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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SLAMロボティクス
レンダリング誘導型高密度化と正則化最適化によるガウシアンスプラッティングを用いた高忠実度SLAM
3Dガウシアンスプラッティングに基づく高密度RGBD SLAMを提案し、レンダリング損失に基づくガウシアン高密度化と忘却問題を緩和する正則化により、合成・実世界データセットで高精度な姿勢推定と写実的な再構成を実現した。
原題: High-Fidelity SLAM Using Gaussian Splatting with Rendering-Guided Densification and Regularized Optimization ／ Shuo Sun, Malcolm Mielle, Achim J. Lilienthal 他
日本語で読む → - 論文群制御cs.MA
優先度付きハイブリッド方策のアンサンブルによるマルチエージェント経路探索
通信を用いたMARLベースのMAPFにおいて、選択的通信ブロックとQ学習、さらに推論時のハイブリッド専門家誘導・Q値優先競合解決・アンサンブルを組み合わせ、高障害密度環境での性能を向上させた手法EPHを提案。
原題: Ensembling Prioritized Hybrid Policies for Multi-agent Pathfinding ／ Huijie Tang, Federico Berto, Jinkyoo Park
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
DITTO: 軌道変換による実演模倣
RGB-D動画による一回の人間実演から、物体検出と軌道変換を用いてロボットに新しいスキルを教えるワンショット模倣手法を提案。
原題: DITTO: Demonstration Imitation by Trajectory Transformation ／ Nick Heppert, Max Argus, Tim Welschehold 他
日本語で読む → - 論文自動運転セグメンテーション画像認識
LIX: 自動運転向け視覚的セマンティックセグメンテーションに空間幾何学的事前知識を暗黙的に注入する手法
データ融合型教師ネットワークが持つ空間幾何学的事前知識を、単一モーダルの生徒ネットワークに知識蒸留で暗黙的に注入するLIXフレームワークを提案し、ロジット蒸留と特徴蒸留の両面で新手法を導入して性能を向上させた。
原題: LIX: Implicitly Infusing Spatial Geometric Prior Knowledge into Visual Semantic Segmentation for Autonomous Driving ／ Sicen Guo, Ziwei Long, Zhiyuan Wu 他
日本語で読む → - 論文飛行制御ロボティクス
風速推定を明示的に行う前進飛行中の非従来型VTOL UAVの航法と制御
非従来型VTOL機の前進飛行において、不変拡張カルマンフィルタで風速を含む状態推定を行い、SO(3)ベースの姿勢制御と制御配分を組み合わせた手法を提案した論文。
原題: Navigation and Control of Unconventional VTOL UAVs in Forward-Flight with Explicit Wind Velocity Estimation ／ Mitchell Cohen, James Richard Forbes
日本語で読む → - 論文森林計測/移動ロボットロボティクス
移動ロボットシステムによるオンライン樹木再構成と森林インベントリ
移動型レーザースキャナを用いて、森林内を移動しながらリアルタイムで樹木を検出・再構成し、森林インベントリをオンライン生成するシステムを提案した。ポーズグラフLiDAR SLAMでデータを逐次更新し、TLSや手動測定に匹敵する精度を達成した。
原題: Online Tree Reconstruction and Forest Inventory on a Mobile Robotic System ／ Leonard Freißmuth, Matias Mattamala, Nived Chebrolu 他
日本語で読む → - 論文タスク・動作計画ロボティクス
不確実性とリスクを考慮した部分観測下のタスク・動作計画
初期状態や行動結果に不確実性がある長期的なロボット計画問題に対し、抽象タスクレベルと連続制御レベルで不確実性を推論し、情報収集や不可逆な結果の回避を可能にするTAMPURAを提案した。
原題: Partially Observable Task and Motion Planning with Uncertainty and Risk Awareness ／ Aidan Curtis, George Matheos, Nishad Gothoskar 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
土木インフラにおけるロボットによるひび割れの完全かつ準最適な被覆と充填
センサによる検査とロボットの足跡被覆を同時に行うSIFC計画法を提案し、未知のひび割れマップをオンライン構築しながら準最適な充填を実現する。
原題: Complete and Near-Optimal Robotic Crack Coverage and Filling in Civil Infrastructure ／ Vishnu Veeraraghavan, Kyle Hunte, Jingang Yi 他
日本語で読む → - 論文ヒューマン・オブジェクト・インタラクション画像認識
FORCE: 物理特性を考慮した人と物体のインタラクション生成
物体の質量や摩擦といった物理特性をモデル化し、人間の力と抵抗力の関係を捉えることで、多様でリアルな人と物体のインタラクション動作を生成する手法を提案。
原題: FORCE: Physics-aware Human-object Interaction ／ Xiaohan Zhang, Bharat Lal Bhatnagar, Sebastian Starke 他
日本語で読む → - 論文状態推定ロボティクス
動的脚式移動のためのKoopman埋め込みに基づく重心状態推定
Koopman作用素理論と動的モード分解・深層学習で脚式ロボットの非線形ダイナミクスを線形化し、凸二次計画問題として定式化した移動ホライズン推定器で重心状態をリアルタイム推定する手法を提案。
原題: Centroidal State Estimation based on the Koopman Embedding for Dynamic Legged Locomotion ／ Shahram Khorshidi, Murad Dawood, Maren Bennewitz
