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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: 2023/3/1 ／ 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 →- 論文群制御ロボティクス
自律非ホロノミックロボットによる協調トロリー搬送システム
複数の非ホロノミックロボットが階層的自律フレームワークを用いて、荷物トロリーを協調搬送し、障害物や歩行者を避けながら実環境で動作するシステムを提案した。
原題: Collaborative Trolley Transportation System with Autonomous Nonholonomic Robots ／ Bingyi Xia, Hao Luan, Ziqi Zhao 他
日本語で読む → - 論文制御バリア関数math.OC
レート調整可能な制御バリア関数：オンライン適応のための手法とアルゴリズム
制御バリア関数の応答をオンラインで調整可能にするRT-CBFを提案し、安全性を保ちつつ参照軌道に近づける手法を開発した。
原題: Rate-Tunable Control Barrier Functions: Methods and Algorithms for Online Adaptation ／ Hardik Parwana, Dimitra Panagou
日本語で読む → - 論文行動セグメンテーション画像認識
MS-TCRNet：センサ拡張キネマティクスを用いた行動セグメンテーションのための多段時空間畳み込みリカレントネットワーク
キネマティクスデータの行動セグメンテーションのための多段時空間畳み込みリカレントネットワーク（MS-TCRNet）を提案し、幾何構造を利用したデータ拡張手法も導入して、手術手技データセットで最先端性能を達成した。
原題: MS-TCRNet: Multi-Stage Temporal Convolutional Recurrent Networks for Action Segmentation Using Sensor-Augmented Kinematics ／ Adam Goldbraikh, Omer Shubi, Or Rubin 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
事前学習済み視覚言語モデルのロボット認識行動への応用
事前学習済み視覚言語モデルを再学習せずにロボットが理解できる情報に変換し、状態・物体・アフォーダンス・関係・異常の認識に活用する5手法を整理・検証した。
原題: Robotic Applications of Pre-Trained Vision-Language Models to Various Recognition Behaviors ／ Kento Kawaharazuka, Yoshiki Obinata, Naoaki Kanazawa 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
QDP: 準静的・動的マニピュレーションプリミティブを逐次最適化する布操作学習
布操作のプリミティブにおいて、把持位置だけでなく速度や軌道などのパラメータを逐次強化学習で最適化し、シミュレーションと実機で布の展開タスクの性能を向上させた研究。
原題: QDP: Learning to Sequentially Optimise Quasi-Static and Dynamic Manipulation Primitives for Robotic Cloth Manipulation ／ David Blanco-Mulero, Gokhan Alcan, Fares J. Abu-Dakka 他
日本語で読む → - 論文UAV/障害物回避ロボティクス
動的UAVの運動学的障害物回避のための制御バリア関数：衝突円錐アプローチ
クアッドロータが運動学的障害物を回避しながら目標経路を安全に飛行するため、制御バリア関数と衝突円錐を用いた新しい制約を提案し、二次計画法による実時間実装を実現した。
原題: Control Barrier Functions in Dynamic UAVs for Kinematic Obstacle Avoidance: A Collision Cone Approach ／ Manan Tayal, Rajpal Singh, Jishnu Keshavan 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
1自由度の並進・回転切替機構を備えた高可搬・自己適応型ロボットハンド
単一アクチュエータで20kg超の把持と自己適応把持を実現するロボットハンドを提案し、負荷に応じて並進と回転を切り替える駆動系と自己ロック機構付き指の機構解析と把持試験を行った。
原題: High-payload and self-adaptive robotic hand with 1-degree-of-freedom translation/rotation switching mechanism ／ Toshihiro Nishimura, Tsubasa Muryoe, Tetsuyou Watanabe
日本語で読む → - 論文自律航行ロボティクス
浦項運河データセット：制限水域における自律航行のためのマルチモーダル海上データセット
韓国・浦項の運河や港湾を含む7.5kmの航路で、ステレオカメラやLiDAR、レーダーなど多様なセンサを用いて収集した、制限水域での自律航行研究向けのマルチモーダル海上データセットを公開した。
原題: Pohang Canal Dataset: A Multimodal Maritime Dataset for Autonomous Navigation in Restricted Waters ／ Dongha Chung, Jonghwi Kim, Changyu Lee 他
日本語で読む → - 論文模倣学習機械学習
MEGA-DAgger: 複数の不完全な専門家による模倣学習
複数の不完全な専門家から学ぶ新しいDAgger変種を提案し、危険なデモの除去と専門家間のラベル競合解決により、自動運転レースで専門家や既存手法を上回る性能を実現した。
原題: MEGA-DAgger: Imitation Learning with Multiple Imperfect Experts ／ Xiatao Sun, Shuo Yang, Mingyan Zhou 他
日本語で読む → - 論文マッピング画像認識
Uni-Fusion: 汎用的な連続マッピングフレームワーク
訓練不要の暗黙的エンコーディングで形状・色・赤外・CLIP特徴など多様な属性を連続的にマッピングする汎用フレームワークを提案。
