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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: 2024/9/1 ／ arXivを3時間ごとに自動収集

• 論文人間ロボット協調ロボティクス2024/9/1

  学習ベースのリアルタイム伴奏による人間とロボットの協調ピアノ演奏

  RNNによる即興和音予測と行動適応型制御器を組み合わせ、人間のメロディに合わせてロボットがリアルタイムにピアノ伴奏する枠組みを提案し、協調品質をエントロピーで評価した。

  原題: Human-Robot Cooperative Piano Playing with Learning-Based Real-Time Music Accompaniment ／ Huijiang Wang, Xiaoping Zhang, Fumiya Iida

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• 論文マニピュレーションロボティクス2024/9/1

  フォースを感じろ、ボット！ ― イベントベース再計画を備えた力覚対応ProDMP

  力覚を考慮して軌道を実行時に再計画するProDMP拡張手法FA-ProDMPを提案し、嵌合組立タスク用の3Dプリント製ベンチマークPOEMPELで有効性を示した。

  原題: Use the Force, Bot! -- Force-Aware ProDMP with Event-Based Replanning ／ Paul Werner Lödige, Maximilian Xiling Li, Rudolf Lioutikov

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• 論文自己位置推定ロボティクス2024/9/1

  ULOC: 超広帯域測距による大規模複雑環境での自己位置推定学習

  アンカー位置が未知の大規模環境で、UWB測距と地図整合した自己位置推定ラベルを用いてMAMBAベースのネットワークを学習し、高精度な自己位置推定を実現した。

  原題: ULOC: Learning to Localize in Complex Large-Scale Environments with Ultra-Wideband Ranges ／ Thien-Minh Nguyen, Yizhuo Yang, Tien-Dat Nguyen 他

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• 論文ナビゲーションロボティクス2024/9/1

  意図予測駆動型モデル予測制御による動的環境下でのUAV計画・ナビゲーション

  動的障害物の意図をMDPで予測し、MPCで安全な飛行経路を生成するUAVナビゲーション手法を提案し、衝突を最小化できることを示した。

  原題: Intent Prediction-Driven Model Predictive Control for UAV Planning and Navigation in Dynamic Environments ／ Zhefan Xu, Hanyu Jin, Xinming Han 他

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• 論文筋骨格モデリング/外骨格制御ロボティクス2024/9/1

  筋力図法による膝・足関節トルク推定

  筋活動に伴う筋体積変化を測る筋力図法(FMG)と関節角度・速度を組み合わせ、ガウス過程回帰で膝と足首の関節トルクを推定する手法を提案し、10名の等速運動で有効性を検証した。

  原題: Force Myography based Torque Estimation in Human Knee and Ankle Joints ／ Charlotte Marquardt, Arne Schulz, Miha Dezman 他

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• 論文確率的計画制御2024/9/1

  確率的計画のための分布ロバスト後方到達木のSDP合成

  確率的な運動不確かさと制御制約下での動的システム計画のため、分布の曖昧集合のロードマップを後方から構築し、多クエリ計画を効率化する手法を提案。

  原題: SDP Synthesis of Distributionally Robust Backward Reachable Trees for Probabilistic Planning ／ Naman Aggarwal, Jonathan P. How

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• 論文マニピュレーションロボティクス2024/9/1

  障害物回避を伴う知覚的ペディピュレーション

  脚ロボットの足で操作を行うペディピュレーションにおいて、強化学習により静的・動的障害物を回避しながら足先位置指令に追従する全身制御方策を学習し、ANYmal四脚ロボットで実機検証した。

  原題: Perceptive Pedipulation with Local Obstacle Avoidance ／ Jonas Stolle, Philip Arm, Mayank Mittal 他

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• 論文群制御ロボティクス2024/9/1

  マルチロボットチームのための衝突回避を考慮した時間最適経路パラメータ化

  複数台の車両型ロボットの経路の実行時間を最小化するため、優先度キューと時空間グラフを用いて衝突を避けつつ各ロボットの速度を調整するTOPPアルゴリズムを提案し、シミュレーションと実機実験で従来手法より10〜20%の時間短縮を達成した。

