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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 →- 論文マニピュレーションロボティクス
シーン埋め込みを活用した潜在空間での勾配ベース動作計画
学習済みシーン埋め込みとロボットマニピュレータの生成モデルを用いて潜在空間で動作計画を最適化し、衝突チェックを効率的に行うことで、複雑な実環境でも高速な閉ループ計画を可能にした。
原題: Leveraging Scene Embeddings for Gradient-Based Motion Planning in Latent Space ／ Jun Yamada, Chia-Man Hung, Jack Collins 他
日本語で読む → - 論文UAV動作計画ロボティクス
不確実環境におけるUAV動作計画のための厳密な衝突確率
動的障害物や外乱などの不確実性を確率的机会制約として統合し、衝突確率の厳密な上界を計算してUAVの軌道計画を最適化する手法を提案した論文。
原題: Tight Collision Probability for UAV Motion Planning in Uncertain Environment ／ Tianyu Liu, Fu Zhang, Fei Gao 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
計測不確かさ下でのUAV障害物回避のためのSim-to-Real深層強化学習
センサノイズがある環境でUAVの経路追従と障害物回避を行う深層強化学習エージェントを訓練し、シミュレーションから実機へそのまま転送して有効性を検証した。
原題: Sim-to-Real Deep Reinforcement Learning based Obstacle Avoidance for UAVs under Measurement Uncertainty ／ Bhaskar Joshi, Dhruv Kapur, Harikumar Kandath
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
受動歩行からエネルギー最適な歩容ファミリーを生成する手法
受動歩行が持つ大域的最適性を種として利用し、トルク二乗積分などのエネルギーコストに対して局所最適な歩容の連続ファミリーを計算する手法を提案し、2リンク二足歩行モデルで実証した。
原題: An Approach for Generating Families of Energetically Optimal Gaits from Passive Dynamic Walking Gaits ／ Nelson Rosa, Bassel Katamish, Maximilian Raff 他
日本語で読む → - 論文3D検出/データ拡張画像認識
DR.CPO: 反復構築・ランダム配置・HPR遮蔽による多様でリアルな3D拡張
実世界の複数物体を確率的に組み合わせて全身形状を反復構築し、ランダム配置・回転とHPRによる自己/外部遮蔽を適用することで、LiDAR 3D物体検出のための多様でリアルなデータ拡張を実現した。
原題: DR.CPO: Diversified and Realistic 3D Augmentation via Iterative Construction, Random Placement, and HPR Occlusion ／ Jungwook Shin, Jaeill Kim, Kyungeun Lee 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
仮想ピボット点と縮約モデルに基づく平面二足歩行ロボットの階層制御
バネ脚の軸力を仮想ピボット点に集約する力方向制御とタスク空間制御を組み合わせ、縮約モデルの性質を活用して精密な経路計画なしに上体を直立させたまま安定歩行を実現した。
原題: Hierarchical control strategy for planar bipedal walking robots based on reduced order model ／ Minh Nhat Vu
日本語で読む → - 論文ロボカップロボティクス
RoboCupサッカーにおけるゴールキーパー：特徴的なプレイヤーのレビュー
RoboCupサッカーリーグのゴールキーパーロボットに関する研究を、知覚・認知・行動の3側面からレビューし、改善点と科学的課題を整理した。
原題: RoboCupSoccer Review: The Goalkeeper, a Distinctive Player ／ Antoine Dizet, Ubbo Visser, Cedric Buche
日本語で読む → - 論文農業ロボティクス画像認識
農業ロボティクスにおける効果的な意味知覚のためのドメイン特化事前学習
農業ロボットの作物・雑草認識において、対象ドメインのデータを使った自己教師あり事前学習とドメイン特化のデータ拡張を提案し、少ないラベルで高精度なセグメンテーションを実現した。
原題: On Domain-Specific Pre-Training for Effective Semantic Perception in Agricultural Robotics ／ Gianmarco Roggiolani, Federico Magistri, Tiziano Guadagnino 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
ロボットの適応型ゴール管理システム
複数の異種移動ロボットをクラウド上で統括し、適応的にタスクを割り当て・実行するAGMシステムを提案し、ROS1/Gazeboのシミュレーションで有効性を示した。
原題: Adaptive Goal Management System of Robots ／ Muhammad Kazim, Michael Muldoon, Kwang-Ki K. Kim
日本語で読む → - 論文空陸ハイブリッドロボットロボティクス
DoubleBee: 2つの能動輪を備えた空陸ハイブリッドロボット
2つのプロペラと2つの駆動輪を組み合わせた空陸両用ロボットを開発し、空中ではバイコプタ、地上では二輪自己平衡ロボットとして高効率に動作する制御手法を実証した。
