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: 2023/3/1 ／ 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HRIロボティクス
拡張現実を用いたダイナミクスとロボティクスのフィードバック制御
拡張現実（AR）アプリケーションを活用し、センサデータの可視化とアクチュエータ・ロボットのリアルタイム制御を可能にするインターフェースを提案した研究。
原題: Feedback and Control of Dynamics and Robotics using Augmented Reality ／ Elijah Wyckoff, Ronan Reza, Fernando Moreu
日本語で読む → - 論文自己適応ロボティクス
MROS：ロボット自己適応のためのフレームワーク
ロボットの自己適応を実現するメタコントロール手法をROS上で実装したMROSフレームワークを提案し、工場内ナビゲーションでの適用例を示した。
原題: MROS: A framework for robot self-adaptation ／ Gustavo Rezende Silva, Darko Bozhinoski, Mario Garzon Oviedo 他
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
自動運転車テストのための複雑なラウンドアバウトの手続き的生成
周辺道路構造の幾何学的制約に基づき、任意の角度で接続できる非円形のラウンドアバウトを手続き的に生成する手法を提案した。
原題: Procedural Generation of Complex Roundabouts for Autonomous Vehicle Testing ／ Zarif Ikram, Golam Md Muktadir, Jim Whitehead
日本語で読む → - 論文魚眼セグメンテーション画像認識
FishDreamer: 魚眼画像の意味補完を統合的な画像外挿とセグメンテーションで実現
魚眼カメラの死角領域を含む画像全体のテクスチャと意味情報を、ViTと極座標対応クロスアテンションを用いて同時に推定する新手法を提案し、専用データセットも構築した。
原題: FishDreamer: Towards Fisheye Semantic Completion via Unified Image Outpainting and Segmentation ／ Hao Shi, Yu Li, Kailun Yang 他
日本語で読む → - 論文協調輸送ロボティクス
複数クアッドロータによるケーブル懸架ペイロードの協調輸送・操作のための非線形モデル予測制御
複数のクアッドロータがケーブルで吊った剛体ペイロードを6自由度で操作するための非線形モデル予測制御手法を提案し、シミュレーションと実機実験で検証した。
原題: Nonlinear Model Predictive Control for Cooperative Transportation and Manipulation of Cable Suspended Payloads with Multiple Quadrotors ／ Guanrui Li, Giuseppe Loianno
日本語で読む → - 論文状態推定ロボティクス
姿勢・慣性融合のための収縮階層オブザーバ
位置・姿勢計測とIMUを融合し、収束保証付きで滑らかな位置・速度・姿勢・バイアス推定を行う階層型収縮オブザーバを提案した。
原題: A Contracting Hierarchical Observer for Pose-Inertial Fusion ／ Brett T. Lopez
日本語で読む → - 論文確率推論ロボティクス
微分可能ノンパラメトリック信念伝播
ノンパラメトリック信念伝播の確率因子を微分可能なニューラルネットワークに置き換え、ラベル付きデータから効率的に学習する手法を提案し、関節姿勢追跡タスクで有効性を示した。
原題: DNBP: Differentiable Nonparametric Belief Propagation ／ Anthony Opipari, Jana Pavlasek, Chao Chen 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
与えられた経路上での複数ロボットの調整：合流点複雑度の制約下での解析
与えられた有向経路に沿って移動する複数エージェントの衝突回避スケジューリング問題について、頂点多重度(VM)というパラメータを導入し、VM=3でNP困難、VM≤2で効率的に解けることを示した。
原題: Coordination of Multiple Robots along Given Paths with Bounded Junction Complexity ／ Mikkel Abrahamsen, Tzvika Geft, Dan Halperin 他
日本語で読む → - 論文幾何視覚画像認識
深度共分散関数の学習
RGB画像から深度関数の事前分布や予測分布を定義する共分散関数を学習し、深度補完・バンドル調整・単眼高密度視覚オドメトリに応用した。
原題: Learning a Depth Covariance Function ／ Eric Dexheimer, Andrew J. Davison
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
固有感覚センサによるロボットアームの多点接触位置・力の同時推定
関節トルクセンサとベース力覚センサを併用し、パーティクルフィルタを改良してロボットアームの複数接触点と接触力を高速に同時推定する手法を提案した。
原題: Proprioceptive Sensor-Based Simultaneous Multi-Contact Point Localization and Force Identification for Robotic Arms ／ Seo Wook Han, Min Jun Kim
日本語で読む → - 論文拡散モデル画像認識
アフォーダンス拡散：手と物体のインタラクションを合成する
物体画像から、その物体を掴む手の姿勢と画像を拡散モデルで生成し、アフォーダンス情報を予測する手法を提案。
