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: 2023/2/1 ／ 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
信号時相論理仕様による複数航空ロボットシステムの電力線点検タスク
信号時相論理(STL)を用いて、複数のドローンが障害物を避けつつ安全距離を保ちながら電力線点検を行うための軌道計画と、予期せぬ事象に対応する再計画手法を提案した論文。
原題: Power Line Inspection Tasks with Multi-Aerial Robot Systems via Signal Temporal Logic Specifications ／ Giuseppe Silano, Tomas Baca, Robert Penicka 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
ロボティクス系の離散対称性：群論とデータ駆動による解析
脚・遊泳・飛行ロボットの形態対称性を群論で定式化し、データ拡張と同変ニューラルネットで活用することでサンプル効率・汎化性能を向上させる枠組みを提案した。
原題: On discrete symmetries of robotics systems: A group-theoretic and data-driven analysis ／ Daniel Ordonez-Apraez, Mario Martin, Antonio Agudo 他
日本語で読む → - 論文シミュレーションロボティクス
MVSim: マルチエージェント・移動ロボティクス研究向け軽量動力学シミュレータ
複数の車両やロボットを効率的にシミュレーションするための軽量な物理シミュレータMVSimを開発し、GPU加速センサシミュレーションやROS連携を実現した。
原題: MultiVehicle Simulator (MVSim): lightweight dynamics simulator for multiagents and mobile robotics research ／ José-Luis Blanco-Claraco, Borys Tymchenko, Francisco José Mañas-Alvarez 他
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスロボティクス
生物に学ぶソフトロボティクス：生物から何をどう学ぶか
生物の自己成長・自己修復・自己応答・自己循環という機能に基づいてソフトロボットを分類し、生物から学ぶ設計と応用の現状・課題・展望を整理したレビュー。
原題: Bioinspired soft robotics: How do we learn from creatures? ／ Yang Yang, Zhiguo He, Pengcheng Jiao 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
大規模都市環境におけるバランスの取れた線状カバレッジ
大規模な道路網を複数のロボットチームで効率的にカバーするため、グラフ分割と巡回経路分割により負荷を均等化する異種マルチロボット手法を提案した。
原題: Balanced Line Coverage in Large-scale Urban Scene ／ Hangsong Su, Feng Xue, Runze Guo 他
日本語で読む → - 論文飛行追跡ロボティクス
QP Chaser: 二次計画法による自律飛行追跡のための多項式軌道生成
目標の予測誤差と機体全体を考慮し、障害物環境下でも目標を見失わない追跡軌道を二次計画法で生成する手法を提案。
原題: QP Chaser: Polynomial Trajectory Generation for Autonomous Aerial Tracking ／ Yunwoo Lee, Jungwon Park, Seungwoo Jung 他
日本語で読む → - 論文群制御eess.SP
協調型UAVにおける通信と制御：最近の進展と将来動向
複数UAVの協調通信・制御技術の研究を網羅的にレビューし、応用事例と今後の研究方向を整理したサーベイ論文。
原題: Communication and Control in Collaborative UAVs: Recent Advances and Future Trends ／ Shumaila Javaid, Nasir Saeed, Zakria Qadir 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
二足歩行ロボットのための地形認識型リアルタイム足先位置・タイミング最適化
LIPモデルの全ダイナミクスを200Hzで解き、足先の位置とタイミングをオンラインで同時最適化する足先計画器を提案し、不整地でも安定した歩行を実現した。
原題: When and Where to Step: Terrain-Aware Real-Time Footstep Location and Timing Optimization for Bipedal Robots ／ Ke Wang, Zhaoyang Jacopo Hu, Peter Tisnikar 他
日本語で読む → - 論文強化学習ロボティクス
未ラベルデータを活用したフィードバック効率の良い人間選好ベース強化学習
人間の選好フィードバックを用いた強化学習において、エージェントが収集した未ラベル軌道を報酬学習に活用する2つの損失関数を提案し、歩行とマニピュレーションタスクでベースラインPEBBLEより高いサンプル効率と報酬復元性能を示した。
原題: Exploiting Unlabeled Data for Feedback Efficient Human Preference based Reinforcement Learning ／ Mudit Verma, Siddhant Bhambri, Subbarao Kambhampati
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
シミュレーション由来の実行可能行動による物体再配置
物理シミュレータを動作計画に組み込み、手動で行動を定義せずに3D物体の再配置計画を生成する手法を提案。
原題: Object Reconfiguration with Simulation-Derived Feasible Actions ／ Yiyuan Lee, Wil Thomason, Zachary Kingston 他
