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: 2023/11/1 ／ arXivを3時間ごとに自動収集
📖 UMIデバイス・カタログ(日本語版)UMI式データ収集デバイスと主要データセットを日本語で俯瞰 →- 論文農業ロボティクスロボティクス
商業果樹園におけるリンゴのロボット受粉
商業用マニピュレータと視覚システム、花粉噴霧ノズルを組み合わせ、リンゴの花を対象に精密な人工受粉を行うロボットシステムを開発した。2023年には花の91%を検出し、対象花の84%を受粉、サイクルタイムを4.8秒に短縮した。
原題: Robotic Pollination of Apples in Commercial Orchards ／ Ranjan Sapkota, Dawood Ahmed, Salik Ram Khanal 他
日本語で読む → - 論文人間ロボットインタラクションロボティクス
BUSSARD：自律ロボットの意思決定のための社会的状況理解の向上
オフィスでの社会的文脈を分類するため、テレビドラマのオフィス場面を意味的に注釈付けした動画データセットを構築し、ロボットの適切な行動選択を支援する。
原題: BUSSARD -- Better Understanding Social Situations for Autonomous Robot Decision-Making ／ Stefan Schiffer, Astrid Rosenthal-von der Pütten, Bastian Leibe
日本語で読む → - 論文知識グラフAI
身体性AIのためのシーン駆動型マルチモーダル知識グラフ構築
屋内ロボットの操作・移動タスク向けに、従来の知識工学と大規模言語モデルを組み合わせてシーン知識を注入するマルチモーダル知識グラフ(ManipMob-MMKG)を構築し、身体性タスクの性能向上を示した論文。
原題: Scene-Driven Multimodal Knowledge Graph Construction for Embodied AI ／ Song Yaoxian, Sun Penglei, Liu Haoyu 他
日本語で読む → - 論文知覚・地形認識画像認識
不整地のためのマルチ解像度平面領域抽出
不整地の点群から平面領域を抽出するため、点ごとの分類とoctreeを用いたマルチ解像度手法を提案し、35FPS以上のリアルタイム性能を実現した。
原題: Multi-Resolution Planar Region Extraction for Uneven Terrains ／ Yinghan Sun, Linfang Zheng, Hua Chen 他
日本語で読む → - 論文UAVリモートセンシング画像認識
UAV画像リモートセンシングによる窓の自動検出と計数
UAVの搭載カメラとセンサデータを用いた2段階のコンピュータビジョン手法により、建物の窓を自動検出・計数するシステムを提案した。
原題: Automated Detection and Counting of Windows using UAV Imagery based Remote Sensing ／ Dhruv Patel, Shivani Chepuri, Sarvesh Thakur 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
FViT-Grasp: 高速ビジョントランスフォーマーを用いた物体把持
Fast Vision Transformer(FViT)を活用し、ロボットが物体を把持するための最適な把持点を高速かつ高精度に推定する手法を提案した研究。
原題: FViT-Grasp: Grasping Objects With Using Fast Vision Transformers ／ Arda Sarp Yenicesu, Berk Cicek, Ozgur S. Oguz
日本語で読む → - 論文sim2real画像認識
生産環境におけるSim2Realギャップを埋める合成データ生成
生産環境の部品・組立品を対象に、合成データ生成手順とその組み合わせを評価し、実画像での精度を最大15%改善してSim2Realギャップを縮小した。
原題: Synthetic Data Generation for Bridging Sim2Real Gap in a Production Environment ／ Parth Rawal, Mrunal Sompura, Wolfgang Hintze
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
深層学習によるエンドツーエンド自動運転：系統的レビュー
センサ入力から直接制御信号や軌道を出力するエンドツーエンド自動運転の機械学習手法を体系的にレビューし、分類・研究動向・課題と今後の方向性を整理した。
原題: End-to-end Autonomous Driving using Deep Learning: A Systematic Review ／ Apoorv Singh
日本語で読む → - 論文土工/自律建設ロボティクス
CraterGrader：月面サイト整備・土工のための自律ロボット地形操作
月面環境での自律的な土工・整地を実現するシステムCraterGraderを提案し、オンライン知覚による動的地形マッピング、最適化ベースの輸送計画、GPS不要の自己位置推定、走行と工具制御の統合により、月類似環境で高精度な整地を実証した。
原題: CraterGrader: Autonomous Robotic Terrain Manipulation for Lunar Site Preparation and Earthmoving ／ Ryan Lee, Benjamin Younes, Alexander Pletta 他
日本語で読む → - 論文人間ロボット協調ロボティクス
人間とロボットの協調のためのマルチエージェント戦略説明
マルチエージェントプランナーを用いて、戦略に条件づけられたランドマーク状態から視覚的・テキスト的な戦略説明を生成し、ユーザーがロボットの協調方針を理解しやすくする手法を提案した。
原題: Multi-Agent Strategy Explanations for Human-Robot Collaboration ／ Ravi Pandya, Michelle Zhao, Changliu Liu 他
日本語で読む → - 論文VTOL制御
