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

• 論文位置推定画像認識2023/12/1

  ポーズからのシーン幾何の暗黙的学習によるグローバル位置推定

  画像とポーズのペアのみからシーンの3D幾何を学習し、単一画像からカメラの6DoF姿勢を高精度に推定する手法を提案。

  原題: Implicit Learning of Scene Geometry from Poses for Global Localization ／ Mohammad Altillawi, Shile Li, Sai Manoj Prakhya 他

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• 論文交通流モデリング機械学習2023/12/1

  近似ベイズ計算に基づく汎用確率的ハイブリッド車間追従モデル

  複数の車間追従モデルを近似ベイズ計算で確率的に統合し、人間運転車と自動運転車の軌跡を単一モデルより高精度に再現する枠組みを提案した。

  原題: A Generic Stochastic Hybrid Car-following Model Based on Approximate Bayesian Computation ／ Jiwan Jiang, Yang Zhou, Xin Wang 他

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• 論文LiDARオドメトリロボティクス2023/12/1

  LiDARオドメトリのサーベイ：最近の進展と残された課題

  LiDARを用いたオドメトリ手法を、LiDAR単体・IMU融合・複数LiDAR・他センサ融合というセンサ統合の観点で分類し、公開データセットや評価手法とともに体系的に整理した初の包括的サーベイ。

  原題: LiDAR Odometry Survey: Recent Advancements and Remaining Challenges ／ Dongjae Lee, Minwoo Jung, Wooseong Yang 他

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• 論文手術ロボティクスeess.IV2023/12/1

  ロボット支援椎弓切除術におけるAIによる自動切断面計画

  CT画像から7つのキーポイントをSPU-Netで高精度に位置推定し、椎骨ごとの座標系を構築して椎弓切除の横・縦切断面を自動計画する手法を提案した。

  原題: Automatic laminectomy cutting plane planning based on artificial intelligence in robot assisted laminectomy surgery ／ Zhuofu Li, Yonghong Zhang, Chengxia Wang 他

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• 論文歩行ロボティクス2023/12/1

  ハイブリッド内部モデル：シミュレーション上のロボット応答を用いた俊敏な脚式移動の学習

  脚式ロボットの固有受容感覚のみから外乱を推定するハイブリッド内部モデルを提案し、シミュレーションと実機の観測を一致させて、RTX 4090で1時間の学習により四脚ロボットがあらゆる地形・外乱を走破できるようにした。

  原題: Hybrid Internal Model: Learning Agile Legged Locomotion with Simulated Robot Response ／ Junfeng Long, Zirui Wang, Quanyi Li 他

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• 論文跳躍ロボットロボティクス2023/12/1

  高性能跳躍ロボットの設計と制御

  連続跳躍に必要なエネルギーを効率的に蓄積・伝達する設計原理を解析・シミュレーション・実験で示し、4m超の跳躍を実現したロボットを開発した。

  原題: Design and Control of a High-Performance Hopping Robot ／ Samuel Burns, Matthew Woodward

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• 論文転倒検出/レーダーロボティクス2023/12/1

  レーダーによる転倒検出のサーベイ

  レーダーを用いた転倒検出技術について、マイクロドップラーや距離-ドップラーなどの信号処理手法と機械学習・深層学習アルゴリズムを概観し、2000年以降の74件の研究を分析したサーベイ論文。

  原題: A Survey on Radar-Based Fall Detection ／ Shuting Hu, Siyang Cao, Nima Toosizadeh 他

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• 論文安全制御ロボティクス2023/12/1

  検証可能な安全垂直着陸のための知覚・制御シナプレックス

  障害物検知の故障時でも衝突回避を保証する知覚シナプレックスを垂直着陸に適用し、制御能力の動的確認により安全マニューバの信頼性を高めた。

  原題: Synergistic Perception and Control Simplex for Verifiable Safe Vertical Landing ／ Ayoosh Bansal, Yang Zhao, James Zhu 他

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• 論文ロボットソフトウェア開発cs.SE2023/12/1

  知識グラフに基づくROSパッケージ検索：ロボットソフトウェア開発支援

  ROSパッケージのテキスト記述から意味的概念を抽出して知識グラフを構築し、BERTを微調整した検索モデルで機能要件に合うパッケージを高精度に検索する手法を提案した。

  原題: ROS package search for robot software development: a knowledge graph-based approach ／ Shuo Wang, Xinjun Mao, Shuo Yang 他

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• 論文医療ロボティクスロボティクス2023/12/1

  脳神経外科における安全で協調的なロボット超音波組織スキャンに向けて

  脳腫瘍切除支援のためのロボット超音波スキャンプラットフォームを提案し、RGB-DカメラとArUcoマーカーによる位置推定、メッシュ表面に沿ったインピーダンス制御で自律・遠隔・手動ガイドの協調スキャンを実現、ファントムで予備評価した。

  原題: Towards Safe and Collaborative Robotic Ultrasound Tissue Scanning in Neurosurgery ／ Michael Dyck, Alistair Weld, Julian Klodmann 他

