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 →- 論文ソフトロボティクスロボティクス
持続可能な開発目標と気候行動に向けたソフトロボティクス
ソフトロボティクスがSDGsや気候変動対策にどう貢献できるかを論じ、生分解性材料や再生可能エネルギー搭載による自律的な現場対応型ソフトロボットの実現課題を整理した論文。
原題: Soft robotics towards sustainable development goals and climate actions ／ Goffredo Giordano, Saravana Prashanth Murali Babu, Barbara Mazzolai
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
マルチドローン空路網におけるサービスベースの軌道計画
複数ドローンが飛行する空路網で、風速・風向・消費電力を考慮し、充電ステーションを活用した配送の軌道計画をCrazyflieで実証した。
原題: Service-based Trajectory Planning in Multi-Drone Skyway Networks ／ Sarah Bradley, Albertus Alvin Janitra, Babar Shahzaad 他
日本語で読む → - 論文支援ロボティクスHCI
支援ロボットアームのための共有制御の理解
運動障害者向け支援ロボットアームの使いやすさを向上させる共有制御アプローチを概観し、今後の研究への3つの提言をまとめた。
原題: Understanding Shared Control for Assistive Robotic Arms ／ Kirill Kronhardt, Max Pascher, Jens Gerken
日本語で読む → - 論文医療ロボティクスeess.IV
足関節骨折整復ロボット支援のための画像ガイダンス
足関節骨折手術における腓骨整復をロボット支援で行うため、術前画像から自動的に整復方向を決定する画像ガイダンスソフトウェアを開発・検証する。
原題: Image Guidance for Robot-Assisted Ankle Fracture Repair ／ Asef Islam, Anthony Wu, Jay Mandavilli 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
道具と行動を超えた知覚的知識転移による物体認識
複数の道具や行動で得た触覚・音響などの非視覚情報を共有潜在空間で学習し、未経験の道具や行動でも物体を認識できるフレームワークを提案した。
原題: Cross-Tool and Cross-Behavior Perceptual Knowledge Transfer for Grounded Object Recognition ／ Gyan Tatiya, Jonathan Francis, Jivko Sinapov
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
Cosys-AirSim：複雑な産業応用に向けて拡張されたリアルタイムシミュレーションフレームワーク
オープンソースのAirSimを拡張し、新しいセンサモダリティや車両タイプ、手続き的に変更可能な物体を含むリアルな環境生成を可能にしたシミュレーションフレームワークを提案し、SLAMや自律ナビゲーション、転移学習などの産業応用事例を示した。
原題: Cosys-AirSim: A Real-Time Simulation Framework Expanded for Complex Industrial Applications ／ Wouter Jansen, Erik Verreycken, Anthony Schenck 他
日本語で読む → - 論文能動視覚/農業ロボットロボティクス
DAVIS-Ag: 農業ロボットにおけるドメイン由来の能動視覚のための合成植物データセット
農業ロボットの能動視覚研究を促進するため、イチゴ・トマト・ブドウの合成果樹園から50万枚以上のRGB画像と果実のラベル、視点遷移情報を生成したデータセットを構築した。
原題: DAVIS-Ag: A Synthetic Plant Dataset for Prototyping Domain-Inspired Active Vision in Agricultural Robots ／ Taeyeong Choi, Dario Guevara, Zifei Cheng 他
日本語で読む → - 論文設計支援ロボティクス
大規模言語モデルはロボットを設計できるか？
大規模言語モデルがロボット設計のプロセスを導く可能性を検討した論文。
原題: Can Large Language Models design a Robot? ／ Francesco Stella, Cosimo Della Santina, Josie Hughes
日本語で読む → - 論文強化学習AI
状態拡張による人間の選好を用いた強化学習
人間の選好フィードバックから報酬モデルを学習する際、状態拡張により不変性を導入して性能を向上させる手法を提案し、複数タスクで有効性を示した。
原題: A State Augmentation based approach to Reinforcement Learning from Human Preferences ／ Mudit Verma, Subbarao Kambhampati
日本語で読む → - 論文VLA機械学習
プロトタイプを用いたクロスドメインランダム事前学習による強化学習
データ収集とエンコーダ事前学習を分離し、プロトタイプ自己教師あり学習でドメイン横断的な視覚エンコーダを事前学習する強化学習フレームワークを提案。
原題: Cross-domain Random Pre-training with Prototypes for Reinforcement Learning ／ Xin Liu, Yaran Chen, Haoran Li 他
日本語で読む → - 論文マルチモーダル強化学習機械学習
強化学習におけるマルチモーダル表現のための再構成と対照学習の組み合わせ
センサモダリティごとに再構成損失と対照損失を適切に選択・統合するCoRALを提案し、マルチモーダル強化学習の性能を向上させた。
