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: 2024/9/1 ／ arXivを3時間ごとに自動収集

• 論文説明可能AIAI2024/9/1

  説明を説明する：人間とロボットのチームにおける説明可能な認知エージェントのハイブリッドアプローチ

  機械学習に依存する説明可能AIの限界を指摘し、知識ベースと機械学習を組み合わせた認知エージェントによる説明手法を提案。人間とロボットのチームでの応用例を示す。

  原題: Explaining Explaining ／ Sergei Nirenburg, Marjorie McShane, Kenneth W. Goodman 他

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• 論文タスク・動作計画ロボティクス2024/9/1

  信号時相論理仕様下でのロジックネットワークフローを用いた最適化ベースのタスク・動作計画

  信号時相論理(STL)仕様を混合整数線形計画に統合するため、時間述語をネットワークフローの辺上の多面体制約として符号化する「ロジックネットワークフロー」を提案し、マルチロボット動作計画で従来のロジックツリーより計算時間を短縮できることを示した。

  原題: Optimization-based Task and Motion Planning under Signal Temporal Logic Specifications using Logic Network Flow ／ Xuan Lin, Jiming Ren, Samuel Coogan 他

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• 論文マニピュレーションロボティクス2024/9/1

  衝突のないロボット動作を実現する効率的な衝突検出フレームワーク

  ロボットの符号付き距離場(SDF)を軽量ネットワークで近似し、自己衝突検出も統合した高速な衝突検出フレームワークを提案。微分可能な性質を活かして軌道最適化や動的障害物のリアルタイム回避を実現した。

  原題: Efficient Collision Detection Framework for Enhancing Collision-Free Robot Motion ／ Xiankun Zhu, Yucheng Xin, Shoujie Li 他

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• 論文ナビゲーションロボティクス2024/9/1

  GND: 屋外キャンパス環境におけるマルチモーダル知覚と多カテゴリ走行可能性を備えたグローバルナビゲーションデータセット

  10の大学キャンパスから3D LiDAR点群・RGB/360度画像と歩道・車道・階段・オフロード・障害物の走行可能性マップを収集し、地図ベース/地図なしナビゲーションや場所認識に応用可能な大規模データセットを構築した。

  原題: GND: Global Navigation Dataset with Multi-Modal Perception and Multi-Category Traversability in Outdoor Campus Environments ／ Jing Liang, Dibyendu Das, Daeun Song 他

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• 論文SLAMロボティクス2024/9/1

  LVBA: RGB点群マッピングのためのLiDAR-視覚バンドル調整

  LiDARとカメラの姿勢を大域的にバンドル調整することで、色付き点群マップの精度と一貫性を高める手法LVBAを提案した論文。

  原題: LVBA: LiDAR-Visual Bundle Adjustment for RGB Point Cloud Mapping ／ Rundong Li, Xiyuan Liu, Haotian Li 他

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• 論文群制御制御2024/9/1

  視野制約を考慮した分散型リーダー・フォロワー安全制御

  各エージェントが限られた視野のカメラでリーダーを捉え続けられるよう、視野制約を制御バリア関数で扱う分散型リーダー・フォロワー制御を提案し、画像から状態を推定するニューラルネット推定器も開発した。

  原題: Distributed Perception Aware Safe Leader Follower System via Control Barrier Methods ／ Richie R. Suganda, Tony Tran, Miao Pan 他

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• 論文歩行ロボティクス2024/9/1

  勾配不要最適化によるヒューマノイド歩行制御アーキテクチャの自動ゲイン調整

  ヒューマノイドの階層型歩行制御の全層ゲインを、遺伝的アルゴリズムなどの勾配不要最適化で自動調整する手法を提案し、シミュレーションと実機ergoCubで有効性を検証した。

  原題: Automatic Gain Tuning for Humanoid Robots Walking Architectures Using Gradient-Free Optimization Techniques ／ Carlotta Sartore, Marco Rando, Giulio Romualdi 他