日本語で読む → - 論文エルゴディック探索ロボティクス
カーネル関数による高速エルゴディック探索
カーネルベースのエルゴディック指標を提案し、リー群へ一般化して線形計算量を実現。ペグ挿入タスクで100%の成功率を達成した。
原題: Fast Ergodic Search with Kernel Functions ／ Max Muchen Sun, Ayush Gaggar, Peter Trautman 他
日本語で読む → - 論文自律撮影/次善視点計画ロボティクス
最高の一枚を狙え：サンプリングベース計画による自律撮影
部分的に未知の環境で情報量を最大化する次善視点を、レイトレーシングとガウス過程補間による評価指標と導関数不要最適化で選ぶ自律撮影フレームワークを提案。
原題: Take Your Best Shot: Sampling-Based Planning for Autonomous Photography ／ Shijie Gao, Lauren Bramblett, Nicola Bezzo
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
社会的統合ナビゲーション：深層強化学習による社会的行為ロボット
ロボットの社会的行動が人間との相互作用から適応的に創発する新しいナビゲーション手法を提案し、深層強化学習で訓練して従来の社会的配慮型手法より性能が高いことを示した。
原題: Socially Integrated Navigation: A Social Acting Robot with Deep Reinforcement Learning ／ Daniel Flögel, Lars Fischer, Thomas Rudolf 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
AirCrab：アクティブホイールを備えた空中・地上ハイブリッドマニピュレータ
鳥の行動に着想を得て、単一のアクティブホイールと3自由度マニピュレータを組み合わせた空中・地上ハイブリッドロボットを開発し、地上との一点接触で位置ドリフトを抑えマニピュレーション精度を向上させた。
原題: AirCrab: A Hybrid Aerial-Ground Manipulator with An Active Wheel ／ Muqing Cao, Jiayan Zhao, Xinhang Xu 他
日本語で読む → - 論文空気圧ソフトロボティクスロボティクス
phloSAR：大型空気圧ソフトロボットの非拘束動作を可能にする携帯型高流量圧力供給・調整システム
高流量比例弁と圧力リザーバ、ベンチュリ真空生成を組み合わせ、重量制約下でも動的な空気圧駆動を可能にする携帯型供給・調整装置を開発し、飛行ロボット搭載のソフトアームで実証した。
原題: phloSAR: a Portable, High-Flow Pressure Supply and Regulator Enabling Untethered Operation of Large Pneumatic Soft Robots ／ Maxwell Ahlquist, Rianna Jitosho, Jiawen Bao 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
大規模・長期オンライン運用のためのオープンソースLiDAR・視覚SLAMライブラリRTAB-Map
外観ベースのループ閉じ込み検出から発展したRTAB-Mapを拡張し、視覚とLiDARの両方のSLAMを単一パッケージで実装・比較できるようにした。KITTIやEuRoCなどの実世界データセットで定量的・定性的に評価し、自律ナビゲーションにおける各構成の長所と限界を示した。
原題: RTAB-Map as an Open-Source Lidar and Visual SLAM Library for Large-Scale and Long-Term Online Operation ／ Mathieu Labbé, François Michaud
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
畳み込みニューラルネットワークを用いたロボット把持検出精度の改善
前処理・出力正規化・データ拡張を組み合わせ、把持位置を矩形で検出するパイプラインを改善して精度を4.3%向上させ、AlexNetが他の事前学習モデルより優れることを示した。
原題: Improving the Successful Robotic Grasp Detection Using Convolutional Neural Networks ／ Hamed Hosseini, Mehdi Tale Masouleh, Ahmad Kalhor
日本語で読む → - 論文場所認識画像認識
局所・大域マルチモーダル特徴を統合した曖昧・低テクスチャ環境での場所認識
視覚とLiDARの特徴をクロスアテンションで統合し、大域表現で候補を絞った後に局所特徴マッチングで再ランキングする場所認識モデルUMFを提案。惑星類似環境やRobotCarで従来手法を上回る。
原題: Unifying Local and Global Multimodal Features for Place Recognition in Aliased and Low-Texture Environments ／ Alberto García-Hernández, Riccardo Giubilato, Klaus H. Strobl 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
特徴学習に基づく生体模倣ニューラルネットワークによるマルチロボットシステムのリアルタイム衝突回避救助
特徴学習と生体模倣ニューラルネットワークを組み合わせ、複数ロボットが複雑で動的な災害環境でリアルタイムに衝突回避しながら救助経路を生成する手法を提案した論文。
原題: A Novel Feature Learning-based Bio-inspired Neural Network for Real-time Collision-free Rescue of Multi-Robot Systems ／ Junfei Li, Simon X. Yang
日本語で読む → - 論文群制御cs.NI
TransformLoc: 異種ドローン群における移動型測位インフラへの変換
高性能ドローンを移動型の測位基地として活用し、低コストな小型ドローンの位置推定精度を向上させるフレームワークを提案・実機検証した。
