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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 →- 論文セグメンテーション画像認識
MARVIS: 動きと幾何学を考慮した実像・虚像セグメンテーション
水面での反射・屈折による実像と虚像を、動きと幾何学の情報を活用して高精度に領域分割する手法を提案し、シミュレーションと実世界の両方で再学習なしに機能することを示した。
原題: MARVIS: Motion & Geometry Aware Real and Virtual Image Segmentation ／ Jiayi Wu, Xiaomin Lin, Shahriar Negahdaripour 他
日本語で読む → - 論文視覚的場所認識ロボティクス
イベントカメラにおける高速・低速適応バイアス制御による視覚的場所認識の強化
イベントカメラのバイアスパラメータをフィードバック制御で自動調整する手法を提案し、視覚的場所認識タスクで評価した。
原題: Enhancing Visual Place Recognition via Fast and Slow Adaptive Biasing in Event Cameras ／ Gokul B. Nair, Michael Milford, Tobias Fischer
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
ロボット運動制御のための時空間予測事前学習
大規模動画を用い、マスクされた現在フレームの空間予測と未来フレームを条件とした時間予測を二重デコーダで同時に行うことで、運動情報を捉えるロボット運動制御向け視覚事前学習フレームワークSTPを提案した。
原題: Spatiotemporal Predictive Pre-training for Robotic Motor Control ／ Jiange Yang, Bei Liu, Jianlong Fu 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
自動化・規制対応ロボティクスシステムへのロードマップ
生成AIによるロボットシステムの自動化において、安全性を確保するためにワークフロー生成後・実行前に規制を介入させるロードマップを提案し、高レベル方針を構造化グラフとして生成するSMSLを導入した。
原題: A Roadmap Towards Automated and Regulated Robotic Systems ／ Yihao Liu, Mehran Armand
日本語で読む → - 論文マルチエージェント強化学習cs.MA
合同実演を超えて：効率的なマルチエージェント強化学習のための個別専門家ガイダンス
各エージェント個別の専門家実演を選択的に活用し、協調行動を学習するマルチエージェント強化学習手法PegMARLを提案。
原題: Beyond Joint Demonstrations: Personalized Expert Guidance for Efficient Multi-Agent Reinforcement Learning ／ Peihong Yu, Manav Mishra, Alec Koppel 他
日本語で読む → - 論文UAV/探索計画ロボティクス
不確かさマップに基づくUAV探索・被覆のためのモデル予測軌道生成
目標領域の不確かさをガウス混合モデルで表し、MPCで探索・被覆ミッションの滑らかな軌道をリアルタイム生成する手法を提案し、実機実験で有効性を示した。
原題: Model-Predictive Trajectory Generation for Aerial Search and Coverage ／ Hugo Matias, Daniel Silvestre
日本語で読む → - 論文SLAM画像認識
CG-SLAM: 一貫性のある不確実性考慮型3Dガウシアンフィールドによる高効率な高密度RGB-D SLAM
3Dガウシアンスプラッティングを基に、不確実性を考慮した一貫性の高い3Dガウシアンフィールドを構築し、最大15Hzで動作する高効率な高密度RGB-D SLAMを実現した。
原題: CG-SLAM: Efficient Dense RGB-D SLAM in a Consistent Uncertainty-aware 3D Gaussian Field ／ Jiarui Hu, Xianhao Chen, Boyin Feng 他
日本語で読む → - 論文位置認識画像認識
VXP: ボクセル・クロス・ピクセルによる大規模画像-LiDAR位置認識
画像とLiDARスキャンの局所対応を自己教師ありで学習し、両モダリティを共有特徴空間に統合するクロスモーダル位置認識フレームワークVXPを提案。3つのベンチマークで最先端手法を大きく上回る精度を達成した。
原題: VXP: Voxel-Cross-Pixel Large-scale Image-LiDAR Place Recognition ／ Yun-Jin Li, Mariia Gladkova, Yan Xia 他
日本語で読む → - 論文障害物検出・追跡ロボティクス
ODTFormer: Transformerによるステレオカメラでの効率的な障害物検出と追跡
ステレオカメラ画像からTransformerで3Dボクセル占有グリッドを構築し、フレーム間でボクセルを対応付けることで障害物の検出と追跡を高効率に行うモデルを提案した。
原題: ODTFormer: Efficient Obstacle Detection and Tracking with Stereo Cameras Based on Transformer ／ Tianye Ding, Hongyu Li, Huaizu Jiang
日本語で読む → - 論文ウェアラブル/外骨格ロボティクス
伸縮可能な空気圧スリーブによる外骨格スーツの適応型低変位固定
布製空気圧人工筋をバンド状にした伸縮可能なスリーブを開発し、外骨格スーツのアクチュエータを腕に低変位で固定できることを示した。
原題: Stretchable Pneumatic Sleeve for Adaptable, Low-Displacement Anchoring in Exosuits ／ Katalin Schaffer, Ultan Fallon, Margaret M. Coad
日本語で読む → - 論文制御/時相論理制御