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• 論文自動運転ロボティクス2024/9/1

  自動運転車に乗りたい？自動運転への態度と車内行動の関係

  自動運転への態度が実際の車内行動に与える影響を実車実験で検証し、態度は介入行動や視線行動に影響しないことを示した。

  原題: Want a Ride? Attitudes Towards Autonomous Driving and Behavior in Autonomous Vehicles ／ Enrico Del Re, Leonie Sauer, Marco Polli 他

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• 論文システム/プロファイリングロボティクス2024/9/1

  PEERNet: ネットワーク接続型ロボットシステムのためのエンドツーエンド実時間プロファイリングツール

  センサ・ネットワーク・深層学習パイプライン・デバイスを適応的にプロファイリングし、クラウドロボティクスの実時間性能を監視するツールPEERNetを提案。遠隔操作やVLM推論で非直感的な挙動を明らかにした。

  原題: PEERNet: An End-to-End Profiling Tool for Real-Time Networked Robotic Systems ／ Aditya Narayanan, Pranav Kasibhatla, Minkyu Choi 他

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• 論文自己位置推定ロボティクス2024/9/1

  ERPoT: 軽量ポリゴンマップを用いた移動ロボットの高効率・高信頼な姿勢追跡

  環境を複数のポリゴンで簡潔に表現する事前地図を提案し、LiDAR点群を2Dスキャンに変換して点-ポリゴン間マッチングで姿勢推定を行う、軽量かつ高信頼な移動ロボットの姿勢追跡手法を開発した。

  原題: ERPoT: Effective and Reliable Pose Tracking for Mobile Robots Using Lightweight Polygon Maps ／ Haiming Gao, Qibo Qiu, Hongyan Liu 他

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• 論文歩行ロボティクス2024/9/1

  地形再構成を伴う歩行：危険な疎な足場の踏破を学習する

  固有感覚と深度画像のみを用いた強化学習により、局所地形再構成を介して疎で危険な足場を四足ロボットが踏破できる手法を提案した。

  原題: Walking with Terrain Reconstruction: Learning to Traverse Risky Sparse Footholds ／ Ruiqi Yu, Qianshi Wang, Yizhen Wang 他

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• 論文行動認識AI2024/9/1

  概念階層を用いた家庭内行動認識

  物体・エージェント・行動・スキルを階層的に表現する「概念階層」を提案し、家庭内環境での行動認識とタスク計画を可能にする手法。

  原題: Using The Concept Hierarchy for Household Action Recognition ／ Andrei Costinescu, Luis Figueredo, Darius Burschka

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• 論文群集シミュレーションロボティクス2024/9/1

  ロボットが歩行者行動に与える影響を評価する群集シミュレーションとベンチマーク

  ロボットが歩行者に与える軌道のずれを客観的に測定するため、ロボット力を組み込んだ拡張Social Force Model(SRFM)を提案し、JRDBデータで学習して5シナリオで評価した。さらに強化学習ポリシーと従来のナビゲーション手法を比較した。

  原題: Evaluating Robot Influence on Pedestrian Behavior Models for Crowd Simulation and Benchmarking ／ Subham Agrawal, Nils Dengler, Maren Bennewitz

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• 論文歩行ロボティクス2024/9/1

  AnyBipe：大規模言語モデルが導く二足歩行ロボットの学習・展開エンドツーエンドフレームワーク

  LLMを活用して報酬関数設計からsim-to-real展開までを自動化し、二足歩行ロボットの制御方策を人間の介入を最小限に学習・展開するフレームワークを提案。

  原題: AnyBipe: An End-to-End Framework for Training and Deploying Bipedal Robots Guided by Large Language Models ／ Yifei Yao, Wentao He, Chenyu Gu 他

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• 論文UAVナビゲーションロボティクス2024/9/1

  DWA-3D: 狭所環境におけるUAVの堅牢かつ効率的な自律ナビゲーションのためのリアクティブプランナ

  LiDARとOctomapを用いてオンラインで地図を構築し、RRT*大域プランナと2D DWAを3Dに拡張したリアクティブプランナDWA-3Dを組み合わせることで、狭く障害物の多い環境でUAVを安全に自律飛行させる手法を提案した。

