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 → - 論文捜索救助モデリングcs.OH
ヘリコプターによる海上捜索救助の有効掃引幅をVDMでモデル化
海上でのヘリコプター捜索における有効掃引幅をVDMでモデル化し、ドローンへの予測を目指したが、公開表との差異から抽象度の見直しが必要と判明した。
原題: Modelling Maritime SAR Effective Sweep Widths for Helicopters in VDM ／ Alexander Sulaiman, Ken Pierce
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 → - 論文歩行ロボティクス
複数Lyapunov解析による多領域二足歩行のハイブリッドモデルに対する大域位置追従制御の安定性保証
多領域二足歩行のハイブリッドモデルに対し、複数Lyapunov解析を用いて大域位置追従制御を安定化させる手法を提案し、ROBOTIS OP3のシミュレーションで有効性を示した。
原題: Provably Stabilizing Global-Position Tracking Control for Hybrid Models of Multi-Domain Bipedal Walking via Multiple Lyapunov Analysis ／ Yuan Gao, Kentaro Barhydt, Christopher Niezrecki 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 → - 論文群制御cs.MA
エージェント損失に適応するマルチエージェント巡回アルゴリズム
ボロノイ分割を利用し、最小限の通信でエージェントの損失に適応できる巡回アルゴリズムを提案し、性能保証を提供するとともに、ROS2を用いた実機・シミュレーションで有効性を示した。
原題: Attrition-Aware Adaptation for Multi-Agent Patrolling ／ Anthony Goeckner, Xinliang Li, Ermin Wei 他
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 → - 論文ヒューマンロボットインタラクションロボティクス
LIMIT: 情報伝達を最大化するインターフェースの学習
人間の行動と伝達情報の相関を最大化する信号を選ぶことで、ユーザーに適応しモダリティに依存しない共適応インターフェースを学習する手法LIMITを提案。
原題: LIMIT: Learning Interfaces to Maximize Information Transfer ／ Benjamin A. Christie, Dylan P. Losey
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VLAロボティクス
自然言語によるロボットプログラミング：自律的な把持と統合されたNLP
音声コマンドを文法ベースの自然言語処理で解釈し、Franka Pandaアームでピックアンドプレースを実行する枠組みを提案・検証した。
原題: Natural Language Robot Programming: NLP integrated with autonomous robotic grasping ／ Muhammad Arshad Khan, Max Kenney, Jack Painter 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 → - 論文人間-ロボット協調ロボティクス
視覚ベースの人間-ロボット協調における動的動作計画と実行のためのNMPC-ECBFフレームワーク
視覚情報を用いた人間-ロボット協調において、非線形モデル予測制御(NMPC)と指数制御バリア関数(ECBF)を組み合わせ、安全かつリアルタイムな動作計画・実行を実現するフレームワークを提案した。
原題: An NMPC-ECBF Framework for Dynamic Motion Planning and Execution in vision-based Human-Robot Collaboration ／ Dianhao Zhang, Mien Van, Pantelis Sopasakis 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
ERRA: 長期的言語条件付きマニピュレーションタスクのための身体性表現・推論アーキテクチャ
大規模言語モデルによる粗い推論とマルコフ決定過程による細かい推論を組み合わせ、ロボットが長期的な言語指示マニピュレーションタスクを分解して実行できる身体性学習アーキテクチャを提案。
原題: ERRA: An Embodied Representation and Reasoning Architecture for Long-horizon Language-conditioned Manipulation Tasks ／ Chao Zhao, Shuai Yuan, Chunli Jiang 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
ロボットグリッパーの概観
手術用からソフトハンドまで、様々なロボットグリッパーの設計・機能・制御性を分類し、自律ロボットの普及に伴うグリッパー設計の重要性を論じたレビュー。
原題: An Overview of Robotic Grippers ／ Mr Thomas J. Cairnes, Mr Christopher J. Ford, Dr Efi Psomopoulou 他
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクス/強化学習ロボティクス
Tracker: 薄型マッキベン筋を装着した人間の指の追従制御のためのモデルベース強化学習
薄型マッキベン筋を装着した人間の指の関節を目標軌道に追従させるため、DreamerV2を拡張したモデルベース強化学習手法Trackerを提案し、PIDより約81%小さい誤差を達成した。
原題: Tracker: Model-based Reinforcement Learning for Tracking Control of Human Finger Attached with Thin McKibben Muscles ／ Daichi Saito, Eri Nagatomo, Jefferson Pardomuan 他
日本語で読む → - 論文ドローン配送ロボティクス
スマートシティにおけるドローン配送の最適化
