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: 2023/4/1 ／ 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 →- 論文歩行制御
確率論的入力状態安定性
有界な外乱に対する入力状態安定性(ISS)を、非有界な確率的外乱を持つ離散時間系に拡張した「確率的ISS(ISSp)」を提案し、マルチンゲール理論に基づくリアプノフ条件を与え、二足歩行ロボットの段差外乱に適用した。
原題: Input-to-State Stability in Probability ／ Preston Culbertson, Ryan K. Cosner, Maegan Tucker 他
日本語で読む → - 論文ログ解析/LLMロボティクス
大規模言語モデルによる自律ロボットの行動解釈
自律ロボットのROS 2ログを大規模言語モデルで解析し、起動・警告・PDDLログに関する質問応答性能を評価した研究。
原題: Using Large Language Models for Interpreting Autonomous Robots Behaviors ／ Miguel A. González-Santamarta, Laura Fernández-Becerra, David Sobrín-Hidalgo 他
日本語で読む → - 論文SLAM/データセットロボティクス
USTC FLICAR：高所作業車向けLiDAR・慣性・カメラ融合データセット
高所作業車型ロボット「Giraffe」にLiDAR・カメラ・IMU・GNSS/INSを搭載し、mm級の正解位置を含むSLAM・3D再構成用のマルチセンサデータセットを構築した。SAMによる意味的セグメンテーション注釈も付与している。
原題: USTC FLICAR: A Sensors Fusion Dataset of LiDAR-Inertial-Camera for Heavy-duty Autonomous Aerial Work Robots ／ Ziming Wang, Yujiang Liu, Yifan Duan 他
日本語で読む → - 論文移動マニピュレーションロボティクス
差動駆動型移動マニピュレータの軌道制御
差動駆動移動台車と7自由度マニピュレータを組み合わせたFetchロボットについて、非ホロノミック拘束を守りながら台車とエンドエフェクタの目標軌道に追従する制御手法を実装・検証した。
原題: Trajectory Control for Differential Drive Mobile Manipulators ／ Harish Karunakaran, Gopeshh Raaj Subbaraj
日本語で読む → - 論文軌道予測ロボティクス
TrajFlow: 正規化フローによる人間行動の軌道分布予測
自己符号化器で軌道を抽象特徴に変換し、正規化フローでその分布を学習することで、人間の将来軌道を確率的に予測する手法を提案。
原題: TrajFlow: Learning Distributions over Trajectories for Human Behavior Prediction ／ Anna Mészáros, Julian F. Schumann, Javier Alonso-Mora 他
日本語で読む → - 論文飛行マニピュレーションロボティクス
クアッドコプターによる自律フック把持・輸送
軽量なフック型パッシブマニピュレータを搭載したクアッドコプターで、ペイロードの把持・輸送・解放を自律的に行う運動計画・制御手法を提案し、シミュレーションと実機で検証した。
原題: Autonomous Hook-Based Grasping and Transportation with Quadcopters ／ Péter Antal, Tamás Péni, Roland Tóth
日本語で読む → - 論文ニューロモーフィック/視聴覚融合cs.SD
LIPSFUS：唇読解のための視聴覚感覚融合ニューロモーフィックデータセット
イベントベースの視覚・聴覚センサを時間同期させて収録した唇読解用ニューロモーフィックデータセットを構築し、深層学習による分類で有効性を検証した。
原題: LIPSFUS: A neuromorphic dataset for audio-visual sensory fusion of lip reading ／ Antonio Rios-Navarro, Enrique Piñero-Fuentes, Salvador Canas-Moreno 他
日本語で読む → - 論文検証/合成ロボティクス
確率的レアイベント検証と合成によるロボットタスク性能の信頼性保証
レアイベントサンプリングを活用し、環境変動やノイズ下でロボットがSTL仕様を満たすかを検証するモデルベース手法を提案。線形・非線形・ブラックボックス系に適用でき、失敗確率を最小化する最適パラメータも探索する。