ロータ推力と受動関節のみでロータを傾けるVTOL航空機の設計と制御
4つのロータと機体を受動関節で連結し、ロータ推力だけでロータの傾きを制御する新しいVTOL UAVを設計し、その動力学モデルと制御器を提案してシミュレーションで検証した。
原題: Design and Control of a VTOL Aerial Vehicle Tilting its Rotors Only with Rotor Thrusts and a Passive Joint ／ Takumi Ito, Riku Funada, Mitsuji Sampei
日本語で読む → - 論文生成モデル機械学習
ガイド付きフローによる生成モデリングと意思決定
Flow Matchingに分類器なしガイダンスを統合したGuided Flowsを提案し、条件付き画像生成や音声合成、オフライン強化学習の計画生成で高性能と高速化を実現した。
原題: Guided Flows for Generative Modeling and Decision Making ／ Qinqing Zheng, Matt Le, Neta Shaul 他
日本語で読む → - 論文制御/海洋ロボットロボティクス
SINDyベースのオンライン動的モデル更新を用いたUSVの安定性制御
Koopman理論に基づき、SINDyでUSVの非線形ダイナミクスを高次元線形モデルに変換し、オンライン誤差学習で動的に再構成。CLF-CBF-QPで追従制御精度を向上させるデータ駆動型制御手法を提案。
原題: Stability control for USVs with SINDY-based online dynamic model update ／ Zong Chen
日本語で読む → - 論文BCI/ロボットインターフェースロボティクス
NOIR: 脳信号で操作する日常活動支援ロボット
脳波(EEG)で意図する物体と行動を伝え、ロボットが料理・掃除など20種類の日常家事を実行するブレイン・ロボットインターフェースを開発した。
原題: NOIR: Neural Signal Operated Intelligent Robots for Everyday Activities ／ Ruohan Zhang, Sharon Lee, Minjune Hwang 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
REAL: 大規模言語モデルを用いた自律飛行ロボットのレジリエンスと適応
大規模言語モデルをマルチロータのミッション計画と制御ループに組み込み、未知の状況へのレジリエンスと適応性を高める手法を提案し、実機実験で位置追従誤差の低減を示した。
原題: REAL: Resilience and Adaptation using Large Language Models on Autonomous Aerial Robots ／ Andrea Tagliabue, Kota Kondo, Tong Zhao 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーション画像認識
UGG: 統合的生成的把持
物体点群と手パラメータ空間で動作する拡散ベースの器用把持生成モデルを提案し、接触点の新表現と軽量判別器を組み合わせて多様性と成功率を両立させた。
原題: UGG: Unified Generative Grasping ／ Jiaxin Lu, Hao Kang, Haoxiang Li 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
Adv3D: 閉ループシミュレーションによる安全上重要な3D物体の生成
自動運転車の評価のため、実世界シナリオを閉ループセンサシミュレーションで再現し、車両形状を低次元表現で最適化して自律システムの知覚・予測・計画を失敗させる敵対的形状を生成するフレームワークを提案。
原題: Adv3D: Generating Safety-Critical 3D Objects through Closed-Loop Simulation ／ Jay Sarva, Jingkang Wang, James Tu 他
日本語で読む → - 論文テレオペレーションロボティクス
直感的テレオペレーションによるロボットスキル学習のブートストラップ：初期実現可能性検討
直感的なテレオペレーション装置（da Vinci Research Kit）を用いて高品質な人間のデモンストレーションを効率的に収集し、データ駆動型のロボットスキル学習を可能にするシステムdS4Dを提案し、その有効性と初期実現可能性を検証した。
原題: Bootstrapping Robotic Skill Learning With Intuitive Teleoperation: Initial Feasibility Study ／ Xiangyu Chu, Yunxi Tang, Lam Him Kwok 他
日本語で読む → - 論文キャリブレーションロボティクス
ハンドアイキャリブレーション
ロボットハンドに搭載したセンサとハンドの関係を求めるハンドアイキャリブレーションについて、2つの定式化を提示し、共通の数学的枠組みで解く2手法を開発、安定性解析を行った論文。
原題: Hand-Eye Calibration ／ Radu Horaud, Fadi Dornaika
日本語で読む → - 論文VLA画像認識
GPT-4Vがハンドルを握る：歩行者行動予測における可能性と課題
自動運転向けの歩行者行動予測に視覚言語モデルGPT-4Vをゼロショットで適用し、公開データセットで定量・定性評価した初の研究。
原題: GPT-4V Takes the Wheel: Promises and Challenges for Pedestrian Behavior Prediction ／ Jia Huang, Peng Jiang, Alvika Gautam 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
M2T2: 物体中心のピックアンドプレイスに向けたマルチタスクマスク付きトランスフォーマー
生の点群から接触点と把持姿勢を予測し、多様な低レベル動作を任意物体に対して実行できる単一のトランスフォーマーモデルを提案。大規模合成データで学習し、実機へのゼロショットsim2real転移を達成した。
