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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: 2024/7/1 ／ 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 →- 論文自動運転画像認識
自動運転のための自己教師ありマルチ未来占有予測
生成モデルの潜在空間でLiDAR占有グリッドの確率的予測を行い、RGBカメラや地図、計画軌道を条件として利用できる枠組みを提案。
原題: Self-supervised Multi-future Occupancy Forecasting for Autonomous Driving ／ Bernard Lange, Masha Itkina, Jiachen Li 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
どこでも操作を学習する：強化学習のための視覚的汎化フレームワーク
多視点表現学習と空間トランスフォーマー、カリキュラムベースのランダム化を組み合わせ、多様な視覚的擾乱下でも汎化する視覚運動強化学習フレームワークを提案し、実機転移を実証した。
原題: Learning to Manipulate Anywhere: A Visual Generalizable Framework For Reinforcement Learning ／ Zhecheng Yuan, Tianming Wei, Shuiqi Cheng 他
日本語で読む → - 論文建設ロボティクスロボティクス
自律型表面ひび割れ補修のための視覚ベース適応ロボティクス
レーザスキャナでひび割れ位置を高精度に特定し、ひび割れサイズに応じて充填速度を適応制御する自律補修ロボットを開発、3Dプリントひび割れで実証した。
原題: Vision-Based Adaptive Robotics for Autonomous Surface Crack Repair ／ Joshua Genova, Eric Cabrera, Vedhus Hoskere
日本語で読む → - 論文ハードウェアアクセラレーションcs.AR
自律システム向けドメイン特化アクセラレータ設計における7つの課題と機会
ムーアの法則の終焉とアジャイルハードウェア設計の進歩を背景に、ドメイン特化アクセラレータ設計の7つの課題を自律システムを例に挙げて整理し、今後の機会を提示した。
原題: The Magnificent Seven Challenges and Opportunities in Domain-Specific Accelerator Design for Autonomous Systems ／ Sabrina M. Neuman, Brian Plancher, Vijay Janapa Reddi
日本語で読む → - 論文リハビリテーションロボティクスロボティクス
協働ロボットを用いた上肢リハビリテーションのための設計と制御手法の最適化
市販の協働ロボットを上肢リハビリに活用するため、最適化に基づく設計手法とアドミタンス型バーチャルフィクスチャによる新制御アーキテクチャを提案し、受動・能動両モードでの有効性を実験で示した。
原題: Optimizing Design and Control Methods for Using Collaborative Robots in Upper-Limb Rehabilitation ／ Dario Onfiani, Marco Caramaschi, Luigi Biagiotti 他
日本語で読む → - 論文データセット/セグメンテーション画像認識
鉄筋コンクリート構造物の欠陥検査のためのセグメンテーションデータセット
鉄筋コンクリートの欠陥を自律ロボットで検査するための14,805枚のRGB画像とセグメンテーションラベルからなるデータセットを構築し、YOLOv8L-segなどのモデルのベースラインを確立した。
原題: Segmentation Dataset for Reinforced Concrete Construction ／ Patrick Schmidt, Lazaros Nalpantidis
日本語で読む → - 論文制御/最適化ロボティクス
深層学習モデルによる羽ばたき型水中ロボットの制御系と歩容最適化
ニューラルネットワークによる推力・電力予測モデルを活用した逆モデルを構築し、羽ばたき型UUVの制御系設計と歩容最適化を実現した。推進効率の評価指標も新たに提案した。
原題: Deep Learning Models for Flapping Fin Unmanned Underwater Vehicle Control System Gait Optimization ／ Brian Zhou, Kamal Viswanath, Jason Geder 他
日本語で読む → - 論文LiDARオドメトリ/状態推定ロボティクス
I2EKF-LO: 二重反復拡張カルマンフィルタに基づくLiDARオドメトリ
観測方程式と状態更新の両方を反復する二重反復拡張カルマンフィルタを提案し、動的な過程雑音調整と機体別運動モデルによりLiDARオドメトリの精度と効率を向上させた。
原題: I2EKF-LO: A Dual-Iteration Extended Kalman Filter Based LiDAR Odometry ／ Wenlu Yu, Jie Xu, Chengwei Zhao 他
日本語で読む → - 論文自動運転計画ロボティクス
PP-TIL: インスタンスベース転移模倣学習による自動運転の個人化計画
大規模な専門家データで事前学習したモデルを、ユーザーの運転スタイルを逆強化学習で抽出した正則化項で微調整し、少ないユーザーデータでも過学習を抑えて個人化計画を実現する手法を提案。
原題: PP-TIL: Personalized Planning for Autonomous Driving with Instance-based Transfer Imitation Learning ／ Fangze Lin, Ying He, Fei Yu
日本語で読む → - 論文3D物体検出画像認識
分割ビュー位置埋め込みによるマルチビュー3D物体検出
カメラ視点ごとに特徴を分割して位置埋め込みを工夫し、マルチビュー3D物体検出の精度を向上させた手法を提案。
原題: DVPE: Divided View Position Embedding for Multi-View 3D Object Detection ／ Jiasen Wang, Zhenglin Li, Ke Sun 他
