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: 2023/1/1 ／ 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 →- 論文センサ融合ロボティクス
連続時間UWB慣性融合によるオンライン運動推定
クォータニオン3次Bスプラインで運動状態を連続時間表現し、UWBと慣性センサを非同期融合するスライディングウィンドウ法を提案。離散時間手法を上回る精度を実現した。
原題: Continuous-Time Ultra-Wideband-Inertial Fusion ／ Kailai Li, Ziyu Cao, Uwe D. Hanebeck
日本語で読む → - 論文可変剛性アクチュエーションロボティクス
可変剛性アクチュエーションのための差動スパイラル関節機構
腱駆動ロボット向けに、位置と剛性を半分離して独立に制御できる小型な差動スパイラル関節機構を提案し、実験で性能を検証した。
原題: Differential Spiral Joint Mechanism for Coupled Variable Stiffness Actuation ／ Mincheol Kim, Ashish Deshpande
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
血管内を巡る微小ロボット群への化学的動力供給
血流中の数十億の微小ロボットがグルコースと酸素で発電する際、酸素消費が全身の酸素濃度や組織への供給、発熱に与える影響を評価し、消費制限による緩和策を示した。
原題: Chemical Power for Swarms of Microscopic Robots in Blood Vessels ／ Tad Hogg
日本語で読む → - 論文eVTOLロボティクス
クアッドプレーン型無人航空機システムの風洞試験と空力特性評価
eVTOL型クアッドプレーンUASの試作機を風洞試験し、ホバー・遷移・巡航の各飛行モードにおける空力特性を計測・モデル化した。
原題: Wind Tunnel Testing and Aerodynamic Characterization of a QuadPlane Uncrewed Aircraft System ／ Akshay Mathur, Ella Atkins
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
動的面上を歩行する四脚ロボットの線形時変振り子モデルに基づくリアルタイム歩容生成
揺れる面(動的剛体面)上を歩く四脚ロボットの力学を線形時変振り子モデル(DRS-LIP)として定式化し、その近似解析解を用いてリアルタイムに歩容を生成する運動計画法を提案。PyBulletシミュレーションとLaikago実機で有効性を検証した。
原題: Real-Time Walking Pattern Generation of Quadrupedal Dynamic-Surface Locomotion based on a Linear Time-Varying Pendulum Model ／ Amir Iqbal, Sushant Veer, Yan Gu
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
自動運転車の受容性評価：ATLASプラットフォームによる実証研究
完全自動運転車ATLASの試乗体験を通じて、ユーザーの受容度と信頼感を調査し、多くの人が利用意向を示す一方で技術への懸念も抱いていることを明らかにした。
原題: Evaluating the acceptance of autonomous vehicles in the future ／ Angel Madridano Carrasco, Delgermaa Gankhuyag, Miguel Angel de Miguel Paraiso 他
日本語で読む → - 論文深度推定画像認識
SwinDepth: Swin Transformerと密結合カスケードネットワークによる単眼シーケンスからの教師なし深度推定
畳み込みを使わないSwin Transformerを特徴抽出器に採用し、異なるスケールの特徴マップを密に結合するDCMNetを提案することで、単眼動画からの教師なし深度推定精度を向上させた研究。
原題: SwinDepth: Unsupervised Depth Estimation using Monocular Sequences via Swin Transformer and Densely Cascaded Network ／ Dongseok Shim, H. Jin Kim
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
多指ハプティクス：三脚型三指ハプティック把持モデルに向けた人間の手の把持の分析
人間の手による把持動作を調査・分析し、仮想現実や遠隔操作で効果的に相互作用するための三脚型三指ハプティック把持モデルへの移行を論じた論文。
原題: Multi-Finger Haptics: Analysis of Human Hand Grasp towards a Tripod Three-Finger Haptic Grasp model ／ Jose James
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
物理・仮想把持を再現する再構成可能データグローブ
触覚センシング・VR・FEMシミュレーションの3モードで手指の把持動作をリアルタイムに再現する再構成可能なデータグローブを開発した。
原題: A Reconfigurable Data Glove for Reconstructing Physical and Virtual Grasps ／ Hangxin Liu, Zeyu Zhang, Ziyuan Jiao 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーション機械学習
PIRLNav: 模倣事前学習と強化学習ファインチューニングによるObjectNav
