Is Your Safe Controller Actually Safe? A Critical Review of CBF Tautologies and Hidden Assumptions

Diese Arbeit bietet eine kritische Überprüfung der praktischen Anwendung von Control Barrier Functions (CBFs) in der Robotik, indem sie die Lücke zwischen theoretischen Sicherheitsannahmen und der konstruktiven Realisierung bei eingeschränkten Stellgrößen aufzeigt und praktische Leitlinien für die Entwicklung robuster Sicherheitsgarantien jenseits passiv sicherer Systeme liefert.

Taekyung KimTue, 10 Ma💻 cs

Energy-Efficient Collaborative Transport of Tether-Suspended Payloads via Rotating Equilibrium

Die vorgestellte Arbeit zeigt, dass ein rotierendes Gleichgewicht bei der kollaborativen Transport von an Seilen hängenden Lasten durch die Nutzung von Zentrifugalkräften für die horizontale Spannung ermöglicht, dass die Drohnen rein vertikalen Schub erzeugen können, was den Energieverbrauch im Vergleich zu statischen Ansätzen um bis zu 20 % senkt.

Eric Foss, Andrew Tai, Carlo Bosio, Mark W. MuellerTue, 10 Ma💻 cs

VSL-Skin: Individually Addressable Phase-Change Voxel Skin for Variable-Stiffness and Virtual Joints Bridging Soft and Rigid Robots

Die vorgestellte VSL-Skin-Technologie ermöglicht erstmals eine individuell adressierbare, voxelbasierte Steuerung der Steifigkeit und virtueller Gelenke in Robotern durch Phasenwechselmaterialien, wodurch die Lücke zwischen weichen und starren Robotern geschlossen und gleichzeitig Selbstreparatur sowie programmierbare Bruchstellen realisiert werden.

Zihan Oliver Zeng, Jiajun An, Preston Luk, Upinder KaurTue, 10 Ma💻 cs

Foundational World Models Accurately Detect Bimanual Manipulator Failures

Diese Arbeit stellt einen effizienten, auf einem Weltmodell basierenden Ansatz vor, der mithilfe von Unsicherheitsschätzungen und konformaler Vorhersage bimanuelle Manipulationsfehler zuverlässig erkennt und dabei sowohl die Genauigkeit als auch die Parameter-Effizienz im Vergleich zu bestehenden Methoden deutlich verbessert.

Isaac R. Ward, Michelle Ho, Houjun Liu, Aaron Feldman, Joseph Vincent, Liam Kruse, Sean Cheong, Duncan Eddy, Mykel J. Kochenderfer, Mac SchwagerTue, 10 Ma💻 cs

Two-Stage Path Following for Mobile Manipulators via Dimensionality-Reduced Graph Search and Numerical Optimization

Diese Arbeit stellt ein robustes zweistufiges Planungsframework für mobile Manipulatoren vor, das die hochdimensionale Konfigurationsplanung durch eine Entkopplung in eine diskrete Graphsuche und eine anschließende numerische Optimierung mit L-BFGS löst, um submillimetergenaue und kinematisch machbare Trajektorien zu erzeugen.

Fuyu Guo, Yuting Mei, Yuyao Zhang, Qian TangTue, 10 Ma💻 cs

SSP: Safety-guaranteed Surgical Policy via Joint Optimization of Behavioral and Spatial Constraints

Die Arbeit stellt das SSP-Framework vor, das durch die Kombination von Neural ODEs und robusten Control Barrier Functions formale Sicherheitsgarantien für datengetriebene chirurgische Robotik-Policies bietet, indem es Verhaltens- und räumliche Einschränkungen unter Unsicherheit erzwingt und dabei die Aufgabenerfolgsrate erhält.

Jianshu Hu, ZhiYuan Guan, Lei Song, Kantaphat Leelakunwet, Hesheng Wang, Wei Xiao, Qi Dou, Yutong BanTue, 10 Ma💻 cs

GuideTWSI: A Diverse Tactile Walking Surface Indicator Dataset from Synthetic and Real-World Images for Blind and Low-Vision Navigation

Das Paper stellt GuideTWSI vor, einen umfassenden Datensatz für taktile Leit- und Warnsysteme, der synthetische und reale Bilder kombiniert, um die geografischen und geometrischen Beschränkungen bestehender Daten zu überwinden und so eine zuverlässige Navigation für blinde und sehbehinderte Menschen zu ermöglichen.

