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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: 2023/1/1 ／ arXivを3時間ごとに自動収集

• 論文ソフトロボティクスロボティクス2023/1/1

  Koopman作用素によるソフトロボティクスのモデリングと制御

  ソフトロボットの非線形な挙動をKoopman作用素で線形表現し、モデリングと制御に応用する最近の研究動向をレビューした論文。

  原題: Koopman Operators for Modeling and Control of Soft Robotics ／ Lu Shi, Zhichao Liu, Konstantinos Karydis

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• 論文ナビゲーションロボティクス2023/1/1

  低次元センシングによる地上移動ロボットのマップレスナビゲーションのための二重深層強化学習手法

  地上移動ロボットのマップレスナビゲーションにおいて、DQNとDDQNを比較し、低次元のレーザーセンシング情報のみで障害物回避とナビゲーションを学習できることを示した。

  原題: Double Deep Reinforcement Learning Techniques for Low Dimensional Sensing Mapless Navigation of Terrestrial Mobile Robots ／ Linda Dotto de Moraes, Victor Augusto Kich, Alisson Henrique Kolling 他

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• 論文人間ロボットインタラクションロボティクス2023/1/1

  人間の学習ダイナミクスのモデル化とロボットによる影響

  人間の内部モデルが経験を通じて変化する過程を非線形力学系としてモデル化し、ロボットがその学習に与える影響を考慮した計画手法を提案。

  原題: Towards Modeling and Influencing the Dynamics of Human Learning ／ Ran Tian, Masayoshi Tomizuka, Anca Dragan 他

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• 論文安全性検証cs.SE2023/1/1

  協調共進化探索によるML搭載自律システムの危険境界の特定

  ML搭載自律システムの安全性確保のため、遺伝的アルゴリズムでは扱いにくい高次元問題を2つの低次元探索に分解する協調共進化アルゴリズム(CCEA)を提案し、MLコンポーネントの危険境界を確率的に特定する手法を開発した。

  原題: Identifying the Hazard Boundary of ML-enabled Autonomous Systems Using Cooperative Co-Evolutionary Search ／ Sepehr Sharifi, Donghwan Shin, Lionel C. Briand 他

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• 論文交通制御ロボティクス2023/1/1

  強化学習とグラフニューラルネットワークを用いた混合交通における自動交差点管理

  強化学習とグラフベースのシーン表現を組み合わせ、自動運転車と人間運転車が混在する交通環境での協調的な交差点管理手法を提案し、シミュレーションで有効性を示した。

  原題: Automatic Intersection Management in Mixed Traffic Using Reinforcement Learning and Graph Neural Networks ／ Marvin Klimke, Benjamin Völz, Michael Buchholz

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• 論文歩行ロボティクス2023/1/1

  ハイブリッド最適化による5リンク二足歩行ロボットの衝撃不変軌道最適化

  5リンク平面二足歩行ロボットの歩行軌道を、単脚支持相と衝突相からなるハイブリッド系としてモデル化し、トルク二乗積分を目的関数として衝撃不変性などの制約下で最適化する枠組みを提案した。

  原題: Impact Invariant Trajectory Optimization of 5-Link Biped Robot Using Hybrid Optimization ／ Aref Amiri, Hassan Salarieh

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• 論文リハビリテーション/触覚フィードバックロボティクス2023/1/1

  Equilivest：脳卒中後の動的バランスリハビリを支援するロボティックベスト

  IMUデータを解析し振動触覚刺激でタイミングよくフィードバックを与えるスマートベスト型デバイスを提案し、介護者・患者への調査から3つの臨床応用モードを導出した。

  原題: Equilivest: A Robotic Vest to aid in Post-Stroke Dynamic Balance Rehabilitation ／ Franco Paviotti, Esteban Buniak, Rodrigo Ramele 他

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• 論文3D検出画像認識2023/1/1

  事前情報は強力：2D事前情報でマルチカメラ3D検出のTransformerを改善

  2D画像認識モデルの予測を事前情報として活用し、マルチカメラ3D物体検出のTransformerのクエリ初期化や特徴量を改善することで、精度を最大12%向上させた。

  原題: Priors are Powerful: Improving a Transformer for Multi-camera 3D Detection with 2D Priors ／ Di Feng, Francesco Ferroni

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• 論文障害物回避ロボティクス2023/1/1

  GPUレイキャスティングとリーマン運動方策によるMAVのkHzオーダー障害物回避

  ボクセルマップ上でGPUレイキャスティングと多数の並列リーマン運動方策を組み合わせ、MAVがkHzレートで直接障害物回避できる手法を提案し、実機で検証した。

  原題: Obstacle avoidance using raycasting and Riemannian Motion Policies at kHz rates for MAVs ／ Michael Pantic, Isar Meijer, Rik Bähnemann 他

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• 論文遠隔操作ロボティクス2023/1/1

  力と触覚フィードバックを備えた双腕遠隔操作による人型アバターシステム

  人型アバターロボットと操作者ステーションからなる双腕遠隔操作システムを開発し、力と触覚フィードバックを提供することで没入感と作業効率を向上させた。

  原題: Bimanual Telemanipulation with Force and Haptic Feedback through an Anthropomorphic Avatar System ／ Christian Lenz, Sven Behnke