日本語で読む → - 論文自律探索ロボティクス
FH-DRL: 指数・双曲フロンティアヒューリスティックと深層強化学習による未知環境の高速探索
フロンティア検出に指数・双曲距離スコアと占有確率指標を組み合わせたヒューリスティックをTD3エージェントと統合し、未知環境での冗長経路を減らして探索時間を短縮する手法を提案した。
原題: FH-DRL: Exponential-Hyperbolic Frontier Heuristics with DRL for accelerated Exploration in Unknown Environments ／ Seunghyeop Nam, Tuan Anh Nguyen, Eunmi Choi 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
空間領域変換と線形計画法による枕地経路エッジと枕地-主圃場レーン遷移の平滑化
非ホロノミック車両モデルの下で、枕地経路のエッジと枕地から主圃場へのレーン遷移を平滑化する2段階階層アルゴリズムを提案。空間領域変換と線形計画法を用い、実圃場で評価した。
原題: Smoothing of Headland Path Edges and Headland-to-Mainfield Lane Transitions Based on a Spatial Domain Transformation and Linear Programming ／ Mogens Plessen
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
ロボットメッシュネットワークにおける通信・計算効率の良い分散サブモジュラー最適化
ロボットメッシュネットワークで、近傍情報のみを用いて分散的にサブモジュラー最適化を行うRAGを提案し、ネットワーク規模に対して線形な決定時間と高い近似性能を実現した。
原題: Communication- and Computation-Efficient Distributed Submodular Optimization in Robot Mesh Networks ／ Zirui Xu, Sandilya Sai Garimella, Vasileios Tzoumas
日本語で読む → - 論文安全制御ロボティクス
到達回避タスクと制御バリア関数を用いたモデル予測パス積分法
Python/ROS2ツールボックスCBFkitを拡張し、到達回避仕様をコスト関数とするMPPIプランナと制御バリア関数を統合して、不確実性下でも安全性を保証する制御を実現した。
原題: Model Predictive Path Integral Methods with Reach-Avoid Tasks and Control Barrier Functions ／ Hardik Parwana, Mitchell Black, Georgios Fainekos 他
日本語で読む → - 論文バイオミメティクスロボティクス
変形可能な正中鰭が自律型バイオニックマグロの直線加速と旋回機動性を向上させる
折りたたみ可能な背鰭を備えた自由遊泳型バイオニックマグロを開発し、背鰭の起立が加速と旋回性能を向上させる一方、定常遊泳では抵抗増加で効率が下がることを実験的に示した。
原題: Morphing median fin enhances untethered bionic robotic tuna's linear acceleration and turning maneuverability ／ Hongbin Huang, Zhonglu Lin, Wei Zheng 他
日本語で読む → - 論文嗅覚センシングeess.SP
嗅覚センシングのための効率的なハイブリッド神経形態・ベイズモデル：検出と分類
スパイキングニューラルネットワークとベイズ推論を組み合わせ、ロボット嗅覚の匂い検出・識別を高効率・高精度で行う手法を提案。
原題: Efficient Hybrid Neuromorphic-Bayesian Model for Olfaction Sensing: Detection and Classification ／ Rizwana Kausar, Fakhreddine Zayer, Jaime Viegas 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
マルチモーダル拡散トランスフォーマ：マルチモーダル目標から多様な行動を学習
言語注釈が少ないデータでも、画像と言語の目標指示を統合した潜在表現を自己教師あり学習で獲得し、長期マニピュレーションタスクを高精度に実行する拡散ポリシーを提案。
原題: Multimodal Diffusion Transformer: Learning Versatile Behavior from Multimodal Goals ／ Moritz Reuss, Ömer Erdinç Yağmurlu, Fabian Wenzel 他
日本語で読む → - 論文姿勢推定画像認識
アラインメントスコア：多視点姿勢精度評価のためのロバストな指標
推定カメラ姿勢の精度を評価するための新しい指標（TAS, RAS, PAS）を提案し、外れ値や共線運動に強く、パラメータ調整が不要であることを示した。
原題: Alignment Scores: Robust Metrics for Multiview Pose Accuracy Evaluation ／ Seong Hun Lee, Javier Civera
日本語で読む → - 論文サービスロボットロボティクス
公共空間の清掃ロボット：ステークホルダーインタビューに基づくサーベイとベンチマーク提案
公共空間の清掃ロボットに関する7件のステークホルダーインタビューを分析し、ニーズと限界を整理した上で、実世界応用に向けたベンチマークシナリオを提案した。
原題: Cleaning Robots in Public Spaces: A Survey and Proposal for Benchmarking Based on Stakeholders Interviews ／ Raphael Memmesheimer, Martina Overbeck, Bjoern Kral 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
予測報酬による画像ベースRLポリシーの適応
ドメインシフト下でも予測報酬を微調整の信号として活用し、画像ベース強化学習ポリシーの性能を改善する手法PRFTを提案した。