原題: Ensuring Reliable Robot Task Performance through Probabilistic Rare-Event Verification and Synthesis ／ Guy Scher, Sadra Sadraddini, Ariel Yadin 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
滑りやすい地形における四足ロボットのための二層適応軌道追従制御
滑りやすい地面でも脚のスリップを防ぐため、優先度付きの二層適応機構を備えた四足ロボットの軌道追従制御器を提案し、シミュレーションと実験で検証した。
原題: Two-layer adaptive trajectory tracking controller for quadruped robots on slippery terrains ／ Despina-Ekaterini Argiropoulos, Dimitrios Papageorgiou, Michael Maravgakis 他
日本語で読む → - 論文POMDP計画ロボティクス
CAR-DESPOT: 交絡環境下のロボットのための因果推論を活用したオンラインPOMDP計画
未観測の交絡変数によるバイアスを因果モデルで補正し、AR-DESPOTを拡張したオンラインPOMDP計画手法を提案。交絡のある玩具問題で、より頑健で高性能な方策を得られることを示した。
原題: CAR-DESPOT: Causally-Informed Online POMDP Planning for Robots in Confounded Environments ／ Ricardo Cannizzaro, Lars Kunze
日本語で読む → - 論文自己位置推定ロボティクス
連続時間レンジのみによる姿勢推定
複数の距離センサのみを用い、連続時間ガウス過程でロボットの全姿勢を推定する手法を提案し、従来のセンサ融合手法と同等以上の性能を示した。
原題: Continuous-Time Range-Only Pose Estimation ／ Abhishek Goudar, Timothy D. Barfoot, Angela P. Schoellig
日本語で読む → - 論文安全強化学習制御
バリア・リャプノフアクタークリティックによる安定かつ安全な強化学習
制御バリア関数と制御リャプノフ関数をアクタークリティック強化学習に組み込み、安全性と安定性を両立するBLACフレームワークを提案し、バックアップコントローラで制約違反を低減した。
原題: Stable and Safe Reinforcement Learning via a Barrier-Lyapunov Actor-Critic Approach ／ Liqun Zhao, Konstantinos Gatsis, Antonis Papachristodoulou
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
協働ロボット向けの柔軟なピエゾ抵抗/自己容量ハイブリッド力・近接センサ
ピエゾ抵抗効果と自己容量効果を組み合わせ、力と近接の両方を1枚の薄く柔軟なセンサで安価に計測できるハイブリッドセンサを開発し、ロボットのハンドガイド操作と衝突回避に応用した。
原題: A Flexible Piezoresistive/Self-Capacitive Hybrid Force and Proximity Sensor to Interface Collaborative Robots ／ Diogo Fonseca, Mohammad Safeea, Pedro Neto
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
インタラクティブ環境向けのスケーラブルなリアルタイム車両変形
低次元の連成車体モデルと非線形有限要素法を組み合わせ、位置ベースの陽的積分でリアルタイムに車両の衝突変形をシミュレーションする手法を提案。
原題: Scalable Real-Time Vehicle Deformation for Interactive Environments ／ Ben Kenwright
日本語で読む → - 論文群制御cs.MA
異種ロボットチームによるオンライン即時配送問題への動的・非反復的アプローチ
異種ロボットチームがオンラインで集荷と即時配送を行う問題に対し、必要なロボット数と種類を事前に算出してチームを構成し、非反復的に割り当てを最適化する手法を提案した。
原題: A Dynamic Heterogeneous Team-based Non-iterative Approach for Online Pick-up and Just-In-Time Delivery Problems ／ Shridhar Velhal, Srikrishna B R, Mukunda Bharatheesha 他
日本語で読む → - 論文軌道予測ロボティクス
軌道予測に基づく高速道路自動運転のための予測的衝突リスク評価
