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 →- 論文自動運転制御
自動運転における車両状態推定と予測
ラウンドアバウトを対象に、UKFによる車両状態推定とチェンジポイント検出に基づく運転行動予測を組み合わせ、軌道推定手法を提案・評価した。
原題: Vehicle State Estimation and Prediction ／ Xinchen Li, Levent Guvenc, Bilin Aksun-Guvenc
日本語で読む → - 論文社会的支援ロボットロボティクス
社会参加型設計ワークショップから見る実環境での意思決定を行う社会的支援ロボット
30名参加の5回の参加型設計ワークショップを通じ、実環境で社会的支援ロボットが意思決定する際の課題と設計指針を5つの方向性として整理した。
原題: Socially Assistive Robots as Decision Makers in the Wild: Insights from a Participatory Design Workshop ／ Eshtiak Ahmed, Laura Cosio, Juho Hamari 他
日本語で読む → - 論文UAV/ブロックチェーン/位置証明ロボティクス
アリスは本当に不思議の国にいるのか？Hyperledger Fabricブロックチェーンを用いたUAVのUWBベース位置証明
UAVの位置情報のなりすましを防ぐため、許可型ブロックチェーンHyperledger FabricとUWB測距を組み合わせ、地上インフラとの通信でUAVの身元と位置を同時に証明する手法を提案した。
原題: Is Alice Really in Wonderland? UWB-Based Proof of Location for UAVs with Hyperledger Fabric Blockchain ／ Lei Fu, Paola Torrico Morón, Jorge Peña Queralta 他
日本語で読む → - 論文占有グリッドマップ融合ロボティクス
交通のライブデジタルツインに向けたエビデンシャル占有グリッドマップの統合位置合わせと融合
複数の自動運転車から得られるエビデンシャル占有グリッドマップを、深層ニューラルネットワークを用いて位置合わせと融合を同時に行い、交通のライブデジタルツインを生成する手法を提案した。
原題: Combined Registration and Fusion of Evidential Occupancy Grid Maps for Live Digital Twins of Traffic ／ Raphael van Kempen, Laurenz Adrian Heidrich, Bastian Lampe 他
日本語で読む → - 論文海洋ロボティクスロボティクス
リアルタイム自律型グライダー航法ソフトウェア
海流予測に基づいてウェイポイントを生成し、水中グライダーの自律航行を支援するリアルタイムソフトウェアGENIoS Pythonを開発した。
原題: Real-time Autonomous Glider Navigation Software ／ Ruochu Yang, Mengxue Hou, Chad Lembke 他
日本語で読む → - 論文運動計画ロボティクス
不確実性下の運動計画のための情報に基づくバッチ信念木
運動とセンシングの不確実性下での運動計画問題を、決定論的計画とグラフ探索に分割し、情報に基づくヒューリスティックを用いて信念木を成長させるアルゴリズムIBBTを提案。
原題: IBBT: Informed Batch Belief Trees for Motion Planning Under Uncertainty ／ Dongliang Zheng, Panagiotis Tsiotras
日本語で読む → - 論文安全制御/人ロボット協調ロボティクス
不確実性推定を伴う適応的安全臨界制御による人とロボットの協調
人間の予測不能な動きに対応するため、不確実性推定と安全臨界制御を組み合わせ、衝突回避と経路追従を切り替える制御フレームワークを提案し、7自由度マニピュレータのシミュレーションで検証した。
原題: Adaptive Safety-critical Control with Uncertainty Estimation for Human-robot Collaboration ／ Dianhao Zhang, Mien Van, Stephen Mcllvanna 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
TacGNN：視覚なしで触覚によるハンド内操作を学習するブラインドロボット
触覚信号から物体状態を推定するグラフニューラルネットワークTacGNNを提案し、視覚を使わずにロボットハンドがハンド内で物体を操作する強化学習を実現した。
原題: TacGNN:Learning Tactile-based In-hand Manipulation with a Blind Robot ／ Linhan Yang, Bidan Huang, Qingbiao Li 他
日本語で読む → - 論文姿勢予測画像認識
不確実性を考慮した信頼性の高い人間姿勢予測
人間の姿勢予測のための統一ベンチマークとライブラリを構築し、偶然的不確実性と認識的不確実性をモデル化することで予測性能と信頼性を向上させた研究。
原題: Toward Reliable Human Pose Forecasting with Uncertainty ／ Saeed Saadatnejad, Mehrshad Mirmohammadi, Matin Daghyani 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
卓上物体再配置における一時バッファ数の最小化：計算複雑性、高速アルゴリズムと応用
卓上で物体を掴み直して並べ替える際に必要な一時置き場（ランニングバッファ）の最小数を依存グラフ上で求める問題を解析し、NP困難性を示すとともに、100個超の物体にも対応できる厳密アルゴリズムを開発した。
原題: Minimizing Running Buffers for Tabletop Object Rearrangement: Complexity, Fast Algorithms, and Applications ／ Kai Gao, Si Wei Feng, Baichuan Huang 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
