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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: 2023/11/1 ／ 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 →- 論文位置推定画像認識
動的重み付きファクタグラフに基づく地理的位置推定
LiDAR検出の情報量に応じて重みを動的に調整するファクタグラフで車両軌跡を推定し、曖昧・検出欠落時にGNSS事前情報へ依存させることで外れ値とずれを抑える手法を提案。
原題: Geo-Localization Based on Dynamically Weighted Factor-Graph ／ Miguel Ángel Muñoz-Bañón, Alejandro Olivas, Edison Velasco-Sánchez 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
制約付き文脈条件付き拡散モデルによる模倣学習
注視点予測でタスク関連領域に集中する拡散モデル方策を提案し、5回のデモから6自由度マニピュレーションを頑健に学習できることを示した。
原題: C3DM: Constrained-Context Conditional Diffusion Models for Imitation Learning ／ Vaibhav Saxena, Yotto Koga, Danfei Xu
日本語で読む → - 論文軌道最適化ロボティクス
Bスプラインと漸進的経路平坦化を用いた自動運転車の安全で効率的な軌道最適化
Bスプライン曲線による自動運転車の軌道計画において、円盤型掃引体積推定と漸進的経路平坦化、および運動力学的制約ペナルティを組み合わせることで、衝突回避と制約充足を両立させる手法を提案した。
原題: Safe and Efficient Trajectory Optimization for Autonomous Vehicles using B-spline with Incremental Path Flattening ／ Jongseo Choi, Hyuntai Chin, Hyunwoo Park 他
日本語で読む → - 論文自律ナビゲーションロボティクス
AdVENTR: 複雑な屋外環境における自律ロボットナビゲーション
不整地や植生のある屋外環境で、車輪型・脚型ロボットが走行できるよう、RGBカメラや3D Lidarなどのセンサデータを用いた学習ベースの知覚・計画アルゴリズムと、シーンに応じて知覚手法を切り替えるシステムを開発し、HuskyとSpotで実証した。
原題: AdVENTR: Autonomous Robot Navigation in Complex Outdoor Environments ／ Kasun Weerakoon, Adarsh Jagan Sathyamoorthy, Mohamed Elnoor 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
残留ガウス過程外乱力モデルに基づくロボット切断方策のsim-to-real転移のための模倣学習
切削力の物理モデルと残留ガウス過程モデルを組み合わせ、実機での微調整なしにシミュレーションで学習したロボット切断方策を実環境へ転移させる手法を提案した。
原題: Imitation learning for sim-to-real transfer of robotic cutting policies based on residual Gaussian process disturbance force model ／ Jamie Hathaway, Rustam Stolkin, Alireza Rastegarpanah
日本語で読む → - 論文空中マニピュレーションロボティクス
過剰駆動型飛行ロボットによる全方位アクティブスライディングを用いた多用途空中超音波非破壊検査技術
過剰駆動型ドローンに全方位スライド可能なEMAT搭載ペイロードを取り付け、壁面を滑りながら多点計測や任意方向のB/Cスキャンによる超音波非破壊検査を行う手法を開発・実証した。
原題: Versatile Airborne Ultrasonic NDT Technologies via Active Omni-Sliding with Over-Actuated Aerial Vehicles ／ Tong Hui, Florian Braun, Nicolas Scheidt 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
跳ぶ前に見よ：ロボット視覚言語計画におけるGPT-4Vの能力を解き明かす
視覚言語モデルを活用し、知覚情報を直接統合して長期的なロボットタスク計画を生成するViLaを提案。実機・シミュレーションで既存のLLMベース計画手法を上回る性能を示した。
原題: Look Before You Leap: Unveiling the Power of GPT-4V in Robotic Vision-Language Planning ／ Yingdong Hu, Fanqi Lin, Tong Zhang 他
日本語で読む → - 論文スペクトル共有ロボティクス
UAV無線メッシュネットワークと地上ネットワーク間のスペクトル共有性能解析
UAVメッシュネットワークと地上ネットワークのスペクトル共有を確率幾何学で解析し、UAVの高度・送信電力・密度などがカバレッジ確率に与える影響を評価した。指向性アンテナによる性能改善と最適高度も導出している。
原題: The Performance Analysis of Spectrum Sharing between UAV enabled Wireless Mesh Networks and Ground Networks ／ Zhiqing Wei, Jialin Zhu, Zijun Guo 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
TWIST: 教師-生徒ワールドモデル蒸留による効率的なSim-to-Real転移
シミュレータの状態情報で教師ワールドモデルを学習し、画像入力の生徒モデルへ蒸留することで、視覚ベースのモデルベースRLを効率的に実機へ転移する手法を提案。
原題: TWIST: Teacher-Student World Model Distillation for Efficient Sim-to-Real Transfer ／ Jun Yamada, Marc Rigter, Jack Collins 他
日本語で読む → - 論文協調SLAMロボティクス
CoVOR-SLAM: 視覚オドメトリと距離計測を用いた協調SLAMによるマルチロボットシステム
