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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: 2023/4/1 ／ arXivを3時間ごとに自動収集
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ライフサイエンス実験室向け移動ロボットKevinの設計
ライフサイエンス実験室での非付加価値作業（検体搬送など）を担う移動マニピュレータロボットKevinを設計し、その機能・開発プロセスと、光や音によるユーザーインタラクション改善の予備検討を示した。
原題: Designing the mobile robot Kevin for a life science laboratory ／ Sarah Kleine-Wechelmann, Kim Bastiaanse, Matthias Freundel 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
密な物体記述子を用いた強化学習による乱雑な一般物体のピッキング
乱雑に積み重なった物体の構造を密に表現する記述子CODsを提案し、強化学習でピッキング方策を訓練して未見物体の96.69%を掴むことに成功した。
原題: Reinforcement Learning for Picking Cluttered General Objects with Dense Object Descriptors ／ Hoang-Giang Cao, Weihao Zeng, I-Chen Wu
日本語で読む → - 論文ナビゲーション画像認識
後退して前進する：行動意味論に行動影響を埋め込む
行動の影響が環境によって変化する場合でも、潜在埋め込みで行動の実際の影響をオンライン推定し、Transformerベースのポリシーヘッドと組み合わせることで、欠損や未知の摂動を含む行動空間に頑健な視覚ナビゲーションを実現した。
原題: Moving Forward by Moving Backward: Embedding Action Impact over Action Semantics ／ Kuo-Hao Zeng, Luca Weihs, Roozbeh Mottaghi 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 → - 論文マニピュレーション画像認識
DexDeform: 人間のデモンストレーションと微分可能物理による巧みな変形物体操作
人間のテレオペレーションデモからスキルモデルを学習し、微分可能物理で計画を洗練させて、多指ハンドによる変形物体操作を実現するフレームワークを提案。
原題: DexDeform: Dexterous Deformable Object Manipulation with Human Demonstrations and Differentiable Physics ／ Sizhe Li, Zhiao Huang, Tao Chen 他
日本語で読む → - 論文自動運転制御
自動運転車両の統一的分類体系：単独・協調・協働、オンロード・オフロード
自動運転車両の分類と定義を、オンロードとオフロードの両方、単独・協調・協働の各形態に拡張し、新たな協働車両クラスと自動化レベルを提案した論文。
原題: A Unified Taxonomy for Automated Vehicles: Individual, Cooperative, Collaborative, On-Road, and Off-Road ／ Fredrik Warg, Anders Thorsén, Victoria Vu 他
日本語で読む → - 論文マルチロボット・シーングラフロボティクス
Hydra-Multi：マルチロボットチームによる協調的オンライン3Dシーングラフ構築
複数のロボットが収集したセンサデータから、オンラインで共同の3Dシーングラフを構築する初のマルチロボット空間知覚システムを提案。
原題: Hydra-Multi: Collaborative Online Construction of 3D Scene Graphs with Multi-Robot Teams ／ Yun Chang, Nathan Hughes, Aaron Ray 他
日本語で読む → - 論文視覚認識画像認識
D2NT: 高性能な深度から法線への変換器
深度画像から3D座標計算なしで直接法線マップを生成する高速な変換器を提案し、不連続性対応勾配フィルタと法線精緻化モジュールで精度と効率のトレードオフを改善した。
原題: D2NT: A High-Performing Depth-to-Normal Translator ／ Yi Feng, Bohuan Xue, Ming Liu 他
日本語で読む → - 論文推力ベクトル制御ロボティクス
小型衛星打ち上げのための推力ベクトル制御の研究
Arduinoベースの飛行コンピュータと制御ソフトウェア、ハードウェアを開発し、小型ロケットで推力ベクトル制御の安定性を実証した。
原題: An Investigation into Active Control for Accessible Orbital Flight ／ Timothy Cai
日本語で読む → - 論文HRIロボティクス
不完全なジェスチャデータのオンライン認識による協働ロボットインターフェース
ウェアラブルセンサで取得した不完全なマルチセンサデータから、静的・動的ジェスチャをオンラインで高精度に認識し、協働ロボットの遠隔操作に応用するフレームワークを提案した。
原題: Online Recognition of Incomplete Gesture Data to Interface Collaborative Robots ／ M. A. Simão, O. Gibaru, P. Neto
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
SA-reCBS：反応的経路生成を統合したマルチロボットタスク割り当て
複数ロボットが衝突を避けつつ全目標地点を訪問する問題に対し、シミュレーテッドアニーリングと衝突ベース探索を組み合わせた二層アルゴリズムを提案し、従来手法より高成功率・短時間・良解を得た。