原題: Affordance Diffusion: Synthesizing Hand-Object Interactions ／ Yufei Ye, Xueting Li, Abhinav Gupta 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
座標変換による一貫性のある分散協調自己位置推定
座標変換を用いて状態推定を行い、マルチロボット分散協調自己位置推定の一貫性問題を解決するアルゴリズムを提案した。
原題: Consistent Distributed Cooperative Localization: A Coordinate Transformation Approach ／ Chungeng Tian, Ning Hao, Fenghua He 他
日本語で読む → - 論文安全強化学習ロボティクス
ConBaT: 安全な方策学習のための制御バリアトランスフォーマー
制御バリア関数の考え方をトランスフォーマーに取り入れ、最小限の安全ラベルから安全なロボット行動を自己教師あり学習し、展開時に軽量なオンライン最適化で安全集合内の行動を選ぶ手法を提案。
原題: ConBaT: Control Barrier Transformer for Safe Policy Learning ／ Yue Meng, Sai Vemprala, Rogerio Bonatti 他
日本語で読む → - 論文自動運転・信頼HCI
共有自動運転モビリティへの信頼：2つのモビリティプラットフォームに関する研究
自動運転車と歩道モビリティの2種類を体験するシミュレータ実験を行い、車から歩道へ移行すると信頼が増し、逆に歩道から車へ移行すると信頼が減ることを明らかにした。
原題: Trust in Shared Automated Vehicles: Study on Two Mobility Platforms ／ Shashank Mehrotra, Jacob G Hunter, Matthew Konishi 他
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
実世界の都市交差点における先読みリスクナビゲーションシステム
都市交差点での複雑な交通状況に対し、グラフベースの動的マップとTime-To-X指標を用いて危険なカーブや衝突点を抽出し、リスク回避のための推奨速度プロファイルを提示するシステムを提案した。
原題: Proactive Risk Navigation System for Real-World Urban Intersections ／ Tim Puphal, Benedict Flade, Daan de Geus 他
日本語で読む → - 論文4Dレーダ/シーンフロー画像認識
隠れた宝石：クロスモーダル教師あり学習による4Dレーダシーンフローの推定
自動運転車の複数センサの冗長性を利用し、クロスモーダルな教師信号で4Dレーダのシーンフローを学習するマルチタスクモデルを提案。
原題: Hidden Gems: 4D Radar Scene Flow Learning Using Cross-Modal Supervision ／ Fangqiang Ding, Andras Palffy, Dariu M. Gavrila 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
大規模地図における効率的なロボット自己位置推定のための領域予測
SLAMの場所認識を高速化するため、地図ノードをクラスタリングして領域ラベルを深層学習で予測し、高確率の領域のノードのみを照合対象とする手法を提案し、RTAB-Mapに統合して有効性を示した。
原題: Region Prediction for Efficient Robot Localization on Large Maps ／ Matteo Scucchia, Davide Maltoni
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
グラフベースの同時探索・被覆計画による高速マルチロボット探索
未知環境でのマルチロボット探索において、地図構築と被覆探索を統合したグラフベースの計画手法と、階層的情報ヒューリスティックに基づくタスク割り当てを提案し、被覆効率を20%向上させた。
原題: Graph-based Simultaneous Coverage and Exploration Planning for Fast Multi-robot Search ／ Indraneel Patil, Rachel Zheng, Charvi Gupta 他
日本語で読む → - 論文接触ダイナミクスロボティクス
記号代数システムを活用した剛体システムの接触ダイナミクスシミュレーション
計算機代数システム(CAS)を用いて、多様な剛体多体系の衝突を含むダイナミクスを記号的にモデル化・シミュレーションする新しい手法を提案し、従来の重なり判定と凸最適化に基づく衝突検出を統合して性能を比較した。
原題: Leveraging Symbolic Algebra Systems to Simulate Contact Dynamics in Rigid Body Systems ／ Simone Asci, Angadh Nanjangud
日本語で読む → - 論文遠隔操作ロボティクス
Avatarm：物理メタバースのための操作機能を備えたアバター
メタバース内のアバターにロボットアームを組み合わせ、遠隔ユーザーが物理世界の物体を操作できる「物理メタバース」の概念を提案した研究。
原題: Avatarm: an Avatar With Manipulation Capabilities for the Physical Metaverse ／ Alberto Villani, Giovanni Cortigiani, Bernardo Brogi 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
脚式ロボットによる物体操作：レビュー
脚式ロボットによる物体操作の研究を、把持なしの相互作用・歩行脚による操作・専用アーム・脚式チームの4手法に分類し、事例と定量的比較を通して今後の研究方向を整理したレビュー論文。
