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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: 2024/3/1 ／ 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 →- 論文ソーシャルナビゲーションロボティクス
THÖR-MAGNI：人間の移動とロボットインタラクションの大規模屋内モーションキャプチャ記録
屋内での人間とロボットのナビゲーション・インタラクションを記録した大規模データセットを構築し、歩行軌跡・視線・LiDAR・カメラなどのマルチモーダルデータと文脈注釈を提供する。
原題: TH\"OR-MAGNI: A Large-scale Indoor Motion Capture Recording of Human Movement and Robot Interaction ／ Tim Schreiter, Tiago Rodrigues de Almeida, Yufei Zhu 他
日本語で読む → - 論文マルチエージェントロボティクス
協調型マルチエージェント自律性における信頼のためのベイズ手法
敵対者に侵入されたマルチエージェント環境での追跡アルゴリズムの脆弱性を分析し、階層ベイズ更新による信頼推定フレームワークを提案した。
原題: Bayesian Methods for Trust in Collaborative Multi-Agent Autonomy ／ R. Spencer Hallyburton, Miroslav Pajic
日本語で読む → - 論文運動計画ロボティクス
HyRRT-Connect: ハイブリッドシステムのための双方向RRT運動計画アルゴリズム
ハイブリッドシステムの運動計画を解くため、前進・後退の両方向に探索する双方向RRTアルゴリズムを提案し、跳ねるボールや歩行ロボットの例で有効性を示した。
原題: HyRRT-Connect: A Bidirectional Rapidly-Exploring Random Trees Motion Planning Algorithm for Hybrid Systems ／ Nan Wang, Ricardo G. Sanfelice
日本語で読む → - 論文NeRF/赤外線画像認識
Thermal-NeRF: 赤外線カメラによるニューラル放射輝度場
赤外線画像のみからNeRFを構築する初の手法を提案し、暗所や遮蔽物がある劣悪環境でも高品質な3D再構成を実現した。
原題: Thermal-NeRF: Neural Radiance Fields from an Infrared Camera ／ Tianxiang Ye, Qi Wu, Junyuan Deng 他
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
自動運転車に対する敵対的要素の分類体系の構築
自動運転車が直面する危険なシナリオを整理するため、衝突やシステム障害の原因となる敵対的要素の分類体系を実データに基づいて作成した。
原題: Developing a Taxonomy of Elements Adversarial to Autonomous Vehicles ／ Mohammadali Saffary, Nishan Inampudi, Joshua E. Siegel
日本語で読む → - 論文変形物体マニピュレーションロボティクス
変形可能な線状物体の形状制御のためのオフライン目標条件付き強化学習
柔らかいロープや弾性コードのような変形可能な線状物体の平面形状制御を、オフライン強化学習（目標条件付き）で解き、形状サーボ法を上回る性能を示した。
原題: Offline Goal-Conditioned Reinforcement Learning for Shape Control of Deformable Linear Objects ／ Rita Laezza, Mohammadreza Shetab-Bushehri, Gabriel Arslan Waltersson 他
日本語で読む → - 論文ドローンロボティクス
電力線からの自律充電でドローンの連続運用を実現
送電線に着陸して充電する機構を備えたドローンを開発し、屋外の三相電力線環境で飛行・着陸・充電・離陸を繰り返す完全自律の長時間運用を実証した。
原題: Autonomous Overhead Powerline Recharging for Uninterrupted Drone Operations ／ Viet Duong Hoang, Frederik Falk Nyboe, Nicolaj Haarhøj Malle 他
日本語で読む → - 論文自動運転/合流制御AI
RACE-SM: 社会性を考慮した合流のための強化学習ベース自律制御
高速道路の並行型合流において、周囲車両との協調性をSocial Value Orientationで重み付けした報酬関数を用いる強化学習モデルを提案し、衝突回避性能で既存手法と同等以上を達成した。
原題: RACE-SM: Reinforcement Learning Based Autonomous Control for Social On-Ramp Merging ／ Jordan Poots
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
SMTに基づく動的マルチロボットタスク割り当て
SMTソルバを活用し、締切付きで複数タスクを同時に処理できるロボット群への動的なタスク割り当てを、健全かつ完全に解く手法を提案した。
原題: SMT-Based Dynamic Multi-Robot Task Allocation ／ Victoria Marie Tuck, Pei-Wei Chen, Georgios Fainekos 他
日本語で読む → - 論文自動運転計画ロボティクス
自動運転の計画における不確実性を考慮した予測と応用：定義・手法・比較
短期・長期の偶然的不確実性と認識的不確実性を同時にモデル化する予測・計画フレームワークを提案し、CommonRoadベンチマークで既存手法より高精度・高信頼な計画を実現した。
原題: Uncertainty-Aware Prediction and Application in Planning for Autonomous Driving: Definitions, Methods, and Comparison ／ Wenbo Shao, Jiahui Xu, Zhong Cao 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
