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: 2024/4/1 ／ 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/予測画像認識
FipTR: 自動運転における将来インスタンス予測のためのシンプルで効果的なTransformerフレームワーク
BEV視点での将来インスタンス予測を、インスタンスクエリとフロー考慮型BEV予測器を用いたエンドツーエンドのTransformerで実現し、複雑な後処理を不要にした。
原題: FipTR: A Simple yet Effective Transformer Framework for Future Instance Prediction in Autonomous Driving ／ Xingtai Gui, Tengteng Huang, Haonan Shao 他
日本語で読む → - 論文軌道計画/強化学習ロボティクス
自動運転レースにおけるインタラクティブな追い越し操作のための強化学習を用いた軌道計画
自動運転レースで相手車両との相互作用を考慮した強化学習ベースの軌道計画手法を提案し、従来のサンプリング手法より攻撃的なブロッキングでも高い成功率を達成。さらに、実行不可能な軌道に対する安全層も導入した。
原題: Trajectory Planning Using Reinforcement Learning for Interactive Overtaking Maneuvers in Autonomous Racing Scenarios ／ Levent Ögretmen, Mo Chen, Phillip Pitschi 他
日本語で読む → - 論文筋骨格ヒューマノイドロボティクス
平面骨格間構造を持つ筋骨格脚の開発：人間に匹敵する運動機能の実現に向けて
靭帯や平面筋のような関節をまたぐ平面構造をヒト型ロボットに応用し、平面骨格間構造を備えた筋骨格脚「MusashiOLegs」を開発してその重要性を実験的に検証した。
原題: Development of Musculoskeletal Legs with Planar Interskeletal Structures to Realize Human Comparable Moving Function ／ Moritaka Onitsuka, Manabu Nishiura, Kento Kawaharazuka 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
ロボットマニピュレーションのためのベイズモデルベース強化学習における能動的探索
ベイズニューラルネットワークで動的モデルを表現し、情報獲得を最大化する能動的探索を行うことで、ロボットマニピュレーションにおけるモデルベース強化学習のモデル品質とデータ効率を向上させる手法を提案・評価した。
原題: Active Exploration in Bayesian Model-based Reinforcement Learning for Robot Manipulation ／ Carlos Plou, Ana C. Murillo, Ruben Martinez-Cantin
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
自動運転車の安全性を再定義する
自動運転車の実運用経験を踏まえ、既存の安全概念を見直し、新たな課題に対応するための更新された定義を提案した論文。
原題: Redefining Safety for Autonomous Vehicles ／ Philip Koopman, William Widen
日本語で読む → - 論文群制御制御
限られた情報と安全保証の下での自己組織化マルチエージェントターゲット包囲
非ホロノミックなマルチエージェント系が、限られた情報の下で自己組織化して目標を包囲する手法を提案し、衝突回避と安全性を保証する。
原題: Self-organizing Multiagent Target Enclosing under Limited Information and Safety Guarantees ／ Praveen Kumar Ranjan, Abhinav Sinha, Yongcan Cao
日本語で読む → - 論文ロコマニピュレーションロボティクス
非衝撃的接触陰的運動計画による形態機能的ロコマニピュレーション
ヘビ型ロボットCOBRAが移動そのものを用いて物体を操作する「ロコマニピュレーション」を、非衝撃的な接触陰的経路計画に基づく最適化で解き、高忠実度シミュレーションで実証した。
原題: Non-impulsive Contact-Implicit Motion Planning for Morpho-functional Loco-manipulation ／ Adarsh Salagame, Kruthika Gangaraju, Harin Kumar Nallaguntla 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーション画像認識
ViViDex: 人間の動画から視覚ベースの巧みなマニピュレーションを学習
人間の動画から強化学習で物理的に妥当な軌道を生成し、それを用いて特権情報なしの統一的な視覚ポリシーを学習するフレームワークViViDexを提案。
原題: ViViDex: Learning Vision-based Dexterous Manipulation from Human Videos ／ Zerui Chen, Shizhe Chen, Etienne Arlaud 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
アクティブセル付きセルオートマトンによるロボットナビゲーション効率の向上
電磁干渉に強い内部ナビゲーションのため、アクティブセルを持つセルオートマトンと六角形メッシュの埋め込み地図を用いて、障害物環境を自律走行するロボット制御手法を提案した。
原題: Enhancing Robot Navigation Efficiency Using Cellular Automata with Active Cells ／ Saleem Alzoubi, Mahdi H. Miraz
日本語で読む → - 論文軌道最適化ロボティクス
Sums-of-Squares計画法による混雑環境での衝突回避軌道最適化
ロボット形状を多項式不等式で表し、自由空間をSOS最適化で扱うことで、障害物の多い3D環境での衝突回避軌道を生成する手法を提案した。
原題: Collision-Free Trajectory Optimization in Cluttered Environments Using Sums-of-Squares Programming ／ Yulin Li, Chunxin Zheng, Kai Chen 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
