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 → - 論文群制御ロボティクス
凸環境における多対多到達回避ゲームのための効率的オンライン最適化による協調防衛配置
凸環境での多対多到達回避ゲームにおいて、攻撃者の戦略を事前に知らずにできるだけ多く迎撃するため、防衛ロボットの連合形成と配置をオンライン凸計画と階層的反復法で交互に最適化する手法を提案した。
原題: Coordinated Defense Allocation in Reach-Avoid Scenarios with Efficient Online Optimization ／ Junwei Liu, Zikai Ouyang, Jiahui Yang 他
日本語で読む → - 論文安全制御ロボティクス
微分可能最適化に基づく制御バリア関数を用いた安全ナビゲーションと障害物回避
微分可能最適化で計算したスケーリング係数を用いて制御バリア関数を系統的に定義し、移動ロボットとマニピュレータの障害物回避を実現した。
原題: Safe Navigation and Obstacle Avoidance Using Differentiable Optimization Based Control Barrier Functions ／ Bolun Dai, Rooholla Khorrambakht, Prashanth Krishnamurthy 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VLA機械学習
効率的なオンライン方策適応のためのハイパー決定トランスフォーマー
決定トランスフォーマーにハイパーネットワークで初期化される適応モジュールを追加し、少数のデモンストレーションから未知の物体操作タスクに効率的に適応できるようにした。
原題: Hyper-Decision Transformer for Efficient Online Policy Adaptation ／ Mengdi Xu, Yuchen Lu, Yikang Shen 他
日本語で読む → - 論文品質多様性最適化cs.NE
運任せは禁物：不確実な領域における品質多様性解の再現性向上
品質多様性アルゴリズムの解の再現性を高めるプラグアンドプレイモジュールARIAを提案し、ノイズ下でもアーカイブの品質と多様性を50%以上改善した。
原題: Don't Bet on Luck Alone: Enhancing Behavioral Reproducibility of Quality-Diversity Solutions in Uncertain Domains ／ Luca Grillotti, Manon Flageat, Bryan Lim 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
戦闘ニーズからロボット駆動まで：完全迅速統合群知能ソリューション
都市戦闘向けに、250台以上の異種エージェントを統合し、仮想と物理を組み合わせた群ロボットシステムRISEを開発し、実戦訓練場で実証した。
原題: From Warfighting Needs to Robot Actuation: A Complete Rapid Integration Swarming Solution ／ Eugene M. Taranta, Adam Seiwert, Anthony Goeckner 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
配置制約を利用した汎用的なタスク指向ピッキングのシンプルなアプローチ
把持検出に配置制約を組み込むことで、再学習なしに様々な下流タスクや環境変化に対応できる汎用的なピック・プレース枠組みを提案した。
原題: A Simple Approach for General Task-Oriented Picking using Placing constraints ／ Jen-Wei Wang, Lingfeng Sun, Xinghao Zhu 他
日本語で読む → - 論文遠隔操作ロボティクス
水中ロボット遠隔操作のための最適なヒューマンロボットインターフェース設計に向けて
人間の身体動作を水中ロボットの制御コマンドに変換する遠隔操作インターフェースを提案し、スマホ搭載HMDを用いた被験者実験で最適な変換が直感的で自然であることを示した。
原題: Towards Optimal Human-Robot Interface Design Applied to Underwater Robotics Teleoperation ／ Paulo Padrao, Jose Fuentes, Tero Kaarlela 他
日本語で読む → - 論文案内ロボットロボティクス
個人差に適応する案内ロボットシステム
深層学習で人間の動きとロボットの動態を予測し、歩行速度などの個人差に適応して案内するシステムを四足歩行ロボットに実装した。
原題: BVIP Guiding System with Adaptability to Individual Differences ／ Yibo Zhou, Dongfei Cui, Xiangming Dong 他
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 → - 論文ニューロモーフィック/姿勢推定ロボティクス
クアッドロータ搭載ニューロモーフィック姿勢推定
6自由度IMUデータからクアッドロータのピッチ・ロール角を推定するスパイキングニューラルネットワークを提案し、Loihiプロセッサ上で実機飛行に成功した。
原題: Neuromorphic computing for attitude estimation onboard quadrotors ／ Stein Stroobants, Julien Dupeyroux, Guido C. H. E. de Croon
日本語で読む → - 論文HRIHCI
HRI研究はWEIRDだけでなく「不気味」？ 人間とロボットの相互作用研究における多様性の系統的レビュー
HRI研究の参加者がWEIRD（西洋・教育・産業・富裕・民主）に偏り、性別・人種・年齢・障害など多様性の軸でも限定的・不明瞭・誤った表現があることを、2006-2022年の主要会議論文749件の系統的レビューで明らかにした。
原題: Not Only WEIRD but "Uncanny"? A Systematic Review of Diversity in Human-Robot Interaction Research ／ Katie Seaborn, Giulia Barbareschi, Shruti Chandra
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
e-Bikeモーター組立：フレキシブル生産のための高度ロボットマニピュレーション
e-Bikeモーター組立を題材に、現場で教示可能な知覚・スキル学習・タスク順序・オンライン適応を統合した適応型ロボット組立フレームワークを提案・実証した。
原題: The e-Bike Motor Assembly: Towards Advanced Robotic Manipulation for Flexible Manufacturing ／ Leonel Rozo, Andras G. Kupcsik, Philipp Schillinger 他
日本語で読む → - 論文深度補完画像認識
物体意味論が深度補完を助ける：航空深度補完へのマルチタスクアプローチ
UAVの深度補完と物体検出を単一パスで同時実行するエンコーダ中心のマルチタスク学習モデルを提案し、物体検出が学習した意味情報を活用して欠損深度を補完することで、特に不完全な入力時に単一タスクを上回る性能を示した。
原題: Object Semantics Give Us the Depth We Need: Multi-task Approach to Aerial Depth Completion ／ Sara Hatami Gazani, Fardad Dadboud, Miodrag Bolic 他
日本語で読む → - 論文パラレルマニピュレータロボティクス
外部計量を用いた3-RPRマニピュレータの特異点距離計算
3-RPRパラレルマニピュレータの特異点までの距離を測る外部計量を提案し、数値代数幾何学を用いて最近傍特異点を求める手法を開発した。
原題: Singularity Distance Computations for 3-RPR Manipulators Using Extrinsic Metrics ／ Aditya Kapilavai, Georg Nawratil
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 → - 論文強化学習機械学習
行動制約付きロボティクス制御のためのActor-Critic強化学習アルゴリズムのベンチマーク
行動制約を課した強化学習アルゴリズムを複数のロボット制御環境で比較評価し、単純なベースラインの有効性など意外な知見を示したベンチマーク研究。
原題: Benchmarking Actor-Critic Deep Reinforcement Learning Algorithms for Robotics Control with Action Constraints ／ Kazumi Kasaura, Shuwa Miura, Tadashi Kozuno 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
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