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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: 2023/12/1 ／ arXivを3時間ごとに自動収集

• 論文セマンティックセグメンテーションロボティクス2023/12/1

  WildScenes: 大規模自然環境における2D・3Dセマンティックセグメンテーションのベンチマーク

  自然環境を走行した大規模なカメラ・LiDARデータセットを構築し、2D/3Dセマンティックセグメンテーションのベンチマークを提供した論文。

  原題: WildScenes: A Benchmark for 2D and 3D Semantic Segmentation in Large-scale Natural Environments ／ Kavisha Vidanapathirana, Joshua Knights, Stephen Hausler 他

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• 論文脚移動/MPCロボティクス2023/12/1

  伸縮ホイール脚ロボットTachyon 3の全身重心NMPCによる多様な移動制御

  伸縮可能なホイール脚を持つロボットTachyon 3に対し、全身重心の非線形モデル予測制御を適用し、構造化地形上での滑らかで動的な知覚移動を実現した。

  原題: Versatile Telescopic-Wheeled-Legged Locomotion of Tachyon 3 via Full-Centroidal Nonlinear Model Predictive Control ／ Sotaro Katayama, Noriaki Takasugi, Mitsuhisa Kaneko 他

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• 論文自動運転画像認識2023/12/1

  RiskBench: リスク識別のためのシナリオベースベンチマーク

  自動運転におけるリスク識別アルゴリズムを統一的に評価するため、シナリオ分類と拡張パイプラインを用いた大規模ベンチマークを構築し、10手法の性能を比較した。

  原題: RiskBench: A Scenario-based Benchmark for Risk Identification ／ Chi-Hsi Kung, Chieh-Chi Yang, Pang-Yuan Pao 他

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• 論文対話システムロボティクス2023/12/1

  大規模言語モデルを用いた対話システムのメタ制御

  LLMを活用した対話システムにおいて、発話をシナリオに沿わせる対話フロー制御と自然なターン交代を促すターン制御を組み合わせたメタ制御手法を提案し、意図通りに動作することを検証した。

  原題: Meta-control of Dialogue Systems Using Large Language Models ／ Kotaro Shukuri, Ryoma Ishigaki, Jundai Suzuki 他

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• 論文VLAロボティクス2023/12/1

  LLM-MARS：マルチエージェントロボットシステムにおける行動ツリー生成とNLP対話のための大規模言語モデル

  Falcon 7Bを微調整したLLMで、人間の指示からロボットの行動ツリーを生成し、動作に関する質問に答えるマルチエージェントロボットシステムを構築した。

  原題: LLM-MARS: Large Language Model for Behavior Tree Generation and NLP-enhanced Dialogue in Multi-Agent Robot Systems ／ Artem Lykov, Maria Dronova, Nikolay Naglov 他

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• 論文アバター遠隔操作ロボティクス2023/12/1

  人型サイバネティックアバター「Yui」の生体感のある頭部ユニットと操作インターフェースの開発

  28自由度の人間らしい頭部を持つアバター「Yui」を開発し、HMDの視線・表情追跡と耳内マイクにより、操作者の存在感と感情をリアルタイムに伝える遠隔操作システムを実現した。

  原題: Development of the Lifelike Head Unit for a Humanoid Cybernetic Avatar `Yui' and Its Operation Interface ／ Mizuki Nakajima, Kaoruko Shinkawa, Yoshihiro Nakata

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• 論文人間ロボット協調ロボティクス2023/12/1

  産業用協働ロボットとの共同作業開始における視線検出と分析

  協働ロボットとの組立作業で、作業者がロボットを見る視線が共同活動の開始トリガーになるかをウィザード・オブ・オズ実験で調べ、84.88%のケースで共同活動の前にロボットへの視線があることを示した。

  原題: Gaze Detection and Analysis for Initiating Joint Activity in Industrial Human-Robot Collaboration ／ Pooja Prajod, Matteo Lavit Nicora, Marta Mondellini 他

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• 論文3Dシーン理解画像認識2023/12/1

  言語支援による3Dシーン理解

  LLMでテキストを拡張し、統計的・訓練不要な特徴選択で冗長性を除去することで、点群特徴学習を言語支援する手法を提案。3Dセマンティックセグメンテーション等で高性能を達成。

