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 →- 論文制御ロボティクス
計算トルク制御器の設計と調整：入門とMatlab例
完全駆動型ロボットの軌道追従のための計算トルク制御法を紹介し、フィードバック線形化による設計とゲイン調整法を解説、Matlabスクリプトを提供する。
原題: How to design, and tune, a computed torque controller: An introduction and a Matlab example ／ Lluís Ros
日本語で読む → - 論文UAVナビゲーションロボティクス
人間参加型強化学習による任意3D環境でのUAV障害物回避
大規模で複雑な3D環境において、人間が報酬関数を動的に調整するhuman-in-the-loop強化学習を用い、UAVが障害物を自動回避しながら任意の目標地点へ到達できる手法を提案した。
原題: UAV Obstacle Avoidance by Human-in-the-Loop Reinforcement in Arbitrary 3D Environment ／ Xuyang Li, Jianwu Fang, Kai Du 他
日本語で読む → - 論文新規視点合成画像認識
RePAST: 相対姿勢アテンションによるシーン表現トランスフォーマ
Transformerのアテンションにカメラ間の相対姿勢を直接注入することで、基準カメラの選び方に依存しない新規視点合成モデルを提案した。
原題: RePAST: Relative Pose Attention Scene Representation Transformer ／ Aleksandr Safin, Daniel Duckworth, Mehdi S. M. Sajjadi
日本語で読む → - 論文UAV探索計画ロボティクス
緊急対応ミッションのための自動3D探索計画に向けて
UAVを用いた緊急対応における3D環境での探索計画を自動化する統合フレームワークを提案し、衝突回避やエネルギー効率を考慮した探索軌道を生成する。
原題: Towards Automated 3D Search Planning for Emergency Response Missions ／ Savvas Papaioannou, Panayiotis Kolios, Theocharis Theocharides 他
日本語で読む → - 論文位置推定ロボティクス
FM-Loc: 基盤モデルを活用した視覚ベース位置推定の改善
GPT-3とCLIPを組み合わせ、物体検出と部屋ラベル推定からシーン記述子を生成し、訓練なしで環境変化に頑健な画像ベース位置推定を実現した。
原題: FM-Loc: Using Foundation Models for Improved Vision-based Localization ／ Reihaneh Mirjalili, Michael Krawez, Wolfram Burgard
日本語で読む → - 論文イベントカメラ/キャッチングロボティクス
EV-Catcher: 低遅延イベントベースニューラルネットワークによる高速物体キャッチング
イベントカメラと軽量なイベント表現BEHIを用いて、最大13m/sで飛来するピンポン球の着弾位置をリアルタイム推定し、組み込み向け計算機上で81%の成功率で捕球するシステムを実現した。
原題: EV-Catcher: High-Speed Object Catching Using Low-latency Event-based Neural Networks ／ Ziyun Wang, Fernando Cladera Ojeda, Anthony Bisulco 他
日本語で読む → - 論文車両制御ロボティクス
適応モデル予測制御と直接ヨーモーメント制御による分散駆動電気自動車の経路追従とヨー安定性の協調制御
分散駆動電気自動車の経路追従精度とヨー安定性を両立するため、適応モデル予測制御と直接ヨーモーメント制御を階層的に統合した協調制御戦略を提案し、シミュレーションで有効性を示した。
原題: Coordinated Control of Path Tracking and Yaw Stability for Distributed Drive Electric Vehicle Based on AMPC and DYC ／ Dongmei Wu, Yuying Guan, Xin Xia 他
日本語で読む → - 論文群制御cs.MA
マルチエージェントシステムの多層連続体変形最適化
大規模マルチエージェントシステムの安全で効率的な連続体変形を実現するため、リーダー・フォロワー多層階層最適化フレームワークを提案し、二次計画問題として定式化した。
原題: Multi-Layer Continuum Deformation Optimization of Multi-Agent Systems ／ Harshvardhan Uppaluru, Hossein Rastgoftar
日本語で読む → - 論文遠隔操作ロボティクス
遠隔操作移動ロボットナビゲーションにおける操作者意図認識のための教師あり機械学習アプローチ
ロボットのセンサデータから操作者のナビゲーション意図をオンラインで推定する教師あり機械学習手法を提案し、模擬環境での実験で有効性を示した。
原題: A Supervised Machine Learning Approach to Operator Intent Recognition for Teleoperated Mobile Robot Navigation ／ Evangelos Tsagkournis, Dimitris Panagopoulos, Giannis Petousakis 他
日本語で読む → - 論文力制御機械学習
直列弾性アクチュエータの力制御のためのリアルタイムモデルフリー深層強化学習
直列弾性アクチュエータの力制御において、モデルフリー深層強化学習（PPO）を実機で訓練し、PID制御より優れた追従性能と安定性を実現した。
原題: Real-Time Model-Free Deep Reinforcement Learning for Force Control of a Series Elastic Actuator ／ Ruturaj Sambhus, Aydin Gokce, Stephen Welch 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