  原題: DWA-3D: A Reactive Planner for Robust and Efficient Autonomous UAV Navigation in Confined Environments ／ Jorge Bes, Juan Dendarieta, Luis Riazuelo 他

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• 論文マニピュレーションロボティクス2024/9/1

  縫い目情報を活用したTシャツ展開戦略

  縫い目を手がかりに把持点を選び、実データで学習してTシャツを把持・展開するロボット戦略を提案。

  原題: SIS: Seam-Informed Strategy for T-shirt Unfolding ／ Xuzhao Huang, Akira Seino, Fuyuki Tokuda 他

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• 論文屋内測位ロボティクス2024/9/1

  高精度屋内測位システムSAPPO

  超音波トランスデューサを改良し、ビーコン密度を抑えつつミリメートル精度の屋内測位を実現するシステムを提案した。

  原題: High Precision Positioning System ／ Antonio Losada González

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• 論文ビジュアルサーボロボティクス2024/9/1

  不可視サーボイング：リターン条件付き潜在拡散によるビジュアルサーボアプローチ

  潜在拡散モデルを用いて、目標が初期視界にない場合でもUAVを目標視点へ誘導するビジュアルサーボ手法を提案し、シミュレーションで有効性を示した。

  原題: Invisible Servoing: a Visual Servoing Approach with Return-Conditioned Latent Diffusion ／ Bishoy Gerges, Barbara Bazzana, Nicolò Botteghi 他

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• 論文筋電インターフェースロボティクス2024/9/1

  Koopman理論に基づくEMGセンシングからの把持力予測

  単一の表面筋電図センサ対からKoopmanオペレータ理論を用いて把持力を推定・短期予測する手法を提案し、13名の被験者で約5.5%の誤差を達成した。

  原題: Koopman-driven grip force prediction through EMG sensing ／ Tomislav Bazina, Ervin Kamenar, Maria Fonoberova 他

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• 論文歩行ロボティクス2024/9/1

  CROSS-GAiT: 複雑地形におけるパラメトリック歩容適応のためのクロスアテンションに基づくマルチモーダル表現融合

  視覚と時系列データをクロスアテンションで融合し、四足ロボットの歩容パラメータ（歩高と股関節開き）をリアルタイムに適応させる手法を提案。未見地形でも優れた性能を示し、エネルギー消費と関節負荷を低減。

  原題: CROSS-GAiT: Cross-Attention-Based Multimodal Representation Fusion for Parametric Gait Adaptation in Complex Terrains ／ Gershom Seneviratne, Kasun Weerakoon, Mohamed Elnoor 他

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• 論文全方位深度推定画像認識2024/9/1

  教師なしデータを用いた教師-生徒学習による実環境向けリアルタイム全方位深度推定

  ラベルなし実データを教師モデルの疑似ラベルで学習させる教師-生徒戦略と軽量ネットワークにより、エッジ上でリアルタイムに全方位深度推定を行う手法と、魚眼カメラを用いたシステムを提案した。

  原題: Real-time Multi-view Omnidirectional Depth Estimation for Real Scenarios based on Teacher-Student Learning with Unlabeled Data ／ Ming Li, Xiong Yang, Chaofan Wu 他

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• 論文群制御ロボティクス2024/9/1

  マルチUAVシステムによる3D検査のための分散制御

  複数のドローンが協調して対象物表面の3D点を最短時間で検査するための、衝突回避軌道を生成する分散制御アルゴリズムを提案した論文。

  原題: Distributed Control for 3D Inspection using Multi-UAV Systems ／ Angelos Zacharia, Savvas Papaioannou, Panayiotis Kolios 他

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• 論文深度推定画像認識2024/9/1

  LED: ヘッドライト投影パターンで夜間の深度推定を高精度化

  高精細ヘッドライトが投影するパターンを手がかりに、夜間のカメラベース深度推定を改善する手法LEDを提案し、合成・実データで複数アーキテクチャの性能を向上させた。

  原題: LED: Light Enhanced Depth Estimation at Night ／ Simon de Moreau, Yasser Almehio, Andrei Bursuc 他

