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 →- 論文姿勢推定画像認識
NeRFと特徴マッチングを組み合わせたワンステップ姿勢推定
NeRFが描画する深度と2D特徴マッチングを組み合わせて2D-3D対応を構築し、対象物のCADモデルや個別学習なしでリアルタイムに姿勢推定する手法を提案。
原題: Marrying NeRF with Feature Matching for One-step Pose Estimation ／ Ronghan Chen, Yang Cong, Yu Ren
日本語で読む → - 論文医療ロボティクスロボティクス
個別化低侵襲手術向けパラレルロボットの精度と再現性
低侵襲手術用に開発されたパラレルロボットの試作機について、モーションキャプチャと高精度測定アームを用いて精度と再現性を実験的に評価した。
原題: Accuracy and repeatability of a parallel robot for personalised minimally invasive surgery ／ Doina Pisla, Paul Tucan, Damien Chablat 他
日本語で読む → - 論文連続制御強化学習機械学習
分散分布型DrQによる連続制御強化学習
連続制御タスク向けに、データ拡張と分布型価値関数を組み合わせた分散分布型DDPGをバックボーンとするオフポリシー強化学習アルゴリズムを提案した論文。
原題: Continuous Control Reinforcement Learning: Distributed Distributional DrQ Algorithms ／ Zehao Zhou
日本語で読む → - 論文3D回転表現機械学習
3D回転表現の手引き：SO(3)を学ぶためのガイド
機械学習で用いられる様々な3D回転表現を体系的に整理し、勾配最適化への利点・欠点や入力/出力・角度の大きさに応じた適切な表現選択の指針を示したサーベイ。
原題: Learning with 3D rotations, a hitchhiker's guide to SO(3) ／ A. René Geist, Jonas Frey, Mikel Zhobro 他
日本語で読む → - 論文UAVナビゲーションcs.CR
自律型UAVナビゲーションのプライバシーとセキュリティ強化
強化学習と完全準同型暗号を組み合わせ、暗号化された画像上で推論を行うことで、自律型UAVナビゲーションのセキュリティとプライバシーを確保するフレームワークを提案。
原題: Enhancing Privacy and Security of Autonomous UAV Navigation ／ Vatsal Aggarwal, Arjun Ramesh Kaushik, Charanjit Jutla 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
浮遊ベース移動マニピュレータのための制御バリア関数による安全な力・位置追従制御
浮遊ベース移動マニピュレータが平面と接触する際に、制御バリア関数を用いて関節限界や速度制約などの安全制約を満たしつつ力と位置を追従させる制御手法を提案した。
原題: Safe Force/Position Tracking Control via Control Barrier Functions for Floating Base Mobile Manipulator Systems ／ Maryam Sharifi, Shahab Heshmati-Alamdari
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
基盤モデルがマニピュレーションのロボット学習にもたらすもの：サーベイ
基盤モデルをロボットのマニピュレーション学習に統合するための包括的枠組みを提案し、各モジュールでの課題と貢献、今後の研究方向を整理したサーベイ。
原題: What Foundation Models can Bring for Robot Learning in Manipulation : A Survey ／ Dingzhe Li, Yixiang Jin, Yuhao Sun 他
日本語で読む → - 論文モデル予測制御ロボティクス
モデル予測パス積分制御における低周波サンプリング
MPPI制御のサンプリングに有色ノイズ分布を導入し、低周波制御信号を強調することで、より滑らかで探索的なサンプルを生成し、性能を向上させる手法を提案した。
原題: Low Frequency Sampling in Model Predictive Path Integral Control ／ Bogdan Vlahov, Jason Gibson, David D. Fan 他
日本語で読む → - 論文シーン知覚ロボティクス
HIPer: 多機能移動ロボットのための人間に着想を得たシーン知覚モデル
人間の脳の知覚プロセスに倣い、認識・知識表現・知識解釈の3要素で構成されるシーン知覚モデルを提案し、移動ロボットの物体運搬タスクで有効性を検証した。
原題: HIPer: A Human-Inspired Scene Perception Model for Multifunctional Mobile Robots ／ Florenz Graf, Jochen Lindermayr, Birgit Graf 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
部分観測下での汎用ナビゲーションを実現する価値誘導拡散ポリシー
部分観測環境での経路計画において、価値関数で誘導される拡散ポリシーを提案し、専門家データに頼らず探索と目標追求を両立させ、2Dから3Dへのゼロショット転移も実現した。
原題: Versatile Navigation under Partial Observability via Value-guided Diffusion Policy ／ Gengyu Zhang, Hao Tang, Yan Yan
日本語で読む → - 論文自動運転/故障診断ロボティクス
アクチュエータ劣化・故障時における自動運転車の運動制御性能のConformal予測
自動運転車の運動制御器について、アクチュエータの劣化や故障が制御性能に与える影響をデータ駆動で予測するConformal予測モデルを構築し、実行時に許容行動空間を推定できるようにした。