周囲車両の軌道をLSTMと注意機構で予測し、その予測軌道からTTCや最小距離余裕を用いて時空間的な衝突リスクを連続評価する手法を提案した。
原題: Vehicle Trajectory Prediction based Predictive Collision Risk Assessment for Autonomous Driving in Highway Scenarios ／ Dejian Meng, Wei Xiao, Lijun Zhang 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
対話的時空間コリドーに基づく階層型マルチビークル協調運動計画法
複数車両の衝突回避を時空間コリドーで分離し、混合整数二次計画と非線形計画の二段階で効率的に軌道を生成する手法を提案した。
原題: A Hierarchical Multi-Vehicle Coordinated Motion Planning Method based on Interactive Spatio-Temporal Corridors ／ Xiang Zhang, Boyang Wang, Yaomin Lu 他
日本語で読む → - 論文sim2real機械学習
自動運転に向けた効果的なSim2Real転移を実現するプラットフォーム非依存の深層強化学習フレームワーク
プラットフォーム依存の知覚モジュールでタスク関連情報を抽出し、車線追従・追い越しエージェントをシミュレーションで訓練することで、異なるシミュレーション環境や実世界への転移を容易にするDRLフレームワークを提案した。
原題: A Platform-Agnostic Deep Reinforcement Learning Framework for Effective Sim2Real Transfer towards Autonomous Driving ／ Dianzhao Li, Ostap Okhrin
日本語で読む → - 論文跳躍制御ロボティクス
二足歩行ロボットのためのヒューリスティック着地を備えた跳躍制御フレームワークの設計
飛行中の運動量フィードバックで着地位置を更新するヒューリスティック着地プランナを提案し、全身ダイナミクスを活用した階層型制御と組み合わせることで、二足ロボットの方向跳躍・ひねり跳躍・段差跳躍・宙返りを実現した。
原題: Design of a Jumping Control Framework with Heuristic Landing for Bipedal Robots ／ Jingwen Zhang, Junjie Shen, Yeting Liu 他
日本語で読む → - 論文協働ロボット/ジェスチャ認識ロボティクス
動的ジェスチャ指示によるロバストで文脈認識型のリアルタイム協働ロボットハンドリング
人間の動的ジェスチャ指示に従って協働ロボットが物体を操作するため、人間同士の協働から文脈認識型の方策を学習する手法を提案し、実機で有効性を示した。
原題: Robust and Context-Aware Real-Time Collaborative Robot Handling via Dynamic Gesture Commands ／ Rui Chen, Alvin Shek, Changliu Liu
日本語で読む → - 論文非線形最適制御math.OC
非凸最適化問題における最適性ギャップの境界推定：非線形安全クリティカルシステムへの応用
パーセンタイル最適化による非凸問題の解の最適性ギャップを確率的に評価する2つのアルゴリズムを提案し、非線形MPCに応用した。
原題: Bounding Optimality Gaps for Non-Convex Optimization Problems: Applications to Nonlinear Safety-Critical Systems ／ Prithvi Akella, Aaron D. Ames
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
ChatGPTを活用した多様な環境での長段階ロボット制御：ケースアプリケーション
ChatGPTを少数例学習で用いて自然言語指示を実行可能なロボット行動列に変換するプロンプトを提案し、多様な環境での動作と自然言語フィードバックによる調整を実証した。
原題: ChatGPT Empowered Long-Step Robot Control in Various Environments: A Case Application ／ Naoki Wake, Atsushi Kanehira, Kazuhiro Sasabuchi 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーション画像認識
身体性ナビゲーション軌道学習器ENTL
世界モデリング・自己位置推定・模倣学習を単一の系列予測タスクに統合し、報酬信号なしで事前学習することで複数のナビゲーションタスクに汎化する手法を提案。