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• 論文安全制御ロボティクス2024/9/1

  安全な代替案を提案するロボット

  模倣学習で得た目標条件付き方策に対し、到達可能性解析で安全フィルタを構築し、実行が危険な目標要求時に類似の安全な代替目標を自動提案する枠組みを提案。

  原題: Robots that Suggest Safe Alternatives ／ Hyun Joe Jeong, Rosy Chen, Andrea Bajcsy

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• 論文群制御ロボティクス2024/9/1

  エッジからエッジへ：マルチロボットシステムのための流れに着想を得たスケジューリングプランナ

  障害物の多い環境で多数のロボットを地図の端から端へ効率的に移動させるため、ネットワークフロー最適化に着想を得たリアルタイムスケジューリング手法を提案し、10機のドローン飛行で実証した。

  原題: From Edge to Edge: A Flow-Inspired Scheduling Planner for Multi-Robot Systems ／ Han Liu, Yu Jin, Mingyue Cui 他

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• 論文SLAMロボティクス2024/9/1

  オープンセット意味的不確かさを考慮したメトリック・セマンティックグラフマッチング

  視覚基盤モデルのオープンセット物体検出に意味的不確かさを導入し、物体間の幾何関係と組み合わせてグラフマッチングにより未知物体クラスでもロバストなループ閉じ込め検出を実現した。

  原題: Open-Set Semantic Uncertainty Aware Metric-Semantic Graph Matching ／ Kurran Singh, John J. Leonard

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• 論文関節物体/NeRFロボティクス2024/9/1

  NARF24: 関節物体の構造推定による暗黙的レンダリング

  少数のシーンから共通のNeRF表現を学習し、パーツベースの画像セグメンテーションと組み合わせて関節物体の接続構造と関節パラメータを推定、姿勢条件付きレンダリングを可能にする手法を提案。

  原題: NARF24: Estimating Articulated Object Structure for Implicit Rendering ／ Stanley Lewis, Tom Gao, Odest Chadwicke Jenkins

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• 論文ソフトウェア設計ロボティクス2024/9/1

  ロボティクスソフトウェアにおける再利用性と変更容易性（拡張版）

  除草ロボットのマイコンソフトをプロセス制御アーキテクチャとデザインパターンで設計し、再利用性・変更容易性を高めつつ性能劣化がないことを実証した。

  原題: Reusability and Modifiability in Robotics Software (Extended Version) ／ Laura Pomponio, Maximiliano Cristiá, Estanislao Ruiz Sorazábal 他

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• 論文医療ロボティクスロボティクス2024/9/1

  脊椎固定術のための新型フレキシブル椎弓根スクリューの実現可能性解析と積層造形

  骨粗鬆症脊椎の固定を改善するため、湾曲した軌道に沿って安全に曲がる新型フレキシブル椎弓根スクリューを設計し、有限要素解析と金属積層造形でその実現可能性を検証した。

  原題: Towards the Feasibility Analysis and Additive Manufacturing of a Novel Flexible Pedicle Screw for Spinal Fixation Procedures ／ Yash Kulkarni, Susheela Sharma, Jared Allison 他

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• 論文群制御ロボティクス2024/9/1

  局所解からの脱出：壁沿い移動を組み合わせた分散型マルチロボットナビゲーションのためのハイブリッド人工ポテンシャル場

  地図や通信なしで局所センサ情報のみを用い、人工ポテンシャル場と壁沿い移動を切り替えることで、非凸障害物環境でもロボットが局所解に陥らず衝突回避しながら目的地へ到達できる分散ナビゲーション手法を提案した。

  原題: Escaping Local Minima: Hybrid Artificial Potential Field with Wall-Follower for Decentralized Multi-Robot Navigation ／ Joonkyung Kim, Sangjin Park, Wonjong Lee 他

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