原題: DoubleBee: A Hybrid Aerial-Ground Robot with Two Active Wheels ／ Muqing Cao, Xinhang Xu, Shenghai Yuan 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
自然ダイナミクスとタスク知識を活用したケーブルロボットの省エネ制御
ピックアンドプレースのように一部の点でのみ正確な位置決めが必要なタスクに対し、系の自然ダイナミクスとブレーキを活用したハイブリッド離散-連続制御を提案し、30%以上の省エネを実現した。
原題: Energy-Efficient Control of Cable Robots Exploiting Natural Dynamics and Task Knowledge ／ Boris Deroo, Erwin Aertbeliën, Wilm Decré 他
日本語で読む → - 論文飛行ロボットロボティクス
よりスマートな生活のための飛行ロボット
送電線の点検・ケーブル保守、歩道の縁の塗装、農作物への農薬散布など、スマートシティでの高度なミッションを行う飛行ロボットの新しい設計を提案した論文。
原題: Flying robots for a smarter life ／ Abdullatif Baba
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
2D・3D離散グリッドに基づく効率的な地図スパース化
ロボットの自己位置推定用に、2Dと3Dの離散グリッドを利用して地図を効率的に間引き、計算負荷を抑えつつ位置推定精度を保つ手法を提案した論文。
原題: Efficient Map Sparsification Based on 2D and 3D Discretized Grids ／ Xiaoyu Zhang, Yun-Hui Liu
日本語で読む → - 論文ドメイン適応画像認識
解像度スケーリングとSymmNet教師なしドメイン適応による海底生物分類の改善
AUV画像の海底生物分類において、解像度正規化とSymmNetベースの教師なしドメイン適応を組み合わせ、異なる調査間のドメインシフトによる精度低下を改善した。
原題: Improved Benthic Classification using Resolution Scaling and SymmNet Unsupervised Domain Adaptation ／ Heather Doig, Oscar Pizarro, Stefan B. Williams
日本語で読む → - 論文磁気駆動/位置推定ロボティクス
複数の永久磁石による駆動下での6自由度位置推定
複数の外部永久磁石で磁気駆動されるロボットのため、加速度計と磁気センサのみを用いて事前姿勢情報なしに6自由度姿勢を推定する手法を提案し、20cm立方の作業空間で位置誤差8.5mm・姿勢誤差3.7度を達成した。
原題: Six-degree-of-freedom Localization Under Multiple Permanent Magnets Actuation ／ Tomas da Veiga, Giovanni Pittiglio, Michael Brockdorff 他
日本語で読む → - 論文3D生成画像認識
Zero-1-to-3: 単一画像からゼロショットで3Dオブジェクトを生成
1枚のRGB画像からカメラ視点を変えた新規視点画像を生成し、単一画像からの3D再構成も可能にする拡散モデルベースのフレームワークを提案。
原題: Zero-1-to-3: Zero-shot One Image to 3D Object ／ Ruoshi Liu, Rundi Wu, Basile Van Hoorick 他
日本語で読む → - 論文動作認識画像認識
フィルタリング済みイベントデータからの基本的な製造タスクの分類
イベントカメラ（DAVIS）で人間の動作を計測し、ノイズ除去フィルタと深層学習・再帰ネットワークを組み合わせて、ピックアップやネジ締めなどの基本的な製造作業を高精度で分類する手法を提案した。
原題: Classification of Primitive Manufacturing Tasks from Filtered Event Data ／ Laura Duarte, Pedro Neto
日本語で読む → - 論文キャリブレーションロボティクス
LCE-Calib: LiDARとフレーム/イベントカメラ間の大域的最適解を用いた自動外部キャリブレーション
LiDARとフレーム/イベントカメラの外部パラメータをチェッカーボードで自動キャリブレーションする手法を提案し、大域的最適解で高精度化した。
原題: LCE-Calib: Automatic LiDAR-Frame/Event Camera Extrinsic Calibration With A Globally Optimal Solution ／ Jianhao Jiao, Feiyi Chen, Hexiang Wei 他
日本語で読む → - 論文モデルベースシステム工学ロボティクス
自律ロボットのための圏論：Marathon 2 を事例として
圏論を形式言語として用い、ロボットのシステムモデルを設計時だけでなく実行時にも活用する手法を提案し、Marathon 2 実験でその有効性を示した。
原題: Category Theory for Autonomous Robots: The Marathon 2 Use Case ／ Esther Aguado, Virgilio Gómez, Miguel Hernando 他
日本語で読む → - 論文エネルギー管理ロボティクス
アンサンブル強化学習における探索・活用比制御によるプラグインハイブリッド車の最適エネルギー管理
プラグインハイブリッド車のエネルギー効率を高めるため、学習オートマタと複数の探索・活用比減衰関数を組み合わせたアンサンブル強化学習手法を提案し、SiL/HiL実験で有効性を検証した。
原題: Optimal Energy Management of Plug-in Hybrid Vehicles Through Exploration-to-Exploitation Ratio Control in Ensemble Reinforcement Learning ／ Bin Shuai, Min Hua, Yanfei Li 他
