティクスcs.SE
要件抽出インタビュー訓練のための新興技術の探求：ロボットチューターと仮想チューターの実証評価
要件抽出インタビュー訓練システムREITを提案し、ロボット版RoREITと仮想版VoREITを実装して比較評価した。ロボット版は学習効果が高く、仮想版は使いやすさとエンゲージメントで優れることを示した。
原題: Exploring Emerging Technologies for Requirements Elicitation Interview Training: Empirical Assessment of Robotic and Virtual Tutors ／ Binnur Görer, Fatma Başak Aydemir
日本語で読む → - 論文非線形制御制御
特異な入力ゲイン行列を持つ多変数非線形系に対するタスク優先度を保持する入出力フィードバック線形化
入力ゲイン行列が特異になる系でも、タスク優先度に基づく多目的最適化により高優先度の入出力関係を線形化する新しい制御フレームワークを提案した。
原題: Input-Output Feedback Linearization Preserving Task Priority for Multivariate Nonlinear Systems Having Singular Input Gain Matrix ／ Sang-ik An, Dongheui Lee, Gyunghoon Park
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
動的システムに基づく経路計画と教師なし学習を組み合わせた実環境の自律探索
カオス的経路計画を用いた自律探索において、障害物回避・軌道分散・リアルタイム被覆率計算の課題を解決するフレームワークを開発し、従来の最適経路計画と同等の性能を実環境で示した。
原題: Autonomous search of real-life environments combining dynamical system-based path planning and unsupervised learning ／ Uyiosa Philip Amadasun, Patrick McNamee, Zahra Nili Ahmadabadi 他
日本語で読む → - 論文協調知覚ロボティクス
SEIP: インフラベース協調知覚のシミュレーションによる設計と評価
路側センサの配置・高さ・構成を整数計画問題として最適化するヒューリスティックアルゴリズムと、都市運転シミュレータ連携の評価ツールを提案し、LiDAR配置の費用対効果を検証した。
原題: SEIP: Simulation-based Design and Evaluation of Infrastructure-based Collective Perception ／ Ao Qu, Xuhuan Huang, Dajiang Suo
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
AlphaBlock: ロボットマニピュレーションにおける視覚言語推論のための身体性ファインチューニング
LLMを用いて高次指示と観察系列のデータセットAlphaBlockを自動収集し、画像入力からマルチステップ計画を自己回帰生成する閉ループ型マルチモーダル身体性プランニングモデルを提案した。
原題: AlphaBlock: Embodied Finetuning for Vision-Language Reasoning in Robot Manipulation ／ Chuhao Jin, Wenhui Tan, Jiange Yang 他
日本語で読む → - 論文軌道計画AI
不確かな非凸環境における凸リスク有界連続時間軌道計画とチューブ設計
確率的な障害物がある非凸環境で、衝突リスクを保証付きで抑えた連続時間軌道を、SOS最適化を用いて時間離散化なしに計画する手法を提案。
原題: Convex Risk Bounded Continuous-Time Trajectory Planning and Tube Design in Uncertain Nonconvex Environments ／ Ashkan Jasour, Weiqiao Han, Brian Williams
日本語で読む → - 論文自動運転AI
自動運転と知能車両のマイルストーン 第I部：制御・計算システム設計・通信・高精度地図・テスト・人間行動
自動運転と知能車両の制御、計算システム設計、通信、HDマップ、テスト、人間行動に関する技術的マイルストーンを体系的にレビューしたサーベイ論文。
原題: Milestones in Autonomous Driving and Intelligent Vehicles Part I: Control, Computing System Design, Communication, HD Map, Testing, and Human Behaviors ／ Long Chen, Yuchen Li, Chao Huang 他
日本語で読む → - 論文視覚オドメトリロボティクス
適応的時間サーフェスを用いたイベントカメラベースの脚式ロボット動的動作追跡のための視覚オドメトリ
イベントカメラとRGB-Dを組み合わせ、適応的時間サーフェスと非線形姿勢最適化により、四足歩行ロボットの跳躍・着地などの動的動作中の姿勢を高精度に推定する手法を提案。
原題: Event Camera-based Visual Odometry for Dynamic Motion Tracking of a Legged Robot Using Adaptive Time Surface ／ Shifan Zhu, Zhipeng Tang, Michael Yang 他
日本語で読む → - 論文制御/モデルベース強化学習AI
制御のための汎用ダイナミクスモデル
Transformerをダイナミクスモデルとして用い、未知環境への少数ショット・ゼロショット汎化性能を実証し、制御の基盤モデルとしての可能性を示した。
原題: A Generalist Dynamics Model for Control ／ Ingmar Schubert, Jingwei Zhang, Jake Bruce 他
日本語で読む → - 論文マルチLiDARオドメトリロボティクス