原題: SA-reCBS: Multi-robot task assignment with integrated reactive path generation ／ Yifan Bai, Christoforos Kanellakis, George Nikolakopoulos
日本語で読む → - 論文軌道予測画像認識
LMR: 車線距離に基づく軌道予測評価指標
軌道予測の評価に、道路の車線構造を考慮した新しい指標LMRを提案し、従来のユークリッド距離ベースの指標と比較して車線意図をより適切に評価できることを示した。
原題: LMR: Lane Distance-Based Metric for Trajectory Prediction ／ Julian Schmidt, Thomas Monninger, Julian Jordan 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーション機械学習
ロボット操作のための事前学習済み視覚モデルの無損失適応
ロボット操作において、凍結した事前学習済み視覚特徴よりフルファインチューニングが高性能だが、表現ドリフトを引き起こす問題に対し、パラメータ効率の良いアダプタを適切に配置する「無損失適応」を提案し、元の能力を保ちつつ性能ギャップを削減する。
原題: Lossless Adaptation of Pretrained Vision Models For Robotic Manipulation ／ Mohit Sharma, Claudio Fantacci, Yuxiang Zhou 他
日本語で読む → - 論文音響センシングロボティクス
推進系ノイズを利用した音響ビームフォーミングによるUAVの対象物相対距離推定と制御
UAVの推進系が発するノイズを音響照明として利用し、2つのマイクアレイによるビームフォーミングで対象物との相対距離を推定して閉ループ制御する手法を提案した。
原題: Acoustic Beamforming for Object-relative Distance Estimation and Control in Unmanned Air Vehicles using Propulsion System Noise ／ Alisha Sharma, Jason Geder, Joseph Lingevitch 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
対話による曖昧性解消で自由飛行ロボットの合成不能な制御器を修正する
自然言語と対話を通じて線形時相論理の仕様を構築し、合成に失敗した制御器の曖昧性や矛盾を解消するアーキテクチャを提案した論文。
原題: Resolving Ambiguity via Dialogue to Correct Unsynthesizable Controllers for Free-Flying Robots ／ Joshua Rosser, Jacob Arkin, Siddharth Patki 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
低コスト超音波センサを用いた水中クローラのSLAM
魚の孵化場のような汽水域で動く自律ロボットの試作機を開発し、低コスト超音波センサとSLAMアルゴリズムで環境地図作成と移動を実現した。Lidarを使う従来研究と比較し、コスト削減と超音波/Lidarの長所短所を検討した。
原題: Simultaneous localization and mapping by using Low-Cost Ultrasonic Sensor for Underwater crawler ／ Trish Velan Dcruz, Cicero Estibeiro, Anil Shankar 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
GelSight360: 巧みなロボットマニピュレーションのための全方向カメラベース触覚センサ
指先型の全方向カメラベース触覚センサを提案し、表面変形の深度マップ生成と、様々なグリッパに適合可能な新しいクロスLED照明方式を実現した。
原題: GelSight360: An Omnidirectional Camera-Based Tactile Sensor for Dexterous Robotic Manipulation ／ Megha H. Tippur, Edward H. Adelson
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
動的環境下のリソース制約ロボット向けRGB-D慣性オドメトリ
物体検出と深度情報を組み合わせて動的特徴を識別し、リソース制約のあるロボットでもリアルタイムに動作するRGB-D慣性オドメトリシステムを提案した。
原題: RGB-D Inertial Odometry for a Resource-Restricted Robot in Dynamic Environments ／ Jianheng Liu, Xuanfu Li, Yueqian Liu 他
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクス/制御ロボティクス
空気圧ソフトロボットの安定なリアルタイムフィードバック制御
PDEに基づく無限次元フィードバック制御器を、限られた数の空気圧アクチュエータでリアルタイムに実現するため、フィードバックゲインを凸二次計画問題で調整する手法を提案し、実機実験で安定性を検証した。
原題: Stable Real-Time Feedback Control of a Pneumatic Soft Robot ／ Sean Even, Tongjia Zheng, Hai Lin 他
日本語で読む → - 論文ハイブリッドシステム/戦略合成制御
非決定ハイブリッドシステムに対するサンプリングベース反応的合成
複雑な連続ダイナミクスを持つ非決定ハイブリッドシステムに対し、時間・到達可能性制約を満たすロバスト戦略をサンプリングとバンディット手法で合成するアルゴリズムを提案。
