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: 2023/12/1 ／ arXivを3時間ごとに自動収集

• 論文HRI/ロボットコーチングロボティクス2023/12/1

  VITA: マルチモーダルLLMによる長期自律適応型ロボットメンタルウェルビーイングコーチングシステム

  顔の感情価と発話時間をマルチモーダルに認識し、LLMでコーチング内容を自律的に適応させるロボットコーチVITAを開発し、職場での4週間実験で有効性を検証した。

  原題: VITA: A Multi-modal LLM-based System for Longitudinal, Autonomous, and Adaptive Robotic Mental Well-being Coaching ／ Micol Spitale, Minja Axelsson, Hatice Gunes

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• 論文タスクプランニングロボティクス2023/12/1

  ロボット調理のためのタスクトゥリー検索

  料理レシピを目標ノードとして、FOONと呼ばれる知識表現から機能単位を検索し、ロボットが調理手順を実行するためのタスクトゥリーを生成するアルゴリズムを開発した。

  原題: Task Tree Retrieval For Robotic Cooking ／ Chakradhar Reddy Nallu

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• 論文自動運転ロボティクス2023/12/1

  反事実推論を用いた知的運転のための物体重要度推定

  自動運転の判断に重要な物体を特定するため、物体の動きを変えた反事実シナリオを生成し、その影響から重要度を推定する手法を提案。人間注釈付きデータセットHOISTで高精度を達成。

  原題: Object Importance Estimation using Counterfactual Reasoning for Intelligent Driving ／ Pranay Gupta, Abhijat Biswas, Henny Admoni 他

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• 論文群制御ロボティクス2023/12/1

  障害物環境における協調的な包囲捕獲のためのOA-ECBVC手法

  障害物が散在する環境で複数の追跡ロボットがボロノイ領域を構築し、衝突を避けながら逃亡者を包囲・捕獲する分散アルゴリズムを提案した。

  原題: OA-ECBVC: A Cooperative Collision-free Encirclement and Capture Approach in Cluttered Environments ／ Xinyi Wang, Yulong Ding, Yizhou Chen 他

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• 論文車両追従モデルAI2023/12/1

  RACER: 現実性で強化された合理的AI車両追従モデル

  物理的な制約を組み込んだ深層学習車両追従モデルRACERを提案し、ACC運転行動を高精度かつ理論的に妥当に予測できることを示した。

  原題: RACER: Rational Artificial Intelligence Car-following-model Enhanced by Reality ／ Tianyi Li, Alexander Halatsis, Raphael Stern

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• 論文GNSS測位ロボティクス2023/12/1

  複数GNSS受信機を用いたレーザー3Dマッピング向けUAVの堅牢な位置・姿勢推定

  小型UAVに複数の低コストGNSSアンテナを搭載し、その冗長性を活かしてRTK-GNSSのFix率と測位精度を高め、マルチパス環境でも正確な位置・姿勢推定を実現する手法を提案した。

  原題: Robust UAV Position and Attitude Estimation using Multiple GNSS Receivers for Laser-based 3D Mapping ／ Taro Suzuki, Daichi Inoue, Yoshiharu Amano

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• 論文触覚ロボティクス2023/12/1

  VRアプリケーションにおける視覚・触覚の時空間的一貫性に向けて

  VRで視覚と触覚を統合するため、空間・時間的に同期した視覚・振動触覚データを収集するシステムを開発し、異なるテクスチャの触覚フィードバックを提供するVRアプリ「V-Touching」を構築した。

  原題: Toward Spatial Temporal Consistency of Joint Visual Tactile Perception in VR Applications ／ Fuqiang Zhao, Kehan Zhang, Qian Liu 他

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• 論文デジタルツイン/VR/保守ロボティクスロボティクス2023/12/1

  ロボティクスシステムにおけるデジタルツインと仮想現実の統合手法：データセンター保守サービスに向けた設計と実装

  データセンターの保守を効率化するため、自律ロボットと資産のデジタルツイン、VRインターフェースを統合し、遠隔監視・制御を可能にする新しいコンセプトを提案・実証した論文。

  原題: How to Integrate Digital Twin and Virtual Reality in Robotics Systems? Design and Implementation for Providing Robotics Maintenance Services in Data Centers ／ Lin Xie, Hanyi Li

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• 論文VLAロボティクス2023/12/1

  四足歩行ロボットのための視覚-言語-行動モデルQUAR-VLA

  視覚情報と言語指示を統合して実世界の四足ロボットの行動を生成するVLAモデルQUARTと、ナビゲーション・不整地歩行・全身マニピュレーションを含む大規模データセットQUARDを提案した論文。