  原題: Language-Assisted 3D Scene Understanding ／ Yanmin Wu, Qiankun Gao, Renrui Zhang 他

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• 論文タスク計画ロボティクス2023/12/1

  ロボットの育て方：ヒューマノイド支援ロボットの制約付きタスク計画におけるニューロシンボリックAIの提案

  ヒューマノイド支援ロボットのタスク計画にプライバシーやセキュリティなどの制約を組み込むため、記号推論・深層学習・大規模言語モデルを比較し、ニューロシンボリックなハイブリッド手法の必要性を示した。

  原題: How to Raise a Robot -- A Case for Neuro-Symbolic AI in Constrained Task Planning for Humanoid Assistive Robots ／ Niklas Hemken, Florian Jacob, Fabian Peller-Konrad 他

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• 論文UAV着陸/時系列予測ロボティクス2023/12/1

  高海況下のUAV自律着陸に向けたLSTMによる船体甲板動揺の非線形予測

  高海況でのUAV着艦のため、LSTMで船体の縦・横・上下動を予測し「静止期間」を推定する手法を提案。実データの代わりに複合正弦波モデルで検証し高精度を確認した。

  原題: Harnessing LSTM for Nonlinear Ship Deck Motion Prediction in UAV Autonomous Landing amidst High Sea States ／ Feifan Yu, Wenyuan Cong, Xinmin Chen 他

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• 論文二足歩行ロボティクス2023/12/1

  直列並列ハイブリッド浮遊基底系の拘束動力学に基づくカンガルー下半身のモデリングと数値解析

  PAL Roboticsの新型二足歩行ロボット「Kangaroo」の下半身について、浮遊基底系の拘束動力学モデルを構築し、足先の等価慣性や重心角運動量をTALOSと比較して改善を実証した。

  原題: Modeling and Numerical Analysis of Kangaroo Lower Body based on Constrained Dynamics of Hybrid Serial-Parallel Floating-Base Systems ／ Enrico Mingo Hoffman, Andrea Curti, Narcis Miguel 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

  RobotGPT: ChatGPTからロボットマニピュレーションを学習

  ChatGPTを専門家として活用し、安定性と安全性を重視したロボットマニピュレーションの学習フレームワークを提案。タスク成功率を38.5%から91.5%に向上させた。

  原題: RobotGPT: Robot Manipulation Learning from ChatGPT ／ Yixiang Jin, Dingzhe Li, Yong A 他

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• 論文sim2realロボティクス2023/12/1

  Deep Dynamics：物理制約付きニューラルネットワークによる自動運転レース車両の車両ダイナミクスモデリング

  物理係数推定と運動方程式を組み合わせた物理制約付きニューラルネットワークで、高速域の車両状態を高精度に予測する手法を提案し、実車データで有効性を示した。

  原題: Deep Dynamics: Vehicle Dynamics Modeling with a Physics-Constrained Neural Network for Autonomous Racing ／ John Chrosniak, Jingyun Ning, Madhur Behl

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• 論文自動照準ロボティクス2023/12/1

  YOLOv5に基づくRoboMaster EPの自動支援照準システムの設計と実装

  YOLOv5とDeepSORTを用いてRoboMaster EPロボットの装甲を検出・追跡し、PID制御とカルマンフィルタで自動照準を実現するシステムを開発した。

  原題: Design and Implementation of Automatic Assisted Aiming System For Robomaster EP Based on YOLOv5 ／ Junjia Qin, Kangli Xu

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• 論文状態推定ロボティクス2023/12/1

  スタイン変分推論による計算効率の良い最大事後確率系列推定

  SVGDをViterbi型動的計画法に統合し、多峰性を持つ状態推定でMAP系列を少ない粒子数で効率的に求める手法を提案した論文。

  原題: A Computationally Efficient Maximum A Posteriori Sequence Estimation via Stein Variational Inference ／ Min-Won Seo, Solmaz S. Kia