ロボット間で姿勢推定値とその不確かさ、距離計測のみを交換することで、視覚特徴の対応付けを不要にし、計算・通信負荷を抑えた協調SLAM手法を提案し、実機実験で検証した。
原題: CoVOR-SLAM: Cooperative SLAM using Visual Odometry and Ranges for Multi-Robot Systems ／ Young-Hee Lee, Chen Zhu, Thomas Wiedemann 他
日本語で読む → - 論文機械学習応用機械学習
シミュレーションと機械学習による地対空ミサイル交戦領域のリアルタイム予測
地対空ミサイルの交戦領域（EZ）を、事前計算したシミュレーションデータで機械学習モデルを訓練してリアルタイムに予測する手法を提案し、複数アルゴリズムを比較評価した。
原題: Real-Time Surface-to-Air Missile Engagement Zone Prediction Using Simulation and Machine Learning ／ Joao P. A. Dantas, Diego Geraldo, Felipe L. L. Medeiros 他
日本語で読む → - 論文6D姿勢推定画像認識
FoundPose: 基盤モデル特徴を用いた未知物体の6D姿勢推定
自己教師あり学習済みのDINOv2特徴を画像とレンダリングテンプレート間でマッチングし、追加学習なしで未知物体の6D姿勢を単一RGB画像から推定する手法を提案。
原題: FoundPose: Unseen Object Pose Estimation with Foundation Features ／ Evin Pınar Örnek, Yann Labbé, Bugra Tekin 他
日本語で読む → - 論文軌道予測画像認識
OSM対HDマップ：軌道予測のための地図表現
自動運転の軌道予測において、高精細地図の代わりにOpenStreetMapを用いる手法を提案し、予測時間を2倍に延ばしつつ競争力のある性能を達成した。
原題: OSM vs HD Maps: Map Representations for Trajectory Prediction ／ Jing-Yan Liao, Parth Doshi, Zihan Zhang 他
日本語で読む → - 論文自動運転/LLMエージェント画像認識
自動運転のための言語エージェント
大規模言語モデルを認知エージェントとして活用し、ツールライブラリ・記憶・推論エンジンを統合した自動運転フレームワークAgent-Driverを提案。nuScenesで従来手法を大幅に上回る性能と解釈性・少数ショット学習能力を示した。
原題: A Language Agent for Autonomous Driving ／ Jiageng Mao, Junjie Ye, Yuxi Qian 他
日本語で読む → - 論文マルチエージェントマッピングロボティクス
微小重力環境における自由飛行ロボットによるマルチエージェント3D地図再構築と変化検出
宇宙ステーション内で自由飛行ロボットが協調して3D環境モデルを構築し、経時的な変化を検出するフレームワークを提案し、ISSでの実データで検証した。
原題: Multi-Agent 3D Map Reconstruction and Change Detection in Microgravity with Free-Flying Robots ／ Holly Dinkel, Julia Di, Jamie Santos 他
日本語で読む → - 論文説明可能AIロボティクス
学習ロボットの何を知る必要があるか：複雑システムの実現アーキテクチャの特定
ロボットやAIの誤解を防ぐため、ユーザーが効果的に使う上で説明が必要なシステムの「実現アーキテクチャ」と、解明すべき誤解「説明対象」を特定する手法を提案した。
原題: What you need to know about a learning robot: Identifying the enabling architecture of complex systems ／ Helen Beierling, Phillip Richter, Mara Brandt 他
日本語で読む → - 論文車線検出画像認識
HDマップは車線検出の汎化器：単一ソースドメイン汎化のための新規生成フレームワーク
HDマップの車線情報から多様な前方視画像を生成し、車線構造と周辺環境に基づくコアセット選択で車線検出モデルの単一ソースドメイン汎化性能を向上させる手法を提案。
原題: HD Maps are Lane Detection Generalizers: A Novel Generative Framework for Single-Source Domain Generalization ／ Daeun Lee, Minhyeok Heo, Jiwon Kim
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
視覚言語基盤モデルをロボット模倣学習に活用するRoboFlamingo
オープンソースの視覚言語モデルOpenFlamingoを基に、単一ステップの視覚言語理解とポリシーヘッドを分離し、模倣学習で微調整するだけでロボット操作を実現するフレームワークを提案。
原題: Vision-Language Foundation Models as Effective Robot Imitators ／ Xinghang Li, Minghuan Liu, Hanbo Zhang 他
日本語で読む → - 論文軌道予測ロボティクス
Social Force GANによる実時間・低計算コストな人間軌道予測
Social Force ModelとGANを組み合わせ、CVAEで目的地学習を強化した人間軌道予測手法SoFGANを提案し、GPUなしでも実時間で高精度な予測が可能なことを示した。
原題: Human motion trajectory prediction using the Social Force Model for real-time and low computational cost applications ／ Oscar Gil, Alberto Sanfeliu
日本語で読む → - 論文移動ロボットロボティクス
欧州月面ローバーシステム：将来の複雑な月ミッションに向けたモジュール式多目的ローバー
欧州のPre-Phase Aプロジェクトで、異なるミッションに対応できるモジュール式月面ローバーシステムを開発し、200kg以上のレゴリスの採掘・輸送、月裏側の天文台建設、南極への科学機器設置、火山史の研究などの多様なタスクを可能にする設計を提案した。
