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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sim2realロボティクス2023/12/1

  ロボットマニピュレーション学習とsim-to-real転移における行動空間の役割

  ロボット操作学習とsim-to-real転移において、13種類の行動空間で250以上の強化学習エージェントを訓練し、性能と転移特性を評価して行動空間設計の指針を示した。

  原題: On the Role of the Action Space in Robot Manipulation Learning and Sim-to-Real Transfer ／ Elie Aljalbout, Felix Frank, Maximilian Karl 他

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• 論文歩行ロボティクス2023/12/1

  前方可到達集合に基づく制御バリア関数と階層型制御による脚ロボットの安全臨界調整

  前方可到達集合に基づく高次制御バリア関数と階層型制御器を組み合わせ、動的環境で脚ロボット群が安全に協調移動できる手法を提案し、シミュレーションと実機で検証した。

  原題: Safety-Critical Coordination of Legged Robots via Layered Controllers and Forward Reachable Set based Control Barrier Functions ／ Jeeseop Kim, Jaemin Lee, Aaron D. Ames

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• 論文ロボットアーム×GUIテストcs.SE2023/12/1

  視覚ベースロボットアームによる実用的な非侵襲GUI探索テスト

  ロボットアームと視覚アルゴリズムを用いて、アプリに手を加えずにGUIを探索・テストするフレームワークRoboTestを提案。画面サイズに適応する検出と4自由度アームの操作、近接性に基づく探索戦略で効率化を図る。

  原題: Practical Non-Intrusive GUI Exploration Testing with Visual-based Robotic Arms ／ Shengcheng Yu, Chunrong Fang, Mingzhe Du 他

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• 論文探索・計画ロボティクス2023/12/1

  UAVによる3次元探索に基づく複数目標探索

  パーティクルフィルタと再cedingホライズン計画を用いて、未知の数と位置の目標を3次元空間で探索するUAVシステムを提案し、シミュレーションと実機実験で有効性を示した。

  原題: 3D exploration-based search for multiple targets using a UAV ／ Bilal Yousuf, Zsofia Lendek, Lucian Busoniu

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• 論文セグメンテーション画像認識2023/12/1

  実世界単一画像における教師なし物体セグメンテーションのベンチマークと分析

  実世界の単一画像に対する教師なし物体セグメンテーションの性能を体系的に評価し、既存手法が失敗する原因が背景・前景の外観と幾何のバイアス分布にあることを明らかにした。

  原題: Benchmarking and Analysis of Unsupervised Object Segmentation from Real-world Single Images ／ Yafei Yang, Bo Yang

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• 論文歩行ロボティクス2023/12/1

  Stoch BiRo：低コスト二足歩行ロボットの設計と制御

  脚あたり3自由度の低コスト二足歩行ロボットを開発し、学習ベースの線形方策制御で不整地のバランスと歩行を実現した。

  原題: Stoch BiRo: Design and Control of a low cost bipedal robot ／ GVS Mothish, Karthik Rajgopal, Ravi Kola 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

  深層強化学習による柔軟線状物体の変形制御

  深層強化学習（DDPG）と学習の並列化を用いて、ロボットアームで柔軟な線状物体を目標形状に変形させる制御フレームワークを提案し、シミュレーションで有効性と汎用性を示した。

  原題: Robotic Control of the Deformation of Soft Linear Objects Using Deep Reinforcement Learning ／ Mélodie Hani Daniel Zakaria, Miguel Aranda, Laurent Lequièvre 他

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• 論文移動マニピュレーションロボティクス2023/12/1

  HoLLiE C：多様なケア応用を支える多機能双腕移動ロボット

  病院などのケア現場で使うため、双腕・全方向移動プラットフォームに各種センサとアクチュエータを追加し、ナビゲーションと力覚による意図認識を備えたロボットHoLLiE Cを開発した。

  原題: HoLLiE C -- A Multifunctional Bimanual Mobile Robot Supporting Versatile Care Applications ／ Lea Steffen, Martin Schulze, Christian Eichmann 他

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• 論文自動運転ロボティクス2023/12/1

  速度と遅延がエンドツーエンド自動運転に与える影響への対策

  エンドツーエンド自動運転では速度の違いが実質的に別タスクとなり、遅延の影響を目標ラベルの変更で補償する手法を示した研究。

  原題: Combating the effects of speed and delays in end-to-end self-driving ／ Ardi Tampuu, Ilmar Uduste, Kristjan Roosild

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• 論文推論・計画AI2023/12/1

  言語モデル・エージェントモデル・世界モデル：機械推論と計画のためのLAW

  言語モデル・エージェントモデル・世界モデルを統合するLAWという新たな推論の枠組みを提唱し、人間らしい熟慮的推論を実現するための展望を論じたポジションペーパー。

  原題: Language Models, Agent Models, and World Models: The LAW for Machine Reasoning and Planning ／ Zhiting Hu, Tianmin Shu