StereoNavNet: ステレオカメラと補助占有ボクセルを用いたナビゲーション学習
ステレオRGB画像から3D占有ボクセルを推定し、その幾何特徴と目標を政策モジュールで用いてナビゲーション行動を予測するモジュール型学習手法を提案。未見環境でも高い汎化性能を示す。
原題: StereoNavNet: Learning to Navigate using Stereo Cameras with Auxiliary Occupancy Voxels ／ Hongyu Li, Taskin Padir, Huaizu Jiang
日本語で読む → - 論文マルチエージェント強化学習ロボティクス
多様な協調行動と敵対的スタイルサンプリングによるマルチエージェント強化学習の介助タスクにおける方策のロバスト化
介助タスクを介護者と被介護者のマルチエージェント強化学習として定式化し、多様な被介護者応答を学習させつつ敵対的にサンプリングすることで、介護者方策のロバスト性を向上させるフレームワークを提案した。
原題: Robustifying a Policy in Multi-Agent RL with Diverse Cooperative Behaviors and Adversarial Style Sampling for Assistive Tasks ／ Takayuki Osa, Tatsuya Harada
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
DNAct: 拡散モデル誘導によるマルチタスク3Dポリシー学習
ニューラルレンダリングによる事前学習と拡散モデルによる訓練を組み合わせ、言語条件付きマルチタスク操作ポリシーを少ない実演から学習する手法を提案。
原題: DNAct: Diffusion Guided Multi-Task 3D Policy Learning ／ Ge Yan, Yueh-Hua Wu, Xiaolong Wang
日本語で読む → - 論文イベントカメラロボティクス
FE-DeTr: イベントカメラを活用した低品質画像フレームでのキーポイント検出と追跡
画像フレームのテクスチャ情報とイベントストリームの高時間分解能な動き情報を融合し、低品質画像でも頑健にキーポイントを検出・追跡するネットワークFE-DeTrを提案した。
原題: FE-DeTr: Keypoint Detection and Tracking in Low-quality Image Frames with Events ／ Xiangyuan Wang, Kuangyi Chen, Wen Yang 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
ALDM-Grasping: 拡散モデルによるロボット把持のゼロショットSim-to-Real転移
拡散モデルでシミュレーション画像をフォトリアルに変換し、実環境とのギャップを埋めることで、ロボット把持タスクのゼロショットSim-to-Real転移を実現した研究。
原題: ALDM-Grasping: Diffusion-aided Zero-Shot Sim-to-Real Transfer for Robot Grasping ／ Yiwei Li, Zihao Wu, Huaqin Zhao 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
エキスパートコンポーザーポリシー：四足ロボットのためのスケーラブルなスキルレパートリー
四足ロボットのスキルを段階的に拡張できるコンポーザーポリシーを提案し、72組の遷移で99.99%の成功率を達成、実機でも97.22%の成功率を確認した。
原題: Expert Composer Policy: Scalable Skill Repertoire for Quadruped Robots ／ Guilherme Christmann, Ying-Sheng Luo, Wei-Chao Chen
日本語で読む → - 論文医療ロボティクスロボティクス
BronchoCopilot: マルチモーダル強化学習による自律型ロボット気管支鏡検査
気管支鏡カメラ画像と推定ロボット姿勢を統合したマルチモーダル強化学習エージェントを提案し、自律的な気管支鏡操作を実現した。
原題: BronchoCopilot: Towards Autonomous Robotic Bronchoscopy via Multimodal Reinforcement Learning ／ Jianbo Zhao, Hao Chen, Qingyao Tian 他
日本語で読む → - 論文軌道予測画像認識
拡散モデルによる環境認識型軌道予測
拡散生成モデルを用いて交通参加者の将来軌道を予測し、複雑な相互作用とマルチモーダル性を捉えて高精度かつ多様な予測を実現した研究。
原題: Diffusion-Based Environment-Aware Trajectory Prediction ／ Theodor Westny, Björn Olofsson, Erik Frisk
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
不確実な環境認識下でのオフロード自律走行のためのマルチサンプル長距離経路計画
不確実な観測のもとでオフロード車両が長距離経路を動的に再計画する手法DREAMSを提案し、DARPA RACERの実データで従来の決定化手法より走行時間と衝突コストの両面で優れることを示した。
原題: Multi-Sample Long Range Path Planning under Sensing Uncertainty for Off-Road Autonomous Driving ／ Matt Schmittle, Rohan Baijal, Brian Hou 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーション機械学習
潜在機能的モジュール性による自己教師あり解釈可能なエンドツーエンド学習
タスクレベルの教師なしで潜在空間の意思決定を学習する機能的モジュール型ネットワークMoNetを提案し、屋内自律ナビゲーションでベースラインを上回る性能と解釈性を実現した。
原題: Self-Supervised Interpretable End-to-End Learning via Latent Functional Modularity ／ Hyunki Seong, David Hyunchul Shim