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• 論文制御/エッジコンピューティングロボティクス2023/1/1

  Kubernetesベースのエッジアーキテクチャによるリソース制約付き飛行ロボットのモデル予測制御

  Kubernetesでオーケストレーションされたエッジコンピューティング環境を構築し、計算資源が限られた小型ドローンの軌道をモデル予測制御でリアルタイムに制御する手法を実装・評価した。

  原題: A Kubernetes-Based Edge Architecture for Controlling the Trajectory of a Resource-Constrained Aerial Robot by Enabling Model Predictive Control ／ Achilleas Santi Seisa, Sumeet Gajanan Satpute, George Nikolakopoulos

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• 論文マニピュレーションロボティクス2023/1/1

  深度画像から変形を推定するソフトマテリアルの協調マニピュレーション

  深度画像とCNN（DenseNet-121）を用いて、人間とロボットが協調して扱う柔軟素材の変形状態を推定し、ロボットのツイスト指令を生成する手法を開発した。骨格トラッカーを用いる従来法より高精度で、データセット収集時間も削減できることを示した。

  原題: Co-manipulation of soft-materials estimating deformation from depth images ／ Giorgio Nicola, Enrico Villagrossi, Nicola Pedrocchi

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• 論文自動運転/運動計画ロボティクス2023/1/1

  ベイズLSTMに基づくモデル予測制御によるリスクを考慮した車両運動計画

  周囲車両の将来軌道をベイズLSTMで確率的に予測し、その予測に基づく衝突リスクを組み込んだモデル予測制御で自動運転車の安全な経路計画を行う手法を提案した。

  原題: Risk-aware Vehicle Motion Planning Using Bayesian LSTM-Based Model Predictive Control ／ Yufei Huang, Mohsen A. Jafari

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• 論文保証・検証cs.SE2023/1/1

  学習可能な自律システムの保証技術とシステムズエンジニアリングライフサイクルの対応付け

  学習可能な自律システムの保証・検証技術を従来のVモデルにマッピングし、開発・調達・維持の3段階に分類して整理した。

  原題: A Mapping of Assurance Techniques for Learning Enabled Autonomous Systems to the Systems Engineering Lifecycle ／ Christian Ellis, Maggie Wigness, Lance Fiondella

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• 論文自律探査ロボティクス2023/1/1

  地下環境探査のための柔軟な監督型自律システム

  DARPA地下チャレンジ向けに、四足歩行ロボットと車輪ロボットで構成される自律探査システムを開発し、通信制限や複雑な地形などの課題に対応した。

  原題: Flexible Supervised Autonomy for Exploration in Subterranean Environments ／ Harel Biggie, Eugene R. Rush, Danny G. Riley 他

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• 論文球体ロボットロボティクス2023/1/1

  振り子駆動型球体ロボットの動力学モデリングとぐらつき・歳差運動の解析

  振り子で駆動する球体ロボットの非線形動力学モデルを構築し、旋回時のぐらつきと歳差運動を解析した。

  原題: Pendulum Actuated Spherical Robot: Dynamic Modeling & Analysis for Wobble & Precession ／ Animesh Singhal, Sahil Modi, Abhishek Gupta 他

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• 論文熱力学ロボティクス2023/1/1

  水のパラ・オルト異性体におけるメソスケール熱ダイナミクス

  流体力学的キャビテーションで励起した水の熱容量変化を2種類の熱量計で測定し、励起後60分で4〜6%の熱容量変化とメソスケールの熱揺らぎを観測した。

  原題: On mesoscale thermal dynamics of para- and ortho- isomers of water ／ Serge Kernbach

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• 論文検出・認識画像認識2023/1/1

  ドローンと深層学習による野生動物フェンス検出・認識で高速道路の安全意識を高める

  ドローンとコンピュータビジョンを用いて野生動物用フェンスを検出・認識し、野生動物と車両の衝突を減らすための注意喚起を目指した研究。

  原題: Creating awareness about security and safety on highways to mitigate wildlife-vehicle collisions by detecting and recognizing wildlife fences using deep learning and drone technology ／ Irene Nandutu, Marcellin Atemkeng, Patrice Okouma 他

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• 論文群制御ロボティクス2023/1/1

  非協力的な羊誘導のための分散マルチロボット制御

  犬ロボットが制御バリア関数を用いて羊を高価値領域から追い払う分散アルゴリズムを提案し、実機で最大5匹の羊を5台のロボットで誘導できることを示した。

  原題: Distributed Multirobot Control for Non-Cooperative Herding ／ Nishant Mohanty, Jaskaran Grover, Changliu Liu 他

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• 論文マニピュレーションロボティクス2023/1/1

  距離センサを観測に用いた深層強化学習による産業用ロボットの経路計画

  距離センサの観測から深層強化学習でロボットアームの動作計画を学習し、RRTなどの従来手法より短い経路と短い計算時間を実現した。

  原題: Deep-Reinforcement-Learning-based Path Planning for Industrial Robots using Distance Sensors as Observation ／ Teham Bhuiyan, Linh Kästner, Yifan Hu 他