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• 論文赤外線検出/山火事画像認識2023/12/1

  WIT-UAS: 山火事環境における赤外線熱画像データセットと隊員・車両検出

  山火事現場の上空から撮影した長波長赤外線画像で隊員や車両を検出するためのデータセットを構築し、火災データを含めずに学習したモデルが火を人と誤検出する問題を大幅に低減できることを示した。

  原題: WIT-UAS: A Wildland-fire Infrared Thermal Dataset to Detect Crew Assets From Aerial Views ／ Andrew Jong, Mukai Yu, Devansh Dhrafani 他

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• 論文sim2realロボティクス2023/12/1

  データ拡張とモデルベース強化学習による実世界迷路ゲームの高効率学習

  カメラ画像から低次元観測と迷路の位置周辺の切り出し画像を抽出し、実機上でのモデルベース強化学習と対称性を利用したデータ拡張により、5時間の実世界訓練データだけで実物の迷路ゲームを解く制御方策を学習した。

  原題: Sample-Efficient Learning to Solve a Real-World Labyrinth Game Using Data-Augmented Model-Based Reinforcement Learning ／ Thomas Bi, Raffaello D'Andrea

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• 論文マニピュレーションロボティクス2023/12/1

  関節速度のエネルギー考慮型階層制御

  ロボットの動的環境での動作において、複数のタスク（衝突回避、関節限界回避など）を優先度付きで階層的に制御し、関節速度指令を生成する手法を提案。関節加速度・トルク制御との違いも議論し、実機実験で検証した。

  原題: Energy-Aware Hierarchical Control of Joint Velocities ／ Jonas Wittmann, Daniel Hornung, Korbinian Griesbauer 他

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• 論文自動運転ロボティクス2023/12/1

  シンガポールにおける自動運転車の行動記述データベース

  シンガポールの自動運転車向けに、交通規則と既存ガイドラインを統合し、評価者が期待する行動を明確化するための行動記述データベースを提案した。

  原題: Behaviour Description Database for AVs in Singapore ／ Ana Isabel Garcia Guerra, Teng Sung Shiuan, Paul Hibbard 他

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• 論文模倣学習ロボティクス2023/12/1

  時間制約を考慮したタスクパラメータ化模倣学習

  リーマン多様体上のGMMを制約付きEMアルゴリズムで学習し、指定時刻に正確な姿勢を実現する模倣学習手法を提案。KUKA LBR iiwaで有効性を検証。

  原題: Task-Parameterized Imitation Learning with Time-Sensitive Constraints ／ Julian Richter, João Oliveira, Christian Scheurer 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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• 論文義肢・リハビリロボティクス2023/12/1

  電動油圧式足関節義足の統合軽量設計

  人間の歩行周期と足関節の力学を分析し、電動油圧駆動による軽量・統合型の能動足関節義足を設計・シミュレーション検証した研究。

  原題: Integrated and Lightweight Design of Electro-hydraulic Ankle Prosthesis ／ Yi Wei, Xingjian Wang, Xinyu Tian 他

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• 論文把持ロボティクス2023/12/1

  計測可能な物体による柔軟物体把持の評価：物体視点からのアプローチ

  複数の3Dホールセンサーと磁石を埋め込んだ直方体物体を開発し、物体自身の視点から把持時の接触位置と力を計測することで、柔軟物体把持の性能評価を可能にした。

  原題: Towards Assessing Compliant Robotic Grasping from First-Object Perspective via Instrumented Objects ／ Maceon Knopke, Liguo Zhu, Peter Corke 他

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• 論文システム同定制御2023/12/1

  実船データを用いたMMGモデルのパラメータ微調整法

  実船の操縦運動データを用いてMMGモデルのパラメータをCMA-ESで同時微調整し、操縦シミュレーション精度を向上させる手法を提案した。

  原題: Parameter fine-tuning method for MMG model using real-scale ship data ／ Rin Suyama, Rintaro Matsushita, Ryo Kakuta 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

  密集した散乱環境における長期的ロボットマニピュレーションのための階層的視覚ポリシー学習

  密集した散乱環境での長期的なマニピュレーションタスクに向けて、高レベルポリシーとパラメータ化された行動プリミティブ（押す・掴む・置く）を組み合わせた視覚ベースの階層的ポリシーHCLMを提案し、行動クローニングと階層強化学習で訓練した。

  原題: Hierarchical Visual Policy Learning for Long-Horizon Robot Manipulation in Densely Cluttered Scenes ／ Hecheng Wang, Lizhe Qi, Bin Fang 他