原題: Sampling-based Reactive Synthesis for Nondeterministic Hybrid Systems ／ Qi Heng Ho, Zachary N. Sunberg, Morteza Lahijanian
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
マルチロータチームによるペイロード輸送のための幾何制御における効率的な最適化ベースのケーブル力配分
複数のマルチロータで吊り下げ輸送する際のロボット間衝突を避けるため、組み込み向けに効率的な二次計画法のカスケードでケーブル力を配分する手法を提案し、最大10機でスケーラビリティを大幅に向上させた。
原題: Efficient Optimization-based Cable Force Allocation for Geometric Control of a Multirotor Team Transporting a Payload ／ Khaled Wahba, Wolfgang Hönig
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
実時間シミュレーションの内在的ゆらぎによるSim-to-Realの促進：ロボットマニピュレーションの強化学習
市販シミュレータの実時間シミュレーションに内在する確率的ゆらぎ（RT-IS）を強化学習に活用し、従来のドメインランダム化より簡便かつ汎化性能の高いロボットマニピュレーションを実現した。
原題: Facilitating Sim-to-real by Intrinsic Stochasticity of Real-Time Simulation in Reinforcement Learning for Robot Manipulation ／ Ram Dershan, Amir M. Soufi Enayati, Zengjie Zhang 他
日本語で読む → - 論文HRIロボティクス
人間-ロボット相互作用における自然な行動を引き出すためのデータ収集バイアス最小化への考察
人間-ロボット相互作用研究で、未知の未知によるデータバイアスを減らし自然な行動を引き出すための予備研究と教訓を共有する。
原題: Considerations for Minimizing Data Collection Biases for Eliciting Natural Behavior in Human-Robot Interaction ／ Snehesh Shrestha, Ge Gao, Cornelia Fermuller 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
マルチコンタクトMPCのための合意相補性制御
接触の発生・解消を伴う系に対し、ADMMに基づくハイブリッドMPCアルゴリズムC3を提案し、接触スケジューリングを並列化して高速に判断できるようにした。
原題: Consensus Complementarity Control for Multi-Contact MPC ／ Alp Aydinoglu, Adam Wei, Wei-Cheng Huang 他
日本語で読む → - 論文マルチエージェント強化学習機械学習
モデルベース動的シールディングによる安全で効率的なマルチエージェント強化学習
マルチエージェント強化学習において、エージェントの状態に応じて動的に分割・統合・再計算される分散型シールドをモデルベースで合成し、安全性と学習効率を両立させる手法を提案した。
原題: Model-based Dynamic Shielding for Safe and Efficient Multi-Agent Reinforcement Learning ／ Wenli Xiao, Yiwei Lyu, John Dolan
日本語で読む → - 論文LiDAR知覚ロボティクス
悪天候下におけるLiDAR知覚のサーベイ
霧・雪・雨などの悪天候がLiDARの知覚性能に与える影響と、その対策（データ整備、点群ノイズ除去、ロバスト知覚、センサフュージョン）に関する研究を整理し、課題と今後の方向性を示したサーベイ論文。
原題: Survey on LiDAR Perception in Adverse Weather Conditions ／ Mariella Dreissig, Dominik Scheuble, Florian Piewak 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
段階的接触最適化：接触陰的解法と多相ハイブリッド軌道最適化の融合
脚式ロボットの軌道最適化において、接触陰的解法と多相ハイブリッド解法を段階的に組み合わせることで、高速かつロバストな収束と最適性の向上を実現する手法を提案。
原題: Staged Contact Optimization: Combining Contact-Implicit and Multi-Phase Hybrid Trajectory Optimization ／ Michael R. Turski, Joseph Norby, Aaron M. Johnson
日本語で読む → - 論文社会的支援ロボティクスロボティクス
高齢者ケアにおける社会的支援ロボットの活用（拡張版）
高齢化社会における支援不足に対応するため、社会的支援ロボット（SAR）の受容性を高める方法を検討し、PepperとNaoを用いた2つのシナリオ例を提案した論文。
原題: Employing Socially Assistive Robots in Elderly Care (longer version) ／ Daniel Macis, Sara Perilli, Cristina Gena
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスロボティクス
ミミズ型ソフトロボットの移動と障害物回避
ミミズの移動機構を模した多関節ソフトロボットを開発し、空気圧駆動と自己受容センシングにより複雑環境での移動とリアルタイム障害物回避を実現した。
原題: Locomotion and Obstacle Avoidance of a Worm-like Soft Robot ／ Sean Even, Yasemin Ozkan-Aydin
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