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SLAM画像認識
EVOLINベンチマーク：線検出と対応付けの評価
SLAMのフロントエンドにおける線検出・対応付け・姿勢誤差を評価する包括的なベンチマークを提案し、17の検出手法と5の対応付け手法を比較評価した。
原題: EVOLIN Benchmark: Evaluation of Line Detection and Association ／ Kirill Ivanov, Gonzalo Ferrer, Anastasiia Kornilova
日本語で読む → - 論文慣性オドメトリロボティクス
RIOT: 低コストIMU計測からの自己位置推定のための再帰的慣性オドメトリトランスフォーマ
低コストIMUのノイズやバイアスに対処するため、従来の再帰的状態推定手法を深層学習に適用し、自己注意機構で空間特徴と長距離依存を捉える2つのエンドツーエンド慣性オドメトリ手法を提案した論文。
原題: RIOT: Recursive Inertial Odometry Transformer for Localisation from Low-Cost IMU Measurements ／ James Brotchie, Wenchao Li, Andrew D. Greentree 他
日本語で読む → - 論文UAVセキュリティロボティクス
無人航空機に対するステルスな知覚ベース攻撃
UAVの知覚ベース制御に対し、センサ測定値とカメラ画像を継続的に改ざんして異常検知を回避しつつミッションを失敗させる攻撃手法を提案し、Gazeboシミュレータで有効性を示した。
原題: Stealthy Perception-based Attacks on Unmanned Aerial Vehicles ／ Amir Khazraei, Haocheng Meng, Miroslav Pajic
日本語で読む → - 論文HRIHCI
同期して信頼を高める：非ヒト型ロボットと人間の間の同期の探求
人間同士の歩行同期が信頼を高める効果に着目し、非ヒト型ロボットが人間の動きに同期する制御を実装して、信頼感への影響を実験で検証した。
原題: In Sync: Exploring Synchronization to Increase Trust Between Humans and Non-humanoid Robots ／ Wieslaw Bartkowski, Andrzej Nowak, Filip Ignacy Czajkowski 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
対称双腕マニピュレーションのための学習ベース適応コンプライアンス手法
軌道生成とインピーダンス調整を統合した強化学習フレームワークを提案し、双腕ペグ挿入作業で従来法より高効率・高ロバスト性を実現した。
原題: A Learning-based Adaptive Compliance Method for Symmetric Bi-manual Manipulation ／ Yuxue Cao, Wenbo Zhao, Shengjie Wang 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
GaPT: オンライン回帰のためのガウス過程ツールキットとクアッドローター動力学学習への応用
ガウス過程を状態空間形式に変換して線形時間で回帰を行うツールキットGaPTを提案し、クアッドローターの動力学学習において従来法より高速で組込み環境でもリアルタイム動作することを示した。
原題: GaPT: Gaussian Process Toolkit for Online Regression with Application to Learning Quadrotor Dynamics ／ Francesco Crocetti, Jeffrey Mao, Alessandro Saviolo 他
日本語で読む → - 論文HRIHCI
感情を表すアンドロイドロボットが高齢者に与える影響
表情で感情を表すアンドロイドロボットと高齢者が会話する実験を行い、笑顔が発話を促す一方で倫理的な課題も浮かび上がった。
原題: The Effects of Android Robots Displaying Emotion on Humans: Interactions between Older Adults and Android Robots ／ Nora Hille, Berenike Bürvenich, Felix Carros 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
通信遅延に頑健な分散型マルチエージェント軌道計画
通信遅延がある環境でも衝突を避けられる分散型マルチエージェント軌道計画手法を提案し、シミュレーションと実機実験で有効性を示した。
原題: Robust MADER: Decentralized Multiagent Trajectory Planner Robust to Communication Delay in Dynamic Environments ／ Kota Kondo, Reinaldo Figueroa, Juan Rached 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
注意機構付き深層強化学習による動的環境でのサブゴール駆動ナビゲーション
2D LiDARに注意機構を適用し、衝突回避のための次サブゴール予測と速度制御を階層的に学習するナビゲーション手法を提案し、実機実験で成功率を向上させた。
原題: Subgoal-Driven Navigation in Dynamic Environments Using Attention-Based Deep Reinforcement Learning ／ Jorge de Heuvel, Weixian Shi, Xiangyu Zeng 他
日本語で読む → - 論文計画・学習AI
PDSketch：計画ドメインのプログラミングと学習の統合
遷移モデルの高レベル構造を記述できるドメイン定義言語PDSketchを提案し、学習したモデルから計画ヒューリスティクスを自動生成して新規目標へのオンライン計画を高速化する。
原題: PDSketch: Integrated Planning Domain Programming and Learning ／ Jiayuan Mao, Tomás Lozano-Pérez, Joshua B. Tenenbaum 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
