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: 2024/3/1 ／ 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3D表現/ナビゲーションロボティクス
埋め込みポーズグラフ：コンパクト表現で3D基盤モデル機能を実現
ポーズグラフのノードに基盤モデルの特徴量を付与することで、ボクセルや点群より軽量かつスケーラブルに3D空間を表現し、開語彙クエリや言語誘導ナビゲーション、再位置推定などを可能にする手法を提案した。
原題: Embedding Pose Graph, Enabling 3D Foundation Model Capabilities with a Compact Representation ／ Hugues Thomas, Mouli Sivapurapu, Jian Zhang
日本語で読む → - 論文形状推定ロボティクス
変形可能な線状物体のリアルタイムロバスト形状推定
散在するキーポイントから確率的ラベリングとスプライン補間により、遮蔽や絡まりがある線状柔軟物体の形状をリアルタイムに推定する手法を提案した。
原題: Realtime Robust Shape Estimation of Deformable Linear Object ／ Jiaming Zhang, Zhaomeng Zhang, Yihao Liu 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 → - 論文衝突検出ロボティクス
CEASE: 衝突評価に基づく協働ロボットアームのための能動的センシングシステム
カメラに回転自由度を追加した能動的視覚とマルコフ決定過程による観測計画により、動的障害物の衝突リスク評価範囲を広げ、協働ロボットアームの安全性を高める手法を提案した。
原題: CEASE: Collision-Evaluation-based Active Sense System for Collaborative Robotic Arms ／ Xian Huang, Yuanjiong Ying, Wei Dong
日本語で読む → - 論文クライミングロボットロボティクス
ALPINE：山岳環境作業用クライミングロボット
ロープで吊り下がり、伸縮脚で壁から跳ぶクライミングロボットを開発し、急斜面の移動や重量物運搬、複雑な作業の実現可能性を物理シミュレーションで示した。
原題: ALPINE: a climbing robot for operations in mountain environments ／ Michele Focchi, Andrea Del Prete, Daniele Fontanelli 他
日本語で読む → - 論文HRI教育ロボティクス
インドの教育におけるHRI：課題と機会
インドの視点からHRI（人とロボットの相互作用）教育コースを設計する際の課題と機会を論じ、コース内容の合意形成の必要性を指摘した論文。
原題: HRI in Indian Education: Challenges Opportunities ／ Chinmaya Mishra, Anuj Nandanwar, Sashikala Mishra
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
拡散ポリシーと基盤モデルによるロボットスキル学習システム
視覚運動拡散ポリシーと大規模マルチモーダル基盤モデルを組み合わせ、自然言語指示によるスキル選択と事前条件チェックを行うロボットスキル学習システムを構築し、実世界の配膳タスクで実証した。
原題: A Robotic Skill Learning System Built Upon Diffusion Policies and Foundation Models ／ Nils Ingelhag, Jesper Munkeby, Jonne van Haastregt 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 → - 論文物体検出画像認識
CRKD: クロスモダリティ知識蒸留によるカメラ・レーダー物体検出の強化
LiDAR-カメラ融合の高性能をカメラ-レーダー検出器に知識蒸留で転移し、BEV表現を共有空間として4つの蒸留損失で性能差を縮める手法を提案。
原題: CRKD: Enhanced Camera-Radar Object Detection with Cross-modality Knowledge Distillation ／ Lingjun Zhao, Jingyu Song, Katherine A. Skinner
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 → - 論文視点計画ロボティクス
3D拡散モデルの事前分布を活用したRGB画像からのワンショット視点計画
3D拡散モデルが生成する形状事前分布を利用し、対象物体のRGB画像1枚だけから効率的な視点計画を一度に行う手法を提案した。
原題: Exploiting Priors from 3D Diffusion Models for RGB-Based One-Shot View Planning ／ Sicong Pan, Liren Jin, Xuying Huang 他
日本語で読む → - 論文HRI教育cs.CY
リベラルアーツ教育のためのHRIカリキュラム
リベラルアーツ大学の学部生向けにヒューマンロボットインタラクション（HRI）コースを教える際の機会と課題を議論し、過去のコースを基にしたシラバス例を提供する。
原題: HRI Curriculum for a Liberal Arts Education ／ Jason R. Wilson, Emily Jensen
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
マルチスケールCLIP特徴の3Dマップへのオンライン埋め込み
マルチスケールCLIP特徴をリアルタイムで3Dマップに埋め込み、言語クエリによる物体検索とゼロショット物体ゴールナビゲーションを可能にする手法を提案した論文。
原題: Online Embedding Multi-Scale CLIP Features into 3D Maps ／ Shun Taguchi, Hideki Deguchi
日本語で読む → - 論文月面探査/ステレオ視画像認識
POLAR走行データセット：極端な照明条件下の月極域地形を模擬した走行におけるステレオカメラ画像データセット
月の南極域を模した地形を極域の照明条件下で撮影した高精度なステレオ画像データセットを構築し、視覚オドメトリなどのアルゴリズム開発・評価用に提供した。
原題: The POLAR Traverse Dataset: A Dataset of Stereo Camera Images Simulating Traverses across Lunar Polar Terrain under Extreme Lighting Conditions ／ Margaret Hansen, Uland Wong, Terrence Fong
日本語で読む → - 論文ソーシャルロボットHCI
高齢者の運動を促すソーシャルロボットの設計：ケーススタディ
高齢者の自宅での毎日の運動を促すソーシャルロボットのプロトタイプを開発し、78歳の参加者を対象に1週間のケーススタディで評価した。