人間のデモによる模倣学習で事前学習し、強化学習でファインチューニングする2段階手法を提案し、ObjectNavタスクで成功率65.0%を達成した論文。
原題: PIRLNav: Pretraining with Imitation and RL Finetuning for ObjectNav ／ Ram Ramrakhya, Dhruv Batra, Erik Wijmans 他
日本語で読む → - 論文宇宙ロボットロボティクス
宇宙用途向け多腕移動マニピュレータの設計と検証
欧州宇宙機関のMIRRORシナリオ向けに、3本の肢を持つ宇宙ロボットMARMを計算設計し、軌道最適化やサンプリング計画を用いて検証した。
原題: Design and Validation of a Multi-Arm Relocatable Manipulator for Space Applications ／ Enrico Mingo Hoffman, Arturo Laurenzi, Francesco Ruscelli 他
日本語で読む → - 論文遠隔操作ロボティクス
バーチャルリアリティ空間における遠隔操作ロボット把持
VR空間の環境情報を活用し、専門知識なしでFetchロボットを直感的に遠隔操作して把持を行えるシステムを提案した。
原題: Teleoperated Robot Grasping in Virtual Reality Spaces ／ Jiaheng Hu, David Watkins, Peter Allen
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
未知の運動をするターゲットを包囲するミニマリストロボット群制御
記憶・通信・位置情報を持たない最小限のロボット群が、未知環境で静止・移動ターゲットを衝突せずに包囲する分散制御則を提案し、リアプノフ安定性理論で収束を保証した。
原題: Guaranteed Encapsulation of Targets with Unknown Motion by a Minimalist Robotic Swarm ／ Himani Sinhmar, Hadas Kress-Gazit
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスロボティクス
光と熱を追いかける蔓模倣ロボット：材料レベルでの応答性
蔓のように成長しながら光や熱の方向へ自律的に曲がる、皮膚に材料レベルの応答性を埋め込んだ低コストなソフトロボットを開発した。
原題: A light- and heat-seeking vine-inspired robot with material-level responsiveness ／ Shivani Deglurkar, Charles Xiao, Luke F. Gockowski 他
日本語で読む → - 論文移動ロボティクス
スクリュー式移動・推進の多様な媒質における機動性解析
アルキメデススクリューによる移動が砂・液体・固体など様々な地形でどれだけ効率的に動けるかを実験的に調べ、設計指針を示した論文。
原題: Mobility Analysis of Screw-Based Locomotion and Propulsion in Various Media ／ Jason Lim, Calvin Joyce, Elizabeth Peiros 他
日本語で読む → - 論文着陸制御ロボティクス
荒天・乱流の外洋でUAVを着陸させる
USVの揺れをカメラ映像から予測し、傾きがほぼゼロになる瞬間を狙ってUAVを自律着陸させるMPC手法を提案した。
原題: Landing a UAV in Harsh Winds and Turbulent Open Waters ／ Parakh M. Gupta, Eric Pairet, Tiago Nascimento 他
日本語で読む → - 論文社会信号処理HCI
計算的カリスマ：カリスマ的AIを構築するための段階的設計図
カリスマの心理モデルと行動手がかりを整理し、人間のカリスマを分析・生成するAIの構築手順を提案した設計図論文。
原題: Computational Charisma -- A Brick by Brick Blueprint for Building Charismatic Artificial Intelligence ／ Björn W. Schuller, Shahin Amiriparian, Anton Batliner 他
日本語で読む → - 論文最適制御制御
ニューラルネットワークによるポントリャーギン最適制御
未知の複雑なダイナミクスを持つシステムに対し、ニューラルネットワークとポントリャーギンの最大原理を組み合わせ、サンプル効率よく最適制御を求めるフレームワークを提案した。
原題: Pontryagin Optimal Control via Neural Networks ／ Chengyang Gu, Hui Xiong, Yize Chen
日本語で読む → - 論文強化学習機械学習
専門家デモンストレーションを用いたKL正則化強化学習における病理的挙動について
専門家デモから得た参照方策を用いるKL正則化強化学習が、不安定で非効率な学習を引き起こす病理的挙動を明らかにし、非パラメトリックな参照方策で改善できることを示した。
原題: On Pathologies in KL-Regularized Reinforcement Learning from Expert Demonstrations ／ Tim G. J. Rudner, Cong Lu, Michael A. Osborne 他
日本語で読む → - 論文強化学習機械学習
反復深化探索に着想を得たゲインスケジューリングによる報酬ボーナス
強化学習の探索を効率化するため、深さ優先・幅優先探索に対応する2種類の内的報酬ボーナスを設計し、反復深化探索にヒントを得たゲインスケジューリングで組み合わせる手法を提案。複数の移動タスクと疎な報酬のタスクで性能向上を実証した。
原題: Reward Bonuses with Gain Scheduling Inspired by Iterative Deepening Search ／ Taisuke Kobayashi
日本語で読む → - 論文オフライン強化学習stat.ML