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• 論文群制御ロボティクス2023/12/1

  MURP: 通信制約下でのマルチエージェントUWB相対姿勢推定

  各エージェントに複数のUWBタグを搭載し、局所的な測距データと事前状態制約のみを用いて3次元相対姿勢を推定する手法を提案。学習による測距バイアス補正で精度を向上させた。

  原題: MURP: Multi-Agent Ultra-Wideband Relative Pose Estimation with Constrained Communications in 3D Environments ／ Andrew Fishberg, Brian Quiter, Jonathan P. How

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• 論文VLAロボティクス2023/12/1

  大規模視覚言語モデルを用いた低コスト低剛性ロボットの日常支援視野制御学習

  大規模視覚言語モデルと低コスト・低剛性ロボットアームを組み合わせ、言語指示に従ってロボットが自身の視野を制御する手法を開発した。実機実験でオープンボキャブラリな視野制御の有効性を示した。

  原題: Daily Assistive View Control Learning of Low-Cost Low-Rigidity Robot via Large-Scale Vision-Language Model ／ Kento Kawaharazuka, Naoaki Kanazawa, Yoshiki Obinata 他

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• 論文ナビゲーションロボティクス2023/12/1

  MIRACLE: 人間模倣型移動ロボットナビゲーションのための逆強化学習とカリキュラム学習モデル

  ゲーム化した学習で人間の刺激駆動型ナビゲーションデータを収集し、深層逆最大エントロピー強化学習で訓練することで、緊急時に人間らしく振る舞う移動ロボットのナビゲーション手法を提案した。

  原題: MIRACLE: Inverse Reinforcement and Curriculum Learning Model for Human-inspired Mobile Robot Navigation ／ Nihal Gunukula, Kshitij Tiwari, Aniket Bera

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• 論文マニピュレーションロボティクス2023/12/1

  動作プリミティブ拡散：変形可能物体のやさしいロボットマニピュレーション学習

  拡散ベース模倣学習と確率的動的動作プリミティブを組み合わせ、手術支援ロボットにおける変形物体のやさしい操作を少ないデモデータで実現する手法を提案。

  原題: Movement Primitive Diffusion: Learning Gentle Robotic Manipulation of Deformable Objects ／ Paul Maria Scheikl, Nicolas Schreiber, Christoph Haas 他

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• 論文敵対的攻撃ロボティクス2023/12/1

  自律走行システムに対する動的敵対的攻撃

  走行中の車両に搭載したスクリーンに敵対的パッチを動的に表示し、他車の物体検出を誤認させる新しい攻撃手法を提案。交差点通過や車線変更などの意思決定を妨害できることを実験で示した。

  原題: Dynamic Adversarial Attacks on Autonomous Driving Systems ／ Amirhosein Chahe, Chenan Wang, Abhishek Jeyapratap 他

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• 論文ナビゲーションロボティクス2023/12/1

  ミニグリッド環境における能動的推論を用いた自律ナビゲーションのための空間的・時間的階層構造

  人間の認知地図の階層性に着想を得て、視覚と運動知覚から好奇心駆動の探索と目標志向行動を統合する階層的能動的推論モデルを提案し、ミニグリッド環境のシミュレーションで検証した。

  原題: Spatial and Temporal Hierarchy for Autonomous Navigation using Active Inference in Minigrid Environment ／ Daria de Tinguy, Toon van de Maele, Tim Verbelen 他

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• 論文セマンティック通信ロボティクス2023/12/1

  ロボットのウェイポイント伝送のための目標指向セマンティック通信：情報の価値と鮮度のアプローチ

  ロボット制御のための目標指向セマンティック通信（GSRC）を提案し、送信側で深層強化学習による制御コマンド生成と能動的反復（DeepPro）、受信側で情報価値（VoI）と情報鮮度（AoI）に基づくキュー順序付け（VA-QOM）を導入。シミュレーションで従来のUAV制御よりMSEを91.5%改善。

  原題: Goal-oriented Semantic Communications for Robotic Waypoint Transmission: The Value and Age of Information Approach ／ Wenchao Wu, Yuanqing Yang, Yansha Deng 他

