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: 2022/11/1 ／ 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 →- 論文制御/適応MPCロボティクス
過剰駆動ティルトロータヘキサコプタの軌道追従のための適応非線形MPC
モデル不確かさや外乱がある過剰駆動ティルトロータヘキサコプタに対し、L1適応制御を組み合わせた適応非線形MPCを提案し、6自由度軌道追従精度を大幅に改善した。
原題: Adaptive Nonlinear MPC for Trajectory Tracking of An Overactuated Tiltrotor Hexacopter ／ Yueqian Liu, Fengyu Quan, Haoyao Chen
日本語で読む → - 論文ロボットハンドデザインロボティクス
ロボットハンドの視覚的印象を可視化する
73種類のロボットハンドに対する160人の印象評価データを集め、設計特徴からユーザー評価を予測する回帰モデルを構築した研究。
原題: Charting Visual Impression of Robot Hands ／ Hasti Seifi, Steven A. Vasquez, Hyunyoung Kim 他
日本語で読む → - 論文慣性航法制御
iNavFIter-M: 慣性航法計算のための関数反復法の行列定式化
慣性航法の超高精度計算手法iNavFIterを、チェビシェフ多項式係数の反復関係を行列で陽に表現することで効率化したiNavFIter-Mを提案し、同等の精度を保ちつつ2サンプル法並みの計算コストを実現、FPGA実装も示した。
原題: iNavFIter-M: Matrix Formulation of Functional Iteration for Inertial Navigation Computation ／ Hongyan Jiang, Maoran Zhu, Yanyan Fu 他
日本語で読む → - 論文人物追従ロボティクス
家庭内支援・見守りにおける全方向移動ロボットの人物追従のためのRL-DWAモーションプランニング
全方向移動ロボットで人を追従するため、並進速度は従来のDWAで、旋回速度は深層強化学習で予測する手法を提案し、実機実験で有効性を示した。
原題: RL-DWA Omnidirectional Motion Planning for Person Following in Domestic Assistance and Monitoring ／ Andrea Eirale, Mauro Martini, Marcello Chiaberge
日本語で読む → - 論文GPS非依存ナビゲーションロボティクス
GPS非依存のマイクロUAV向け計算軽量なスペクトル正規化メモリニューロンネットワーク推定器
GPSが使えない環境で、ローター回転数と過去の状態からスペクトル正規化メモリニューラルネットで位置を予測し、IMU等と拡張カルマンフィルタで融合する軽量なUAV位置推定手法を提案した。
原題: Computationally Light Spectrally Normalized Memory Neuron Network based Estimator for GPS-Denied operation of Micro UAV ／ Nishanth Rao, Suresh Sundaram, Varun Raghavendra
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
狭い作業空間向け折り畳み機構を備えた単指再構成可能ロボットグリッパ
1つのモータで挿入モードと把持モードを切り替えられる単指グリッパを開発し、狭い空間での物体把持を実現した。
原題: Single-Fingered Reconfigurable Robotic Gripper With a Folding Mechanism for Narrow Working Spaces ／ Toshihiro Nishimura, Tsubasa Muryoe, Yoshitatsu Asama 他
日本語で読む → - 論文自己位置推定画像認識
GPS不感環境における視覚ベース自己位置推定手法のレビュー
GPSが使えない環境での視覚的自己位置推定手法を、相対的推定と絶対的推定に分類してレビューし、主流手法の性能と応用を比較した。
原題: Vision-based localization methods under GPS-denied conditions ／ Zihao Lu, Fei Liu, Xianke Lin
日本語で読む → - 論文社会的ナビゲーションロボティクス
見えない人間に注意！社会的ナビゲーションにおける潜在的人間の扱い
ロボットの視界にないが突然現れる可能性のある「見えない人間」を検出し、衝突を予測して経路と速度を適応させる社会的ナビゲーション手法を提案。
原題: Watch out! There may be a Human. Addressing Invisible Humans in Social Navigation ／ Phani Teja Singamaneni, Anthony Favier, Rachid Alami
日本語で読む → - 論文軌道計画ロボティクス
REFINE: ロバストフィードバック線形化とゾノトープを用いた到達可能性に基づく軌道設計
モデル誤差があっても車両動力学を部分的に線形化するロバスト制御器とゾノトープによる到達可能性解析を組み合わせ、全次数モデルに対する安全保証付きの実時間軌道計画を可能にするフレームワークREFINEを提案した。
原題: REFINE: Reachability-based Trajectory Design using Robust Feedback Linearization and Zonotopes ／ Jinsun Liu, Yifei Shao, Lucas Lymburner 他
日本語で読む → - 論文通信ロボティクス
ポアソン森林における地上資産間の空中支援通信
ランダムな障害物（森林）環境で、空中資産を中継して地上資産間の見通し通信を確立する際の見通し確率を解析的に計算し、スループットを最大化する空中資産の最適高度と通信範囲を導出した。
原題: Air-Aided Communication Between Ground Assets in a Poisson Forest ／ Juan David Pabon, Shaikha Alkandari, Matthew C. Valenti 他