原題: Combining Reconstruction and Contrastive Methods for Multimodal Representations in RL ／ Philipp Becker, Sebastian Mossburger, Fabian Otto 他
日本語で読む → - 論文拡散モデルプランニング機械学習
AdaptDiffuser: 適応的自己進化型プランナーとしての拡散モデル
拡散モデルを報酬勾配で誘導して合成専門データを生成し、識別器で選別して微調整することで、未知タスクにも適応できる自己進化型プランニング手法を提案した。
原題: AdaptDiffuser: Diffusion Models as Adaptive Self-evolving Planners ／ Zhixuan Liang, Yao Mu, Mingyu Ding 他
日本語で読む → - 論文計画ロボティクス
DiSProD: 計画のための微分可能な記号的分布伝播
連続状態・行動空間の確率的環境で、将来軌道の分布を記号グラフで近似伝播し、方策の価値を微分可能に表現して勾配ベースの長期計画を行うオンラインプランナーを提案。
原題: DiSProD: Differentiable Symbolic Propagation of Distributions for Planning ／ Palash Chatterjee, Ashutosh Chapagain, Weizhe Chen 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
レーザーレンジングを用いた未知環境マッピングのための知的システム
レーザーレンジファインダの計測値を用いて、ノイズ除去・障害物回避・自己位置推定を行い、未知環境の2D地図を生成する軽量なナビゲーションシステムをRaspberry Pi搭載の移動ロボットで実装・検証した。
原題: Laser Ranging Based Intelligent System for Unknown Environment Mapping ／ T. H. M. N. C. Thelasingha, U. V. B. L. Udugama, E. M. S. P. Ekanayake 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
多数のロボットガードの最適配置によるスイープラインカバレッジ
既知の2次元環境でスイープスケジュールを実行するために、多数の移動ロボットを最適に配置する問題を研究し、最大フローに基づく効率的なアルゴリズムを提案した。
原題: Optimal Allocation of Many Robot Guards for Sweep-Line Coverage ／ Si Wei Feng, Teng Guo, Jingjin Yu
日本語で読む → - 論文磁場マッピング/屋内測位ロボティクス
低コストUAVにおけるガウス過程回帰を用いた高速かつノイズ耐性のある磁場マッピング
UAVの磁気センサノイズを低減し、ガウス過程回帰で複数飛行のばらつきを学習する「妥協マップ」を提案し、屋内測位のための磁場マップの信頼性を高めた。
原題: Fast and Noise-Resilient Magnetic Field Mapping on a Low-Cost UAV Using Gaussian Process Regression ／ Prince E. Kuevor, Maani Ghaffari, Ella M. Atkins 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
接触の幾何学：スピンモデル双対性による多脚ロボットの接触計画
幾何学的力学とスピンモデルの双対性を利用し、多脚ロボットの接触計画をグラフ最適化問題に帰着させ、多項式時間で大域最適な接触系列を求める手法を提案。六脚・十二脚ロボットで新たな歩行・側方移動を実現した。
原題: Geometry of contact: contact planning for multi-legged robots via spin models duality ／ Baxi Chong, Di Luo, Tianyu Wang 他
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
自動運転の意思決定のための相互作用を考慮した運動予測モデルの学習
自車の行動に対する他車の反応を予測するTransformerベースの運動予測モデルを提案し、オンライン学習フレームワークで訓練することで、自動運転の意思決定性能を向上させた。
原題: Learning Interaction-aware Motion Prediction Model for Decision-making in Autonomous Driving ／ Zhiyu Huang, Haochen Liu, Jingda Wu 他
日本語で読む → - 論文キャリブレーションロボティクス
汎用・単発・ターゲット不要・自動LiDARカメラ外部キャリブレーションツールボックス
LiDARとカメラの外部キャリブレーションを、ターゲットなしの1回のデータ取得で自動的に行うオープンソースツールボックスを提案。SuperGlueによる初期対応推定と相互情報量に基づく直接位置合わせで高精度・高ロバストにキャリブレーションする。
原題: General, Single-shot, Target-less, and Automatic LiDAR-Camera Extrinsic Calibration Toolbox ／ Kenji Koide, Shuji Oishi, Masashi Yokozuka 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
Mini bot 3D: ROSベースのGazeboシミュレーション
ROSとGazeboを用いて屋内自律移動ロボットのSLAM・自己位置推定・ナビゲーションをシミュレーションし、その手法を概観した研究。
原題: Mini bot 3D: A ROS based Gazebo Simulation ／ B. Udugama
日本語で読む → - 論文把持ロボティクス
視覚言語入力によるタスク指向把持予測