  原題: QUAR-VLA: Vision-Language-Action Model for Quadruped Robots ／ Pengxiang Ding, Han Zhao, Wenjie Zhang 他

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• 論文表現学習機械学習2023/12/1

  強化学習のための物体位置追跡：キーポイント検出の評価指標

  空間オートエンコーダ（SAE）が画像中の物体位置をどれだけ正確に追跡できるかを測る軽量な指標を提案し、この指標が下流の強化学習性能を予測できることを示した。

  原題: Tracking Object Positions in Reinforcement Learning: A Metric for Keypoint Detection (extended version) ／ Emma Cramer, Jonas Reiher, Sebastian Trimpe

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• 論文対話システムロボティクス2023/12/1

  忘却のないプロンプト更新のための要約履歴ベース対話システム

  対話ロボットが新しい情報を追加しても過去の会話履歴を保持できるよう、履歴を要約してプロンプトを更新するシステムを提案した。

  原題: A Summarized History-based Dialogue System for Amnesia-Free Prompt Updates ／ Hyejin Hong, Hibiki Kawano, Takuto Maekawa 他

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• 論文ナビゲーションロボティクス2023/12/1

  VLFM: 視覚言語フロンティアマップによるゼロショット意味的ナビゲーション

  深度から占有マップを作り、事前学習済み視覚言語モデルで言語に基づく価値マップを生成して、未知環境で対象物体へ効率的に探索するゼロショットナビゲーション手法を提案し、実機Spotでも実証した。

  原題: VLFM: Vision-Language Frontier Maps for Zero-Shot Semantic Navigation ／ Naoki Yokoyama, Sehoon Ha, Dhruv Batra 他

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• 論文3Dシーングラフロボティクス2023/12/1

  言語対応空間オントロジーによる屋内・屋外3Dシーングラフ生成

  LLMで屋内・屋外の空間オントロジーを自動構築し、Logic Tensor Networksで論理規則を組み込むことで、ラベルが少ない環境でも3Dシーングラフを高精度に生成する手法を提案。

  原題: Indoor and Outdoor 3D Scene Graph Generation via Language-Enabled Spatial Ontologies ／ Jared Strader, Nathan Hughes, William Chen 他

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• 論文視覚オドメトリロボティクス2023/12/1

  脳に着想を得た視覚オドメトリ：システム・オブ・システムズ手法による速度と解釈性の両立

  従来の視覚オドメトリに自由度ごとに独立して扱う全結合ネットワークを組み合わせ、因果推論を重視して解釈性を高めつつ、精度を落とさず処理速度を最大5%改善した。

  原題: Brain-Inspired Visual Odometry: Balancing Speed and Interpretability through a System of Systems Approach ／ Habib Boloorchi Tabrizi, Christopher Crick

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• 論文タスクプランニングmath.OC2023/12/1

  ADMMを用いた複数物品の挿入タスクプランニング

  物品収納タスクを混合整数非線形計画問題として定式化し、ADMMで非線形計画と混合整数計画に分けて反復求解することで、大規模問題でも効率的に計画できる手法を提案し、本棚への書籍挿入で実機検証した。

  原題: Task Planning for Multiple Item Insertion using ADMM ／ Gavin Zheng

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• 論文群制御ロボティクス2023/12/1

  安全なマルチエージェント強化学習による行動ベースの協調ナビゲーション

  移動ロボット群の協調ナビゲーションにおいて、個々の目標ではなく編隊重心の単一目標を用い、MPCによる安全フィルタを組み込んだ安全なMARLフレームワークを提案し、衝突ゼロで高速な目標到達を実現した。

  原題: Safe Multi-Agent Reinforcement Learning for Behavior-Based Cooperative Navigation ／ Murad Dawood, Sicong Pan, Nils Dengler 他

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• 論文モジュラーロボット再構成cs.CG2023/12/1

  スライディングキューブの最適なインプレース圧縮

  面接続キューブからなるモジュラーロボットの再構成問題において、任意のnキューブ配置を座標和に比例する移動回数でコンパクトな標準形状に再構成するインプレースアルゴリズムを提案し、漸近的最適性を示した。

  原題: Optimal In-Place Compaction of Sliding Cubes ／ Irina Kostitsyna, Tim Ophelders, Irene Parada 他

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• 論文触覚ロボティクス2023/12/1

  信念空間制御による能動的触覚知覚の学習

  生成的世界モデルとベイズフィルタリング、情報獲得型MPCを組み合わせ、物体の質量・高さ・転倒高さなどを触覚探索で推定する方策を自律学習する手法を提案し、実機でも検証した。

  原題: Learning active tactile perception through belief-space control ／ Jean-François Tremblay, David Meger, Francois Hogan 他