原題: Adapting Image-based RL Policies via Predicted Rewards ／ Weiyao Wang, Xinyuan Fang, Gregory D. Hager
日本語で読む → - 論文群制御cs.MA
戦略的擬似ゴール摂動によるマルチエージェントナビゲーションのデッドロック解消
マルチエージェントのナビゲーションで頻発するデッドロックを、安全バリア証明と戦略的な擬似ゴールへの一時的な誘導によって解消する手法を提案し、スループットの向上を実証した。
原題: Strategic Pseudo-Goal Perturbation for Deadlock-Free Multi-Agent Navigation in Social Mini-Games ／ Abhishek Jha, Tanishq Gupta, Sumit Singh Rawat 他
日本語で読む → - 論文NeRF/3D再構成画像認識
NeRF再構成の幾何精度評価：SLAM手法との比較
iPhoneとロボットの画像からNeRFでシーンを再構成し、円柱の直径推定精度をLiDAR慣性SLAMと比較評価した。
原題: Evaluating geometric accuracy of NeRF reconstructions compared to SLAM method ／ Adam Korycki, Colleen Josephson, Steve McGuire
日本語で読む → - 論文ROS/設定ミスcs.SE
ROSにおける設定ミスの理解：実証研究と現行アプローチ
ROS開発で発生する設定ミスをQ&Aフォーラムから収集・分類し、既存の検出手法がどの程度対応しているかを調査した研究。
原題: Understanding Misconfigurations in ROS: An Empirical Study and Current Approaches ／ Paulo Canelas, Bradley Schmerl, Alcides Fonseca 他
日本語で読む → - 論文ソーシャルロボティクスロボティクス
ソーシャルロボットの設計パラダイムに関する調査
ソーシャルロボットの設計パラダイムを体系的に分類し、既存手法の強みと改善点を整理した上で、操作・コミュニケーション・感情の次元を統合した新たな設計モデルを提案した調査論文。
原題: Survey of Design Paradigms for Social Robots ／ Rita Frieske, Xiaoyu Mo, Yini Fang 他
日本語で読む → - 論文自動運転画像認識
視覚ベースのEnd-to-End自動運転のためのDINO事前学習
自動運転エージェントの視覚エンコーダを自己教師あり学習のDINOで事前学習し、CARLA環境での実験で分類ベースの事前学習より効率的であることを示した。
原題: DINO Pre-training for Vision-based End-to-end Autonomous Driving ／ Shubham Juneja, Povilas Daniušis, Virginijus Marcinkevičius
日本語で読む → - 論文水中ロボット/波動運動ロボティクス
AquaMILR: 機械的知能が複雑な流体環境における波動運動ロボットの制御を簡素化する
水上を波動遊泳する無索状の手足なしロボットを開発し、受動的な体の柔軟性（機械的知能）とケーブル張力フィードバックによるリアルタイム制御を組み合わせることで、障害物の多い流体環境でも開ループ制御で遊泳できることを示した。
原題: AquaMILR: Mechanical intelligence simplifies control of undulatory robots in cluttered fluid environments ／ Tianyu Wang, Nishanth Mankame, Matthew Fernandez 他
日本語で読む → - 論文力覚センサロボティクス
フレクシャジンバル式3軸力覚センサによる昆虫サイズ羽ばたきロボットの軸間干渉の最小化
フレクシャジンバルを用いた力覚センサを開発し、180mgの羽ばたきロボットのピッチ・ロールトルクと推力を同時計測して軸間干渉が小さいことを明らかにした。
原題: A flexured-gimbal 3-axis force-torque sensor reveals minimal cross-axis coupling in an insect-sized flapping-wing robot ／ Aaron Weber, Daksh Dhingra, Sawyer B. Fuller
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
基盤モデルによる指示追従スキルの自律的改善
視覚言語モデルを活用してロボットが自律的に多様なデータを収集・評価し、人間の注釈なしで指示追従ポリシーを改善する手法を提案。未知環境での性能を2倍に向上させた。
原題: Autonomous Improvement of Instruction Following Skills via Foundation Models ／ Zhiyuan Zhou, Pranav Atreya, Abraham Lee 他
日本語で読む → - 論文自己位置推定ロボティクス
オンラインニューラル運動学モデル学習を組み込んだLiDAR-IMU-車輪オドメトリの密結合最適化
LiDAR点群が劣化する環境でもロバストな自己位置推定を実現するため、車輪の運動学モデルをニューラルネットでオンライン学習し、因子グラフ上でLiDAR-IMU-車輪オドメトリと統合的に最適化する手法を提案した。
原題: Tightly-Coupled LiDAR-IMU-Wheel Odometry with an Online Neural Kinematic Model Learning via Factor Graph Optimization ／ Taku Okawara, Kenji Koide, Shuji Oishi 他
日本語で読む → - 論文水中ロボティクス画像認識
水中検査のためのカメラ画像からの姿勢推定
水中検査ミッションにおいて、カメラ画像からの機械学習ベースの姿勢推定の有効性を検討し、新規視点合成によるデータ拡張と拡張カルマンフィルタによるセンサ融合で精度を向上させた。
原題: Pose Estimation from Camera Images for Underwater Inspection ／ Luyuan Peng, Hari Vishnu, Mandar Chitre 他
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