言語指示と画像から、道具をタスクに適した形で把持するGraspCLIPを提案し、未知のキッチン道具でも有効性を実機で示した。
原題: Task-Oriented Grasp Prediction with Visual-Language Inputs ／ Chao Tang, Dehao Huang, Lingxiao Meng 他
日本語で読む → - 論文医療ロボットロボティクス
磁気ボールチェーンロボットによる管腔内インターベンション
永久磁化された球を鎖状に連結し、外部磁場で形状を制御する超冗長ロボットを提案。管腔内器具のステアリング先端として、分岐路での操舵性能を実験で示した。
原題: Magnetic Ball Chain Robots for Endoluminal Interventions ／ Giovanni Pittiglio, Margherita Mencattelli, Pierre E. Dupont
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
ロボット配置と作業点姿勢を同時最適化する産業ロボットタスク設計手法
産業用ロボットの作業点配置と関節構成を同時に最適化するアルゴリズムを提案し、仮想直動軸の導入により高次最適化を可能にした。
原題: Optimization of Cartesian Tasks with Configuration Selection ／ Martin G. Weiß
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
CATNIPS: ニューラル暗黙的確率シーンによる衝突回避
NeRFをポアソン点過程に変換して不確実性を厳密に評価し、衝突確率を保証する軌道最適化手法を提案した。
原題: CATNIPS: Collision Avoidance Through Neural Implicit Probabilistic Scenes ／ Timothy Chen, Preston Culbertson, Mac Schwager
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
MPCによるトラック・トレーラの自律走行の運動計画
トラック・トレーラ型自律移動ロボットの後退駐車などの複雑な操縦を、経路を重複する回廊列に分割し、MPCと低コストフィードバック制御を組み合わせてオンラインで軌道生成・追従する手法を提案し、実験で検証した。
原題: MPC-based Motion Planning for Autonomous Truck-Trailer Maneuvering ／ Mathias Bos, Bastiaan Vandewal, Wilm Decré 他
日本語で読む → - 論文物体姿勢推定画像認識
アンサンブル自己訓練による物体姿勢推定器の自己教師あり学習：修正と認証アプローチ
深度情報を用いて姿勢推定を修正する微分可能なモジュールと、その修正結果を認証しながら複数の推定器を自己教師ありで訓練するアンサンブル手法を提案し、3Dアノテーションなしで教師ありベースラインを上回る性能を実現した。
原題: A Correct-and-Certify Approach to Self-Supervise Object Pose Estimators via Ensemble Self-Training ／ Jingnan Shi, Rajat Talak, Dominic Maggio 他
日本語で読む → - 論文点群位置合わせ/sim2realロボティクス
ForestAlign: 森林構造に基づくマルチビューTLS・ALS点群の自動位置合わせ
森林の地上レーザー(TLS)と航空レーザー(ALS)点群を、構造の複雑さに応じて段階的に位置合わせするターゲットレス・全自動の手法を提案し、TLS間・TLS-ALS間で高精度な整合を実現した。
原題: ForestAlign: Automatic Forest Structure-based Alignment for Multi-view TLS and ALS Point Clouds ／ Juan Castorena, L. Turin Dickman, Adam J. Killebrew 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーション制御
Visual SLAMに基づくロボットマニピュレータのタスク空間制御
Visual SLAMで推定したロボット姿勢をフィードバックに用い、SE(3)上のポテンシャル勾配に基づく大域漸近安定なタスク空間制御則を提案し、6自由度マニピュレータのシミュレーションで有効性を示した。
原題: Task Space Control of Robot Manipulators based on Visual SLAM ／ Seyed Hamed Hashemi, Jouni Mattila
日本語で読む → - 論文オフロードナビゲーションロボティクス
逆強化学習によるリスク認識型コストマップの学習：オフロードナビゲーションへの応用
逆強化学習と並列モデル予測制御を組み合わせ、不確実性を考慮した深層コスト関数を効率的に学習する手法を提案し、オフロード走行で専門家経路の再現性と介入削減を実証した。
原題: Learning Risk-Aware Costmaps via Inverse Reinforcement Learning for Off-Road Navigation ／ Samuel Triest, Mateo Guaman Castro, Parv Maheshwari 他
日本語で読む → - 論文点群レジストレーションロボティクス
マルチモーダル知識の転移による3D点群レジストレーションの高精度化
事前学習済みマルチモーダルモデルの知識を点群のみで使える新たな記述子ネットワークに転移し、3D点群レジストレーション精度を向上させた研究。
原題: Boosting 3D Point Cloud Registration by Transferring Multi-modality Knowledge ／ Mingzhi Yuan, Xiaoshui Huang, Kexue Fu 他
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