Hochul Hwang, Soowan Yang, Anh N. H. Nguyen, Parth Goel, Krisha Adhikari, Sunghoon I. Lee, Joydeep Biswas, Nicholas A. Giudice, Donghyun KimTue, 10 Ma💻 cs

The Talking Robot: Distortion-Robust Acoustic Models for Robot-Robot Communication

Das Paper stellt Artoo vor, ein ressourcenschonendes, end-to-end trainiertes akustisches Kommunikationssystem für Roboter, das durch den Verzicht auf menschliche Sprachmerkmale und eine gemeinsame Optimierung von Sender und Empfänger eine hohe Robustheit gegenüber Kanalverzerrungen bei minimalem Rechenaufwand erreicht.

Hanlong Li, Karishma Kamalahasan, Jiahui Li, Kazuhiro Nakadai, Shreyas KousikTue, 10 Ma🤖 cs.LG

VLN-Cache: Enabling Token Caching for VLN Models with Visual/Semantic Dynamics Awareness

Die Arbeit stellt VLN-Cache vor, einen rahmenfreien Ansatz zur Token-Caching für Vision-and-Language-Navigation-Modelle, der durch visuelle und semantische Dynamik-Erkennung die Wiederverwendung stabiler Tokens ermöglicht und so die Inferenzkosten um bis zu 1,52-fach senkt, ohne die Navigationserfolgsrate zu beeinträchtigen.

Zihao Zheng, Zhihao Mao, Xingyue Zhou, Jiayu Chen, Maoliang Li, Xinhao Sun, Hailong Zou, Zhaobo Zhang, Xuanzhe Liu, Donggang Cao, Hong Mei, Xiang ChenTue, 10 Ma🤖 cs.LG

ACLM: ADMM-Based Distributed Model Predictive Control for Collaborative Loco-Manipulation

Diese Arbeit stellt einen auf dem ADMM-Verfahren basierenden verteilten modellprädiktiven Regelungsansatz vor, der die kollaborative Fortbewegung und Manipulation schwerer Lasten durch ein Team von Laufrobotern mit Manipulatoren in komplexen Umgebungen durch effiziente Zerlegung des globalen Optimierungsproblems in parallele Teilprobleme ermöglicht.

Ziyi Zhou, Pengyuan Shu, Ruize Cao, Yuntian Zhao, Ye ZhaoTue, 10 Ma💻 cs

Towards Scalable Probabilistic Human Motion Prediction with Gaussian Processes for Safe Human-Robot Collaboration

Die vorgestellte Arbeit präsentiert einen skalierbaren, probabilistischen Ansatz zur Vorhersage menschlicher Bewegungen mittels strukturierter Multi-Task-Variations-Gaußscher Prozesse, der auf dem Human3.6M-Datensatz eine hohe Genauigkeit bei gleichzeitig zuverlässiger Unsicherheitsquantifizierung und effizientem Ressourceneinsatz für den Echtzeit-Einsatz in der sicheren Mensch-Roboter-Kollaboration erreicht.

Jinger Chong, Xiaotong Zhang, Kamal Youcef-ToumiTue, 10 Ma💻 cs

Efficient Trajectory Optimization for Autonomous Racing via Formula-1 Data-Driven Initialization

Diese Arbeit stellt eine lernbasierte Initialisierungsstrategie vor, die mithilfe eines neuronalen Netzes und realer Formel-1-Telemetriedaten expertenähnliche Rennlinien vorhersagt, um die Konvergenzgeschwindigkeit und Effizienz von Trajektorienoptimierungslösern für autonomes Rennfahren signifikant zu verbessern.

Samir Shehadeh, Lukas Kutsch, Nils Dengler, Sicong Pan, Maren BennewitzTue, 10 Ma💻 cs