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• 論文経路計画ロボティクス2023/12/1

  観測品質制約下でのUAVによる物体観測のための動的計画法に基づく経路計画

  観測品質の制約を満たしながら複数の物体を最短経路で観測するUAV経路計画問題に対し、動的計画法による(1+ε)近似アルゴリズムを提案し、AirSimシミュレータで有効性を検証した。

  原題: UAV Path Planning for Object Observation with Quality Constraints: A Dynamic Programming Approach ／ Jiawei Wang, Weiwei Wu, Yijing Wang 他

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• 論文ソフトロボティクス/制御制御2023/12/1

  連続体ロボットにおける高速全身ひずみ制御

  多物理・マルチスケールの連続体ソフトロボットに対し、特異摂動とバックステッピングを用いたモデルベース制御で全身のひずみを高速に整定させる手法を提案し、タコ腕ロボットで検証した。

  原題: Fast Whole-Body Strain Regulation in Continuum Robots ／ Lekan Molu

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• 論文群制御ロボティクス2023/12/1

  マルチエージェント行動検索：移動ロボットの協調プッシュ操作のための検索拡張方策学習

  協調行動をキー付きで蓄えるスキルデータベースを構築し、Transformerで行動を表現して少数の実演から類似行動を検索・追加して方策を学習する手法を提案。移動ロボット群の協調プッシュ操作で成功率を大幅に改善した。

  原題: Multi-Agent Behavior Retrieval: Retrieval-Augmented Policy Training for Cooperative Push Manipulation by Mobile Robots ／ So Kuroki, Mai Nishimura, Tadashi Kozuno

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• 論文マニピュレーションロボティクス2023/12/1

  LVDiffusor: 大規模モデルから機能的再配置の事前知識を拡散モデルへ蒸留

  LLMとVLMを使って多様な物体配置例を収集し、拡散モデルに蒸留することで、機能的要件を満たす物体再配置の目標位置を生成する手法を提案した論文。

  原題: LVDiffusor: Distilling Functional Rearrangement Priors from Large Models into Diffusor ／ Yiming Zeng, Mingdong Wu, Long Yang 他

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• 論文群制御AI2023/12/1

  連続時間MAPFにおけるクリーク解析とバイパスによる対称性解消

  連続時間マルチエージェント経路計画(CCBS)に対し、バイパスとバイクリーク制約を導入して対称性を解消し、密なグラフでより多くのエージェントを解けるようにした研究。

  原題: Clique Analysis and Bypassing in Continuous-Time Conflict-Based Search ／ Thayne T. Walker, Nathan R. Sturtevant, Ariel Felner

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• 論文VLAロボティクス2023/12/1

  PlayFusion: 言語注釈付きプレイデータからの拡散モデルによるスキル獲得

  言語ラベル付きの非構造的なプレイデータから、拡散モデルを用いて多様なロボットスキルを抽出し、離散ボトルネックでスキル語彙を獲得する手法を提案。

  原題: PlayFusion: Skill Acquisition via Diffusion from Language-Annotated Play ／ Lili Chen, Shikhar Bahl, Deepak Pathak

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• 論文状態推定制御2023/12/1

  間欠的測定を用いた二チャネル拡張カルマンフィルタリング

  二つのセンサチャネルから間欠的に測定値が得られる状況で、拡張カルマンフィルタの誤差共分散の有界性を解析し、チャネル読み取りのスケジューリング最適化を提案。水中ロボットのUAVカメラ画像による位置推定実験で検証した。

  原題: Two-Channel Extended Kalman Filtering with Intermittent Measurements ／ Vicu-Mihalis Maer, Zsofia Lendek, Stefan Pirje 他

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• 論文軌道予測ロボティクス2023/12/1

  Kraken: Mode TransformerとGreedy Mode Processingによる軌道予測

  Krakenは、Mode TransformerとGreedy Mode Processingを用いてエージェント間の相互作用を考慮したリアルタイム軌道予測を実現し、Waymo Motion Predictionチャレンジで高評価を得たモデルである。

  原題: Kraken: enabling joint trajectory prediction by utilizing Mode Transformer and Greedy Mode Processing ／ Daniil S. Antonenko, Stepan Konev, Yuriy Biktairov 他

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