原題: Conformal Prediction of Motion Control Performance for an Automated Vehicle in Presence of Actuator Degradations and Failures ／ Richard Schubert, Marvin Loba, Jasper Sünnemann 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
外乱を考慮したMPCと姿勢最適化による人間-ロボット協調搬送
移動台車とマニピュレータを備えたロボットが人間と協調して物体を運ぶ際、外乱に強いMPCと腕の姿勢最適化を組み合わせて制御する手法を提案し、シミュレーションと実機で有効性を示した。
原題: Human-Robot Co-Transportation using Disturbance-Aware MPC with Pose Optimization ／ Al Jaber Mahmud, Amir Hossain Raj, Duc M. Nguyen 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
支援ロボティクスにおける未知物体把持
ステレオ画像から未知物体を3D再構成し、ユーザーが共有制御で把持方向を指示、物理ベースの把持計画で安定把持を実現するパイプラインを提案。
原題: Unknown Object Grasping for Assistive Robotics ／ Elle Miller, Maximilian Durner, Matthias Humt 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
視覚言語モデルによる近接センシングのための反射率推定：ロボティクスにおける低次認知への分布意味論の活用
GPT-4やCLIPなどの視覚言語モデルを用いて物体の反射率を推定し、近接センサの距離測定精度を向上させる手法を提案。テキストのみの入力でも画像のみのResNetより高精度であることを示した。
原題: Reflectance Estimation for Proximity Sensing by Vision-Language Models: Utilizing Distributional Semantics for Low-Level Cognition in Robotics ／ Masashi Osada, Gustavo A. Garcia Ricardez, Yosuke Suzuki 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
畜産分野における四足歩行ロボット導入の教訓
放牧型畜産での四足歩行ロボット活用を目指すSELF-AIRプロジェクトの知見と教訓をまとめた論文。
原題: Lessons Learned in Quadruped Deployment in Livestock Farming ／ Francisco J. Rodríguez-Lera, Miguel A. González-Santamarta, Jose Manuel Gonzalo Orden 他
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
RISE: 3D知覚で実世界ロボット模倣をシンプルかつ効果的に
単一視点の点群から連続的なロボット動作を直接予測するエンドツーエンドの模倣学習手法を提案し、2D・3Dの既存手法を大きく上回る精度と効率を実現した。
原題: RISE: 3D Perception Makes Real-World Robot Imitation Simple and Effective ／ Chenxi Wang, Hongjie Fang, Hao-Shu Fang 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
半静的環境における意味的安全ナビゲーションのための知覚-行動ループの閉じ方
オンラインで構築した密マップと物体の意味・一貫性推定を制御バリア関数に組み込み、モデル予測制御で環境変化に適応する安全なナビゲーションを実現した。
原題: Closing the Perception-Action Loop for Semantically Safe Navigation in Semi-Static Environments ／ Jingxing Qian, Siqi Zhou, Nicholas Jianrui Ren 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
FoMo: 北方林におけるロボットナビゲーションのための多季節データセット提案
カナダのモンモランシー森林で6つの経路を季節ごとに走行し、LiDAR・レーダー・IMUなどのセンサデータと高精度な正解位置を収集した多季節データセットを提案する。
原題: FoMo: A Proposal for a Multi-Season Dataset for Robot Navigation in For\^et Montmorency ／ Matěj Boxan, Alexander Krawciw, Effie Daum 他
日本語で読む → - 論文子ども-ロボット相互作用ロボティクス
子どもとロボットの相互作用における子どもの要因：発達段階と個人特性の影響を探る
子どもとロボットの相互作用（CRI）研究を概観し、子どもの発達段階と個人特性という2つの要因が長期的な関わりに与える影響を整理し、子ども心理学の知見を取り入れた実験デザインの方向性を提案したレビュー論文。
原題: The Child Factor in Child-Robot Interaction: Discovering the Impact of Developmental Stage and Individual Characteristics ／ Irina Rudenko, Andrey Rudenko, Achim J. Lilienthal 他
日本語で読む → - 論文制御/外乱抑制ロボティクス
全駆動マルチロータのロータ推力飽和を考慮した飽和RISE制御
全駆動マルチロータの推力飽和と外乱を同時に扱うため、非対角・状態依存入力行列に拡張した飽和RISE制御則を提案し、シミュレーションで有効性を示した。