意図発見による把持学習と難環境への応用
実演から潜在的な意図を抽出し、自己探索を通じて多様で堅牢な把持方策を学習する手法を提案。シミュレーションから実世界へのゼロショット汎化を実現した。
原題: Learn to Grasp via Intention Discovery and its Application to Challenging Clutter ／ Chao Zhao, Chunli Jiang, Junhao Cai 他
日本語で読む → - 論文自動運転知覚画像認識
車両安全マネジメントシステム
YOLOとステレオビジョンを組み合わせて前方車両を検出・距離推定し、後続車に安全な追い越し距離を色光で知らせるリアルタイム追い越し支援システムを提案した。
原題: Vehicle Safety Management System ／ Chanthini Bhaskar, Bharath Manoj Nair, Dev Mehta
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
回転関節を持つ物体の適応的マニピュレーション学習：多様なキャビネット扉開けへの応用
深層強化学習を用いて、非構造環境で回転関節を持つ物体（キャビネットの扉）を適応的に操作するフレームワークを提案し、シミュレーションから実世界への転移を実現した。
原題: Learning adaptive manipulation of objects with revolute joint: A case study on varied cabinet doors opening ／ Hongxiang Yu, Dashun Guo, Zhongxiang Zhou 他
日本語で読む → - 論文説明可能AIロボティクス
対比的な行動要約による自律ロボット能力の伝達
連続状態・行動空間に対応した適応的探索で、複数の自律エージェントの能力差を人間が理解しやすい対比的な行動要約を生成する手法を提案し、ユーザー研究で有効性を検証した。
原題: Conveying Autonomous Robot Capabilities through Contrasting Behaviour Summaries ／ Peter Du, Surya Murthy, Katherine Driggs-Campbell
日本語で読む → - 論文遠隔操作ロボットロボティクス
リチウムイオン電池の再利用・リサイクルに向けた遠隔操作ロボットによるEVバッテリー分解
電気自動車用バッテリーの分解作業を遠隔操作ロボットで行うため、従来の非対称なハプティックマスタースレーブ系と同一構成のコボット系を比較し、作業時間と成功率を評価した。
原題: Towards Reuse and Recycling of Lithium-ion Batteries: Tele-robotics for Disassembly of Electric Vehicle Batteries ／ Jamie Hathaway, Abdelaziz Shaarawy, Cansu Akdeniz 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
センサベースのロボット計画と制御：明瞭性と知覚可能性の導入
情報エントロピーに基づく「明瞭性」という指標を導入し、動的カバレッジ制御や情報経路計画への応用を示す。また、環境の「知覚可能性」を定義し、到達可能性解析とCBFベース制御で計算負荷を削減する手法を提案する。
原題: Sensor-based Planning and Control for Robotic Systems: Introducing Clarity and Perceivability ／ Devansh R Agrawal, Dimitra Panagou
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
オドメトリ・UWB測距・空間検出を統合したマルチロボット相対位置推定
パーティクルフィルタでオドメトリとUWB測距、協調的な物体検出を統合し、複数ロボット間の相対位置を高精度に推定する手法を提案・実機検証した。
原題: Fusing Odometry, UWB Ranging, and Spatial Detections for Relative Multi-Robot Localization ／ Xianjia Yu, Iacopo Catalano, Paola Torrico Morón 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
MOTLEE: 位置推定誤差を解消する分散型モバイル多対象追跡
移動ロボット群が位置推定誤差のある環境で協調して動く物体を追跡する分散型アルゴリズムを提案し、3台のロボットで4人を追跡する実機実験で有効性を示した。
原題: MOTLEE: Distributed Mobile Multi-Object Tracking with Localization Error Elimination ／ Mason B. Peterson, Parker C. Lusk, Jonathan P. How
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
SwarmGear: 再構成可能なリーダードローンと仮想インピーダンスリンクを用いた異種ドローン群によるマルチロボット検査
地上移動可能な脚付きリーダードローンと仮想インピーダンスリンクで編隊を維持する異種ドローン群を提案し、検査タスクでの有効性を実験的に示した。
原題: SwarmGear: Heterogeneous Swarm of Drones with Reconfigurable Leader Drone and Virtual Impedance Links for Multi-Robot Inspection ／ Zhanibek Darush, Mikhail Martynov, Aleksey Fedoseev 他
日本語で読む → - 論文外骨格ロボティクス
意図推定と決定理論を用いた準受動型股関節外骨格による持ち上げ動作支援
準受動型股関節外骨格の3つの制御器を比較し、意図推定と決定理論を組み合わせた拡張制御器がスクワットや前屈動作を識別して支援できることをユーザー研究で示した。
原題: Using Intent Estimation and Decision Theory to Support Lifting Motions with a Quasi-Passive Hip Exoskeleton ／ Thomas Callens, Vincent Ducastel, Joris De Schutter 他