原題: Legged Robots for Object Manipulation: A Review ／ Yifeng Gong, Ge Sun, Aditya Nair 他
日本語で読む → - 論文行動分析ロボティクス
High Definition Mapに基づく合流行動分析の再現可能なアプローチ
HDマップとlanelet2を用いて合流行動分析を再現可能にし、並走車両の特定や標準指標の定義を行い、マクロ・ミクロ分析を実施した研究。
原題: A reproducible approach to merging behavior analysis based on High Definition Map ／ Yang Li, Yang Liu, Daiheng Ni 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションcond-mat.soft
能動粒子の最適ナビゲーションと機械学習の融合
昆虫や微生物、将来のコロイドロボットなどの能動エージェントが複雑環境で目標に最適に到達するためのナビゲーション問題について、マイクロからマクロスケールまでの最近の発展を概観し、機械学習ベースの手法に焦点を当てて今後の課題を展望したレビュー論文。
原題: Optimal active particle navigation meets machine learning ／ Mahdi Nasiri, Hartmut Löwen, Benno Liebchen
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
検証済み情報の再利用によるマニピュレーション計画の効率的経路計画
マニピュレーション計画における衝突判定を再利用可能な部分とそうでない部分に分解し、複数クエリの経路計画問題として扱うことで、過去の知識を積極的に再利用する計画手法を提案。シミュレーションで初期解の計算時間を最大2倍高速化した。
原題: Efficient Path Planning In Manipulation Planning Problems by Actively Reusing Validation Effort ／ Valentin N. Hartmann, Joaquim Ortiz-Haro, Marc Toussaint
日本語で読む → - 論文ナビゲーションcs.NE
昆虫に着想を得たスパースニューラルネットワークによる視覚ベースの経路追従
昆虫の嗅覚回路に着想を得たスパースニューラルネットワークFlyHashを、視覚入力に基づく経路追従ナビゲーションに応用し、非スパースモデルと比較して効率性を検証した。
原題: Vision-based route following by an embodied insect-inspired sparse neural network ／ Lu Yihe, Rana Alkhoury Maroun, Barbara Webb
日本語で読む → - 論文布地シミュレーションロボティクス
非伸縮性布地のための新しい衝突モデルとその実験的検証
非伸縮性布地のシミュレーションに特化した衝突モデルを提案し、摩擦・接触・非伸縮性を同時に扱う新しいアクティブセット法で解き、モーションキャプチャによる実験で高精度を検証した。
原題: A novel collision model for inextensible textiles and its experimental validation ／ Franco Coltraro, Jaume Amorós, Maria Alberich-Carramiñana 他
日本語で読む → - 論文群制御cs.MA
マルチUAVシステムによる協調エリアカバレッジと目標追跡の統合設計
複数UAVによるエリアカバレッジと目標追跡を、情報融合・タスク割当・行動決定の3段階に分解し、分散協調アルゴリズムを構築した研究。
原題: Integrated Design of Cooperative Area Coverage and Target Tracking with Multi-UAV System ／ Mengge Zhang, Jie Li, Xiangke Wang
日本語で読む → - 論文占有格子地図ロボティクス
レーダーによる動的ベイズ占有格子地図のための二重重みパーティクルフィルタ
レーダーを主要センサとして動的占有格子地図を生成するため、二種類の粒子重みを用いて径方向速度の限界を補うパーティクルフィルタを提案し、シミュレーションで従来法より優れることを示した。
原題: Dual-Weight Particle Filter for Radar-Based Dynamic Bayesian Grid Maps ／ Max Peter Ronecker, Michael Stolz, Daniel Watzenig
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
変形可能な線状物体の物理ベースロボット配置のためのSim2Realニューラル制御
弾性ロッドを様々なパターンで基板上に正確に配置するため、機械学習・スケーリング解析・物理シミュレーションを組み合わせた物理ベースのニューラル制御器を開発し、摩擦や材料特性に頑健な制御を実現した。
原題: Sim2Real Neural Controllers for Physics-based Robotic Deployment of Deformable Linear Objects ／ Dezhong Tong, Andrew Choi, Longhui Qin 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
協調シミュレーションツインによる移動ロボットの制御と自律性
計算資源が限られた移動ロボットに対し、遠隔のシミュレーションエージェントが自律ナビゲーションを行い、実機が追従する協調シミュレーションツイン手法を提案し、その有効性を実験で示した。
原題: Mobile Robot Control and Autonomy Through Collaborative Simulation Twin ／ Nazish Tahir, Ramviyas Parasuraman
日本語で読む →