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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: 2024/1/1 ／ arXivを3時間ごとに自動収集

• 論文風予測/UAV機械学習2024/1/1

  WindSeer：小型UAV上で複雑地形上のリアルタイム volumetric 風予測

  CFDシミュレーションの合成データのみで学習したニューラルネットワークにより、限られた計算資源の小型UAV上で、少数の風計測から複雑地形上の高解像度風場をリアルタイム予測する手法を実現した。

  原題: WindSeer: Real-time volumetric wind prediction over complex terrain aboard a small UAV ／ Florian Achermann, Thomas Stastny, Bogdan Danciu 他

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• 論文触覚/センシングeess.IV2024/1/1

  表面増強ラマン分光法と転移学習による手術野の高精度再構成

  金属ナノ構造で増強したラマン信号と転移学習を組み合わせ、ファントム内の腫瘍位置・境界をロボットで高精度に再構成する手法を実証した。

  原題: Surface-Enhanced Raman Spectroscopy and Transfer Learning Toward Accurate Reconstruction of the Surgical Zone ／ Ashutosh Raman, Ren A. Odion, Kent K. Yamamoto 他

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• 論文SLAMロボティクス2024/1/1

  NID-SLAM: 動的環境におけるニューラル暗黙表現ベースのRGB-D SLAM

  動的環境でのニューラルSLAMの性能を向上させるため、深度情報を活用したセマンティックマスクの補正と動的シーン向けキーフレーム選択戦略を提案し、カメラ追跡精度とマッピング品質を改善した。

  原題: NID-SLAM: Neural Implicit Representation-based RGB-D SLAM in dynamic environments ／ Ziheng Xu, Jianwei Niu, Qingfeng Li 他

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• 論文マニピュレーションロボティクス2024/1/1

  M2CURL：自己教師あり表現学習によるサンプル効率の高いマルチモーダル強化学習

  視覚と触覚のマルチモーダル強化学習において、自己教師あり対照学習で効率的な表現を獲得し、ロボットマニピュレーションの学習効率と収束速度を向上させる手法を提案した。

  原題: M2CURL: Sample-Efficient Multimodal Reinforcement Learning via Self-Supervised Representation Learning for Robotic Manipulation ／ Fotios Lygerakis, Vedant Dave, Elmar Rueckert

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• 論文Human-AI協調/強化学習AI2023/12/21

  人間の柔軟性を報酬選好で取り込むHuman-AIチーミング

  マルチエージェント環境での選好ベース強化学習(PbRL)をHuman-AI協調ゲームとして初めて定式化し、人間の柔軟性とエージェントの人間方策へのアクセスがチーム性能に与える影響をロボット歩行タスクで評価した。

  原題: Incorporating Human Flexibility through Reward Preferences in Human-AI Teaming ／ Siddhant Bhambri, Mudit Verma, Upasana Biswas 他

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• 論文強化学習機械学習2023/12/12

  タスクフィードバックを用いた動的クリッピングによるPPOの改善

  強化学習PPOのクリッピング幅をマルチアームバンディットで動的に調整し、累積報酬を最大化するPb-PPOを提案。歩行タスクで安定性と性能が向上。

  原題: A dynamical clipping approach with task feedback for Proximal Policy Optimization ／ Ziqi Zhang, Jingzehua Xu, Zifeng Zhuang 他

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• 論文メタ強化学習機械学習2023/12/9

  メタ強化学習のためのリザバーの進化

  進化と発達の相互作用をメタ強化学習でモデル化し、リザバーのハイパーパラメータを進化させて強化学習エージェントの学習を促進する手法を提案。2D/3D環境で有効性を検証。

  原題: Evolving Reservoirs for Meta Reinforcement Learning ／ Corentin Léger, Gautier Hamon, Eleni Nisioti 他

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• 論文システム同定ロボティクス2023/12/1

  6軸ロボットの周波数応答関数推定手法の実験的評価

  6軸ロボットの周波数応答関数を、複数実験を必要としない局所パラメトリック推定法で求め、従来のMIMO法と比較して実験時間とデータ量を削減できることを示した。

  原題: Experimental Evaluation of Methods for Estimating Frequency Response Functions of a 6-axes Robot ／ Stefanie A. Zimmermann, Stig Moberg