日本語で読む → - 論文3Dセマンティックマッピング画像認識
スマートエッジセンサネットワークによる物体レベルの3Dセマンティックマッピング
分散配置されたスマートエッジセンサネットワークを用いて、物体レベルの情報を含む3Dセマンティックマップを構築し、物体の姿勢推定と追跡を実現する手法を提案した。
原題: Object-level 3D Semantic Mapping using a Network of Smart Edge Sensors ／ Julian Hau, Simon Bultmann, Sven Behnke
日本語で読む → - 論文3D再構成画像認識
効率的な二次の平面調整
RGB-DカメラやLiDARの3D再構成において、点と平面の距離を最小化する平面調整問題を、平面を消去してニュートン法で効率的に解く手法を提案した。
原題: Efficient Second-Order Plane Adjustment ／ Lipu Zhou
日本語で読む → - 論文協調運転ロボティクス
予測を考慮した強化学習による利他的協調運転
自動運転車が人間運転車と協調するため、将来の観測を予測するハイブリッド予測ネットワークと安全優先機構を組み込んだ強化学習意思決定フレームワークを提案した。
原題: Prediction-aware and Reinforcement Learning based Altruistic Cooperative Driving ／ Rodolfo Valiente, Mahdi Razzaghpour, Behrad Toghi 他
日本語で読む → - 論文タスク・動作計画ロボティクス
系列ベースの計画実現可能性予測による効率的なタスク・動作計画
TransformerベースのPIGINetでタスク計画の実現可能性を予測し、TAMPプランナの探索を効率化。キッチン整理問題で実行時間を最大80%削減し、未見物体へのゼロショット汎化も実現。
原題: Sequence-Based Plan Feasibility Prediction for Efficient Task and Motion Planning ／ Zhutian Yang, Caelan Reed Garrett, Tomás Lozano-Pérez 他
日本語で読む → - 論文ウェアラブル支援ロボティクスロボティクス
ロボットマニピュレータを仮想的な装着デバイスに変える：ウェアラブル支援ロボティクスの新境地
拡張現実で仮想的に装着したロボットアームと、その仮想表現に追従する実ロボットマニピュレータを組み合わせ、重量を感じずに装着感覚を得るハイブリッドシステムを提案した。
原題: Virtually turning robotic manipulators into worn devices: opening new horizons for wearable assistive robotics ／ Alexis Poignant, Nathanael Jarrasse, Guillaume Morel
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
構造化屋内環境におけるロボットナビゲーションのための高度な状況グラフ
屋内環境を5層の最適化可能なグラフ（自由空間・キーフレーム・壁・部屋・フロア）として表現し、ロボットの自己位置推定精度と状況認識を向上させる手法を提案した。
原題: Advanced Situational Graphs for Robot Navigation in Structured Indoor Environments ／ Hriday Bavle, Jose Luis Sanchez-Lopez, Muhammad Shaheer 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
ロボットから人への受け渡し軌道に対する主観的知覚の比較
ロボットから人への物体受け渡しにおいて、到達フェーズの軌道モデルが受け手の主観的評価に与える影響をユーザー研究で調査した。
原題: Comparing Subjective Perceptions of Robot-to-Human Handover Trajectories ／ Alexander Calvert, Wesley Chan, Tin Tran 他
日本語で読む → - 論文ロボットソフトウェア基盤ロボティクス
Robot Operating System 2：設計・アーキテクチャと実環境での活用
ROS 2の設計思想とアーキテクチャの変更点を解説し、実環境でのロボット展開を加速した事例を示すレビュー論文。
原題: Robot Operating System 2: Design, Architecture, and Uses In The Wild ／ Steve Macenski, Tully Foote, Brian Gerkey 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーション画像認識
透明物体を掴むためのRGB画像からの6D姿勢推定
透明物体の把持に向けて、RGB画像のみから6D姿勢を推定する深層学習手法を検討し、専用データセットを構築して有効性を示した。
原題: Grasping the Inconspicuous ／ Hrishikesh Gupta, Stefan Thalhammer, Markus Leitner 他
日本語で読む → - 論文手術支援/デジタルツインHCI
Twin-S: 頭蓋底手術のためのデジタルツイン
頭蓋底手術を対象に、光学トラッキングとリアルタイムシミュレーションを組み合わせ、手術器具・患者解剖・カメラを追跡して掘削をフレームレートで仮想モデルに反映するデジタルツインフレームワークを提案し、平均1.39mmの精度を達成した。
原題: Twin-S: A Digital Twin for Skull-base Surgery ／ Hongchao Shu, Ruixing Liang, Zhaoshuo Li 他
日本語で読む → - 論文変形物体操作ロボティクス
人間の動画から実世界での布操作を学習
人間が布を折る様子を撮影した少数のデモのみから、ロボットのピック・アンド・プレイス方策を学習し、実機でしわくちゃの布を折りたたむことに成功した。