原題: ENTL: Embodied Navigation Trajectory Learner ／ Klemen Kotar, Aaron Walsman, Roozbeh Mottaghi
日本語で読む → - 論文データセット/地下探査ロボティクス
エアロゾル粒子を含む過酷な地下環境におけるフロンティア探査のためのマルチモーダルデータセット
エアロゾル粒子が存在する過酷な地下環境で収集されたマルチモーダルデータセットを提案し、LiDARオドメトリの比較を通じてその有効性を検証した。
原題: Multimodal Dataset from Harsh Sub-Terranean Environment with Aerosol Particles for Frontier Exploration ／ Alexander Kyuroson, Niklas Dahlquist, Nikolaos Stathoulopoulos 他
日本語で読む → - 論文運動模倣ロボティクス
SLoMo: 日常動画から脚式ロボットへの運動模倣フレームワーク
YouTubeなどの日常的な単眼動画から、人間や動物の運動を脚式ロボットに転移する3段階のフレームワークを提案し、四足ロボットの実機とヒューマノイドのシミュレーションで実証した。
原題: SLoMo: A General System for Legged Robot Motion Imitation from Casual Videos ／ John Z. Zhang, Shuo Yang, Gengshan Yang 他
日本語で読む → - 論文ビジュアルサーボロボティクス
スペクトル領域における直接3Dビジュアルサーボ
点群の位置合わせを周波数領域で行い、6自由度のビジュアルサーボ制御を実現する手法を提案。部分的な点群や大きな初期変位、ノイズや遮蔽に頑健で、ロボットアームの位置決めタスクで有効性を実証した。
原題: Asservissement visuel 3D direct dans le domaine spectral ／ Maxime Adjigble, Brahim Tamadazte, Cristiana de Farias 他
日本語で読む → - 論文位置合わせロボティクス
TT-SDF2PC: 圧縮SDFと点群をメモリ効率の良いテンソルトレイン領域で直接位置合わせ
SDFをテンソルトレイン分解で圧縮し、その圧縮領域で直接点群位置合わせを行うTT-SDF2PCを提案。合成・実データでSOTAと同等性能を少ないリソースで実現。
原題: TT-SDF2PC: Registration of Point Cloud and Compressed SDF Directly in the Memory-Efficient Tensor Train Domain ／ Alexey I. Boyko, Anastasiia Kornilova, Rahim Tariverdizadeh 他
日本語で読む → - 論文HRI/インクルーシブデザインHCI
自閉症労働者と協働ロボットの協調作業を支援するマルチモーダルデバイスの設計
自閉症スペクトラム障害を持つ労働者が協働ロボットと作業する際のユーザー体験を向上させるため、光と音によるフィードバックでロボットの活動を伝えるマルチモーダルデバイス(A)MICOを、当事者参加の共創デザインで開発した。
原題: Design of a multimodal device to improve well-being of autistic workers interacting with collaborative robots ／ Carla Dei, Matteo Meregalli Falerni, Matteo Lavit Nicora 他
日本語で読む → - 論文GNSS-視覚-慣性SLAMロボティクス
Sky-GVINS: 空領域セグメンテーションを活用した都市峡谷でのロバストなGNSS-視覚-慣性ナビゲーション
魚眼カメラで空領域をセグメンテーションし、非空領域の衛星を除外することでNLOS信号を除去し、都市部でのGNSS-視覚-慣性SLAMの測位精度を向上させた。
原題: Sky-GVINS: a Sky-segmentation Aided GNSS-Visual-Inertial System for Robust Navigation in Urban Canyons ／ Jie Yin, Tao Li, Hao Yin 他
日本語で読む → - 論文セマンティックセグメンテーション画像認識
拡張ベースのドメイン汎化によるセマンティックセグメンテーション
単純な画像拡張の組み合わせが、追加学習なしで最先端のドメイン汎化手法に匹敵する性能を達成することを体系的に示した。
原題: Augmentation-based Domain Generalization for Semantic Segmentation ／ Manuel Schwonberg, Fadoua El Bouazati, Nico M. Schmidt 他
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