日本語で読む → - 論文安全強化学習ロボティクス
対話行動を取り入れた人間中心の安全ロボット強化学習フレームワーク
ロボット強化学習の安全性を高めるため、安全な探索・価値観の整合・安全な協働の3段階からなる人間中心フレームワークを提案し、対話行動の活用と4つの課題を論じた。
原題: A Human-Centered Safe Robot Reinforcement Learning Framework with Interactive Behaviors ／ Shangding Gu, Alap Kshirsagar, Yali Du 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
LiDAR-慣性-カメラSLAMのための連続時間固定ラグスムージング
異なる時刻・周波数のセンサ計測を連続時間軌道として固定ラグスムージングで融合し、LiDAR-慣性-カメラSLAMをリアルタイムで実現した研究。
原題: Continuous-Time Fixed-Lag Smoothing for LiDAR-Inertial-Camera SLAM ／ Jiajun Lv, Xiaolei Lang, Jinhong Xu 他
日本語で読む → - 論文キャリブレーションロボティクス
自己速度推定を用いた2Dミリ波レーダーペアの外部キャリブレーション
各レーダーの自己速度推定を利用し、視野の重複や専用ターゲットなしでレーダーペア間のヨー角と並進軸をキャリブレーションする手法を提案。
原題: Extrinsic Calibration of 2D Millimetre-Wavelength Radar Pairs Using Ego-Velocity Estimates ／ Qilong Cheng, Emmett Wise, Jonathan Kelly
日本語で読む → - 論文軌道予測画像認識
ForceFormer：社会的力を用いた歩行者軌道予測Transformer
社会的力（引力・斥力）をTransformerに組み込み、歩行者の将来軌道を予測する手法を提案。混雑環境での衝突を大幅に削減した。
原題: ForceFormer: Exploring Social Force and Transformer for Pedestrian Trajectory Prediction ／ Weicheng Zhang, Hao Cheng, Fatema T. Johora 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
ロボット把持のためのインスタンス単位把持合成
物体ごとのマスクと把持姿勢を単一ステージで同時に生成するSSGネットワークを提案し、把持予測精度を向上させた。
原題: Instance-wise Grasp Synthesis for Robotic Grasping ／ Yucheng Xu, Mohammadreza Kasaei, Hamidreza Kasaei 他
日本語で読む → - 論文手術トレーニングロボティクス
頭蓋底手術のための完全没入型VRシステム：手術トレーニングとその先
頭蓋底手術のトレーニング向けに、高忠実度ハードウェアと手術シミュレーションを組み合わせた完全没入型VRシステムを開発し、熟練度の異なる外科医によるユーザー研究で技能評価の可能性を示した。
原題: Fully Immersive Virtual Reality for Skull-base Surgery: Surgical Training and Beyond ／ Adnan Munawar, Zhaoshuo Li, Nimesh Nagururu 他
日本語で読む → - 論文安全強化学習AI
マップレスナビゲーションにおける安全な深層強化学習のためのオンライン安全特性の収集と洗練
訓練時にコスト信号から安全特性を自動生成・統合するCROPフレームワークを提案し、マップレスナビゲーションで従来の安全DRLより高い報酬と少ない違反を実現した。
原題: Online Safety Property Collection and Refinement for Safe Deep Reinforcement Learning in Mapless Navigation ／ Luca Marzari, Enrico Marchesini, Alessandro Farinelli
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
協調分解作業のためのエネルギー考慮型デカルトインピーダンス制御器の設計
人間とロボットが協力して電子・機械製品を分解する際の安全な物理的インタラクションを実現するため、エネルギー調整とダンピング注入を備えたエネルギー考慮型デカルトインピーダンス制御器を提案し、実機のネジ緩め作業で有効性を示した。
原題: Design of an Energy-Aware Cartesian Impedance Controller for Collaborative Disassembly ／ Sebastian Hjorth, Edoardo Lamon, Dimitrios Chrysostomou 他
日本語で読む → - 論文強化学習ロボティクス
強化学習の報酬形成のための時間的動画言語アラインメントネットワーク
自然言語指示を中間報酬に変換する報酬形成手法を提案し、AtariのMontezuma's Revengeで従来手法より高いタスク達成率を実現した。
原題: Temporal Video-Language Alignment Network for Reward Shaping in Reinforcement Learning ／ Ziyuan Cao, Reshma Anugundanahalli Ramachandra, Kelin Yu
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
大規模視覚言語モデルによる意味的メカニカルサーチ
大規模言語モデルを活用して物体間の意味的関係を推論し、隠れた対象物を効率的に探索するフレームワークを提案。従来の幾何学的計画より探索性能を大幅に向上させた。
原題: Semantic Mechanical Search with Large Vision and Language Models ／ Satvik Sharma, Huang Huang, Kaushik Shivakumar 他
日本語で読む → - 論文sim2real機械学習