混合データセットからのオフライン強化学習のための逆KL正則化付きTD3
複数の方策から収集した混合データセットを用いるオフライン強化学習において、状態ごとに適応的な重み付けをした逆KLダイバージェンスをBC正則化としてTD3に組み込み、OOD行動の選択を避けつつ性能を向上させる手法を提案。
原題: TD3 with Reverse KL Regularizer for Offline Reinforcement Learning from Mixed Datasets ／ Yuanying Cai, Chuheng Zhang, Li Zhao 他
日本語で読む → - 論文制御/MPCロボティクス
トラクタ・トレーラ車両の前後進マヌーバのための非線形MPCローカルプランナ
トラクタ・トレーラ車両の前進・後退マヌーバにおいて、ジャックナイフ回避や障害物回避、経路追従を同時に実現する非線形MPCローカルプランナを提案し、Gazeboシミュレーションで有効性を検証した。
原題: A Non-linear MPC Local Planner for Tractor-Trailer Vehicles in Forward and Backward Maneuvering ／ Behnam Moradi, Mehran Mehrandezh
日本語で読む → - 論文群制御AI
大規模群対群交戦のための計画・学習フレームワーク
大規模な群対群の追跡回避問題を独立した複数のマルチエージェントゲームに分解し、強化学習で効率的に味方群を敵群に割り当てる枠組みを提案した。
原題: Scalable Planning and Learning Framework Development for Swarm-to-Swarm Engagement Problems ／ Umut Demir, A. Sadik Satir, Gulay Goktas Sever 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
AutoDRIVE：自動運転研究と教育を強化する包括的で柔軟な統合デジタルツインエコシステム
自動運転とスマートシティ管理のための、ソフトウェアとハードウェアインザループ試験に対応したオープンなデジタルツインエコシステムを開発し、4つの応用例でその機能を示した。
原題: AutoDRIVE: A Comprehensive, Flexible and Integrated Digital Twin Ecosystem for Enhancing Autonomous Driving Research and Education ／ Tanmay Vilas Samak, Chinmay Vilas Samak, Sivanathan Kandhasamy 他
日本語で読む → - 論文ロボティクス一般ロボティクス
ロボティクスにおける分布外データのシステムレベル視点
ロボット自律スタックにおける分布外（OOD）データの問題をシステム全体の観点から整理し、今後の研究方向を提示した論文。
原題: A System-Level View on Out-of-Distribution Data in Robotics ／ Rohan Sinha, Apoorva Sharma, Somrita Banerjee 他
日本語で読む → - 論文UAV制御AI
報酬整形と方策整形を併用したUAV制御のための強化学習
ドローンの強化学習制御において、報酬整形と方策整形を同時に適用し、障害物あり・なしの2つのシミュレーション環境で各手法の影響を比較した。
原題: Reinforcement Learning for UAV control with Policy and Reward Shaping ／ Cristian Millán-Arias, Ruben Contreras, Francisco Cruz 他
日本語で読む → - 論文センサキャリブレーション画像認識
慣性センサの取り付け角度を深層学習で推定
スマホのIMUデータのみから車内での取り付けヨー角を推定するDNNを提案し、GNSS不要で実時間8度以内の精度を実現した。
原題: Deep Learning for Inertial Sensor Alignment ／ Maxim Freydin, Niv Sfaradi, Nimrod Segol 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
マルチロボットのタスク割り当てにおける確率制御のための比例制御
ロボット群のタスク割り当てを確率ジャンプ過程としてモデル化し、比例制御で平均と分散を調整して不確実性の影響を抑える手法を提案。
原題: Proportional Control for Stochastic Regulation on Allocation of Multi-Robots ／ Thales C. Silva, Victoria Edwards, M. Ani Hsieh
日本語で読む → - 論文VLA画像認識
BEVBert：言語誘導ナビゲーションのためのマルチモーダル地図事前学習
視覚と言語によるナビゲーション（VLN）向けに、局所的な距離地図と大域的なトポロジカル地図を組み合わせたハイブリッド地図表現を事前学習する手法を提案し、4つのベンチマークで最高性能を達成した。
原題: BEVBert: Multimodal Map Pre-training for Language-guided Navigation ／ Dong An, Yuankai Qi, Yangguang Li 他
日本語で読む → - 論文制御合成制御
不確かな動力学をもつマルコフジャンプ線形システムの形式的手法による制御器合成
マルコフジャンプ線形システムに対し、確率的計算木論理(PCTL)を確実に満たす制御器を合成する手法を提案し、温度制御や航空機配送問題で有効性を示した。
原題: Formal Controller Synthesis for Markov Jump Linear Systems with Uncertain Dynamics ／ Luke Rickard, Thom Badings, Licio Romao 他
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