  原題: Collision-free time-optimal path parameterization for multi-robot teams ／ Katherine Mao, Igor Spasojevic, Malakhi Hopkins 他

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• 論文自動運転ロボティクス2024/9/1

  車両の行動プロファイル発見の改善

  交差点の観測データからEKFとEMベースのクラスタリングで運転行動プロファイルを自動抽出する手法を提案。

  原題: Improving behavior profile discovery for vehicles ／ Nelson de Moura, Fawzi Nashashibi, Fernando Garrido

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• 論文マニピュレーションロボティクス2024/9/1

  実環境における把持不能物体の双腕非把持マニピュレーションによるピッキング

  吸着グリッパとパラレルジョーグリッパを備えた双腕移動マニピュレータが、非把持操作を活用して通常把持できない大型・重量・不規則形状の物体を棚から取り出す手法を提案し、実店舗で高い成功率を達成した。

  原題: In the Wild Ungraspable Object Picking with Bimanual Nonprehensile Manipulation ／ Albert Wu, Dan Kruse

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• 論文SLAM/シーングラフロボティクス2024/9/1

  グラフニューラルネットワークによる因子分解型3Dシーングラフでの不確かさを考慮した高レベル空間概念の生成

  観測された垂直平面から部屋や壁などの高レベル空間概念をオンラインで学習し、SLAMバックエンドの最適化因子として導入することで、手作業の概念生成・因子設計・共分散指定を不要にした手法を提案。

  原題: Generation of Uncertainty-Aware High-Level Spatial Concepts in Factorized 3D Scene Graphs via Graph Neural Networks ／ Jose Andres Millan-Romera, Muhammad Shaheer, Miguel Fernandez-Cortizas 他

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• 論文アフォーダンス推定ロボティクス2024/9/1

  3Dシーングラフ上の常識的アフォーダンス推定のための期待値モデル計算の活用

  3Dシーングラフの疎な文脈情報から、グラフ畳み込みネットワークで物体の常識的なアフォーダンス（使い道）を推定する枠組みを提案し、実環境で検証した。

  原題: Leveraging Computation of Expectation Models for Commonsense Affordance Estimation on 3D Scene Graphs ／ Mario A. V. Saucedo, Nikolaos Stathoulopoulos, Akash Patel 他

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• 論文キャリブレーション画像認識2024/9/1

  UniCal: 統合ニューラルセンサキャリブレーション

  LiDARとカメラを備えた自動運転車のキャリブレーションを、特別な基準物なしで走行データから微分可能なボリュームレンダリングを用いて同時に学習する統合フレームワークを提案。

  原題: UniCal: Unified Neural Sensor Calibration ／ Ze Yang, George Chen, Haowei Zhang 他

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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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• 論文ヒューマンロボット協調ロボティクス2024/9/1

  PRO-MIND: 産業環境における安全性・人間のストレス・生産性を調整するためのロボット動作の近接性と反応性の最適化

  人間の注意・心的負荷・生理的ストレスを推定し、Bスプライン曲線を用いてロボットの安全領域と軌道を動的に調整するヒューマン・イン・ザ・ループ枠組みを提案し、作業者の負担軽減と生産性向上を両立させる。

  原題: PRO-MIND: Proximity and Reactivity Optimisation of robot Motion to tune safety limits, human stress, and productivity in INDustrial settings ／ Marta Lagomarsino, Marta Lorenzini, Elena De Momi 他

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• 論文テスト/評価基盤ロボティクス2024/9/1

  ロボティクス向けシナリオ実行：再現可能な実験とテストのための汎用バックエンド非依存ライブラリ

  OpenSCENARIO 2とBehavior Treesを基盤に、シミュレータやミドルウェアに依存せず再現可能なロボティクス実験を自動化するPythonライブラリを提案し、複数シミュレータやROS2、実機への展開を実証した。