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• 論文リハビリテーションロボティクスロボティクス2023/12/1

  ストレッチと一緒にストレッチ：モバイルマニピュレータが導く理学療法エクササイズゲーム

  パーキンソン病患者向けに、小型移動マニピュレータが視覚・音声で誘導し、柔らかいエンドエフェクタを目標に手足で押すストレッチ運動ゲームを提供するシステムを開発し、ユーザー研究で有用性と使いやすさを確認した。

  原題: Stretch with Stretch: Physical Therapy Exercise Games Led by a Mobile Manipulator ／ Matthew Lamsey, You Liang Tan, Meredith D. Wells 他

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• 論文物理推論AI2023/12/1

  I-PHYRE: 対話型物理推論フレームワーク

  動的なイベントにリアルタイムで介入しながら物理推論・多段階計画・即時操作を行う能力を評価するフレームワークを提案し、既存手法と人間の性能差を明らかにした。

  原題: I-PHYRE: Interactive Physical Reasoning ／ Shiqian Li, Kewen Wu, Chi Zhang 他

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• 論文ヒューマンドローンインタラクションロボティクス2023/12/1

  ドローンとの非言語インタラクションにおける音響的手がかり

  回転翼ドローンの飛行音を利用し、軌道に音響情報を付加することで、視覚に頼らずジェスチャーを識別しやすくする手法を提案し、ユーザー研究で有効性を示した。

  原題: Vocalics in Human-Drone Interaction ／ Marc Lieser, Ulrich Schwanecke

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• 論文ソフトアクチュエータロボティクス2023/12/1

  熱駆動ソフトアクチュエータの統一的命名法に向けて：材料・動作原理・応用のレビュー

  熱で動くソフトアクチュエータについて、材料・動作原理・応用を整理し、曖昧な名称を機能・材料・用途で明確に表す新しい命名法を提案したレビュー。

  原題: Towards a Unified Naming Scheme for Thermo-Active Soft Actuators: A Review of Materials, Working Principles, and Applications ／ Trevor Exley, Emilly Hays, Daniel Johnson 他

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• 論文自律制御ロボティクス2023/12/1

  サプライズ指数による自律意思決定システムの能力評価

  動的環境下で自律システムがタスクを遂行できるかを評価するため、観測データから予測とのずれを定量化する「サプライズ指数」を提案し、強化学習で制御される宇宙機の軌道追従問題に適用した。

  原題: Using Surprise Index for Competency Assessment in Autonomous Decision-Making ／ Akash Ratheesh, Ofer Dagan, Nisar R. Ahmed 他

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• 論文飛行ロボット/探査ロボティクス2023/12/1

  未知環境の自律デジタルモデリングのための飛行探査ロボットの開発

  軽量3D LiDARを搭載した飛行ロボットAREXを開発し、未知の地下環境を完全に探査してデジタルモデルを構築するための経路計画・自己位置推定手法を提案した。

  原題: Developing Flying Explorer for Autonomous Digital Modelling in Wild Unknowns ／ Naizhong Zhang. Yaoqiang Pan, Yangwen Jin, Peiqi Jin 他

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• 論文交通事故認識画像認識2023/12/1

  多様な環境情報をマルチラベルで付与した交通事故データベース

  交通事故認識の精度向上のため、10種類の環境情報をマルチラベルで付与した大規模動画データセットV-TIDBを構築し、環境情報の追加が認識性能を向上させることを示した。

  原題: Traffic Incident Database with Multiple Labels Including Various Perspective Environmental Information ／ Shota Nishiyama, Takuma Saito, Ryo Nakamura 他

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• 論文特徴記述子画像認識2023/12/1

  画像点記述子のための残差学習

  手作り記述子を活用し、その残差のみを学習することで、少ない計算量で高精度かつ高速収束する画像点記述子を実現した。

  原題: Residual Learning for Image Point Descriptors ／ Rashik Shrestha, Ajad Chhatkuli, Menelaos Kanakis 他

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• 論文群制御ロボティクス2023/12/1

  SwarMer: 飛行光粒子のための分散型自己位置推定フレームワーク

  小型ドローン「Flying Light Specks」の群れが協調して2D/3D形状を描画するため、分散的に自己位置を推定するフレームワークを提案。故障や離脱に強く、高速・高精度で大規模群にも対応する。

  原題: SwarMer: A Decentralized Localization Framework for Flying Light Specks ／ Hamed Alimohammadzadeh, Shahram Ghandeharizadeh

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• 論文モデルベース制御ロボティクス2023/12/1

  スパースニューラルダイナミクスを用いたモデルベース制御

  ニューラルネットワークによる動力学モデルをスパース化し、混合整数計画法で効率的に予測制御するフレームワークを提案。物体押しや変形物体操作などで既存手法を上回る性能を示した。

  原題: Model-Based Control with Sparse Neural Dynamics ／ Ziang Liu, Genggeng Zhou, Jeff He 他