環境をまたぐゼロショットSim2Real適応
実世界でシミュレーション方策を模倣する逆行動変換（RAT）を学習し、単一環境から新環境へゼロショット適応を実現する手法を提案。
原題: Zero-shot Sim2Real Adaptation Across Environments ／ Buddhika Laknath Semage, Thommen George Karimpanal, Santu Rana 他
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスロボティクス
可変剛性でソフトロボティクスの安全性と性能を向上
中央ベローズと2本の指ベローズからなる単体ソフトグリッパを提案し、圧力制御で剛性を250ms以内に125%変化させ、産業把持の安全性と性能を高める。
原題: Variable Stiffness Improves Safety and Performance in Soft Robotics ／ Mert Aydin, Emre Sariyildiz, Charbel Dalely Tawk 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
深層強化学習による自動運転ナビゲーションシステムの統合的訓練
ナビゲーションスタック全体を深層強化学習で一括訓練する手法を提案し、従来手法より短い経路・少ない衝突で優れた性能を達成した。
原題: Holistic Deep-Reinforcement-Learning-based Training of Autonomous Navigation Systems ／ Linh Kästner, Marvin Meusel, Teham Bhuiyan 他
日本語で読む → - 論文物体検出画像認識
シンプルなファインチューニングによるインクリメンタル少数ショット物体検出
ベースクラスを再学習せずに少数の新規クラス例で段階的に学習するiFSDに対し、メタ学習ではなく2段階ファインチューニングで新規クラス分支を適応させる手法を提案し、LVISでメタ学習より30%高いAPを達成した。
原題: Incremental Few-Shot Object Detection via Simple Fine-Tuning Approach ／ Tae-Min Choi, Jong-Hwan Kim
日本語で読む → - 論文制御/軌道最適化制御
i2LQR: 動的環境における反復タスクのための反復型LQR
過去の反復データを活用し、各時刻で最適解を反復計算する参照不要のLQR制御則を提案。動的障害物を含む環境で学習ベースMPCを上回る性能を示した。
原題: i2LQR: Iterative LQR for Iterative Tasks in Dynamic Environments ／ Yifan Zeng, Suiyi He, Han Hoang Nguyen 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
障害物認識型振動触覚フィードバックによる人とロボットの協調搬送の強化
ロボットがLIDARで周囲の障害物を検知し、振動触覚ベルトで人間の操作者に位置と距離を伝えることで、大型物体の協調搬送時の安全性を高める手法を提案した論文。
原題: Enhancing Human-Robot Collaboration Transportation through Obstacle-Aware Vibrotactile Feedback ／ Doganay Sirintuna, Idil Ozdamar, Juan M. Gandarias 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
氷海域における自律航行船のリアルタイムナビゲーション
氷に衝突するリスクと航行距離を最小化するため、格子ベースのプランナと再cedingホライズン計画を組み合わせたリアルタイム航法を提案し、シミュレーションと実海域実験で評価した。
原題: Real-Time Navigation for Autonomous Surface Vehicles In Ice-Covered Waters ／ Rodrigue de Schaetzen, Alexander Botros, Robert Gash 他
日本語で読む → - 論文HRI設計ロボティクス
状況的参加型設計：高齢者とのロボットインタラクションを現場で設計する手法
高齢者施設での支援ロボット設計を通じて、高齢者が実際の環境でロボットと反復的に対話しながら使用シナリオを設計・検証する3段階の参加型設計手法（sPD）を提案し、その有効性と課題を事例から示した。
原題: Situated Participatory Design: A Method for In Situ Design of Robotic Interaction with Older Adults ／ Laura Stegner, Emmanuel Senft, Bilge Mutlu
日本語で読む → - 論文制御/自律走行ロボティクス
小型車両の自律レースのための非線形モデル予測制御戦略
Pacejkaのマジックフォーミュラと簡易駆動系モデルを用いた非線形モデル予測制御により、小型車の自律レースでラップタイムを最小化しつつ障害物を回避する制御戦略を提案し、F1/10シミュレータで検証した。
原題: A Nonlinear Model Predictive Control Strategy for Autonomous Racing of Scale Vehicles ／ Vittorio Cataffo, Giuseppe Silano, Luigi Iannelli 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
DrMaMP: 混雑環境における分散リアルタイムマルチエージェントミッション計画
混雑環境での衝突を考慮したマルチエージェントのタスク割り当てと経路計画を、タスク集合を分割して単一エージェント問題に分解することでミリ秒オーダーで解く分散リアルタイムアルゴリズムを提案した。
原題: DrMaMP: Distributed Real-time Multi-agent Mission Planning in Cluttered Environment ／ Zehui Lu, Tianyu Zhou, Shaoshuai Mou
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