原題: TransformLoc: Transforming MAVs into Mobile Localization Infrastructures in Heterogeneous Swarms ／ Haoyang Wang, Jingao Xu, Chenyu Zhao 他
日本語で読む → - 論文把持ロボティクス
マルチオブジェクトRANSAC：雑然とした環境における効率的な平面クラスタリング手法
RGB-Dカメラを用いた雑然とした環境向けの平面クラスタリング手法を提案し、ロボットの吸着把持実験で有効性を検証した。
原題: Multi-Object RANSAC: Efficient Plane Clustering Method in a Clutter ／ Seunghyeon Lim, Youngjae Yoo, Jun Ki Lee 他
日本語で読む → - 論文ロボティクスロボティクス
半自律型ロボットパーティションの技術開発
オフィス環境で使用する半自律型ロボットパーティションの設計と工学プロセスを報告し、実世界での長期評価に用いた。
原題: Technical Development of a Semi-Autonomous Robotic Partition ／ Binh Vinh Duc Nguyen, Andrew Vande Moere
日本語で読む → - 論文変形物体操作ロボティクス
変形可能物体操作のための対話的知覚
能動カメラとマニピュレータを協調させ、動的能動視覚空間（DAVS）を用いて変形物体の知覚と操作を同時に行う逐次意思決定フレームワークを提案し、シミュレーションと実機で有効性を検証した。
原題: Interactive Perception for Deformable Object Manipulation ／ Zehang Weng, Peng Zhou, Hang Yin 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
COBRA-PPM: 確率的プログラミングを用いた不確実環境下のロボットマニピュレーションのための因果ベイズ推論アーキテクチャ
因果ベイズネットワークと確率的プログラミングを組み合わせ、不確実性下でのロボット操作のための介入推論を行うフレームワークを提案。ブロック積み上げタスクで高い予測精度と成功率を示し、sim2real転移も実証した。
原題: COBRA-PPM: A Causal Bayesian Reasoning Architecture Using Probabilistic Programming for Robot Manipulation Under Uncertainty ／ Ricardo Cannizzaro, Michael Groom, Jonathan Routley 他
日本語で読む → - 論文自動運転知覚ロボティクス
自動運転における3D物体可視性予測
自動運転の知覚フェーズで、3D物体の可視性という新しい属性を導入し、マルチタスク学習で効率的に予測する手法を提案した。
原題: 3D Object Visibility Prediction in Autonomous Driving ／ Chuanyu Luo, Nuo Cheng, Ren Zhong 他
日本語で読む → - 論文強化学習機械学習
EfficientZero V2：限られたデータで離散・連続制御をマスターする
限られたデータで効率的に学習できる強化学習フレームワークEfficientZero V2を提案し、連続・離散行動や視覚・低次元入力など多様なタスクで既存手法を上回る性能を示した。
原題: EfficientZero V2: Mastering Discrete and Continuous Control with Limited Data ／ Shengjie Wang, Shaohuai Liu, Weirui Ye 他
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
3D拡散方策：単純な3D表現による汎化可能な視覚運動方策学習
疎な点群から抽出したコンパクトな3D視覚表現を拡散方策に組み込み、少ないデモンストレーションで器用なロボット技能を汎化可能に学習する手法を提案した。
原題: 3D Diffusion Policy: Generalizable Visuomotor Policy Learning via Simple 3D Representations ／ Yanjie Ze, Gu Zhang, Kangning Zhang 他
日本語で読む → - 論文進化ロボティクスロボティクス
ロボットの身体と制御の共進化における進化ダイナミクスに影響を与える要因の調査
ボクセルベースの車体・車輪・脚・センサーを含む形態空間で、身体と制御を共進化させる際の進化ダイナミクスに影響する要因（同期/非同期進化、親の置換戦略、目標ベース/新規性選択）を調査し、非同期進化と目標ベース選択と「最悪置換」戦略の組み合わせが最高性能をもたらすことを示した。
原題: An Investigation of the Factors Influencing Evolutionary Dynamics in the Joint Evolution of Robot Body and Control ／ Léni K. Le Goff, Edgar Buchanan, Emma Hart
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
LLMによる物体親和性転移で物体ゴールナビゲーションを進化させる
LLMから得た意味知識と学習ベースの物体親和性を動的に融合し、未知環境での物体ゴールナビゲーションの汎化性能を高めるフレームワークLOATを提案した。
原題: Advancing Object Goal Navigation Through LLM-enhanced Object Affinities Transfer ／ Mengying Lin, Shugao Liu, Dingxi Zhang 他
日本語で読む → - 論文継続学習ロボティクス
家庭用サービスロボットの長期的パーソナライズのための対話型継続学習アーキテクチャ
人間との対話を通じて家庭環境の意味的知識を継続的に学習し、物体取得タスクに活用する対話型継続学習アーキテクチャを提案し、実機ロボットで2ヶ月間評価した。
原題: Interactive Continual Learning Architecture for Long-Term Personalization of Home Service Robots ／ Ali Ayub, Chrystopher Nehaniv, Kerstin Dautenhahn
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