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• 論文マニピュレーションロボティクス2023/12/1

  ドメインランダム化を活用した強化学習ベースの人間型ロボット把持のためのバイオニック反射制御

  強化学習とドメインランダム化を用いて、人間型ロボットハンドが変形物体を把持する際の滑りや変形に対処するバイオニック反射制御を実現し、Sim2Real転移の可能性を示した。

  原題: Reinforcement Learning-Based Bionic Reflex Control for Anthropomorphic Robotic Grasping exploiting Domain Randomization ／ Hirakjyoti Basumatary, Daksh Adhar, Atharva Shrawge 他

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• 論文制御/強化学習制御2023/12/1

  MPCに着想を得た検証可能なモデルフリー制御のための強化学習

  線形MPCのQPソルバに似た構造を持つパラメトリック制御器を強化学習で訓練し、MPC並みの検証可能な安定性・実行可能性を保ちつつ、計算効率とロバスト性を向上させた。

  原題: MPC-Inspired Reinforcement Learning for Verifiable Model-Free Control ／ Yiwen Lu, Zishuo Li, Yihan Zhou 他

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• 論文HRIHCI2023/12/1

  「それいいね」：人とロボットの協働作業中における雑談への反応

  非人間型ロボットマニピュレータが協働組立作業中に雑談を始めたときの人の関与と態度を調査し、否定的なチームフィードバックが会話継続意欲を低下させることを明らかにした。

  原題: "You Might Like It": How People Respond to Small Talk During Human-Robot Collaboration ／ Kaitlynn Taylor Pineda, Amama Mahmood, Juo-Tung Chen 他

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• 論文世界モデル機械学習2023/12/1

  ReCoRe: 世界モデルのための正則化付き対照表現学習

  対照学習と介入不変正則化を組み合わせた世界モデルを提案し、視覚ナビゲーションの汎化性能とサンプル効率を改善した。

  原題: ReCoRe: Regularized Contrastive Representation Learning of World Model ／ Rudra P. K. Poudel, Harit Pandya, Stephan Liwicki 他

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• 論文VLAロボティクス2023/12/1

  大規模言語モデルを用いた部分観測ロボティクスタスクの対話型プランニング

  部分観測環境でロボットが不足情報を収集しながら状態を推定し、LLMが対話的に行動を計画する手法を提案。GPT-4とファインチューニングしたLlama 2を比較し、シミュレーションと実環境で検証した。

  原題: Interactive Planning Using Large Language Models for Partially Observable Robotics Tasks ／ Lingfeng Sun, Devesh K. Jha, Chiori Hori 他

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• 論文LiDARオドメトリロボティクス2023/12/1

  SE-LIO: 樹木の多い環境向け意味論強化型ソリッドステートLiDAR慣性オドメトリ

  樹木の多い環境でLiDARと慣性センサを統合し、意味論情報で葉や動的物体を除去し、幹を円柱モデル化することで位置推定精度を43.1%向上させた。

  原題: SE-LIO: Semantics-enhanced Solid-State-LiDAR-Inertial Odometry for Tree-rich Environments ／ Tisheng Zhang, Linfu Wei, Hailiang Tang 他

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• 論文群制御ロボティクス2023/12/1

  深層強化学習に基づくマルチロボット協調エリア探索のための自律的・適応的役割選択

  マルチロボット協調エリア探索において、階層型マルチエージェント強化学習で役割選択と実行を分離し、探索とカバレッジを両立させる手法を提案した。

  原題: Autonomous and Adaptive Role Selection for Multi-robot Collaborative Area Search Based on Deep Reinforcement Learning ／ Lina Zhu, Jiyu Cheng, Hao Zhang 他

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• 論文LiDARシミュレーション画像認識2023/12/1