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• 論文タスク計画ロボティクス2023/1/1

  ロボットタスク計画のための論理プログラミング：調査研究

  ロボットのタスク計画に論理プログラミングを適用した最近の研究を調査し、表現力・計算効率・実装の観点から各プランナを比較して、用途に応じた選択指針を示した。

  原題: Logic programming for deliberative robotic task planning ／ Daniele Meli, Hirenkumar Nakawala, Paolo Fiorini

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• 論文強化学習機械学習2023/1/1

  極値Q学習：エントロピーを使わない最大エントロピー強化学習

  極値理論を用いて最大Q値を直接モデル化し、方策やエントロピーを必要としないオンライン・オフラインのMaxEnt Q学習アルゴリズムを提案。D4RLベンチマークで優れた性能を達成。

  原題: Extreme Q-Learning: MaxEnt RL without Entropy ／ Divyansh Garg, Joey Hejna, Matthieu Geist 他

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• 論文マニピュレーションロボティクス2023/1/1

  巧みな操作のための制約付き強化学習

  24自由度のロボットハンドによる物体移動タスクに位置制約を加えた制約付き方策最適化を適用し、単純な幾何学的制約が学習初期から安全かつ効率的な行動を促すことを示した。

  原題: Constrained Reinforcement Learning for Dexterous Manipulation ／ Abhineet Jain, Jack Kolb, Harish Ravichandar

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• 論文生涯学習機械学習2023/1/1

  生涯学習システムの特性評価のためのドメイン非依存アプローチ

  生涯学習システムを評価するためのドメイン非依存なメトリクスと評価フレームワークを提案し、5つのケーススタディを通じてその有効性を示した。

  原題: A Domain-Agnostic Approach for Characterization of Lifelong Learning Systems ／ Megan M. Baker, Alexander New, Mario Aguilar-Simon 他

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• 論文群制御ロボティクス2023/1/1

  低忠実度シミュレーションでロボット群を実現する：シミュレーションと現実のギャップを埋めずに活用する手法

  マルチロボット群制御において、シミュレーションと現実のギャップを必ずしも埋める必要はないと主張し、低忠実度シミュレータを設計ループに組み込むことで、実世界で創発的な旋回行動を実現した。

  原題: Simulate Less, Expect More: Bringing Robot Swarms to Life via Low-Fidelity Simulations ／ Ricardo Vega, Kevin Zhu, Sean Luke 他

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• 論文医療ロボティクスロボティクス2023/1/1

  MRI駆動とHIFU制御によるオンデマンド薬剤放出可能な磁気カプセルロボット

  MRIの磁力で駆動する小型カプセルロボットに、HIFUの音響流で気泡ストッパーを外して薬剤を放出する仕組みを組み込み、摘出ブタ小腸内での移動と複数箇所への投薬を実証した。

  原題: MRI-powered Magnetic Miniature Capsule Robot with HIFU-controlled On-demand Drug Delivery ／ Mehmet Efe Tiryaki, Fatih Dogangun, Cem Balda Dayan 他

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• 論文マニピュレーション画像認識2023/1/1

  SCARP: 任意姿勢での3D形状補完による把持改善

  部分点群から姿勢と形状を分離して学習し、任意姿勢のまま3D形状を補完するネットワークSCARPを提案し、把持提案を改善した。

  原題: SCARP: 3D Shape Completion in ARbitrary Poses for Improved Grasping ／ Bipasha Sen, Aditya Agarwal, Gaurav Singh 他

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• 論文触覚ロボティクス2023/1/1

  Vis2Hap: 視覚からの触覚レンダリングをクロスモーダル生成で実現

  触覚センサなしで、物体の見た目から表面の粗さや滑りやすさを生成し、遠隔操作者に触覚提示する手法を提案。

  原題: Vis2Hap: Vision-based Haptic Rendering by Cross-modal Generation ／ Guanqun Cao, Jiaqi Jiang, Ningtao Mao 他

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• 論文群制御ロボティクス2023/1/1

  見せて教える群ロボット設計：逆強化学習によるデモンストレーションからの自動設計

  逆強化学習とモジュール型自動設計を組み合わせ、目的関数なしにデモンストレーションだけで群ロボットの制御ソフトウェアを生成する手法Demo-Choを提案し、4つのミッションでシミュレーションと実機検証を行った。

  原題: Show me what you want: Inverse reinforcement learning to automatically design robot swarms by demonstration ／ Ilyes Gharbi, Jonas Kuckling, David Garzón Ramos 他

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• 論文四足歩行/感情認識/sim2realロボティクス2023/1/1

  e-Inu: 感情知能を持つ四足歩行ロボットのシミュレーション

  強化学習とソフトウェア工学を組み合わせ、人間の感情を認識し、歩容生成や音声・画面上の表情で応答する四足ロボットを仮想シミュレーションした研究。

  原題: e-Inu: Simulating A Quadruped Robot With Emotional Sentience ／ Abhiruph Chakravarty, Jatin Karthik Tripathy, Sibi Chakkaravarthy S 他

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