原題: Saturated RISE control for considering rotor thrust saturation of fully actuated multirotor ／ Dongjae Lee, H. Jin Kim
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
InfoCon: 生成的・識別的情報量に基づく操作概念の発見
ロボット操作の概念を、生成的・識別的な情報量の指標を用いてVQ-VAEで自己教師あり学習し、サブ軌道とキー状態を発見する手法を提案。
原題: InfoCon: Concept Discovery with Generative and Discriminative Informativeness ／ Ruizhe Liu, Qian Luo, Yanchao Yang
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
物理を考慮した反復学習と顕著性マップ予測による両手把持計画
片手把持のデータを活用し、物理バランスを考慮した損失と洗練モジュールで両手把持の接触点を予測する枠組みを提案。
原題: Physics-Aware Iterative Learning and Prediction of Saliency Map for Bimanual Grasp Planning ／ Shiyao Wang, Xiuping Liu, Charlie C. L. Wang 他
日本語で読む → - 論文軌道計画ロボティクス
操舵角制約付き全輪操舵ロボットの汎用軌道計画手法
全輪操舵ロボットの操舵角制約下で、二次離散探索と予測制御を組み合わせて滑らかで実行可能な軌道を生成する汎用計画手法を提案した。
原題: A Generic Trajectory Planning Method for Constrained All-Wheel-Steering Robots ／ Ren Xin, Hongji Liu, Yingbing Chen 他
日本語で読む → - 論文BEV認識画像認識
TempBEV: 画像空間とBEV空間の時間集約を組み合わせた学習型BEVエンコーダの改善
自動運転向けに、画像空間とBEV空間の両方で時間情報を集約する新しい時間的BEVエンコーダTempBEVを提案し、NuScenesで性能向上を示した。
原題: TempBEV: Improving Learned BEV Encoders with Combined Image and BEV Space Temporal Aggregation ／ Thomas Monninger, Vandana Dokkadi, Md Zafar Anwar 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
地上-衛星画像レジストレーションによるSLAM位置推定精度の向上
視覚SLAMのドリフトを深層学習による地上-衛星画像位置合わせで補正し、スケール付きポーズグラフ最適化で融合するフレームワークを提案。
原題: Increasing SLAM Pose Accuracy by Ground-to-Satellite Image Registration ／ Yanhao Zhang, Yujiao Shi, Shan Wang 他
日本語で読む → - 論文テスト合成cs.FL
時相論理仕様に基づく離散意思決定システム向け反応型テストのフロー合成
時相論理仕様から、静的・反応型障害物や動的テストエージェントを含むテスト環境を合成するフローベース手法を提案し、四足歩行ロボットで実証した。
原題: Flow-Based Synthesis of Reactive Tests for Discrete Decision-Making Systems with Temporal Logic Specifications ／ Josefine B. Graebener, Apurva S. Badithela, Denizalp Goktas 他
日本語で読む → - 論文シーングラフロボティクス
Clio: タスク駆動型オープンセット3Dシーングラフのリアルタイム構築
自然言語で与えられたタスクに必要な粒度で物体や領域を選択し、情報ボトルネックに基づく凝集型クラスタリングでリアルタイムに3Dシーングラフを構築する手法を提案。
原題: Clio: Real-time Task-Driven Open-Set 3D Scene Graphs ／ Dominic Maggio, Yun Chang, Nathan Hughes 他
日本語で読む → - 論文群制御機械学習
ゼロショットでスケーラブルな協調を実現する異種マルチエージェント強化学習
役割の異なるエージェント群が規模を変えても協調できるよう、潜在変数で各エージェントの戦略を適応的に学習し異種層を挿入するPPOベースのMARLフレームワークSHPPOを提案した。
原題: Heterogeneous Multi-Agent Reinforcement Learning for Zero-Shot Scalable Collaboration ／ Xudong Guo, Daming Shi, Junjie Yu 他
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
他人の靴で拡散する：拡散モデルによるロボットの視点取得
三人称視点の実演から一人称視点の画像を生成する拡散モデルを提案し、ヒューマノイドロボットが直接三人称のデモンストレーションから模倣学習できるようにした。
原題: Diffusing in Someone Else's Shoes: Robotic Perspective Taking with Diffusion ／ Josua Spisak, Matthias Kerzel, Stefan Wermter
日本語で読む → - 論文産業ロボティクスロボティクス
産業用ロボット応用におけるメタバースの可能性：インダストリー4.0と5.0の視点から
メタバースを産業用ロボット応用に活用する利点を整理し、インダストリー4.0と5.0の目標達成にどう貢献するかを論じた論文。
原題: Potentials of the Metaverse for Robotized Applications in Industry 4.0 and Industry 5.0 ／ Eric Guiffo Kaigom
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