日本語で読む → - 論文強化学習ロボティクス
視程外空戦のための自律エージェント：深層強化学習によるアプローチ
深層強化学習を用いて視程外空戦シミュレーションで行動するエージェントを開発し、自己対戦による新戦術の生成や実パイロットとの性能比較を目指す。
原題: Autonomous Agent for Beyond Visual Range Air Combat: A Deep Reinforcement Learning Approach ／ Joao P. A. Dantas, Marcos R. O. A. Maximo, Takashi Yoneyama
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
いつ再計画すべきか？深層強化学習を用いた自律ナビゲーションのための適応的再計画戦略
自律移動ロボットの経路再計画のタイミングを深層強化学習で適応的に決定する手法を提案し、従来の戦略と同等以上の性能を実現した。
原題: When to Replan? An Adaptive Replanning Strategy for Autonomous Navigation using Deep Reinforcement Learning ／ Kohei Honda, Ryo Yonetani, Mai Nishimura 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
経路計画と衝突判定のためのエンドツーエンド深層学習フレームワーク：ビンピッキングへの応用
経路計画と衝突判定を同時に行うPPCNetを提案し、模倣学習で訓練してビンピッキングに応用、従来手法より大幅な性能向上を実現した。
原題: End-to-end deep learning-based framework for path planning and collision checking: bin picking application ／ Mehran Ghafarian Tamizi, Homayoun Honari, Aleksey Nozdryn-Plotnicki 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
ClusterFusion: UAVクラスタのためのリアルタイム相対測位と高密度再構成
複数のUAVが協調して相対測位を行い、スケールドリフトを抑えながら大規模な高密度点群マップをリアルタイムで再構成・融合するフレームワークを提案した。
原題: ClusterFusion: Real-time Relative Positioning and Dense Reconstruction for UAV Cluster ／ Yifei Dong, Shuhui Bu, Kun Li 他
日本語で読む → - 論文強化学習/ナビゲーションロボティクス
FastRLAP: 深層強化学習と自律練習による高速走行学習システム
小型RCカーが実世界で自律的に強化学習を行い、20分未満の訓練で攻撃的な走行スキルを獲得するシステムを提案。
原題: FastRLAP: A System for Learning High-Speed Driving via Deep RL and Autonomous Practicing ／ Kyle Stachowicz, Dhruv Shah, Arjun Bhorkar 他
日本語で読む → - 論文跳躍・移動ロボットロボティクス
振り子駆動の脚なしローリング跳躍ロボット
振り子で重心を移動させて車輪を転がし、最大2.5体長の高さと6体長以上の距離を跳ぶ小型ロボットを開発し、動力学モデルで挙動を再現した。
原題: A Pendulum-Driven Legless Rolling Jumping Robot ／ Jake Buzhardt, Prashanth Chivkula, Phanindra Tallapragada
日本語で読む → - 論文計画AI
LLM+P：大規模言語モデルに最適計画能力を付与するフレームワーク
自然言語の計画問題をPDDLに変換し古典的プランナーで最適解を求めて自然言語に戻すことで、LLMの長期計画の弱点を補う手法を提案。
原題: LLM+P: Empowering Large Language Models with Optimal Planning Proficiency ／ Bo Liu, Yuqian Jiang, Xiaohan Zhang 他
日本語で読む → - 論文動的物体検出ロボティクス
Dynablox: 複雑環境における多様な動的物体のリアルタイム検出
オンラインマッピングに基づき、センシングや状態推定の限界を考慮して高信頼度の自由空間を推定することで、外観に依存せず多様な動的物体をリアルタイム検出する手法を提案。
原題: Dynablox: Real-time Detection of Diverse Dynamic Objects in Complex Environments ／ Lukas Schmid, Olov Andersson, Aurelio Sulser 他
日本語で読む → - 論文マルチモーダルHRIロボティクス
タスク指向マルチモーダル協調作業のためのエンドツーエンド人間シミュレータ
言語・指差し・触覚的動作を扱うマルチモーダルなユーザシミュレータをニューラルネットで構築し、強化学習エージェントの協調タスク訓練を可能にした。限られたデータを補うマルチモーダルデータ拡張手法も提案。
原題: An End-to-End Human Simulator for Task-Oriented Multimodal Human-Robot Collaboration ／ Afagh Mehri Shervedani, Siyu Li, Natawut Monaikul 他
日本語で読む → - 論文軌道予測ロボティクス
計画に着想を得た階層的軌道予測による自動運転
自動運転の軌道予測において、経路と速度の意図を階層的に分解して選択する新しいフレームワークを提案し、不完全な高精度地図下でも頑健な予測を実現した。
原題: Planning-inspired Hierarchical Trajectory Prediction for Autonomous Driving ／ Ding Li, Qichao Zhang, Zhongpu Xia 他
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