衝撃不変制御：衝撃時の制御権限を最大化する
脚式ロボットが環境に衝突する際の速度変化に対し、制御目的を衝撃に不変な部分空間へ射影することで、衝撃モデルやタイミングの不確かさに頑健なフィードバック制御を実現するフレームワークを提案し、二足歩行ロボットCassieの歩行・跳躍・走行制御で有効性を示した。
原題: Impact-Invariant Control: Maximizing Control Authority During Impacts ／ William Yang, Michael Posa
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスロボティクス
半教師あり逐次変分ベイズによるソフトロボットのドメイン間転移学習と状態推定
状態ラベルが一部欠けたソフトロボットのデータに対し、RNNと特徴空間転移を組み合わせた半教師あり逐次変分ベイズ法を提案し、異なる構成間での転移学習と状態推定を実現した。
原題: Cross-domain Transfer Learning and State Inference for Soft Robots via a Semi-supervised Sequential Variational Bayes Framework ／ Shageenderan Sapai, Junn Yong Loo, Ze Yang Ding 他
日本語で読む → - 論文筋活動推定画像認識
実環境における活性化筋群推定に向けて
動画から身体活動中の活性化筋群を推定する新タスクAMGEを提案し、HIIT動画15K件超を含むMuscleMapデータセットと、動画と骨格のマルチモーダル融合モデルTransM3Eを構築した。
原題: Towards Activated Muscle Group Estimation in the Wild ／ Kunyu Peng, David Schneider, Alina Roitberg 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
ソフトグリッパの変形-力理論モデル構築 第II部：変位制御に基づく内在的力センシング
柔軟なFin-Rayグリッパの変形から接触力をセンサレスで推定する変位-力モデルを構築し、FEAと比較して平均誤差3〜4%で力を推定できることを示した。
原題: Theoretical Model Construction of Deformation-Force for Soft Grippers Part II: Displacement Control Based Intrinsic Force Sensing ／ Huixu Dong, Ziyi Zheng, Haotian Guo 他
日本語で読む → - 論文3Dセグメンテーションロボティクス
ロボット組立工程実行のための意味的3Dシーンセグメンテーション
産業用ロボットの組立作業向けに、合成点群データを生成して意味的セグメンテーションモデルを訓練し、実環境の未見データで高精度を達成した。
原題: Semantic 3D scene segmentation for robotic assembly process execution ／ Andreas Wiedholz, Stefanie Wucherer, Simon Dietrich
日本語で読む → - 論文深度推定ロボティクス
ナノドローン向けチャネル認識蒸留トランスフォーマによる深度推定
ナノドローンに搭載可能な軽量CNN深度推定ネットワークを、チャネル認識蒸留トランスフォーマ（CADiT）で大規模ネットワークから知識蒸留して実現し、障害物回避を可能にした。
原題: Channel-Aware Distillation Transformer for Depth Estimation on Nano Drones ／ Ning Zhang, Francesco Nex, George Vosselman 他
日本語で読む → - 論文時系列アラインメント機械学習
深層宣言型動的時間伸縮法によるアラインメントパスのエンドツーエンド学習
DTWを連続な不等式制約付き最適化問題として定式化し、暗黙的微分で最適アラインメントパスを直接出力するDecDTWを提案。音声-楽譜アラインメントと視覚的位置認識で最先端性能を達成。
原題: Deep Declarative Dynamic Time Warping for End-to-End Learning of Alignment Paths ／ Ming Xu, Sourav Garg, Michael Milford 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
Text2Motion：自然言語指示から実行可能な計画へ
自然言語の指示から長期的な推論を要する逐次マニピュレーションタスクを解くため、LLMによるタスク計画と幾何学的実行可能性を組み合わせた計画フレームワークを提案。
原題: Text2Motion: From Natural Language Instructions to Feasible Plans ／ Kevin Lin, Christopher Agia, Toki Migimatsu 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
動的人間環境における自己位置推定精度を高める深層強化学習ナビゲーション
2Dレーザデータから自己位置推定に有効な幾何特徴を抽出し、強化学習でその特徴を重視した経路計画を行うことで、未知の動的環境でもロボットのロスト率を低減し到達率を向上させる手法を提案した。
原題: Deep Reinforcement Learning for Localizability-Enhanced Navigation in Dynamic Human Environments ／ Yuan Chen, Quecheng Qiu, Xiangyu Liu 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
人間の力戦略を模倣したロボット組立の学習
ジョイスティックによる人間のデモからLSTMと混合密度ネットワークで確率的な力戦略を学習し、100マイクロメートル以下の隙間の組立を実機で実現した。
原題: Learning Human-Inspired Force Strategies for Robotic Assembly ／ Stefan Scherzinger, Arne Roennau, Rüdiger Dillmann
