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: 2023/10/1 ／ 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 →- 論文センサシミュレーションロボティクス
RadaRays: ハードウェア加速レイトレーシングによる移動ロボット向け回転FMCWレーダーのリアルタイムシミュレーション
ハードウェア加速レイトレーシングを用いて、回転式FMCWレーダーの反射・屈折・散乱をリアルタイムにシミュレーションするソフトウェアを開発し、Gazeboプラグインとして公開した。
原題: RadaRays: Real-time Simulation of Rotating FMCW Radar for Mobile Robotics via Hardware-accelerated Ray Tracing ／ Alexander Mock, Martin Magnusson, Joachim Hertzberg
日本語で読む → - 論文オフライン強化学習AI
合成データによる事前学習がオフライン強化学習を改善する
言語コーパスでなくても、単純な合成データや1ステップマルコフ連鎖で生成したデータによる短時間の事前学習が、Decision TransformerやCQLのオフライン強化学習性能を向上させることを示した。
原題: Pre-training with Synthetic Data Helps Offline Reinforcement Learning ／ Zecheng Wang, Che Wang, Zixuan Dong 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
Knolling Bot：ロボットに人間の「整頓」概念を教える
家庭内の散らかった物を整然と配置する「ノリング」をTransformerによる逐次予測問題として定式化し、多様な物体や主観的な整頓基準に対応できるロボット整頓手法を提案した。
原題: Knolling Bot: Teaching Robots the Human Notion of Tidiness ／ Yuhang Hu, Judah Goldfeder, Zhizhuo Zhang 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
新しい人工ポテンシャル場を用いた自律航行船の衝突回避
調和関数に基づく新しい人工ポテンシャル場を提案し、動的障害物をCOLREGsに従って回避する自律航行船の衝突回避手法を実現した。
原題: Collision Avoidance for Autonomous Surface Vessels using Novel Artificial Potential Fields ／ Aditya Kailas Jadhav, Anantha Raj Pandi, Abhilash Somayajula
日本語で読む → - 論文ソーシャルロボティクスロボティクス
サービス型ペットロボットのデザイン：クィア・女性性・セクシュアリティの側面
クィアや女性性の視点を取り入れたペットロボットBBを設計し、テクノタッチや脆弱性、セクシュアリティを強調した人間-ロボット相互作用への聴衆の知覚を調査した。
原題: Service Pet Robot Design: Queer, Feminine and Sexuality Aspects ／ Anna-Maria Velentza, Antigoni Tsagkaropoulou
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
自動運転車運用中の安全ドライバー注意力の分類
赤外線カメラによる運転者の頭部姿勢と車両知覚システムの環境データを統合し、自動運転中の安全ドライバーの注意力を評価する指標を提案した研究。
原題: Classification of Safety Driver Attention During Autonomous Vehicle Operation ／ Santiago Gerling Konrad, Julie Stephany Berrio, Mao Shan 他
日本語で読む → - 論文グラフ学習ロボティクス
ロボティクスにおけるグラフ学習：サーベイ
ロボティクス応用の観点からグラフニューラルネットワークの基礎・学習法・応用例を体系的にレビューし、知覚・意思決定・制御の統合や今後の課題を整理したサーベイ論文。
原題: Graph learning in robotics: a survey ／ Francesca Pistilli, Giuseppe Averta
日本語で読む → - 論文宇宙機制御/強化学習ロボティクス
RANS: 強化学習ベースの自律航行宇宙機のための高度並列シミュレータ
NVIDIA Isaac Gymを活用し、数千機の宇宙機を並列シミュレーションして強化学習で位置・姿勢・速度制御などのマヌーバタスクを学習できるオープンソースライブラリを開発した。
原題: RANS: Highly-Parallelised Simulator for Reinforcement Learning based Autonomous Navigating Spacecrafts ／ Matteo El-Hariry, Antoine Richard, Miguel Olivares-Mendez
日本語で読む → - 論文自己位置推定画像認識
LocoNeRF: NeRFを用いた局所Structure from Motionによる高精度な自己位置推定
画像データベースの代わりにNeRFモデルを利用して局所的なSfMを行い、ストレージを削減しつつ高精度な視覚的自己位置推定を実現する手法を提案した。
原題: LocoNeRF: A NeRF-based Approach for Local Structure from Motion for Precise Localization ／ Artem Nenashev, Mikhail Kurenkov, Andrei Potapov 他