原題: Uni-Fusion: Universal Continuous Mapping ／ Yijun Yuan, Andreas Nuechter
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
不確実性下での経路計画によるミリ波信号源の位置推定
移動ロボットがミリ波信号源を効率的に探索するため、拡張カルマンフィルタによる位置推定と信念空間での経路計画を組み合わせた手法を提案し、シミュレーションで有効性を示した。
原題: Path Planning Under Uncertainty to Localize mmWave Sources ／ Kai Pfeiffer, Yuze Jia, Mingsheng Yin 他
日本語で読む → - 論文ニューラルネットワーク/学習則cs.NE
神経回路網におけるシナプス可塑性の制御
ニューラルネットワークと非線形最適制御理論を組み合わせ、誤差フィードバックループを模擬するアクター・クリティック手法でシナプス可塑性を制御する計算モデルを提案した。
原題: Control of synaptic plasticity in neural networks ／ Mohammad Modiri
日本語で読む → - 論文イベントカメラ/CNN推論高速化ロボティクス
EvConv: イベントカメラ入力に対する高速CNN推論による高速ロボット知覚
イベントカメラの連続入力間の差分（インクリメント）が疎であることを利用し、疎性を保持したままCNN推論を高速化する手法EvConvを提案。
原題: EvConv: Fast CNN Inference on Event Camera Inputs For High-Speed Robot Perception ／ Sankeerth Durvasula, Yushi Guan, Nandita Vijaykumar
日本語で読む → - 論文群制御HCI
認知負荷に基づく感情ワークロード割り当て：複数人・複数ロボットチーム向け
複数人と複数ロボットの協調作業において、生理・行動データと主観評価からオペレータの認知負荷を推定し、深層強化学習で作業負荷を動的に再割り当てする制御器を提案した。
原題: Cognitive Load-based Affective Workload Allocation for Multi-human Multi-robot Teams ／ Wonse Jo, Ruiqi Wang, Baijian Yang 他
日本語で読む → - 論文認知アーキテクチャロボティクス
SAILOR: ロボット認知アーキテクチャのための知覚的アンカリング
ROS 2上で動作するロボットの認知アーキテクチャ向けに、深層学習による物体認識とマッチング機能を用いて記号データと知覚データの対応関係を維持するフレームワークSAILORを提案した。
原題: SAILOR: Perceptual Anchoring For Robotic Cognitive Architectures ／ Miguel Á. González-Santamarta, Francisco J. Rodríguez-Lera, Vicente Matellán Olivera 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
GoNet: アプローチ方向を制約した生成的把持サンプリングネットワーク
把持のアプローチ方向をSO(3)の部分集合に制約できる生成的把持サンプラーGoNetを提案し、シミュレーションと実機で制約なしのGraspNetより高い成功率を示した。
原題: GoNet: An Approach-Constrained Generative Grasp Sampling Network ／ Zehang Weng, Haofei Lu, Jens Lundell 他
日本語で読む → - 論文強化学習機械学習
潜在条件付き方策勾配による多目的深層強化学習
単一のニューラルネットワークを方策勾配で訓練し、線形スカラー化に頼らずにパレート最適方策群を一度の学習で近似的に獲得する多目的強化学習手法を提案した。
原題: Latent-Conditioned Policy Gradient for Multi-Objective Deep Reinforcement Learning ／ Takuya Kanazawa, Chetan Gupta
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
モジュラー強化学習による巧みな触覚ベースのハンド内操作
トルク制御DLR-Hand IIを用いて、立方体を24通りの目標姿勢に再配向するタスクを、モジュラー深層強化学習と微分可能粒子フィルタによる状態推定で学習し、Sim2Real転移で高成功率を達成した。
原題: Dextrous Tactile In-Hand Manipulation Using a Modular Reinforcement Learning Architecture ／ Johannes Pitz, Lennart Röstel, Leon Sievers 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
GAPSLAM: ガウス近似と粒子フィルタを融合したリアルタイム非ガウスSLAM
ガウス近似のスケーラビリティと粒子フィルタの非ガウス推定力を組み合わせ、SLAMの周辺事後分布をリアルタイムで推論する手法を提案。
原題: GAPSLAM: Blending Gaussian Approximation and Particle Filters for Real-Time Non-Gaussian SLAM ／ Qiangqiang Huang, John J. Leonard
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
負荷依存レンジ調整機能を備えた動的力計測用オープンソースモジュラー式トレッドミル
歩行分析用に、170Hzの固有振動数と調整可能な計測範囲を持つオープンソースのモジュラー式トレッドミルを開発し、ISO 376規格に準拠した校正で力精度5.6N以下、圧力中心位置精度13mm以下を達成した。
原題: An Open-Source Modular Treadmill for Dynamic Force Measurement with Load Dependant Range Adjustment ／ Alborz Aghamaleki Sarvestani, Felix Ruppert, Alexander Badri-Spröwitz