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
ロボットの把持と操作：展望
ロボットハンドの設計と信頼性の高い操作動作の実現がロボティクス最大の課題の一つであることを、SF作品を例に挙げながら論じた展望論文。
原題: Robot Grasping and Manipulation: A Prospective ／ Claudio Zito
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
環境と対話する：大規模言語モデルを用いた対話型マルチモーダル知覚
LLMを基盤とし、ロボットが視覚・音・触覚・固有感覚などのマルチモーダル情報を能動的に収集しながら対話的にタスクを遂行するフレームワークMatchaを提案した。
原題: Chat with the Environment: Interactive Multimodal Perception Using Large Language Models ／ Xufeng Zhao, Mengdi Li, Cornelius Weber 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
分散型マルチエージェントナビゲーションのためのオンライン制御バリア関数
制御バリア関数のハイパーパラメータを強化学習とグラフニューラルネットワークでリアルタイム調整し、混雑環境での安全なマルチエージェントナビゲーションを実現する手法を提案。
原題: Online Control Barrier Functions for Decentralized Multi-Agent Navigation ／ Zhan Gao, Guang Yang, Amanda Prorok
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
人間とロボット群の協調による性能向上の実証
人間がロボット群を監視・介入できるマルチユーザーシミュレータHARISを開発し、捜索救助タスクで完全自律より人間参加型の方が性能が向上することを示した。
原題: Demonstrating Performance Benefits of Human-Swarm Teaming ／ William Hunt, Jack Ryan, Ayodeji O. Abioye 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
人間と協働するロボットのためのマルチモーダル強化学習
人間と協働するロボットの対話・行動方針を、言語と身体動作を含むマルチモーダル強化学習で学習する手法を提案し、実ユーザとの実験で有効性を確認した。
原題: Multimodal Reinforcement Learning for Robots Collaborating with Humans ／ Afagh Mehri Shervedani, Siyu Li, Natawut Monaikul 他
日本語で読む → - 論文社会的支援ロボットロボティクス
意図せざる意図：意図伝達と生体情報がロボットとの社会的相互作用をどう高めるか
社会的支援ロボット（SAR）が意図伝達と生体情報を組み合わせて人間との効果的なコミュニケーションを実現するための、既存研究の評価と今後の展望を論じた論文。
原題: This Was (Not) Intended: How Intent Communication and Biometrics Can Enhance Social Interactions With Robots ／ Khaled Kassem, Alia Saad
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクス/制御制御
ガウス過程を用いた拮抗型ソフト空気圧アクチュエータの位置・剛性フィードフォワード制御の学習
ソフト空気圧可変剛性アクチュエータに対し、ガウス過程で圧力を予測して位置と剛性を同時に制御する学習ベース手法を提案し、実機実験で有効性を示した。
原題: Learning-based Position and Stiffness Feedforward Control of Antagonistic Soft Pneumatic Actuators using Gaussian Processes ／ Tim-Lukas Habich, Sarah Kleinjohann, Moritz Schappler
日本語で読む → - 論文軌道予測画像認識
IPCC-TP：増分ピアソン相関係数を用いたマルチエージェント軌道予測
増分ピアソン相関係数に基づく関連性認識モジュールを提案し、エージェント間の相互作用をペアワイズ同時ガウス分布としてモデル化することで、マルチエージェント軌道予測の精度を向上させた。
原題: IPCC-TP: Utilizing Incremental Pearson Correlation Coefficient for Joint Multi-Agent Trajectory Prediction ／ Dekai Zhu, Guangyao Zhai, Yan Di 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
接触力場とそのエントロピーを用いた触覚による滑り検出の学習
光学式触覚センサGelSight Miniの接触力場の不均一性とエントロピーを特徴量として、物体把持中の滑りをリアルタイムに検出する分類手法を提案し、10種類の物体で平均95.61%の精度を達成した。
原題: Learning to Detect Slip through Tactile Estimation of the Contact Force Field and its Entropy ／ Xiaohai Hu, Aparajit Venkatesh, Yusen Wan 他
日本語で読む → - 論文意味マッピングロボティクス
ベイズ意味マッピングのためのロバスト融合手法
ベイズニューラルネットの不確かさを利用して観測を正則化し、過信した外れ値の影響を抑えながら複数の意味予測を融合する手法を提案した。
原題: Robust Fusion for Bayesian Semantic Mapping ／ David Morilla-Cabello, Lorenzo Mur-Labadia, Ruben Martinez-Cantin 他
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