  自動運転向けリアルなLiDARシミュレーションのための統合生成フレームワーク

  LiDAR点群を深度・反射率画像に無損失変換し、新規の制御可能な生成モデルCoLiGenで画像変換することで、リアルなLiDARシミュレーションを実現する統合生成フレームワークを提案した論文。

  原題: A Unified Generative Framework for Realistic Lidar Simulation in Autonomous Driving Systems ／ Hamed Haghighi, Mehrdad Dianati, Valentina Donzella 他

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• 論文3Dシーン理解/弱教師あり学習画像認識2023/12/1

  データ効率の良い3Dシーン理解のためのレビューと堅牢なフレームワーク：従来型・学習型3D記述子の比較

  ラベルが極端に少ない状況で、3D点群のセマンティックセグメンテーション・インスタンスセグメンテーション・物体検出を同時に解く統一フレームワークRM3Dを提案し、従来型PFH記述子の汎化性能と領域統合戦略の有効性を示した。

  原題: A Review and A Robust Framework of Data-Efficient 3D Scene Parsing with Traditional/Learned 3D Descriptors ／ Kangcheng Liu

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• 論文マニピュレーションロボティクス2023/12/1

  SKT-Hang: 物体に依存しない意味的キーポイント軌道生成による日常物体の吊り下げ

  把持した多様な物体を様々な支持物に吊り下げるため、物体に依存しない意味的キーポイント軌道表現と、支持物の形状に応じてテンプレート軌道を変形する生成モデルを提案し、成功率と推論時間を改善した。

  原題: SKT-Hang: Hanging Everyday Objects via Object-Agnostic Semantic Keypoint Trajectory Generation ／ Chia-Liang Kuo, Yu-Wei Chao, Yi-Ting Chen

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• 論文マニピュレーションロボティクス2023/12/1

  ロボットハンド・アームによる飛行物体キャッチングを学習するモジュール型ニューラルネットワークポリシー

  ロボットハンド・アームで飛んでくる物体をキャッチするため、物体軌道予測・キャッチ姿勢評価・リーチング・把持・統合の5モジュールを組み合わせた学習フレームワークを提案し、シミュレーションで高い成功率と未知物体への汎化を示した。

  原題: Modular Neural Network Policies for Learning In-Flight Object Catching with a Robot Hand-Arm System ／ Wenbin Hu, Fernando Acero, Eleftherios Triantafyllidis 他

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• 論文マニピュレーションロボティクス2023/12/1

  CenterGrasp: 物体認識に基づく形状復元と6自由度把持推定の同時学習

  物体の形状と把持を連続潜在空間で表現し、RGB-D画像から物体検出・姿勢推定・形状復元・6自由度把持推定を同時に行うフレームワークを提案。

  原題: CenterGrasp: Object-Aware Implicit Representation Learning for Simultaneous Shape Reconstruction and 6-DoF Grasp Estimation ／ Eugenio Chisari, Nick Heppert, Tim Welschehold 他

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• 論文マニピュレーションロボティクス2023/12/1

  SAGE: 意味的パーツと動作可能パーツを橋渡しする関節物体の汎化マニピュレーション

  関節物体の意味的パーツと動作可能パーツを対応付けるGAPartsを導入し、大規模視覚言語モデルと小型専門モデルを組み合わせて自然言語指示に基づく汎化可能な操作を実現するフレームワークを提案。

  原題: SAGE: Bridging Semantic and Actionable Parts for GEneralizable Manipulation of Articulated Objects ／ Haoran Geng, Songlin Wei, Congyue Deng 他

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• 論文群制御機械学習2023/12/1

  MASP: マルチエージェントナビゲーションのためのスケーラブルなGNNベース計画手法

  多数のエージェントが未割当の目標へ限られた時間で到達するナビゲーションタスクに対し、エージェントと目標をグラフで表現し、目標割当と行動実行を階層的に行うGNNベースの分散プランナを提案した。

  原題: MASP: Scalable GNN-based Planning for Multi-Agent Navigation ／ Xinyi Yang, Xinting Yang, Chao Yu 他