  原題: Scenario Execution for Robotics: A generic, backend-agnostic library for running reproducible robotics experiments and tests ／ Frederik Pasch, Florian Mirus, Yongzhou Zhang 他

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• 論文常識推論/物体配置ロボティクス2024/9/1

  常識知識で物体を整理するマルチパーパスロボットシステム

  古典的な知識ベースの常識知識をロボットに組み込み、検出した物体をタスクに応じて分類・配置するシステムを提案し、家庭環境の模擬実験で有効性を示した。

  原題: Robo-CSK-Organizer: Commonsense Knowledge to Organize Detected Objects for Multipurpose Robots ／ Rafael Hidalgo, Jesse Parron, Aparna S. Varde 他

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• 論文ナビゲーションロボティクス2024/9/1

  ReMEmbR：ロボットナビゲーションのための長期時空間記憶の構築と推論

  ロボットが長期間のナビゲーション履歴を記憶し、時空間的な質問に答えるための検索拡張記憶システムReMEmbRを提案。NaVQAデータセットを構築し、低遅延で効果的な長期推論を実現した。

  原題: ReMEmbR: Building and Reasoning Over Long-Horizon Spatio-Temporal Memory for Robot Navigation ／ Abrar Anwar, John Welsh, Joydeep Biswas 他

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• 論文sim2real画像認識2024/9/1

  イベントベース衛星姿勢推定におけるSim2Realギャップを埋めるテスト時自己教師あり学習

  イベントセンサを用いた衛星姿勢推定で、テスト時に予測姿勢とイベントデータを整合させ自己教師ありで補正し、検証モジュールで認定された入力のみを逆伝播してSim2Realギャップを縮小する手法を提案。

  原題: Test-Time Certifiable Self-Supervision to Bridge the Sim2Real Gap in Event-Based Satellite Pose Estimation ／ Mohsi Jawaid, Rajat Talak, Yasir Latif 他

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• 論文人間ロボット共創HCI2024/9/1

  機械から音楽家への創造性と視覚的コミュニケーション：ロボットカメラによるスコア共有

  「Guided Harmony」音楽ゲームにPTZロボットカメラを組み込み、演奏家の非言語的手がかりに反応させることで、人間とロボットの共創的な音楽体験を探った初期事例研究。

  原題: Creativity and Visual Communication from Machine to Musician: Sharing a Score through a Robotic Camera ／ Ross Greer, Laura Fleig, Shlomo Dubnov

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• 論文宇宙ロボティクスロボティクス2024/9/1

  宇宙デブリ除去におけるソフトキャプチャの成功率向上：深層強化学習と触覚フィードバックの活用

  自由浮遊する宇宙デブリへのソフトキャプチャを深層強化学習で学習し、触覚センサ情報が重要であることを示した研究。

  原題: Improving Soft-Capture Phase Success in Space Debris Removal Missions: Leveraging Deep Reinforcement Learning and Tactile Feedback ／ Bahador Beigomi, Zheng H. Zhu

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• 論文ソフトロボティクスロボティクス2024/9/1

  ソフト連続アームの高速かつ滑らかな姿勢再構成のためのニューラルネットワークフレームワーク

  ノイズを含む限られた位置の姿勢計測から、ニューラルネットワークを用いてソフト連続アームの滑らかな形状を高速に推定する手法を提案し、シミュレーションと実機で有効性を示した。

  原題: A Neural Network-based Framework for Fast and Smooth Posture Reconstruction of a Soft Continuum Arm ／ Tixian Wang, Heng-Sheng Chang, Seung Hyun Kim 他

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• 論文ビジュアルローカリゼーション画像認識2024/9/1

  GSplatLoc: キーポイント記述子を3Dガウシアンスプラッティングに統合した高精度ビジュアルローカリゼーション

  軽量なXFeat特徴抽出器のキーポイント記述子を3Dガウシアンスプラッティングに組み込み、2D-3D対応で粗い姿勢推定を行った後、レンダリングベースの測光ワープ損失で精緻化する2段階のビジュアルローカリゼーション手法を提案。