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
FabricFolding: 専門家デモンストレーションなしで効率的な布折り畳みを学習
長袖Tシャツのような複雑な布を、pick & dragとflingを組み合わせた双腕ロボットで展開・折り畳みするシステムを提案し、実環境で評価した。
原題: FabricFolding: Learning Efficient Fabric Folding without Expert Demonstrations ／ Can He, Lingxiao Meng, Zhirui Sun 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
燃料制約下のUAV-UGV協調経路最適化：異種マルチエージェント系における大規模カバレッジの二層計画
飛行時間に制限のあるUAVが地上車両UGVで燃料補給しながら広域を監視するため、補給地点の決定と各機体の経路を二段階で最適化する手法を提案し、小型実験で有効性を確認した。
原題: Optimizing Fuel-Constrained UAV-UGV Routes for Large Scale Coverage: Bilevel Planning in Heterogeneous Multi-Agent Systems ／ Md Safwan Mondal, Subramanian Ramasamy, Pranav Bhounsule
日本語で読む → - 論文状態推定ロボティクス
慣性座標系に整合するマッピングのための重力と加速度計内部パラメータの同時オン多様体推定
IMUの加速度計バイアス・スケールファクタと重力ベクトルを、可観測性を考慮した固定ラグ因子グラフ推定により同時推定し、慣性座標系への高精度な位置合わせを実現する手法を提案。
原題: Joint On-Manifold Gravity and Accelerometer Intrinsics Estimation for Inertially Aligned Mapping ／ Ryan Nemiroff, Kenny Chen, Brett T. Lopez
日本語で読む → - 論文群制御AI
データゲーム：群ロボットによるデータ収集のゲーム理論的アプローチ
地理的に分散した自動運転車群が、限られた情報と通信帯域のもとで協調的に多様な学習データを収集するゲーム理論的戦略を提案し、集中型オラクル方策への収束と性能向上を理論・実験で示した。
原題: Data Games: A Game-Theoretic Approach to Swarm Robotic Data Collection ／ Oguzhan Akcin, Po-han Li, Shubhankar Agarwal 他
日本語で読む → - 論文連合学習ロボティクス
対照的ダイバージェンス損失による連合自律運転の非IID効果の低減
連合学習における自律運転車両の非IIDデータ問題に対し、対照的ダイバージェンス損失を提案し、学習性能を改善した。
原題: Reducing Non-IID Effects in Federated Autonomous Driving with Contrastive Divergence Loss ／ Tuong Do, Binh X. Nguyen, Hien Nguyen 他
日本語で読む → - 論文視点計画ロボティクス
果実検出のためのグラフベース視点運動計画
ロボットアームの視点移動をグラフで計画し、ピーマン植物の果実を隠蔽を抑えつつ効率的に検出する手法を提案。
原題: Graph-based View Motion Planning for Fruit Detection ／ Tobias Zaenker, Julius Rückin, Rohit Menon 他
日本語で読む → - 論文制御ロボティクス
非ガウス不確かさ最小化に基づく確率論的非線形ロボットシステムの制御
非線形ロボット系に対し、任意の確率的不確かさをモーメントと特性関数で伝播させ、共分散行列のトレースと行列式を最小化する状態フィードバック制御器を設計する手法を提案した。
原題: Non-Gaussian Uncertainty Minimization Based Control of Stochastic Nonlinear Robotic Systems ／ Weiqiao Han, Ashkan Jasour, Brian Williams
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
人間らしい社会的ロボットナビゲーションに向けて：大規模マルチモーダル社会的人間ナビゲーションデータセット
歩行者の身体に装着できるセンサスイートを開発し、公共空間での人間の社会的ナビゲーションを約100km・20時間分収集した大規模マルチモーダルデータセットを構築・公開した。
原題: Toward Human-Like Social Robot Navigation: A Large-Scale, Multi-Modal, Social Human Navigation Dataset ／ Duc M. Nguyen, Mohammad Nazeri, Amirreza Payandeh 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
後知恵状態：シミュレーションと実タスク要素の融合による効率的な強化学習
複雑なダイナミクスを持つロボットタスクを効率的に学習するため、タスクを単純な要素と複雑な要素に分解し、単純な部分をシミュレーションで仮想生成して後知恵的にデータを増やす手法HiSを提案。卓球タスクで有効性を実証。
原題: Hindsight States: Blending Sim and Real Task Elements for Efficient Reinforcement Learning ／ Simon Guist, Jan Schneider, Alexander Dittrich 他
日本語で読む → - 論文自動運転HMIロボティクス
自動運転における人と車の相互作用を再現するVRデジタルツイン
実在の横断歩道のデジタルツインをVR空間に構築し、歩行者と自動運転車のHMIやブレーキ挙動が歩行者の横断行動と危険知覚に与える影響を実験的に調べた。
原題: Digital twin in virtual reality for human-vehicle interactions in the context of autonomous driving ／ Sergio Martín Serrano, Rubén Izquierdo, Iván García Daza 他
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