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 →- 論文群制御ロボティクス
レジリエンス向上のための自己X機能を実現する分散人工知能：第一歩
分散人工知能と生体模倣ロボティクスを組み合わせ、複雑なシステムの自己適応・自律・レジリエンスを実現するための分散制御の初期検討を行った論文。
原題: Distributed Artificial Intelligence as a Means to Achieve Self-X-Functions for Increasing Resilience: the First Steps ／ Oxana Shamilyan, Ievgen Kabin, Zoya Dyka 他
日本語で読む → - 論文軟体ロボット/低侵襲手術ロボティクス
低侵襲脳神経外科における剛体から軟体ロボットへのアプローチ
脳深部の脳室系を安全にナビゲートする低侵襲脳神経外科用の柔軟ロボット技術を、従来の剛体式から生物模倣型の軟体式まで幅広くレビューし、課題と将来展望を整理した。
原題: From Rigid to Soft Robotic Approaches for Minimally Invasive Neurosurgery ／ Kieran Gilday, Irena Zubak, Andreas Raabe 他
日本語で読む → - 論文強化学習機械学習
強化学習による衝突回避のための外界知覚にバリエーショナルオートエンコーダを適用
高忠実度の測距センサ入力をVAEで低次元潜在表現に圧縮し、強化学習エージェントの経路追従と衝突回避の性能を確率的シミュレーションで評価した。
原題: Variational Autoencoders for exteroceptive perception in reinforcement learning-based collision avoidance ／ Thomas Nakken Larsen, Eirik Runde Barlaug, Adil Rasheed
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
移動する俳優群を撮影するマルチロボット計画：劣モジュラ性と画素密度の活用
移動する複数の俳優を飛行ロボット群で撮影するため、画素密度を直接最適化する知覚計画手法を提案し、群れの分裂・合流にも暗黙的に適応できることを示した。
原題: Multi-Robot Planning for Filming Groups of Moving Actors Leveraging Submodularity and Pixel Density ／ Skyler Hughes, Rebecca Martin, Micah Corah 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
リンゴ園におけるロボット剪定のための3D枝点群補完
Real2Simデータ生成とシミュレーション学習した深層学習モデルにより、実世界の不完全な枝の点群を補完・骨格化し、枝の直径や角度推定精度を向上させた。
原題: 3D Branch Point Cloud Completion for Robotic Pruning in Apple Orchards ／ Tian Qiu, Alan Zoubi, Nikolai Spine 他
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスロボティクス
SPONGE: モジュール式多関節ソフトロボットのオープンソース設計
空気圧ベローズを拮抗配置したソフトロボットを2種類オープンソースで公開し、完全モジュール化による多自由度化と再現性向上を実現した。
原題: SPONGE: Open-Source Designs of Modular Articulated Soft Robots ／ Tim-Lukas Habich, Jonas Haack, Mehdi Belhadj 他
日本語で読む → - 論文自動運転/経路計画ロボティクス
自動運転車の経路計画と制御における深層強化学習：サーベイ
自動運転車の経路計画と動的制御に深層強化学習を適用した研究を体系的にレビューし、手法・応用・課題を整理したサーベイ論文。
原題: Deep Reinforcement Learning in Autonomous Car Path Planning and Control: A Survey ／ Yiyang Chen, Chao Ji, Yunrui Cai 他
日本語で読む → - 論文物体検出画像認識
FisheyeDetNet: 自動運転向け360度魚眼カメラ物体検出システム
魚眼カメラの歪みに対応するため、回転矩形・楕円・多角形表現を比較し、多角形表現でmAP 49.5%を達成した研究。
原題: FisheyeDetNet: 360{\deg} Surround view Fisheye Camera based Object Detection System for Autonomous Driving ／ Ganesh Sistu, Senthil Yogamani
日本語で読む → - 論文安全性解析ロボティクス
区分確率バリア関数
確率システムの安全性解析のための区分関数ベースの確率バリア関数フレームワークを提案し、区分定数バリア関数の合成をミニマックス最適化問題に帰着させ、効率的な3つのアルゴリズムを導入した。
原題: Piecewise Stochastic Barrier Functions ／ Rayan Mazouz, Frederik Baymler Mathiesen, Luca Laurenti 他
日本語で読む → - 論文見通し外認識画像認識
PathFinder：移動ロボットによる注意駆動型動的見通し外追跡
移動カメラで撮影した見通し内動画から、注意機構を用いたニューラルネットワークにより、壁の陰に隠れた人物の2D軌跡をリアルタイムで推定する手法を提案し、ドローンで実証した。
原題: PathFinder: Attention-Driven Dynamic Non-Line-of-Sight Tracking with a Mobile Robot ／ Shenbagaraj Kannapiran, Sreenithy Chandran, Suren Jayasuriya 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
CenterArt: 関節物体の形状再構成と6自由度把持推定の同時実行