マルチロボットシステムにおける堅牢な通信維持のための高速k連結性復元
ロボット故障時に通信トポロジーを最小移動でk連結に修復する問題に対し、最適化定式化とスケーラブルなグラフ理論アルゴリズムを提案し、既存手法を30%上回る性能を示した。
原題: Fast k-connectivity Restoration in Multi-Robot Systems for Robust Communication Maintenance ／ Md Ishat-E-Rabban, Guangyao Shi, Griffin Bonner 他
日本語で読む → - 論文連続ロボットロボティクス
混合密度ネットワークによる腱駆動連続ロボットの運動学的不確かさのモデリング
腱変位からロボット形状のガウス混合分布を出力する混合密度ネットワークを学習し、不確かさを考慮した軌道最適化に応用した。
原題: Modeling Kinematic Uncertainty of Tendon-Driven Continuum Robots via Mixture Density Networks ／ Jordan Thompson, Brian Y. Cho, Daniel S. Brown 他
日本語で読む → - 論文継続学習機械学習
自律ロボットのための継続学習：プロトタイプベースアプローチ
プロトタイプベースの継続学習手法CLPを提案し、教師なしでの新規物体検出と学習、メタ可塑性による忘却抑制を実現。リハーサル不要でニューロモーフィックハードウェアにも対応。
原題: Continual Learning for Autonomous Robots: A Prototype-based Approach ／ Elvin Hajizada, Balachandran Swaminathan, Yulia Sandamirskaya
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
自動運転システムにおける機能的不十分さの特徴分析と緩和手法
自動運転システムの機能的不十分さ（FI）をカリフォルニアDMVの2021年報告と10時間以上の走行映像から分析し、その緩和のための汎用的なアーキテクチャ設計パターンを提案した研究。
原題: Characterization and Mitigation of Insufficiencies in Automated Driving Systems ／ Yuting Fu, Jochen Seemann, Caspar Hanselaar 他
日本語で読む → - 論文水中航法ロボティクス
限られたDVL計測下でのシームレスな水中航法
DVLのビームが3本未満しか得られない場合に、ニューラルネットで欠損ビームを推定し、EKFに統合することでAUVの航法精度を向上させる手法を提案した。
原題: Seamless Underwater Navigation with Limited Doppler Velocity Log Measurements ／ Nadav Cohen, Itzik Klein
日本語で読む → - 論文自己位置推定/センサフュージョンロボティクス
スキッドステアロボットの運動学モデルをオンライン校正するLiDAR-IMU-車輪の密結合オドメトリ
スキッドステアロボット向けに、車輪オドメトリの運動学モデルをオンラインで校正しながらLiDAR・IMU・車輪を密結合する手法を提案し、トンネルや長い廊下など点群が退化する環境でも高精度な自己位置推定を実現した。
原題: Tightly-Coupled LiDAR-IMU-Wheel Odometry with Online Calibration of a Kinematic Model for Skid-Steering Robots ／ Taku Okawara, Kenji Koide, Shuji Oishi 他
日本語で読む → - 論文セグメンテーション画像認識
マルチ種サンゴ画像のヒューマン・イン・ザ・ループ・セグメンテーション
DINOv2の特徴量とKNNを用いて、少数の点ラベルからサンゴ礁画像のセグメンテーションを高精度化し、人手によるラベリング効率を向上させる手法を提案。
原題: Human-in-the-Loop Segmentation of Multi-species Coral Imagery ／ Scarlett Raine, Ross Marchant, Brano Kusy 他
日本語で読む → - 論文位置合わせ/キャリブレーションロボティクス
道路沿いシーンにおけるレンダリング強化型自動画像-点群位置合わせ
事前点群からフォトリアルなグレースケール画像をレンダリングし、SAMで抽出した線特徴の再投影誤差を最小化することで、道路沿いカメラの外部パラメータを自動推定する手法を提案。
原題: Rendering-Enhanced Automatic Image-to-Point Cloud Registration for Roadside Scenes ／ Yu Sheng, Lu Zhang, Xingchen Li 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
EC-SLAM: スパースTSDF符号化と大域バンドル調整による効果的制約付きニューラルRGB-D SLAM
NeRFを用いたリアルタイム高密度RGB-D SLAMシステム。スパースなパラメトリック符号化とTSDFで地図を表現し、大域バンドル調整と特徴ベースの均一サンプリングで姿勢最適化を改善、Replica/ScanNet/TUMで最高精度を達成。
原題: EC-SLAM: Effectively Constrained Neural RGB-D SLAM with Sparse TSDF Encoding and Global Bundle Adjustment ／ Guanghao Li, Qi Chen, YuXiang Yan 他
日本語で読む → - 論文SNN/自動運転cs.NE
イベントベース自動運転データにおけるスパイキングニューラルネットワークパラメータの影響を体系的に分析する手法
自動運転向けイベントデータでSNNの学習率や閾値などのパラメータ影響を体系的に分析し、精度と学習時間を改善する手法を提案した。
原題: A Methodology to Study the Impact of Spiking Neural Network Parameters considering Event-Based Automotive Data ／ Iqra Bano, Rachmad Vidya Wicaksana Putra, Alberto Marchisio 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