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• 論文分散推定機械学習2023/12/1

  センサネットワークにおける分散ベイズ推定：周辺密度の合意形成

  センサネットワークで非線形尤度を持つデータから分散ベイズ推定を行うアルゴリズムを提案し、各エージェントが観測する変数のみを推定するストレージ効率の良い手法を開発した。

  原題: Distributed Bayesian Estimation in Sensor Networks: Consensus on Marginal Densities ／ Parth Paritosh, Nikolay Atanasov, Sonia Martinez

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• 論文マニピュレーションロボティクス2023/12/1

  点群レジストレーションによるロボットマニピュレーションのための6D組立姿勢推定

  RGB-D画像と3D CADモデルを用いて、物体の局所表面点群をCADモデルから生成した目標点群に位置合わせすることで、組立作業に必要な6D姿勢を推定する手法を提案した。

  原題: 6D Assembly Pose Estimation by Point Cloud Registration for Robot Manipulation ／ K. Samarawickrama, G. Sharma, A. Angleraud 他

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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深層強化学習によるスケーラブルな分散協調プラトゥーン

  Unity 3D上で深層強化学習を用い、先行車-後続車間の「sharing and caring」通信でスケーラブルかつ分散的な車両プラトゥーンを実現し、都市環境での安全性と交通流を改善する。

  原題: Scalable Decentralized Cooperative Platoon using Multi-Agent Deep Reinforcement Learning ／ Ahmed Abdelrahman, Omar M. Shehata, Yarah Basyoni 他

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• 論文言語ガイド付き計画AI2023/12/1

  自然言語ガイダンスによる適応的計画表現の学習

  言語モデルの知識を活用し、対話的にタスク固有の高レベル行動抽象化と低レベル制御器を獲得するフレームワークAdaを提案。Mini MinecraftとALFREDで既存手法を上回る。

  原題: Learning adaptive planning representations with natural language guidance ／ Lionel Wong, Jiayuan Mao, Pratyusha Sharma 他

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• 論文sim2realロボティクス2023/12/1

  ロボットシステムの動力学調和解析：データ駆動型Koopmanモデリングへの応用

  対称性を持つロボットの状態空間を調和解析で分解し、Koopman理論に基づく同変深層学習で効率的に線形動力学モデルを学習する手法を提案した。

  原題: Dynamics Harmonic Analysis of Robotic Systems: Application in Data-Driven Koopman Modelling ／ Daniel Ordoñez-Apraez, Vladimir Kostic, Giulio Turrisi 他

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• 論文ソフトロボティクス/3Dプリンティングロボティクス2023/12/1

  視覚ベースのFDM印刷による気密性ソフトアクチュエータの作製

  デスクトップFDMプリンタにウェブカメラを追加し、印刷中の欠陥を検出・修正することで、気密性の高い空圧ソフトアクチュエータを低コストで作製する手法を提案した。

  原題: Vision-based FDM Printing for Fabricating Airtight Soft Actuators ／ Yijia Wu, Zilin Dai, Haotian Liu 他

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• 論文群衆ナビゲーションロボティクス2023/12/1

  オフライン強化学習による動的環境下でのロボット群衆ナビゲーション

  事前収集した歩行者との相互作用データを使い、時空間状態を暗黙的Q学習に統合したオフライン強化学習で、安全かつ高効率なロボット群衆ナビゲーションを実現した。

  原題: Robot Crowd Navigation in Dynamic Environment with Offline Reinforcement Learning ／ Shuai Zhou, Hao Fu, Haodong He 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

  家庭内での物体整理のためのナビゲーションとマニピュレーション

  家庭の片付けを支援するロボットシステムを構築し、物体の検出・配置予測・把持・部屋間移動を統合したパイプラインを実機で検証した。

  原題: Household navigation and manipulation for everyday object rearrangement tasks ／ Shrutheesh R. Iyer, Anwesan Pal, Jiaming Hu 他

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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実行スケジュールの再cedingホライズン並べ替え

  動的環境でAGV群の計画を安全に並べ替えるため、切替可能なアクション依存グラフ(SADG)を提案し、デッドロックを回避しつつ累積完了時間を最小化するMILPを定式化した。

  原題: Receding Horizon Re-ordering of Multi-Agent Execution Schedules ／ Alexander Berndt, Niels van Duijkeren, Luigi Palmieri 他

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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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• 論文歩行ロボティクス2023/12/1

  密度関数を用いた四足ロボットの安全な動作計画

  密度関数で環境の安全制約を表現し、高レベル密度プランナとMPCを組み合わせて四足歩行の動作計画を行う手法を提案した。

  原題: Safe Motion Planning for Quadruped Robots Using Density Functions ／ Sriram S. K. S Narayanan, Andrew Zheng, Umesh Vaidya

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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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