原題: The European Moon Rover System: a modular multipurpose rover for future complex lunar missions ／ Cristina Luna, Manuel Esquer, Jorge Barrientos-Díez 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
トルク制約下におけるn自由度マニピュレータの指数自動調整型耐故障制御
アクチュエータ故障や過大トルクに対応する飽和モデルを組み込み、JAYAアルゴリズムで最適ゲインを自動調整するサブシステムベースの適応制御を提案し、指数安定性を保証した。
原題: Exponential Auto-Tuning Fault-Tolerant Control of N Degrees-of-Freedom Manipulators Subject to Torque Constraints ／ Mehdi Heydari Shahna, Jouni Mattila
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
RoboGen: 生成的シミュレーションによるロボット学習のための無限データの活用
基盤モデルと生成モデルを活用し、タスク・シーン・訓練監督を自動生成する生成的シミュレーションによって、多様なロボットスキルを大規模に学習するエージェントを提案した。
原題: RoboGen: Towards Unleashing Infinite Data for Automated Robot Learning via Generative Simulation ／ Yufei Wang, Zhou Xian, Feng Chen 他
日本語で読む → - 論文強化学習ロボティクス
時相論理タスク仕様に対するミッション駆動型探索による深層強化学習の高速化
LTLで指定された制御目的を満たす方策を深層強化学習で学習する際、オートマトン表現と学習済み環境モデルを用いてミッション達成に寄与しそうな方向へ探索を優先させることで、学習速度を大幅に改善した。
原題: Mission-driven Exploration for Accelerated Deep Reinforcement Learning with Temporal Logic Task Specifications ／ Jun Wang, Hosein Hasanbeig, Kaiyuan Tan 他
日本語で読む → - 論文ロコマニピュレーションロボティクス
重量物の全身ロコマニピュレーションのための階層最適化制御
脚ロボットが腕を使って重量物を操作する際の全身協調を、操作計画・姿勢最適化・MPCを組み合わせた階層最適化で実現し、8kgの荷物運搬やドア操作を実機で示した。
原題: Hierarchical Optimization-based Control for Whole-body Loco-manipulation of Heavy Objects ／ Alberto Rigo, Muqun Hu, Satyandra K. Gupta 他
日本語で読む → - 論文キャリブレーション画像認識
SOAC: 時空間オーバーラップを考慮したNeRFによるマルチセンサキャリブレーション
NeRFを用いて複数センサの共通3次元表現を構築し、センサ間で可視領域が重なる部分のみを利用して時空間キャリブレーションを行う手法を提案。自動運転データセットで既存手法より高精度かつ頑健であることを示した。
原題: SOAC: Spatio-Temporal Overlap-Aware Multi-Sensor Calibration using Neural Radiance Fields ／ Quentin Herau, Nathan Piasco, Moussab Bennehar 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーション画像認識
RFTrans: 透明物体の屈折フローを活用した表面法線推定とマニピュレーション
透明物体の屈折フローを中間表現として用い、RGB-D画像から表面法線を推定し、ロボットによる把持を可能にする手法を提案。シミュレーションで学習し、実世界で83%の把持成功率を達成した。
原題: RFTrans: Leveraging Refractive Flow of Transparent Objects for Surface Normal Estimation and Manipulation ／ Tutian Tang, Jiyu Liu, Jieyi Zhang 他
日本語で読む → - 論文障害物回避ロボティクス
二段階動的障害物回避
RNNで障害物の衝突リスクを推定し、その推定値を強化学習エージェントの観測に組み込む二段階構成により、動的障害物回避の性能を向上させる手法を提案した論文。
原題: Two-step dynamic obstacle avoidance ／ Fabian Hart, Martin Waltz, Ostap Okhrin
日本語で読む → - 論文物体検出・追跡ロボティクス
MOT-DETR: Transformerによる3D単発検出・追跡で農食ロボットの3D表現を構築
畳み込みネットワークとTransformerを組み合わせ、2D・3Dデータを融合して遮蔽に強い3D物体検出・追跡を実現した手法MOT-DETRを提案。
原題: MOT-DETR: 3D Single Shot Detection and Tracking with Transformers to build 3D representations for Agro-Food Robots ／ David Rapado-Rincon, Henk Nap, Katarina Smolenova 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
操作のための定時間動作計画と随時改良
操作ロボットの動作計画において、定時間で初期解を生成しつつ、与えられた時間内で解を反復的に改良する随時改良手法を提案した論文。
原題: Constant-time Motion Planning with Anytime Refinement for Manipulation ／ Itamar Mishani, Hayden Feddock, Maxim Likhachev
日本語で読む → - 論文HRIロボティクス
クィアな人間とロボットのインタラクションにおける信頼
LGBTQIA+の人々をHRIシステムの設計と評価に含める必要性を論じ、被験者プールの多様化・クィア当事者中心の研究・信頼尺度の文脈化という3つのアプローチを提案したポジションペーパー。
原題: Trust in Queer Human-Robot Interaction ／ Raj Korpan
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