日本語で読む → - 論文HRIロボティクス
対話言語がロボットに対するユーザー認識に与える影響
チェコ語話者23名を対象に、Pepperロボットが英語とチェコ語で指示を受ける実験を行い、英語話者ロボットの方がより知的と認識されることを示した。
原題: How language of interaction affects the user perception of a robot ／ Barbara Sienkiewicz, Gabriela Sejnova, Paul Gajewski 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
STOPNet: 生産ライン上の透明物体に対するマルチビューベース6自由度吸着検出
RGB画像のみからマルチビューステレオで生産ラインの3Dシーンを再構成し、透明物体を含む6自由度の吸着姿勢をリアルタイムに検出するフレームワークを提案した。
原題: STOPNet: Multiview-based 6-DoF Suction Detection for Transparent Objects on Production Lines ／ Yuxuan Kuang, Qin Han, Danshi Li 他
日本語で読む → - 論文VPRロボティクス
協調的視覚位置認識
複数のロボットが視覚特徴を共有し、類似度正則化情報融合でノイズを抑えつつ位置認識精度を高める協調的VPRフレームワークを提案した。
原題: Collaborative Visual Place Recognition ／ Yiming Li, Zonglin Lyu, Mingxuan Lu 他
日本語で読む → - 論文軌道計画ロボティクス
ベーシススプラインを用いた高速道路シナリオにおける時間最適軌道計画
ベーシススプラインの制御点とブレークポイントを最適化変数に含め、時間連続的な実行可能性を保証しつつ終端多様体へ収束させる非線形最適化手法を提案し、追い越しシナリオで評価した。
原題: Time-Optimal Trajectory Planning in Highway Scenarios using Basis-Spline Parameterization ／ Philip Dorpmüller, Thomas Schmitz, Naveen Bejagam 他
日本語で読む → - 論文システム同定ロボティクス
接触と連続ダイナミクスの同時学習
接触の多い軌道から物体の接触と連続ダイナミクスを同時に学習する手法を提案し、微分可能シミュレーションやエンドツーエンド手法よりデータ効率良く推定できることを示した。
原題: Simultaneous Learning of Contact and Continuous Dynamics ／ Bibit Bianchini, Mathew Halm, Michael Posa
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
複数の操作プリミティブを用いた卓上物体再配置の最適化
ピック&プレースやプッシュなど複数の操作を組み合わせ、長期的な卓上物体の再配置タスクを最適に計画する手法を提案。階層的ベストファースト探索と並列モンテカルロ木探索の2手法を開発し、実機実験で有効性を示した。
原題: Toward Optimal Tabletop Rearrangement with Multiple Manipulation Primitives ／ Baichuan Huang, Xujia Zhang, Jingjin Yu
日本語で読む → - 論文安全強化学習ロボティクス
安全制約を埋め込んだMDPと軌道最適化による強化学習
安全制約をMDPの行動空間に埋め込み、軌道最適化で安全な軌道に変換することで、報酬最大化と安全性の両立を図る強化学習手法を提案し、実機の箱押しタスクで有効性を示した。
原題: Reinforcement Learning in a Safety-Embedded MDP with Trajectory Optimization ／ Fan Yang, Wenxuan Zhou, Zuxin Liu 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
速度制約付きロボット群の仮想チューブ通過における速度・密度計画
仮想チューブ内を進む速度制約付きロボット群に対し、大域情報に基づいて平均前進速度と密度を計画し、狭所通過の安全性と効率を高める手法を提案した。
原題: Speed and Density Planning for a Speed-Constrained Robot Swarm Through a Virtual Tube ／ Wenqi Song, Yan Gao, Quan Quan
日本語で読む → - 論文外骨格制御ロボティクス
TempoNet: 動的テンポラルアテンションによる外骨格制御のための長期膝関節角度予測
Transformerに動的テンポラルアテンションを組み込み、外骨格制御に必要な膝関節角度の長期予測精度を従来モデルより大幅に向上させた研究。
原題: TempoNet: Empowering long-term Knee Joint Angle Prediction with Dynamic Temporal Attention in Exoskeleton Control ／ Lyes Saad Saoud, Irfan Hussain
日本語で読む → - 論文キャリブレーション画像認識
EdgeCalib: 多フレーム重み付きエッジ特徴を用いたLiDAR-カメラの自動ターゲットレスキャリブレーション
LiDARとカメラの外部キャリブレーションを、画像と点群のエッジ特徴を対応付けて自動でオンライン推定する手法を提案し、KITTIで高精度・高ロバスト性を達成した。