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• 論文モデル予測制御ロボティクス2023/12/1

  DiffTune-MPC：モデル予測制御のための閉ループ学習

  MPCのコスト関数を閉ループ性能に基づいて自動学習する手法を提案し、評価区間と予測ホライズンが異なる場合にも対応可能とした。

  原題: DiffTune-MPC: Closed-Loop Learning for Model Predictive Control ／ Ran Tao, Sheng Cheng, Xiaofeng Wang 他

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• 論文軌道予測機械学習2023/12/1

  バックドアによる軌道予測の操作

  自動運転の軌道予測モデルにバックドアを仕込む4種類のトリガーを検証し、良性性能を保ちつつ特定の出力を誘発できることと、その防御策を評価した。

  原題: Manipulating Trajectory Prediction with Backdoors ／ Kaouther Messaoud, Kathrin Grosse, Mickael Chen 他

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• 論文走行可能性推定ロボティクス2023/12/1

  似て非なるもの：陸上ロボットのための地面セグメンテーションと走行可能性推定のサーベイ

  地面セグメンテーションと走行可能性推定という混同されがちな2つの技術の違いを、ロボットの機動性や周囲との位置関係など4つの観点から整理したサーベイ論文。

  原題: Similar but Different: A Survey of Ground Segmentation and Traversability Estimation for Terrestrial Robots ／ Hyungtae Lim, Minho Oh, Seungjae Lee 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

  単一の人間デモンストレーションから多段階マニピュレーションタスクを学習する

  RGBD動画から人間の動作をロボットのプリミティブに変換し、Grounded Segment Anythingで物体の重要姿勢を特定することで、1回の人間デモから多段階の食器洗いタスクをロボットに学習させるシステムを提案した。

  原題: Learning Multi-Step Manipulation Tasks from A Single Human Demonstration ／ Dingkun Guo

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• 論文安全制御ロボティクス2023/12/1

  複数の制御バリア関数に対する実行可能空間モニタリングと大規模屋内ナビゲーションへの応用

  複数の制御バリア関数（CBF）制約下での実行可能入力空間の体積に着目し、その体積がゼロになるのを防ぐ新しいFS-CBFを提案。これによりCBF間の互換性を保証し、大規模屋内ナビゲーションで標準CBF-QPより優れた性能を示した。

  原題: Feasible Space Monitoring for Multiple Control Barrier Functions with application to Large Scale Indoor Navigation ／ Hardik Parwana, Mitchell Black, Bardh Hoxha 他

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• 論文SLAM画像認識2023/12/1

  SplaTAM: 3Dガウシアンによる高密度RGB-D SLAMのスプラット・追跡・マッピング

  3Dガウシアンを用いた明示的なボリューム表現により、単一の未姿勢RGB-Dカメラから高精度な追跡とマッピングを実現するSLAM手法を提案。

  原題: SplaTAM: Splat, Track & Map 3D Gaussians for Dense RGB-D SLAM ／ Nikhil Keetha, Jay Karhade, Krishna Murthy Jatavallabhula 他

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• 論文キャリブレーションロボティクス2023/12/1

  GRIL-Calib: 地面平面運動制約を用いた地上ロボット向けIMU-LiDAR外部キャリブレーション

  地上ロボットの平面運動に着目し、地面情報を活用したLiDARオドメトリと地面平面運動制約を導入することで、理論的に不可観測な方向を含む6自由度のIMU-LiDAR外部パラメータを単一最適化で高精度に推定する手法を提案した。

  原題: GRIL-Calib: Targetless Ground Robot IMU-LiDAR Extrinsic Calibration Method using Ground Plane Motion Constraints ／ TaeYoung Kim, Gyuhyeon Pak, Euntai Kim

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• 論文SLAMロボティクス2023/12/1

  サイドスキャンソナーを用いた密なサブフレームベースSLAMフレームワーク

  サイドスキャンソナー画像をサブフレームに分割し、密な対応点から相対姿勢を推定して因子グラフでAUVの軌跡を最適化するSLAM手法を提案し、実データでドリフト低減と海底地形再構成を実証した。

  原題: A Dense Subframe-based SLAM Framework with Side-scan Sonar ／ Jun Zhang, Yiping Xie, Li Ling 他

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• 論文セキュリティロボティクス2023/12/1

  ドローン向けファームウェア動的解析の課題と解決策

  ドローンのファームウェアを動的に解析する際の課題を整理し、DJI製ドローンへの適用で有効性を示した研究。

  原題: Challenges in Drone Firmware Analyses of Drone Firmware and Its Solutions ／ Yejun Kim, Kwangsoo Cho, Seungjoo Kim

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• 論文対話システムHCI2023/12/1

  AsyncMLD: 対話推薦システムのための非同期マルチLLMフレームワーク

  ロボットの発話中にデータベース検索を並行して行うことで、応答生成と意図理解を非同期に処理し、対話システムの応答速度と効率を向上させるフレームワークを提案した。

  原題: AsyncMLD: Asynchronous Multi-LLM Framework for Dialogue Recommendation System ／ Naoki Yoshimaru, Motoharu Okuma, Takamasa Iio 他

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