原題: M2T2: Multi-Task Masked Transformer for Object-centric Pick and Place ／ Wentao Yuan, Adithyavairavan Murali, Arsalan Mousavian 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
不確実環境における自律ロボット経路計画のためのPPUMを用いた後退ホライズン最適化
群衆の時空間パターンを確率的に記憶するPPUMを組み込み、不確実な混雑環境でロボットが安全に経路計画を行う後退ホライズン最適化手法を提案した。
原題: Receding Horizon Optimization with PPUM: An Approach for Autonomous Robot Path Planning in Uncertain Environments ／ Zijian Ge, Jingjing Jiang, Matthew Coombes 他
日本語で読む → - 論文医療ロボティクスロボティクス
EyeLS: ロボット眼科手術における眼内標的への接近のための影誘導型計器着陸システム
ロボット眼科手術において、対象と器具先端の影の位置から相対的な奥行きを推定し、iOCTの走査範囲内に先端を誘導する手法を提案。シミュレータで網膜を損傷せずに浮遊標的と網膜標的への接近に成功した。
原題: EyeLS: Shadow-Guided Instrument Landing System for Intraocular Target Approaching in Robotic Eye Surgery ／ Junjie Yang, Zhihao Zhao, Siyuan Shen 他
日本語で読む → - 論文強化学習ロボティクス
中枢運動系に着想を得たロボット制御のための事前学習強化学習
脳の中枢運動系にヒントを得て、外部データに頼らず多様で再利用可能な運動スキルを事前学習する強化学習手法を提案し、複数のロボットの疎報酬タスクで有効性を示した。
原題: A Central Motor System Inspired Pre-training Reinforcement Learning for Robotic Control ／ Pei Zhang, Zhaobo Hua, Jinliang Ding
日本語で読む → - 論文群制御制御
複数対戦型殺人運転手リーチ・アボイドゲーム：追跡包囲関数アプローチ
複数の追跡者と侵入者がいるリーチ・アボイド微分ゲームにおいて、追跡包囲関数を導入し、協調戦略とタスク割り当てを提案した論文。
原題: Multiplayer Homicidal Chauffeur Reach-Avoid Games: A Pursuit Enclosure Function Approach ／ Rui Yan, Xiaoming Duan, Rui Zou 他
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
時相論理仕様に基づく見まね学習の改善
時相論理で記述されたタスク目標をグラフに符号化し、実演者と学習エージェントの振る舞いを評価する指標を導入することで、必要な実演数を大幅に削減しつつ制御方策を学習する手法を提案した。
原題: Signal Temporal Logic-Guided Apprenticeship Learning ／ Aniruddh G. Puranic, Jyotirmoy V. Deshmukh, Stefanos Nikolaidis
日本語で読む → - 論文手術ロボットロボティクス
強化学習と模倣学習による術者中心の眼科手術ロボットアシスタントの実現に向けて
白内障手術の切開工程を対象に、術者の手技を模倣・強化学習で取り込み、術者ごとの好みや技量に適応する画像誘導型の自律ロボットエージェントをシミュレーションで訓練・評価した。
原題: Toward a Surgeon-in-the-Loop Ophthalmic Robotic Apprentice using Reinforcement and Imitation Learning ／ Amr Gomaa, Bilal Mahdy, Niko Kleer 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
LLMによるサービスモバイルロボットのプログラミング：CodeBotlerとRoboEval
自然言語からサービスモバイルロボットのプログラムを生成するツールCodeBotlerと、その評価ベンチマークRoboEvalを提案し、複数のLLMの性能と失敗傾向を分析した。
原題: Deploying and Evaluating LLMs to Program Service Mobile Robots ／ Zichao Hu, Francesca Lucchetti, Claire Schlesinger 他
日本語で読む → - 論文POMDP計画AI
確率的保証と実践による連続POMDP計画における複雑な観測モデルの簡略化
高次元連続観測を持つPOMDP計画において、簡略化観測モデルを用いる際の解品質の確率的保証を与え、オンライン計画中に高コストモデルへアクセスせずに形式的保証を達成する手法を提案した。
原題: Simplifying Complex Observation Models in Continuous POMDP Planning with Probabilistic Guarantees and Practice ／ Idan Lev-Yehudi, Moran Barenboim, Vadim Indelman
日本語で読む → - 論文オンデバイス物体検出画像認識
TinyissimoYOLOによるAI統合スマートグラス上の超効率的なオンデバイス物体検出
小型・低消費電力のスマートグラス向けに、100万パラメータ未満のTinyissimoYOLOネットワーク群とRISC-VプロセッサGAP9を組み合わせ、18FPS・62.9mWで動作する常時オンのオンデバイス物体検出システムを実現した。
原題: Ultra-Efficient On-Device Object Detection on AI-Integrated Smart Glasses with TinyissimoYOLO ／ Julian Moosmann, Pietro Bonazzi, Yawei Li 他
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