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
合成的一般化を活用したロボットマニピュレーションの効率的データ収集
視覚模倣学習ポリシーが環境要因を合成できることを実証し、その合成能力を活かした効率的なデータ収集戦略を提案。実機で77.5%の成功率を達成。
原題: Efficient Data Collection for Robotic Manipulation via Compositional Generalization ／ Jensen Gao, Annie Xie, Ted Xiao 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
WiFiによる構造復元：RSSIに基づく屋内環境の幾何マッピング
WiFiの電波強度（RSSI）のみを用いて、未知の屋内環境の自由空間マップを構築するアルゴリズムを提案し、シミュレーションと実環境で有効性を示した。
原題: Structure from WiFi (SfW): RSSI-based Geometric Mapping of Indoor Environments ／ Junseo Kim, Jill Aghyourli Zalat, Yeganeh Bahoo 他
日本語で読む → - 論文自己位置推定機械学習
未知の場所での自己位置推定モデルを教師から生徒へのデータフリー知識転移で訓練
未知の場所で出会った他のロボット（教師）から自己位置推定モデルを介して疑似訓練データを再構成し、生徒モデルを継続学習させるデータフリー知識転移手法を提案。
原題: Training Self-localization Models for Unseen Unfamiliar Places via Teacher-to-Student Data-Free Knowledge Transfer ／ Kenta Tsukahara, Kanji Tanaka, Daiki Iwata
日本語で読む → - 論文自動運転/計画ロボティクス
都市運転における離散的行動モードのための実行可能な統合予測と計画
マルチモーダル軌道予測モデルを再学習なしで閉ループ計画に統合し、離散的な行動モード上で反応的な計画を行う手法を提案。動的な合流シナリオで従来のプランナーが陥る「凍結ロボット問題」を回避し、CARLAの高密度交通シナリオで最先端性能を達成。
原題: Tractable Joint Prediction and Planning over Discrete Behavior Modes for Urban Driving ／ Adam Villaflor, Brian Yang, Huangyuan Su 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションphysics.flu-dyn
魚に学ぶ乱流プルームの追跡：圧力センサと強化学習による自律型水中ロボットのナビゲーション
魚の流れ感知能力に着想を得て、搭載した圧力センサの情報から強化学習で乱流ジェットの中心を探索するナビゲーション戦略を学習し、実機ロボットでランダム探索の2倍以上の成功率を達成した。
原題: Fish-inspired tracking of underwater turbulent plumes ／ Peter Gunnarson, John O. Dabiri
日本語で読む → - 論文自動運転/物体追跡ロボティクス
オプティカルフローに基づく自動運転車向け移動物体の検出と追跡
自動運転車の知覚システム向けに、オプティカルフローを利用して移動物体を検出・追跡する手法を提案し、従来のICP法より高精度・高速であることを示した。
原題: Optical Flow Based Detection and Tracking of Moving Objects for Autonomous Vehicles ／ MReza Alipour Sormoli, Mehrdad Dianati, Sajjad Mozaffari 他
日本語で読む → - 論文能動的再構成ロボティクス
STAIR: 意味的ターゲット能動的暗黙再構成
RGB-D計測と2D意味ラベルを入力に、意味的暗黙ニューラル表現と不確かさ推定に基づく計画で、対象物体を能動的に再構成するフレームワークを提案。
原題: STAIR: Semantic-Targeted Active Implicit Reconstruction ／ Liren Jin, Haofei Kuang, Yue Pan 他
日本語で読む → - 論文物体追跡eess.SP
LiDAR点群を用いた確率的測定領域関連付けによる複数車両追跡
LiDAR点群から車両を追跡するため、目標の広がりを領域分割して測定分布を表現する確率的測定領域関連付け(PMRA)モデルを提案し、PMBMフィルタと統合して複数車両追跡の精度を向上させた。
原題: LiDAR Point Cloud-based Multiple Vehicle Tracking with Probabilistic Measurement-Region Association ／ Guanhua Ding, Jianan Liu, Yuxuan Xia 他
日本語で読む → - 論文セマンティックマッピングロボティクス
LLMによる部屋分割のセマンティック階層化
LLMと2D地図ベースの分割を組み合わせ、物体情報や空間関係を付与して屋内環境の部屋分割を高精度化する手法SeLRoSを提案し、30の3D環境で有効性を検証した。
原題: Semantic Layering in Room Segmentation via LLMs ／ Taehyeon Kim, Byung-Cheol Min
日本語で読む → - 論文連合学習機械学習
シミュレーション家庭環境における社会的に適切なエージェント行動の連合学習
家庭内でロボットが社会的に適切な行動を学ぶための連合学習ベンチマークを提案し、さらに文脈ごとに逐次学習する連合継続学習ベンチマークを構築して、FedAvgやリハーサルベース手法の有効性を示した。
原題: Federated Learning of Socially Appropriate Agent Behaviours in Simulated Home Environments ／ Saksham Checker, Nikhil Churamani, Hatice Gunes
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