原題: Learning Fabric Manipulation in the Real World with Human Videos ／ Robert Lee, Jad Abou-Chakra, Fangyi Zhang 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
BTO-RRT：点群データを直接用いる高速・最適・滑らかな経路計画アルゴリズム
点群環境でロボットの経路計画を行うため、双方向RRT-connectとk-d木による障害物回避、3段階最適化を組み合わせ、3Dマップの離散化を経ずに点群を直接使って滑らかで動的に実行可能な経路を生成する手法を提案した。
原題: BTO-RRT: A rapid, optimal, smooth and point cloud-based path planning algorithm ／ Zhaoliang Zheng, Thomas R. Bewley, Falko Kuester 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
2台の四足ロボットの協調歩行のための階層制御：集中型と分散型アプローチ
2台の四足ロボットが協調して歩行するための階層制御手法を提案し、集中型MPCと分散型MPCを比較した。分散型は集中型と同等の性能を保ちつつ計算時間を大幅に削減できることを実験で示した。
原題: Layered Control for Cooperative Locomotion of Two Quadrupedal Robots: Centralized and Distributed Approaches ／ Jeeseop Kim, Randall T Fawcett, Vinay R Kamidi 他
日本語で読む → - 論文筋電制御ロボティクス
筋電制御システムにおける運動意図の最適化特性評価のための多重解像度双対多項式分解法
表面筋電信号を双対多項式補間による多重解像度分解でノイズ除去・再構成し、切断者の多クラス上肢運動の識別性能を既存手法より一貫して向上させた研究。
原題: Multiresolution Dual-Polynomial Decomposition Approach for Optimized Characterization of Motor Intent in Myoelectric Control Systems ／ Oluwarotimi Williams Samuel, Mojisola Grace Asogbon, Rami Khushaba 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
人間の操作動作に対する動作エンコーディングフレームワークの比較
人間の操作動作の大規模データセットを用いて、DMP、tbGMR、SEDS、ProMP、OCPの5つの動作生成フレームワークをエンコーディング効率、再構成精度、汎化性能の観点から比較した。
原題: Comparison of Motion Encoding Frameworks on Human Manipulation Actions ／ Lennart Jahn, Florentin Wörgötter, Tomas Kulvicius
日本語で読む → - 論文位置合わせ画像認識
NeRF間のペアワイズ位置合わせ
NeRFから表面場を抽出し、ICPのように2つのNeRFシーンを剛体変換で位置合わせする手法を提案。
原題: nerf2nerf: Pairwise Registration of Neural Radiance Fields ／ Lily Goli, Daniel Rebain, Sara Sabour 他
日本語で読む → - 論文群制御cs.MA
需要変動に適応する自律配車・乗車問題のためのマルチエージェント強化学習
都市地図上で確率的に発生する要求に応える自動運転車群の配車・乗車方針を、車両間の協調と将来需要を考慮し、需要分布の変化に適応できる強化学習フレームワークで学習した。
原題: Multiagent Reinforcement Learning for Autonomous Routing and Pickup Problem with Adaptation to Variable Demand ／ Daniel Garces, Sushmita Bhattacharya, Stephanie Gil 他
日本語で読む → - 論文水上ロボティクスロボティクス
養殖環境モニタリングのための新型自律ロボティクスシステム
養殖環境の水質を自動監視するため、円形構造と冗長運動設計で安定性と機動性を両立した無人水上艇（USV）を開発し、TSPとCPPを組み合わせた効率的な経路計画でエネルギー制約下での情報収集を実現した。
原題: A Novel Autonomous Robotics System for Aquaculture Environment Monitoring ／ Tianqi Zhang, Tong Shen, Kai Yuan 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
大規模SLAMのためのリアルタイムオンライン確率的変分ガウス過程マッピング
GPSや事前地図が使えない深海でAUVが自己位置推定を行うため、オンラインで学習する確率的変分ガウス過程によるマッピング手法を提案し、大規模SLAMをリアルタイムで実現する。
原題: Online Stochastic Variational Gaussian Process Mapping for Large-Scale SLAM in Real Time ／ Ignacio Torroba, Marco Chella, Aldo Teran 他
日本語で読む → - 論文自動運転/交通制御ロボティクス
協調的なエネルギー・時間最適レーンチェンジによる高速道路交通への影響最小化
コネクテッド自動車と周囲の協調車両が連携し、交通流への影響を最小限に抑えつつ、エネルギーと時間を最適化するレーンチェンジ制御を提案した論文。
原題: Cooperative Energy and Time-Optimal Lane Change Maneuvers with Minimal Highway Traffic Disruption ／ Andres S. Chavez Armijos, Anni Li, Christos G. Cassandras 他
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