コントローラネットワークドロップアウトによる時相論理タスクの学習ベース方策最適化のスケーリング
DT-STLで表された長期タスクを満たすフィードバック制御器を学習する際、RNNの勾配消失・爆発問題に対処するため、コントローラネットワークドロップアウトに基づく勾配近似アルゴリズムを提案した。
原題: Scaling Learning based Policy Optimization for Temporal Logic Tasks by Controller Network Dropout ／ Navid Hashemi, Bardh Hoxha, Danil Prokhorov 他
日本語で読む → - 論文マルチモーダル/手術支援ロボティクス
リアルタイム手術活動予測のためのマルチモーダルトランスフォーマ
手術ロボットの運動データと映像を融合するマルチモーダルトランスフォーマを提案し、手術手技のリアルタイム認識・予測で高精度かつ高速な性能を実現した。
原題: Multimodal Transformers for Real-Time Surgical Activity Prediction ／ Keshara Weerasinghe, Seyed Hamid Reza Roodabeh, Kay Hutchinson 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
脚式ロコモーション制御における対称性を活用した強化学習
脚式ロボットの強化学習において、ネットワークの同変・不変性やデータ拡張で対称性を組み込み、サンプル効率と歩容品質を改善し実機へゼロショット転移できることを示した。
原題: Leveraging Symmetry in RL-based Legged Locomotion Control ／ Zhi Su, Xiaoyu Huang, Daniel Ordoñez-Apraez 他
日本語で読む → - 論文リハビリテーションロボティクスロボティクス
脊髄損傷者向け非拘束型体幹安定化装置の設計と予備評価
脊髄損傷者の体幹不安定を改善するため、日常生活では動きを妨げず転倒の兆候を検知するとロックする1自由度の機械式体幹安定化装置を設計し、動作を予備評価した。
原題: Design and Preliminary Evaluation of a Torso Stabiliser for Individuals with Spinal Cord Injury ／ Rejin John Varghese, Man-Yan Tong, Isabella Szczech 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
散乱環境における複数丸太把持姿勢の合成
物理シミュレーションの合成データを用いて、RGB-D画像とインスタンスセグメンテーションから複数物体の把持姿勢を推定するU-Netモデルを訓練し、最大96%の精度で把持姿勢を生成できることを示した。
原題: Synthesizing multi-log grasp poses in cluttered environments ／ Arvid Fälldin, Tommy Löfstedt, Tobias Semberg 他
日本語で読む → - 論文継続学習/エッジAIcs.AR
DaCapo: 自律システムにおける映像解析のための継続学習の高速化
自律システム上で推論・ラベリング・再学習を並行実行するハードウェア・アルゴリズム協調設計の継続学習アクセラレータを提案。
原題: DaCapo: Accelerating Continuous Learning in Autonomous Systems for Video Analytics ／ Yoonsung Kim, Changhun Oh, Jinwoo Hwang 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
完全分散型マルチエージェント水中障害物回避
犬の散歩に着想を得た新しいパラダイムを提案し、完全分散型のマルチエージェント水中ロボットシステムに実装して、障害物の多い環境での協調行動とナビゲーション性能を従来手法より向上させた。
原題: Fully Distributed Cooperative Multi-agent Underwater Obstacle Avoidance ／ Kanzhong Yao, Ognjen Marjanovic, Simon Watson
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
PaperBot：紙で実世界の道具を設計する学習
紙を折る・切る・投げる動作を自己教師あり学習で最適化し、紙飛行機や紙グリッパーを実機ロボットで設計・使用する手法を提案。
原題: PaperBot: Learning to Design Real-World Tools Using Paper ／ Ruoshi Liu, Junbang Liang, Sruthi Sudhakar 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
制約付き受動的インタラクション制御：ロボットマニピュレータの受動性と安全性の活用
トルク制御ロボットが運動学的制限や衝突、特異点などの安全制約を満たしつつ、実行可能な場合に受動性を保つ制御アーキテクチャを提案し、7自由度マニピュレータで検証した。
原題: Constrained Passive Interaction Control: Leveraging Passivity and Safety for Robot Manipulators ／ Zhiquan Zhang, Tianyu Li, Nadia Figueroa
日本語で読む → - 論文意味マッピングロボティクス
物体認識なしで屋内環境の高レベル意味領域をマッピング
視覚言語モデルと自律ナビゲーションを用いて、物体認識に頼らずに屋内環境の意味領域マップを生成する手法を提案し、フォトリアルシミュレータで既存手法を上回る性能を示した。
原題: Mapping High-level Semantic Regions in Indoor Environments without Object Recognition ／ Roberto Bigazzi, Lorenzo Baraldi, Shreyas Kousik 他
日本語で読む → - 論文強化学習/安全制約ロボティクス