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• 論文強化学習ロボティクス2023/12/1

  RoboCup向け熟練サッカーチームの設計：強化学習によるスキルセットプリミティブの探求

  RoboCup 3Dサッカーシミュレーションリーグで優勝したFC Portugalのチーム開発において、新しいスキルセットプリミティブと対称拡張PPOを用いて、スプリントキックから全方位歩行、ドリブル、キック、プッシュなどのスキルを効率的に学習する手法を提案し、コードベースを公開した。

  原題: Designing a skilled soccer team for RoboCup: exploring skill-set-primitives through reinforcement learning ／ Miguel Abreu, Luis Paulo Reis, Nuno Lau

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• 論文点群処理ロボティクス2023/12/1

  GLiDR: トポロジー正則化グラフ生成ネットワークによる疎LiDAR点群の補完

  疎なLiDAR点群から静的な構造の大域的トポロジーを推定し、それを骨格として点を生成することで、32倍疎なスキャンでも高精度に静的構造を復元するグラフ生成ネットワークを提案。

  原題: GLiDR: Topologically Regularized Graph Generative Network for Sparse LiDAR Point Clouds ／ Prashant Kumar, Kshitij Madhav Bhat, Vedang Bhupesh Shenvi Nadkarni 他

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• 論文確率ロボティクス制御2023/12/1

  単模行列リー群上の不確かさ伝播

  単模行列リー群上で平均と共分散の時間発展を厳密に定式化し、数値積分とモーメント展開に基づく高精度かつ効率的な近似伝播法を提案した。

  原題: Uncertainty Propagation on Unimodular Matrix Lie Groups ／ Jikai Ye, Amitesh S. Jayaraman, Gregory S. Chirikjian

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• 論文点群サンプリング/オドメトリロボティクス2023/12/1

  RMS: 実時間姿勢推定のための冗長性最小化点群サンプリング

  点群の冗長性を勾配流のエントロピー最大化で削減する決定的・単一パラメータのサンプリング手法RMSを提案し、KISS-ICPやLOAMに統合して速度・圧縮率・精度で既存手法を上回ることを示した。

  原題: RMS: Redundancy-Minimizing Point Cloud Sampling for Real-Time Pose Estimation ／ Pavel Petracek, Kostas Alexis, Martin Saska

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• 論文プログラム合成ロボティクス2023/12/1

  部分観測環境を活用したロボットプログラム合成の強化

  部分的にしか観測できない環境情報を活用し、誤ったコードを修正しながらロボットプログラムを合成するフレームワークを提案。

  原題: Enhancing Robot Program Synthesis Through Environmental Context ／ Tianyi Chen, Qidi Wang, Zhen Dong 他

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• 論文制御/軌道追従制御2023/12/1

  シグネチャと動的計画法の融合：軌道追従のためのベルマン方程式の一般化

  パスシグネチャを用いてベルマン方程式を軌道空間に一般化し、適応的な時間ステップやモデル誤差に頑健な軌道追従のための制御フレームワークを提案した。

  原題: Signatures Meet Dynamic Programming: Generalizing Bellman Equations for Trajectory Following ／ Motoya Ohnishi, Iretiayo Akinola, Jie Xu 他

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• 論文自動運転・HMIHCI2023/12/1

  横断歩道における自動運転車と歩行者・乗員の相互作用：実地研究

  自動運転車の内外HMIと制動の強弱が歩行者の横断判断や乗員の安心感に与える影響を実地実験で調べた。

  原題: Pedestrian and Passenger Interaction with Autonomous Vehicles: Field Study in a Crosswalk Scenario ／ Rubén Izquierdo, Javier Alonso, Ola Benderius 他

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• 論文sim2realロボティクス2023/12/1

  CARLAシミュレータにおけるLiDAR向けの現実的な雨天気象シミュレーション

  CARLAシミュレータ上で雨天時のLiDARデータを物理モデルに基づいて生成し、車輪の水しぶきも再現することで、悪天候下の物体検出性能を向上させるデータ拡張手法を提案した。

  原題: Realistic Rainy Weather Simulation for LiDARs in CARLA Simulator ／ Donglin Yang, Zhenfeng Liu, Wentao Jiang 他

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