狭所環境におけるロボットマニピュレータ向けハイブリッドタスク拘束プランナ
冗長ロボットアームの動作計画において、関節空間とヌル空間の両方で最適化を行うハイブリッド手法を提案し、狭所での研磨作業で軌道品質を改善した。
原題: Hybrid Task Constrained Planner for Robot Manipulator in Confined Environment ／ Yifan Sun, Weiye Zhao, Changliu Liu
日本語で読む → - 論文アシストロボットロボティクス
日常生活支援のためのモバイルバランス支援ロボットにおける優雅なユーザ追従制御
家庭でのリハビリと日常生活動作支援を行うバランス支援ロボットMRBAを開発し、人間の意図を推定するオブザーバと外乱抑制付きLQR制御による滑らかな追従制御を提案・シミュレーション検証した。
原題: Graceful User Following for Mobile Balance Assistive Robot in Daily Activities Assistance ／ Yifan Wang, Meng Yuan, Lei Li 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
視覚移動制御のためのニューラルボリュメトリックメモリ
単眼深度カメラを用いた脚式ロボットの不整地移動において、3D世界のSE(3)同変性を考慮した幾何学的メモリを導入し、過去の観測から足元の地形を推定する手法を提案した。
原題: Neural Volumetric Memory for Visual Locomotion Control ／ Ruihan Yang, Ge Yang, Xiaolong Wang
日本語で読む → - 論文医療ロボティクスロボティクス
血管内ガイドワイヤ操作を自動化するAIエージェント
3D CTA画像から患者固有の血管形状を構築し、血管内ガイドワイヤ操作を自動制御するAIエージェントを学習するスケーラブルなパイプラインを提案した。
原題: AI-based Agents for Automated Robotic Endovascular Guidewire Manipulation ／ Young-Ho Kim, Èric Lluch, Gulsun Mehmet 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
再構成可能な足設計・マルチモーダル接触センシング・地形分類を統合した二足歩行
生物に倣った足裏センサ群と地形分類を組み合わせ、足の関節を制御して不整地での接地と安定性を高める二足歩行フレームワークを提案した。
原題: Integrating Reconfigurable Foot Design, Multi-modal Contact Sensing, and Terrain Classification for Bipedal Locomotion ／ Ted Tyler, Vaibhav Malhotra, Adam Montague 他
日本語で読む → - 論文群制御制御
時相論理仕様からの群れフォーメーション制御の自動合成
時相論理で与えられた複雑なタスク仕様を満たすよう、マルチロボット群れのフォーメーション制御器を自動合成するフレームワークを提案し、シミュレーションで検証した。
原題: Automated Formation Control Synthesis from Temporal Logic Specifications ／ Shuhao Qi, Zengjie Zhang, Sofie Haesaert 他
日本語で読む → - 論文協働ロボットロボティクス
映画撮影における協働ロボットの活用可能性
映画撮影の専門家3名へのインタビューとロボットシステムのデモを通じ、撮影支援ロボットの設計・導入・利用に影響する要因を明らかにした。
原題: Exploring the Use of Collaborative Robots in Cinematography ／ Pragathi Praveena, Bengisu Cagiltay, Michael Gleicher 他
日本語で読む → - 論文人間-ロボットインタラクションロボティクス
サロゲートモデル支援による人間-ロボットインタラクションシナリオの生成
人間とロボットの相互作用タスクにおいて、人間とロボットの行動を予測するサロゲートモデルを導入し、計算コストを抑えつつ多様で困難なシナリオを効率的に生成する手法を提案した。
原題: Surrogate Assisted Generation of Human-Robot Interaction Scenarios ／ Varun Bhatt, Heramb Nemlekar, Matthew C. Fontaine 他
日本語で読む → - 論文HRIロボティクス
人とロボットの非言語コミュニケーション：コミュニケーション学の視点
コミュニケーション学の知見に基づき、五感に対応する非言語的手がかりをロボット設計に取り入れる枠組みを提案し、ロボットに「生きている感」や社会的主体性を与える可能性を論じたポジションペーパー。
原題: Nonverbal Cues in Human-Robot Interaction: A Communication Studies Perspective ／ Jacqueline Urakami, Katie Seaborn
日本語で読む → - 論文安全制御ロボティクス
ISO/TS 15066制約を満たすためのエネルギータンクベース制御フレームワーク
協働ロボットの安全規格ISO/TS 15066が課すエネルギー上限を、保守的な仮定を置かずに直接満たすエネルギータンクベースの制御手法を提案し、シミュレーションで検証した。
原題: Energy Tank-based Control Framework for Satisfying the ISO/TS 15066 Constraint ／ Federico Benzi, Federica Ferraguti, Cristian Secchi
日本語で読む → - 論文LiDAR/深度推定ロボティクス
限られたショット数による近距離iToF LiDARの深度改善
単一変調周波数の少ないショット数とグレースケール画像を活用し、iToF LiDARの深度曖昧性を解消してレーザー負荷と消費電力を抑える手法を検討した。