RADIUM: 勾配加速サンプリングによるエンドツーエンドロボット故障の予測と修復
微分可能なシミュレーションとレンダリングを活用し、ベイズ推論の枠組みでロボットシステムの故障を予測し、設計や制御則を自動修正する手法を提案。群ロボット探索やUAV編隊制御などで検証。
原題: RADIUM: Predicting and Repairing End-to-End Robot Failures using Gradient-Accelerated Sampling ／ Charles Dawson, Anjali Parashar, Chuchu Fan
日本語で読む → - 論文外骨格/軌道予測ロボティクス
視覚と運動学の融合による地形認識型ストライド単位軌道予測：パワード股関節外骨格のための手法
地形画像とIMU時系列を融合するTransformer（SFTIK）で、次のストライドの大腿角度を予測し、股関節外骨格の地形適応型軌道計画を実現する。
原題: Terrain-Aware Stride-Level Trajectory Forecasting for a Powered Hip Exoskeleton via Vision and Kinematics Fusion ／ Ruoqi Zhao, Xingbang Yan, Yubo Fan
日本語で読む → - 論文空中ロボット検査ロボティクス
空中ロボットによる船舶タンク検査：現場での経験とデータセット公開
船舶のバラストタンク内で空中ロボットを自律飛行させて検査するシステムを開発し、3隻の船で実証した経験と課題を報告するとともに、収集データを公開した論文。
原題: Maritime Vessel Tank Inspection using Aerial Robots: Experience from the field and dataset release ／ Mihir Dharmadhikari, Nikhil Khedekar, Paolo De Petris 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
DiffuseLoco: オフラインデータセットからの拡散モデルによるリアルタイム脚式移動制御
オフラインデータセットから拡散モデルを用いて多様な脚式移動スキルを学習し、実機の四足ロボットでリアルタイム制御とゼロショット転移を実現したフレームワーク。
原題: DiffuseLoco: Real-Time Legged Locomotion Control with Diffusion from Offline Datasets ／ Xiaoyu Huang, Yufeng Chi, Ruofeng Wang 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
モジュール式で堅牢かつスケーラブルなシステム設計アプローチ：DARPA地下チャレンジ後の教訓
DARPA SubTチャレンジの経験を基に、複数ロボットの自律性とオペレータの負担軽減を両立するモジュール式システムアーキテクチャを提案した。
原題: Modular, Resilient, and Scalable System Design Approaches -- Lessons learned in the years after DARPA Subterranean Challenge ／ Prasanna Sriganesh, James Maier, Adam Johnson 他
日本語で読む → - 論文自動運転/強化学習ロボティクス
言語モデル統合とクリティカルシナリオ生成による自動運転トレーニングの強化
強化学習エージェントの弱点を狙う危険な運転シナリオをLLMと交通分析で自動生成し、訓練とテストを閉ループ化するフレームワークCRITICALを提案。PPOとHighwayEnvで性能と安全性の向上を実証した。
原題: Enhancing Autonomous Vehicle Training with Language Model Integration and Critical Scenario Generation ／ Hanlin Tian, Kethan Reddy, Yuxiang Feng 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
局所ヒューリスティック学習のためのデータ効率的フレームワーク
A*探索が複数の局所計画問題を解くことを利用し、LoHA*のデータ収集を効率化する手法を提案。オンライン学習も可能にした。
原題: A Data Efficient Framework for Learning Local Heuristics ／ Rishi Veerapaneni, Jonathan Park, Muhammad Suhail Saleem 他
日本語で読む → - 論文信頼性コンピューティングcs.SE
EDCC 2024 ファストアブストラクトおよび学生フォーラム予稿集
信頼性コンピューティングに関する進行中の研究や新しいアイデアを議論するファストアブストラクトと、学生が研究を発表しフィードバックを得る学生フォーラムの予稿集。
原題: Fast Abstracts and Student Forum Proceedings -- EDCC 2024 -- 19th European Dependable Computing Conference ／ Simona Bernardi, Tommaso Zoppi
日本語で読む → - 論文タスク・動作プランニングロボティクス
最適化・サンプリング・学習を統合した分解型タスク・動作プランニング
タスク計画と動作計画の統合(TAMP)を、競合ベース双方向ソルバ、適応的メタソルバ、深層学習による推論加速の3視点から改善し、分解表現で効率化する論文。
原題: Factored Task and Motion Planning with Combined Optimization, Sampling and Learning ／ Joaquim Ortiz-Haro
日本語で読む → - 論文協調知覚画像認識
自動運転における協調知覚データセットのサーベイ
V2I・V2V・V2X向けの協調知覚データセットを網羅的に比較し、多様性やセンサ構成、品質、公開性、応用可能性を整理したサーベイ。
原題: Collaborative Perception Datasets in Autonomous Driving: A Survey ／ Melih Yazgan, Mythra Varun Akkanapragada, J. Marius Zoellner
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