RGB-D画像から関節物体の3D形状を再構成しつつ、6自由度の把持姿勢を同時に推定する手法CenterArtを提案。実シーンでの実験で既存手法を上回る精度と頑健性を示した。
原題: CenterArt: Joint Shape Reconstruction and 6-DoF Grasp Estimation of Articulated Objects ／ Sassan Mokhtar, Eugenio Chisari, Nick Heppert 他
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
Rank2Reward: 受動的動画から整形報酬関数を学習
タスク実行の動画からフレームの時間的順序を学習し、強化学習のための整形報酬関数を推論する手法を提案。
原題: Rank2Reward: Learning Shaped Reward Functions from Passive Video ／ Daniel Yang, Davin Tjia, Jacob Berg 他
日本語で読む → - 論文マルチモーダル物体検出画像認識
CFMW: 悪天候下でのロバスト物体検出のためのクロスモダリティ融合Mamba
悪天候下での可視光・赤外線画像を用いた物体検出において、拡散モデルによる天候除去とMambaベースのモダリティ融合を組み合わせ、Transformer融合より3倍高速で最先端性能を達成した。また、雨・霧・雪を含む大規模な可視光・赤外線データセットSWVIを構築した。
原題: CFMW: Cross-modality Fusion Mamba for Robust Object Detection under Adverse Weather ／ Haoyuan Li, Qi Hu, Binjia Zhou 他
日本語で読む → - 論文キャリブレーションロボティクス
運動と深層点対応を用いたターゲット不要のカメラ-LiDAR自動キャリブレーション
視覚・LiDARオドメトリの運動推定と深層学習による2D-3D点対応を組み合わせ、専用ターゲットや人手を要さずにカメラ-LiDAR間の外部キャリブレーションを最適化で求める手法を提案。
原題: Automatic Target-Less Camera-LiDAR Calibration From Motion and Deep Point Correspondences ／ Kürsat Petek, Niclas Vödisch, Johannes Meyer 他
日本語で読む → - 論文変形物体操作画像認識
DoughNet: 変形物体のトポロジー操作のための視覚予測モデル
生地のような弾塑性物体の分割・融合を伴うトポロジー変化を潜在空間で予測し、ロボットによる操作計画を可能にするTransformerベースのモデルを提案。
原題: DoughNet: A Visual Predictive Model for Topological Manipulation of Deformable Objects ／ Dominik Bauer, Zhenjia Xu, Shuran Song
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
折り紙に着想を得た可変摩擦表面によるロボットグリッパの器用さ向上
折り紙構造の薄い表面で高摩擦と低摩擦を切り替え、ロボット指の把持中の物体操作能力を高める手法を提案し、2本指グリッパで有効性を実験的に示した。
原題: An Origami-Inspired Variable Friction Surface for Increasing the Dexterity of Robotic Grippers ／ Qiujie Lu, Angus B. Clark, Matthew Shen 他
日本語で読む → - 論文点群位置合わせ画像認識
ヒューリスティクス誘導パラメータ探索による効率的でロバストな点群位置合わせ
点群位置合わせにおいて、ヒューリスティクスを用いて探索空間を削減し、3段階分解で効率的にロバストな剛体変換推定を行う手法を提案した。
原題: Efficient and Robust Point Cloud Registration via Heuristics-guided Parameter Search ／ Tianyu Huang, Haoang Li, Liangzu Peng 他
日本語で読む → - 論文経路計画math.OC
公平な経路計画：複数巡回セールスマン問題の再考
複数巡回セールスマン問題において、巡回路長の公平な分配を促す2つの新しい変種（ε-Fair-MTSPとΔ-Fair-MTSP）を提案し、大域的最適解を保証するアルゴリズムを開発した。ベンチマークと電気自動車 fleet ルーティングで有効性を示し、min-max MTSPの実用的な代替となる。
原題: Equitable Routing--Rethinking the Multiple Traveling Salesman Problem ／ Abhay Singh Bhadoriya, Deepjyoti Deka, Kaarthik Sundar
日本語で読む → - 論文6DoF位置合わせロボティクス
ニューラルフィールドにおける物体位置合わせ
ニューラルフィールド表現を用いて既知物体の6自由度姿勢を推定するReg-NF手法を拡張し、ロボティクス応用での有用性を示した。
原題: Object Registration in Neural Fields ／ David Hall, Stephen Hausler, Sutharsan Mahendren 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
実行不可能なタスクを含むマルチロボット物体輸送のための強化学習による動的タスク割り当て
複数ロボットによる物体輸送で、運べないタスクを除外しつつ、ロボット数に応じて拡張可能な動的タスク割り当てを強化学習で実現した研究。
原題: Reinforcement Learning of Multi-robot Task Allocation for Multi-object Transportation with Infeasible Tasks ／ Yuma Shida, Tomohiko Jimbo, Tadashi Odashima 他
日本語で読む → - 論文力学系学習機械学習
再生核ヒルベルト空間とランダム特徴を用いたハミルトン力学の学習