POLICEd RL：ハード制約の充足を保証する閉ループロボット制御方策の学習
アフィンなハード制約を強制する新しい強化学習アルゴリズムを提案し、学習方策を不安全集合周辺でアフィンにすることで制約違反を防ぐ反発バッファを形成し、制約充足を証明した。
原題: POLICEd RL: Learning Closed-Loop Robot Control Policies with Provable Satisfaction of Hard Constraints ／ Jean-Baptiste Bouvier, Kartik Nagpal, Negar Mehr
日本語で読む → - 論文連続体ロボットロボティクス
Cosseratロッド理論を用いた6RUSパラレル連続体ロボットのキネトスタティック解析
Cosseratロッド理論に基づき6RUSパラレル連続体ロボットの順・逆キネトスタティックモデルを提案し、3次元軌道追従や変形、軸剛性をシミュレーションで解析した。
原題: Kinetostatic Analysis for 6RUS Parallel Continuum Robot using Cosserat Rod Theory ／ Vinayvivian Rodrigues, Bingbin Yu, Christoph Stoeffler 他
日本語で読む → - 論文制御ロボティクス
全方向移動ロボットの軌道追従におけるNMPCとファジィPID制御器の比較：設計・シミュレーション・性能評価
全方向移動ロボットの軌道追従のために、自己最適化型ファジィPIDと区間タイプ2ファジィPID、非線形モデル予測制御器（NMPC）を設計し、シミュレーションで追従精度と計算負荷を比較した。
原題: Comparative Analysis of NMPC and Fuzzy PID Controllers for Trajectory Tracking in Omni-Drive Robots: Design, Simulation, and Performance Evaluation ／ Love Panta
日本語で読む → - 論文姿勢推定ロボティクス
RoboKeyGen: 拡散モデルによる3Dキーポイント生成を用いたロボット姿勢と関節角度の推定
2Dキーポイント検出と拡散モデルによる3Dキーポイント生成に分けてロボットの姿勢と関節角度を推定し、従来法より高精度・高速に実現するフレームワークを提案。
原題: RoboKeyGen: Robot Pose and Joint Angles Estimation via Diffusion-based 3D Keypoint Generation ／ Yang Tian, Jiyao Zhang, Guowei Huang 他
日本語で読む → - 論文物体追跡ロボティクス
対話型ロボットのための物体永続性フィルタによるロバスト追跡
物体が視界から消えても存在し続けるという「物体永続性」の概念をパーティクルフィルタに組み込み、多物体・多エージェントの対話シナリオで長時間の完全遮蔽があってもロバストに物体追跡できる手法を提案した。
原題: Object Permanence Filter for Robust Tracking with Interactive Robots ／ Shaoting Peng, Margaret X. Wang, Julie A. Shah 他
日本語で読む → - 論文SLAM/動的環境マッピングロボティクス
DUFOMap: 効率的な動的認識マッピング
レイキャスティングで完全に空と観測された領域を判定し、そこに後から現れる物体を動的とみなすことで、パラメータ調整なしにオンラインで静的地図を生成する手法を提案。
原題: DUFOMap: Efficient Dynamic Awareness Mapping ／ Daniel Duberg, Qingwen Zhang, MingKai Jia 他
日本語で読む → - 論文センサ校正ロボティクス
TinyGC-Net: MEMSジャイロ校正のための超小型ネットワーク
数百パラメータのみの超小型CNNでMEMSジャイロの校正とノイズ除去を分離して行い、MCU上でも動作可能にした学習ベース手法。
原題: TinyGC-Net: An Extremely Tiny Network for Calibrating MEMS Gyroscopes ／ Cui Chao, Zhao Jiankang
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
ManiPose: 姿勢を考慮した物体操作のための包括的ベンチマーク
物体の6D姿勢に応じて把持や操作を適応させる「姿勢考慮型物体操作」の研究を進めるため、シミュレーション環境・大規模データセット・LLM活用ベースラインを提供するベンチマークを構築した。
原題: ManiPose: A Comprehensive Benchmark for Pose-aware Object Manipulation in Robotics ／ Qiaojun Yu, Ce Hao, Junbo Wang 他
日本語で読む → - 論文ベンチマーク自然言語
MANGO: 大規模言語モデルのマッピングとナビゲーション能力を評価するベンチマーク
テキストベースの迷路探索における大規模言語モデルのマッピングとナビゲーション能力を評価するベンチマークMANGOを提案し、GPT-4でも人間には簡単な質問に苦戦することを示した。
原題: MANGO: A Benchmark for Evaluating Mapping and Navigation Abilities of Large Language Models ／ Peng Ding, Jiading Fang, Peng Li 他
日本語で読む → - 論文3D再構成ロボティクス
DISORF: モバイルロボットのための分散オンライン3D再構成フレームワーク
計算資源が限られたモバイルロボットとエッジデバイスで、SLAMで得たキーフレームをリモートサーバに送り、ニューラル3D手法でオンライン高品質3D再構成と可視化を実現する分散フレームワークを提案。
原題: DISORF: A Distributed Online 3D Reconstruction Framework for Mobile Robots ／ Chunlin Li, Hanrui Fan, Xiaorui Huang 他
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