日本語で読む → - 論文自己適応AUVロボティクス
SUAVE: 自己適応型水中探査機のための実例
水中パイプライン点検ミッションを遂行するAUVの自己適応システムをROS2で実装し、スラスタ故障や環境変化に対応できることを示した研究。
原題: SUAVE: An Exemplar for Self-Adaptive Underwater Vehicles ／ Gustavo Rezende Silva, Juliane Päßler, Jeroen Zwanepol 他
日本語で読む → - 論文HRIHCI
人間とロボットの相互作用における透明性のための熱フィードバック
ロボットの意思決定や行動を人間に分かりやすく伝える手段として、熱フィードバックを追加のモダリティとして活用する可能性を議論し、応用シナリオと課題を示した。
原題: Thermal Feedback for Transparency in Human-Robot Interaction ／ Svenja Yvonne Schött
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
自動運転における記号知覚リスクの評価
交通標識の認識誤りリスクを外乱ノイズ下で定量化し、条件付きバリュー・アット・リスク(CVaR)の閉形式表現を導出した研究。
原題: Symbolic Perception Risk in Autonomous Driving ／ Guangyi Liu, Disha Kamale, Cristian-Ioan Vasile 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
リスクの高い混雑環境におけるロボットナビゲーション：人間の選好の理解
COVID-19下の買い物シナリオで人間の経路選択を調査し、リスクモデルを比較した結果、累積プロスペクト理論が最も人間の意思決定を再現できることを示した。
原題: Robot Navigation in Risky, Crowded Environments: Understanding Human Preferences ／ Aamodh Suresh, Angelique Taylor, Laurel D. Riek 他
日本語で読む → - 論文VLA画像認識
LANA: 指示追従と経路説明を両立する言語能力を持つナビゲーションエージェント
視覚言語ナビゲーションにおいて、指示に従うだけでなく経路を言語で説明できる単一モデルLANAを提案し、従来手法より高精度かつ低複雑度で両タスクを実現した。
原題: Lana: A Language-Capable Navigator for Instruction Following and Generation ／ Xiaohan Wang, Wenguan Wang, Jiayi Shao 他
日本語で読む → - 論文マルチビークルSLAMロボティクス
距離計測支援によるLiDAR慣性マルチビークルマッピング：退化環境への対応
LiDARとIMUに加え車両間の距離計測を融合し、特徴点の法線分布から退化方向を検出して姿勢推定を補正するマルチビークルSLAMシステムを提案した。
原題: Range-Aided LiDAR-Inertial Multi-Vehicle Mapping in Degenerate Environment ／ Zhe Jin, Chaoyang Jiang
日本語で読む → - 論文自動運転計画ロボティクス
優先権を考慮した交差点通過のための快適な予測速度最適化
四差路交差点での優先権ルールを予測モデルに組み込み、リスク・効率・快適性を同時に最適化する軌道計画手法を提案した。
原題: Comfortable Priority Handling with Predictive Velocity Optimization for Intersection Crossings ／ Tim Puphal, Malte Probst, Misa Komuro 他
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
関係的局所動的マップを用いた遮蔽リスクに対する交差点警告システム
局所動的マップ上でレイキャストを行い視界を推定し、遮蔽されたリスク対象の最悪ケース軌道を予測して衝突リスクを評価する交差点警告システムを提案し、実世界で検証した。
原題: Intersection Warning System for Occlusion Risks using Relational Local Dynamic Maps ／ Florian Damerow, Yuda Li, Tim Puphal 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
実世界のマーブルランを解くための探索戦略の学習
混合エキスパート方策で複数の確率的戦略を探索し、実機のマーブルラン課題で効率的なsim2real適応を実現した。
原題: Learning Exploration Strategies to Solve Real-World Marble Runs ／ Alisa Allaire, Christopher G. Atkeson
日本語で読む → - 論文触覚・形状センシングロボティクス
連続体マニピュレータの形状再構成のためのファイバブラッググレーティング形状センサの設計と製作
連続体マニピュレータの内部に埋め込む大変位対応のFBG形状センサを設計・製作し、波長から中心線を再構成するモデルを構築して、自由空間および障害物環境での形状追従精度を実験的に評価した。
原題: Design and Fabrication of a Fiber Bragg Grating Shape Sensor for Shape Reconstruction of a Continuum Manipulator ／ Golchehr Amirkhani, Anna Goodridge, Mojtaba Esfandiari 他
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