スマートシティのスカイウェイ網での配送経路をサービス合成問題として再定式化し、見通しヒューリスティックに基づく文脈考慮型アルゴリズムで準最適な配送サービスを選定・合成する手法を提案した。
原題: Optimizing Drone Delivery in Smart Cities ／ Babar Shahzaad, Balsam Alkouz, Jermaine Janszen 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
カバレッジ移動マニピュレーションタスクのためのベース配置最適化
作業空間をスケール状円盤で表現してタスク制約とベース配置を分離し、到達性マップと多目的最適化でカバレッジ・操作容易性・時間コストを同時に最適化する手法を提案した論文。
原題: Base Placement Optimization for Coverage Mobile Manipulation Tasks ／ Huiwen Zhang, Kai Mi, Zhijun Zhang
日本語で読む → - 論文物体ナビゲーションロボティクス
MOPA: PointGoalエージェントを用いたモジュラー物体ナビゲーション
物体ナビゲーションを物体検出・地図構築・探索・ナビゲーションの4モジュールに分割し、事前学習済みPointGoalエージェントを再利用することで効率的に実現する手法を提案。
原題: MOPA: Modular Object Navigation with PointGoal Agents ／ Sonia Raychaudhuri, Tommaso Campari, Unnat Jain 他
日本語で読む → - 論文医療ロボティクスロボティクス
脳外科手術のための自動ロボット術中超音波
脳腫瘍摘出術中の術中超音波スキャンを自動化するロボットフレームワークを開発し、軟組織模擬脳ファントムで検証した。
原題: Automated robotic intraoperative ultrasound for brain surgery ／ Michael Dyck, Alistair Weld, Julian Klodmann 他
日本語で読む → - 論文エッジAIロボティクス
省エネ自動運転サービスのための近似エッジAIに関する調査
自動運転サービスの省エネ化に向けて、車載通信・近似計算・エッジAI技術と公開データセットを初めて体系的に調査・比較したサーベイ。
原題: A Survey on Approximate Edge AI for Energy Efficient Autonomous Driving Services ／ Dewant Katare, Diego Perino, Jari Nurmi 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
ロボットマニピュレーションのための陰影からの形状復元
低角度の指向性照明を制御してテーブル上の物体の表面法線と奥行き不連続を高精度に推定し、把持・変形計測・姿勢推定・追跡に活用する手法を提案した。
原題: Shape from Shading for Robotic Manipulation ／ Arkadeep Narayan Chaudhury, Leonid Keselman, Christopher G. Atkeson
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 → - 論文マニピュレーションロボティクス
微分可能なタスク割り当てと動作計画
タスクプリミティブを陽に列挙せず、非線形最適化問題の解として行動を暗黙的に表現する微分可能なタスク・動作計画手法を提案し、マニピュレータのピック&プレイスで有効性を検証した。
原題: Differentiable Task Assignment and Motion Planning ／ Jimmy Envall, Roi Poranne, Stelian Coros
日本語で読む → - 論文VIO/SLAMロボティクス
分散ブロック座標移動ホライズン推定による2D視覚慣性オドメトリSLAM
ランドマークごとに並列化可能なバンドル調整に基づく分散ブロック座標非線形移動ホライズン推定を用いた視覚慣性SLAMを提案し、シミュレーションで軌道形状による推定性能の違いを検証した。
原題: Distributed Block Coordinate Moving Horizon Estimation for 2D Visual-Inertial-Odometry SLAM ／ Emilien Flayac, Iman Shames
日本語で読む → - 論文ループ検出ロボティクス
FinderNet: 6自由度分離における点群のデータ拡張不要な正規化支援ループ検出・閉ループ技術
LiDAR点群のループ検出と閉ループを高精度化するため、共通の地面平面で点群を正規化し、DEM風画像に変換して学習する手法を提案。データ効率とロバスト性が向上し、点群を830倍以上圧縮可能。
原題: FinderNet: A Data Augmentation Free Canonicalization aided Loop Detection and Closure technique for Point clouds in 6-DOF separation ／ Sudarshan S Harithas, Gurkirat Singh, Aneesh Chavan 他
日本語で読む → - 論文言語条件付き操作AI
ARNOLD: 実環境3Dシーンにおける連続状態を考慮した言語接地型タスク学習ベンチマーク
物体の連続的な状態を扱う言語指示タスクのベンチマークARNOLDを提案し、既存の言語条件付き操作モデルが新しい目標状態やシーン・物体への汎化に苦戦することを示した。
原題: ARNOLD: A Benchmark for Language-Grounded Task Learning With Continuous States in Realistic 3D Scenes ／ Ran Gong, Jiangyong Huang, Yizhou Zhao 他
日本語で読む → - 論文説明可能強化学習機械学習
報酬分解による高レベルなロボット説明の再検討
強化学習ロボットの行動を、抽象化された行動空間と報酬分解を組み合わせて、物体属性に基づく高レベルで曖昧さのない説明を生成する枠組みを提案した。
原題: A Closer Look at Reward Decomposition for High-Level Robotic Explanations ／ Wenhao Lu, Xufeng Zhao, Sven Magg 他
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