  原題: GSplatLoc: Grounding Keypoint Descriptors into 3D Gaussian Splatting for Improved Visual Localization ／ Gennady Sidorov, Malik Mohrat, Denis Gridusov 他

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• 論文リハビリテーションロボティクスロボティクス2024/9/1

  歩行訓練のための一方向的人間-ロボット-人間物理インタラクション

  セラピストがIMUスーツを着用し、患者の下肢外骨格と仮想的に相互作用して歩行訓練を行うリハビリテーション枠組みを提案し、健常者ペアで評価した。

  原題: Unidirectional Human-Robot-Human Physical Interaction for Gait Training ／ Lorenzo Amato, Lorenzo Vianello, Emek Baris Kucuktabak 他

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• 論文sim2realロボティクス2024/9/1

  KRAFT: 近似同定モデル上でのサンプリングベース動力学再計画とフィードバック制御

  軽量な近似動力学モデルを用いて、サンプリングベースの動力学プランナによる再計画とフィードバック制御、衝突回避機構を統合し、モデル誤差のある環境でも安全な軌道実行を実現する手法を提案。

  原題: ${\tt KRAFT}$: Sampling-Based Kinodynamic Replanning and Feedback Control over Approximate, Identified Models of Vehicular Systems ／ Aravind Sivaramakrishnan, Sumanth Tangirala, Dhruv Metha Ramesh 他

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• 論文経路計画ロボティクス2024/9/1

  リスクを考慮した経路計画のための学習加速A*探索

  安全制約付き最短経路問題を解くため、A*に安全次元を追加し、Transformerベースの学習ヒューリスティックで計算を高速化した手法を提案。

  原題: Learning-accelerated A* Search for Risk-aware Path Planning ／ Jun Xiang, Junfei Xie, Jun Chen

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• 論文医療ロボティクス/ARナビゲーションロボティクス2024/9/1

  腹腔鏡手術のためのSLAM支援3Dトラッキングシステム

  術前の3D形状を事前情報としてORB-SLAM2を拡張し、腹腔鏡下の臓器をリアルタイムに単眼3D追跡する手法を提案。生体・摘出臓器での実験で高速運動や視野外・部分遮蔽などに対応できることを示した。

  原題: SLAM assisted 3D tracking system for laparoscopic surgery ／ Jingwei Song, Ray Zhang, Wenwei Zhang 他

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• 論文シーン理解/占有予測ロボティクス2024/9/1

  確率的マップ統合によるフロンティアでのオンライン拡散ベース3D占有予測

  拡散モデルを軽量化してリアルタイムに地図全体の3D占有を予測し、確率的更新で地図フロンティアの予測精度を71%改善した。

  原題: Online Diffusion-Based 3D Occupancy Prediction at the Frontier with Probabilistic Map Reconciliation ／ Alec Reed, Lorin Achey, Brendan Crowe 他

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• 論文自己位置推定画像認識2024/9/1

  RING#: 回転並進同変グラム学習による姿勢推定ベースの大域的自己位置推定

  BEV空間で2つの同変表現を学習し、場所認識を経由せず姿勢推定から直接位置を求める新しい大域的自己位置推定ネットワークRING#を提案した。

  原題: RING#: PR-by-PE Global Localization with Roto-translation Equivariant Gram Learning ／ Sha Lu, Xuecheng Xu, Yuxuan Wu 他

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• 論文群制御ロボティクス2024/9/1

  安全クリティカルなマルチロボットシステムのための公平性指向制御フレームワーク：代替権限制御

  複数ロボットの制御権限を動的に分配するAACと、障害物の形状・速度・向きを考慮するF-CBFを組み合わせ、公平で安全な協調移動を実現する制御フレームワークを提案した。

  原題: A Fairness-Oriented Control Framework for Safety-Critical Multi-Robot Systems: Alternative Authority Control ／ Lei Shi, Qichao Liu, Cheng Zhou 他

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