限られたノイズを含むデータからハミルトン力学を学習するため、奇数シンプレクティックカーネルとランダム特徴近似を提案し、予測精度とデータ効率の向上を実証した。
原題: Learning Hamiltonian Dynamics with Reproducing Kernel Hilbert Spaces and Random Features ／ Torbjørn Smith, Olav Egeland
日本語で読む → - 論文センサドライバロボティクス
ARS548_ros: ROS向けARS 548 RDIレーダドライバ
77GHz長距離レーダARS 548 RDIのデータをROS/ROS2で扱えるようにするオープンソースドライバを開発し、物体の距離・速度・角度などの情報を可視化・解析可能にした。
原題: ARS548_ros. An ARS 548 RDI radar driver for ROS ／ Fernando Fernández-Calatayud, Lucía Coto-Elena, David Alejo 他
日本語で読む → - 論文4D点群認識画像認識
VG4D: 視覚言語モデルを4D動画認識へ応用
視覚言語モデルの知識を4D点群エンコーダに転移し、改良したPSTNetで点群動画を効率的にモデル化することで、行動認識の精度を向上させた研究。
原題: VG4D: Vision-Language Model Goes 4D Video Recognition ／ Zhichao Deng, Xiangtai Li, Xia Li 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
適応的情報経路計画のための学習ベース手法に関するサーベイ
未知環境で効率的にデータ収集する適応的情報経路計画(AIPP)に学習手法を適用した研究を、統一的な数理枠組みと2つの分類軸で整理したサーベイ。
原題: Learning-based Methods for Adaptive Informative Path Planning ／ Marija Popovic, Joshua Ott, Julius Rückin 他
日本語で読む → - 論文ヒューマノイド反応生成ロボティクス
PhysReaction: 順動力学ガイド付き4D模倣による物理的に妥当なリアルタイムヒューマノイド反応生成
順動力学をガイドにした4D模倣学習により、既存手法の33倍高速で物理的に妥当な人間らしい反応をリアルタイム生成する手法を提案。
原題: PhysReaction: Physically Plausible Real-Time Humanoid Reaction Synthesis via Forward Dynamics Guided 4D Imitation ／ Yunze Liu, Changxi Chen, Chenjing Ding 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
温室ロボティクスにおける単段階・二段階3D追跡アルゴリズムの比較
トマト温室でのロボットアーム動作を想定し、二段階の3D-SORTと単段階のMOT-DETRを3種類の視点列で比較した結果、単段階の方が遮蔽に強く追跡精度が高いことを示した。
原題: A comparison between single-stage and two-stage 3D tracking algorithms for greenhouse robotics ／ David Rapado-Rincon, Akshay K. Burusa, Eldert J. van Henten 他
日本語で読む → - 論文人間ロボットインタラクションHCI
ロボット音のブレンドソニフィケーション：人間とロボットの相互作用のための創造的素材としての結果的音響
ロボットが発する音を遮蔽するのではなく、リアルタイムで取得・加工して人間とのインタラクションに活用する新しい手法を提案し、その技術と探索的アプローチを示した。
原題: Robotic Blended Sonification: Consequential Robot Sound as Creative Material for Human-Robot Interaction ／ Stine S. Johansen, Yanto Browning, Anthony Brumpton 他
日本語で読む → - 論文フィールドロボティクスロボティクス
脚式ロボットによる自律的な森林インベントリ：システム設計と実地展開
脚式ロボットを用いて森林の樹木調査を自律的に行うシステムを構築し、フィンランドと英国の森林で実地試験を実施した。英国では20分で0.96ヘクタールを調査し、100本以上の樹木を同定、胸高直径を約2cmの精度で推定した。
原題: Autonomous Forest Inventory with Legged Robots: System Design and Field Deployment ／ Matías Mattamala, Nived Chebrolu, Benoit Casseau 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
視覚慣性SLAMのための確率的ドリフト補正モジュール
SLAM/VIOの推定軌跡を確率分布として扱い、地理空間的な事前情報と組み合わせて最尤推定することで、長距離移動時のドリフト誤差を約10分の1に低減する補正モジュールを提案した。
原題: A Probabilistic-based Drift Correction Module for Visual Inertial SLAMs ／ Pouyan Navard, Alper Yilmaz
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
反復的行動マスキング学習によるロボットパレタイズのためのタスクプランナの効率的強化学習
ロボットパレタイズのタスク計画において、教師あり学習で行動空間を反復的に枝刈りすることで強化学習を効率化する手法を提案した。
原題: Efficient Reinforcement Learning of Task Planners for Robotic Palletization through Iterative Action Masking Learning ／ Zheng Wu, Yichuan Li, Wei Zhan 他
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