原題: Near Field iToF LIDAR Depth Improvement from Limited Number of Shots ／ Mena Nagiub, Thorsten Beuth, Ganesh Sistu 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
学習済み把持系列ポリシーのオンライン拡張による適応性とデータ効率の向上
強化学習で得た把持系列ポリシーに動的計画法に基づく近似モデルを組み合わせ、オンラインでの木探索とロールアウトにより、少ない計算で適応性とデータ効率を改善する手法を提案。
原題: Online augmentation of learned grasp sequence policies for more adaptable and data-efficient in-hand manipulation ／ Ethan K. Gordon, Rana Soltani Zarrin
日本語で読む → - 論文自動運転シミュレーションロボティクス
知覚模倣：自動運転向け合成不要シミュレータへの試み
センサデータを合成せずに知覚モデルの出力を直接模倣することで、自動運転シミュレータを効率的に構築する手法を提案し、その有効性を評価した。
原題: Perception Imitation: Towards Synthesis-free Simulator for Autonomous Vehicles ／ Xiaoliang Ju, Yiyang Sun, Yiming Hao 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
深層強化学習による二足歩行ロボットの俊敏なサッカースキル獲得
低コスト小型ヒューマノイドロボットに深層強化学習を適用し、1対1サッカーをプレイする俊敏で安全な運動スキルをシミュレーションで学習させ、実機へゼロショット転移した。
原題: Learning Agile Soccer Skills for a Bipedal Robot with Deep Reinforcement Learning ／ Tuomas Haarnoja, Ben Moran, Guy Lever 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
身体性視覚言語計画の核心的課題
視覚と言語を組み合わせて物理環境で行動する身体性視覚言語計画（EVLP）タスクを整理し、手法・評価指標・シミュレータ・データセットを比較するとともに、今後の研究が取り組むべき核心的課題を提示したサーベイ。
原題: Core Challenges in Embodied Vision-Language Planning ／ Jonathan Francis, Nariaki Kitamura, Felix Labelle 他
日本語で読む → - 論文視点計画ロボティクス
単一の次善視点とロングテール多視点サンプリングによるワンショット視点計画の統合
未知物体の3D再構成において、1回の次善視点(NBV)取得と多視点入力で学習したSCVPネットワークを組み合わせ、高品質かつ高効率な視点計画を実現した研究。
原題: Integrating One-Shot View Planning with a Single Next-Best View via Long-Tail Multiview Sampling ／ Sicong Pan, Hao Hu, Hui Wei 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
人を覆う毛布を操作するためのグラフベース動力学モデリング手法
毛布の動力学モデルを学習し、人体の形状・姿勢情報を用いて最適化することで、寝ている人の目標部位だけを露出させるロボットマニピュレーション手法を提案した。
原題: Robust Body Exposure (RoBE): A Graph-based Dynamics Modeling Approach to Manipulating Blankets over People ／ Kavya Puthuveetil, Sasha Wald, Atharva Pusalkar 他
日本語で読む → - 論文自動実験cond-mat.mtrl-sci
NIMS-OS：材料科学におけるAIとロボット実験の閉ループを実現する自動化ソフトウェア
材料探索のためのAIとロボット実験を人手なしで連携させるPythonライブラリNIMS-OSを開発し、新規電解質の自動探索で実証した。
原題: NIMS-OS: An automation software to implement a closed loop between artificial intelligence and robotic experiments in materials science ／ Ryo Tamura, Koji Tsuda, Shoichi Matsuda
日本語で読む → - 論文運動計画制御
データ駆動型ロバスト最適化による電気自動車のエネルギー効率と安全を考慮した運動計画
過去の障害物運動データから確率的保証付きの将来占有集合を構築し、ロバスト衝突回避制約の下で電気自動車のエネルギー消費を抑える運動計画をデータ駆動型ロバスト最適化として定式化した。
原題: Data-Driven Robust Optimization for Energy-Aware Safe Motion Planning of Electric Vehicles ／ Simran Kumari, Ashish R. Hota, Siddhartha Mukhopadhyay
日本語で読む → - 論文ビジュアルサーボロボティクス
離散直交モーメントに基づく直接ビジュアルサーボ
離散直交モーメントを画像特徴量として用いることで、従来の直接ビジュアルサーボの収束領域の狭さとロバスト性の低さを改善する枠組みを提案し、シミュレーションと実機実験で有効性を示した。
原題: Direct Visual Servoing Based on Discrete Orthogonal Moments ／ Yuhan Chen, Max Q. -H. Meng, Li Liu
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