非同期マルチLiDAR慣性オドメトリのための点単位不確かさ伝播
複数LiDARの時間・空間的なずれを連続時間IMUモデルと点単位の不確かさで扱い、厳密な時刻同期なしに高精度なオドメトリを実現した研究。
原題: Asynchronous Multiple LiDAR-Inertial Odometry using Point-wise Inter-LiDAR Uncertainty Propagation ／ Minwoo Jung, Sangwoo Jung, Ayoung Kim
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 → - 論文模倣学習ロボティクス
自律ニューラル動的ポリシーによるエンドツーエンドの安定模倣学習
漸近安定性を保証しつつ柔軟なニューラルポリシーを実現する自律ニューラル動的ポリシー（ANDP）を提案し、画像観測を含む模倣学習タスクで有効性を示した。
原題: End-to-End Stable Imitation Learning via Autonomous Neural Dynamic Policies ／ Dionis Totsila, Konstantinos Chatzilygeroudis, Denis Hadjivelichkov 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
アメーバボットモデルにおける関節運動による再構成と移動
アメーバボットモデルに「関節運動」拡張を形式化し、菱形・六角形メタモジュールを用いて再構成と移動を実現する手法を提案した論文。
原題: Reconfiguration and Locomotion with Joint Movements in the Amoebot Model ／ Andreas Padalkin, Manish Kumar, Christian Scheideler
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ROS 2ロボティクス
ROS 2ノードコンポジションがロボットシステムに与える影響
ROS 2の新しいコンポーネントノードによるノードコンポジションの性能をベンチマークし、リソース制約のあるシステムやセンサ処理パイプラインでの有効性を示した。
原題: Impact of ROS 2 Node Composition in Robotic Systems ／ Steve Macenski, Alberto Soragna, Michael Carroll 他
日本語で読む → - 論文メタ強化学習機械学習
自己教師ありタスク表現学習に基づくメタ強化学習
ガウス混合モデルによるタスク表現とオンライン適応を組み合わせ、非定常・分布外タスクにも対応するメタ強化学習手法MoSSを提案した。
原題: Meta-Reinforcement Learning Based on Self-Supervised Task Representation Learning ／ Mingyang Wang, Zhenshan Bing, Xiangtong Yao 他
日本語で読む → - 論文ヒューマノイド制御ロボティクス
接触安定な力パラメータ化を用いた人型ロボットのペイロード運搬のためのオンライン非線形重心MPC
人型ロボットが荷物を運ぶ際の持続的な外乱に対応するため、オンライン非線形重心モデル予測制御と接触安定な力パラメータ化を組み合わせ、シミュレーションとiCubで有効性を検証した。
原題: Online Non-linear Centroidal MPC for Humanoid Robots Payload Carrying with Contact-Stable Force Parametrization ／ Mohamed Elobaid, Giulio Romualdi, Gabriele Nava 他
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 → - 論文群制御cs.MA
公平な遅延を実現するマルチロボットナビゲーションのための反事実的公平性フィルタ
複数ロボットの衝突回避ナビゲーションにおいて、移動の遅れをエージェント間で公平に均す新しい問題設定を提案し、反事実推論に基づく学習アルゴリズムNCF2で効率・安全性と公平性を両立させた。
原題: Counterfactual Fairness Filter for Fair-Delay Multi-Robot Navigation ／ Hikaru Asano, Ryo Yonetani, Mai Nishimura 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 → - 論文自己位置推定ロボティクス
InstaLoc: インスタンス学習による屋内環境でのワンショット全球LiDAR自己位置推定
屋内環境において、単一のLiDARスキャンから事前地図内での自己位置を推定する手法。パノプティックセグメンテーションとインスタンス記述子を用いて物体を認識・照合し、6自由度の姿勢を推定する。
原題: InstaLoc: One-shot Global Lidar Localisation in Indoor Environments through Instance Learning ／ Lintong Zhang, Tejaswi Digumarti, Georgi Tinchev 他
日本語で読む → - 論文行動モデリング機械学習
分位点回帰とフローによる運転行動分布の裾分位点の学習
自動運転車との相互作用における人間ドライバーの行動分布の多様性と裾分位点を捉えるため、分位点回帰と自己回帰分位点フローを行動クローニングで訓練し、高速道路の軌跡データで評価した。
原題: On Learning the Tail Quantiles of Driving Behavior Distributions via Quantile Regression and Flows ／ Jia Yu Tee, Oliver De Candido, Wolfgang Utschick 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
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