原題: Designing Social Robots that Engage Older Adults in Exercise: A Case Study ／ Victor Nikhil Antony, Chien-Ming Huang
日本語で読む → - 論文ソーシャルロボットロボティクス
ソーシャルロボットの視覚認識改善：制御環境と実環境での人間-ロボットインタラクション
Pepperロボットの視覚認識を深層学習モデルで改善し、実験室と実環境でのユーザー追従性能と体験を評価した。
原題: Improving Visual Perception of a Social Robot for Controlled and In-the-wild Human-robot Interaction ／ Wangjie Zhong, Leimin Tian, Duy Tho Le 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
軽量LLMによるロボットタスクのビヘイビアツリー生成
70億パラメータ以下の軽量LLMをファインチューニングし、ロボットのビヘイビアツリーを生成する手法を提案。9種類のタスクで複数モデルを比較し、実機検証まで行った。
原題: BTGenBot: Behavior Tree Generation for Robotic Tasks with Lightweight LLMs ／ Riccardo Andrea Izzo, Gianluca Bardaro, Matteo Matteucci
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
エンドツーエンド自動運転における説明可能AIの安全性への影響
エンドツーエンド自動運転における説明可能性が安全性に与える影響を調査し、説明が運転安全性を高める重要な役割を果たすことをケーススタディと実証研究で示した。
原題: Safety Implications of Explainable Artificial Intelligence in End-to-End Autonomous Driving ／ Shahin Atakishiyev, Mohammad Salameh, Randy Goebel
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
混合エキスパートとカリキュラム強化学習による多様なスキル獲得
混合エキスパートを用いて多様なスキルを学習する強化学習手法Di-SkilLを提案し、各エキスパートのコンテキスト分布をエネルギーベースモデルで表現することで自動カリキュラム学習を実現した。
原題: Acquiring Diverse Skills using Curriculum Reinforcement Learning with Mixture of Experts ／ Onur Celik, Aleksandar Taranovic, Gerhard Neumann
日本語で読む → - 論文3Dシーングラフ画像認識
SG-PGM: 3Dシーングラフの部分グラフマッチングのための意味・幾何融合ネットワークと下流タスクへの応用
3Dシーングラフの位置合わせを部分グラフマッチング問題として捉え、点群登録で学習した幾何特徴とノードの意味特徴を融合するGNNを提案。低重複やランダム変換で精度を10~20%向上させ、点群登録などの下流タスクでも有効性を示した。
原題: SG-PGM: Partial Graph Matching Network with Semantic Geometric Fusion for 3D Scene Graph Alignment and Its Downstream Tasks ／ Yaxu Xie, Alain Pagani, Didier Stricker
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 → - 論文状態推定ロボティクス
IMUを入力とするか状態の観測とするか：慣性支援状態推定における比較
IMUを運動モデルの入力として扱う従来手法と、連続時間状態推定で状態の観測として扱う手法を比較し、LiDAR慣性オドメトリで最先端性能を示した。
原題: IMU as an Input vs. a Measurement of the State in Inertial-Aided State Estimation ／ Keenan Burnett, Angela P. Schoellig, Timothy D. Barfoot
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 → - 論文複数物体追跡ロボティクス
自動運転のためのカメラ-LiDAR融合による複数物体追跡
カメラとLiDARのデータを組み合わせ、地図や自己位置情報に依存せずに動的障害物を追跡するマルチモーダルMOTアルゴリズムを提案し、シミュレーションと実データで検証した。
原題: Multi-Object Tracking with Camera-LiDAR Fusion for Autonomous Driving ／ Riccardo Pieroni, Simone Specchia, Matteo Corno 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
負のフィードバックを導入したグローバルゲームによるマルチロボットタスク割り当て：コロニー維持問題
マルチロボットのタスク割り当てをグローバルゲームでモデル化し、負のフィードバック項を導入することでロボット除去時のカスケード障害を防ぎ、シミュレーションで頑健性を示した。
原題: Multi-Robot Task Allocation using Global Games with Negative Feedback: The Colony Maintenance Problem ／ Logan E. Beaver
日本語で読む → - 論文クロスモーダル場所認識画像認識
ModaLink: 画像と点群のモダリティを統合した高速な場所認識
深度推定を使わずに点群を画像に近い形式へ変換し、画像と点群を共通の特徴表現に符号化することで、リアルタイムで動作するクロスモーダルな場所認識を実現した。
原題: ModaLink: Unifying Modalities for Efficient Image-to-PointCloud Place Recognition ／ Weidong Xie, Lun Luo, Nanfei Ye 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
人間の手のデモンストレーションを用いた動的運動プリミティブによる視覚ベースの器用な動作計画
単一の深度カメラとMediaPipeで人間の手の動きを3次元計測し、動的運動プリミティブを用いて7自由度ロボットアームに障害物回避を伴うピックアンドプレース動作を学習させる枠組みを提案した。
原題: Vision-Based Dexterous Motion Planning by Dynamic Movement Primitives with Human Hand Demonstration ／ Nuo Chen, Ya-Jun Pan
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