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• 論文到達可能性解析制御2023/12/1

  活性化関数の最適化による高次元系でのDeepReach性能向上

  深層学習ベースの到達可能性解析DeepReachにおいて、活性化関数の選択を工夫することで高次元システムでの性能を改善し、9次元のマルチビークル衝突問題で有効性を示した。

  原題: Enhancing the Performance of DeepReach on High-Dimensional Systems through Optimizing Activation Functions ／ Qian Wang, Tianhao Wu

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• 論文ロボットプログラミングロボティクス2023/12/1

  対話型ロボットプログラミングのための大規模言語モデルのドメイン特化ファインチューニング

  産業用ロボットのプログラミングを自然言語で支援するアシスタントを提案し、限られたデータと計算資源で基盤モデルをドメイン特化にファインチューニングする手法を検討した。

  原題: Domain-Specific Fine-Tuning of Large Language Models for Interactive Robot Programming ／ Benjamin Alt, Urs Keßner, Aleksandar Taranovic 他

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• 論文クロスモーダル位置推定ロボティクス2023/12/1

  LIP-Loc: LiDAR画像事前学習によるクロスモーダル位置推定

  画像とLiDAR点群のペアを対照学習で結びつけ、LiDAR地図上でのグローバルな視覚的位置推定をゼロショットで実現する手法を提案。

  原題: LIP-Loc: LiDAR Image Pretraining for Cross-Modal Localization ／ Sai Shubodh Puligilla, Mohammad Omama, Husain Zaidi 他

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• 論文経路計画ロボティクス2023/12/1

  視覚データ解析と最適化によるUAS構造物自動検査の経路計画

  ドローンの構造物検査で、損傷を見逃さない被覆制約を満たしつつ飛行時間を最小化する経路計画を、遺伝的アルゴリズムと貪欲法の二段階で解く手法を提案した。

  原題: UAS-based Automated Structural Inspection Path Planning via Visual Data Analytics and Optimization ／ Yuxiang Zhao, Benhao Lu, Mohamad Alipour

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• 論文セグメンテーションロボティクス2023/12/1

  EfficientPPS: ロボットマニピュレーションのための透明物体のパーツ認識型パノプティックセグメンテーション

  病院環境での透明・変形物体の把持に向け、パーツ単位のパノプティックセグメンテーションを行うニューラルネットEfficientPPSと、人手を減らす教師なしデータ収集・ラベリング手法を提案し、実環境データセットで評価した。

  原題: EfficientPPS: Part-aware Panoptic Segmentation of Transparent Objects for Robotic Manipulation ／ Benjamin Alt, Minh Dang Nguyen, Andreas Hermann 他

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• 論文物体検索ロボティクス2023/12/1

  物理世界検索エンジンを用いた日常物体同定のためのランク学習アプローチ

  家庭内サービスロボットが複雑な指示から対象物体をランク付けして提示するLTRPOタスクを提案し、クロスモーダルなエンコーダを組み合わせたMultiRankItで精度を向上させた。

  原題: Learning-To-Rank Approach for Identifying Everyday Objects Using a Physical-World Search Engine ／ Kanta Kaneda, Shunya Nagashima, Ryosuke Korekata 他

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• 論文デザイン研究ロボティクス2023/12/1

  農業ロボットのためのユーティリティベルト：応用デザイン研究における行為内省

  農業ロボット用のユーティリティベルトをデザインするケーススタディを通じて、文脈・素材・人々の観点からロボット用衣服デザインの方法を探った。

  原題: A utility belt for an agricultural robot: reflection-in-action for applied design research ／ Natalie Friedman, Asmita Mehta, Kari Love 他

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• 論文移動マニピュレーションロボティクス2023/12/1

  産業環境における人間とロボットの協調のための意味論に基づく移動マニピュレーション

  移動ロボットが環境の幾何学的・意味論的理解を活用し、「あの物体を持ってきて」という指示を自律的に実行するフレームワークを提案し、シミュレーションで検証した。

  原題: Semantic-based Loco-Manipulation for Human-Robot Collaboration in Industrial Environments ／ Federico Rollo, Gennaro Raiola, Nikolaos Tsagarakis 他

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• 論文リハビリテーション/筋電制御ロボティクス2023/12/1

  亜急性期脳卒中患者のリハビリテーションに向けた筋電制御による超冗長ロボットハンドの概念実証

  脳卒中患者の前腕伸筋の表面筋電位を解釈し、超冗長ロボットハンドSoftHand-Xを制御する枠組みを提案し、4名の患者で実現可能性を検証した。

  原題: EMG-based Control Strategies of a Supernumerary Robotic Hand for the Rehabilitation of Sub-Acute Stroke Patients: Proof of Concept ／ Marina Gnocco, Manuel G. Catalano, Giorgio Grioli 他

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