原題: EdgeCalib: Multi-Frame Weighted Edge Features for Automatic Targetless LiDAR-Camera Calibration ／ Xingchen Li, Yifan Duan, Beibei Wang 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
一般化座標における離散弾性ロッドを用いた変形可能な線状物体の高精度シミュレーションとパラメータ同定
ロープやケーブルなどの変形可能な線状物体（DLO）を、ロボット物理シミュレータMuJoCo上で高精度かつ高速にシミュレーションする手法を提案し、曲げ・ねじり剛性を同定するパイプラインを開発した。
原題: Accurate Simulation and Parameter Identification of Deformable Linear Objects using Discrete Elastic Rods in Generalized Coordinates ／ Qi Jing Chen, Timothy Bretl, Quang-Cuong Pham
日本語で読む → - 論文マシンビジョン/組立ロボティクス
小型宇宙機の組立工程向け自動マシンビジョン制御システム
小型宇宙機の組立工程を対象に、低解像度カメラと専用の技術マーク処理アルゴリズムを用いて制御・記録を行う自動マシンビジョンシステムを開発した。
原題: Automated machine vision control system for technological nodes assembly process ／ Nikolay Shtabel, Mikhail Saramud, Stepan Tkachev 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーション画像認識
FGPrompt：画像ゴールナビゲーションのための細粒度ゴールプロンプティング
ゴール画像の細粒度特徴をプロンプトとして観測エンコーダに条件付けし、ゴール関連領域に注目させる画像ゴールナビゲーション手法を提案。Gibsonなど3データセットで大幅な性能向上を達成。
原題: FGPrompt: Fine-grained Goal Prompting for Image-goal Navigation ／ Xinyu Sun, Peihao Chen, Jugang Fan 他
日本語で読む → - 論文人間-ロボット相互作用ロボティクス
フォーカスグループインタビューによる人間-ロボット相互作用におけるバイアス経験の検討
公共空間でのソーシャルロボット導入に対する市民のバイアスや多様性を、フォーカスグループインタビューで調査した手法と測定に焦点を当てた研究。
原題: Using Focus Group Interviews to Examine Biased Experiences in Human-Robot-Interaction ／ Lukas Erle, Lara Timm, Carolin Straßmann 他
日本語で読む → - 論文自動運転ナビゲーションロボティクス
言語拡張トポメトリック地図による自動運転ナビゲーション
高精度LiDAR地図を使わず、道路網情報とクラウドソースの言語ランドマークのみを用いて、視覚言語モデルとベイズ推定を組み合わせて自動運転車を目的地まで誘導するシステムを開発した。
原題: ALT-Pilot: Autonomous navigation with Language augmented Topometric maps ／ Mohammad Omama, Pranav Inani, Pranjal Paul 他
日本語で読む → - 論文水中ロボティクスロボティクス
人体計測データ比を用いた水中マルチヒューマンロボット協調のためのダイバー識別
ダイバーの姿勢推定から得られる人体計測データの比率を特徴量として用い、距離や照明条件の変化に頑健なダイバー識別アルゴリズムを提案し、AUV上での実証実験で高精度を達成した。
原題: Diver Identification Using Anthropometric Data Ratios for Underwater Multi-Human-Robot Collaboration ／ Jungseok Hong, Sadman Sakib Enan, Junaed Sattar
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
力覚フィードバックモデルに基づくロボット研磨スキルの適応調整
ロボット研磨作業において、力覚フィードバックモデルを位相変調対角リカレントニューラルネットワーク（PMDRNN）で学習し、動的運動プリミティブ（DMP）と組み合わせてスキルをリアルタイムに適応調整する手法を提案した。
原題: Adaptive Tuning of Robotic Polishing Skills based on Force Feedback Model ／ Yu Wang, Zhouyi Zheng, Chen Chen 他
日本語で読む → - 論文姿勢推定画像認識
Diff-DOPE: 微分可能な深層物体姿勢推定
微分可能レンダリングを用いて、画像と3Dモデルから物体の6DoF姿勢を学習なしで最適化する手法を提案し、姿勢推定データセットで最先端の結果を達成した。
原題: Diff-DOPE: Differentiable Deep Object Pose Estimation ／ Jonathan Tremblay, Bowen Wen, Valts Blukis 他
日本語で読む → - 論文LLM評価自然言語
BioPlanner: 生物学における実験プロトコル計画のためのLLM自動評価
生物学の実験プロトコルを擬似コードに変換し、LLMが高レベル記述から再構成できるかを自動評価する枠組みとデータセットBioProtを提案し、GPT-3/4で検証した。
原題: BioPlanner: Automatic Evaluation of LLMs on Protocol Planning in Biology ／ Odhran O'Donoghue, Aleksandar Shtedritski, John Ginger 他
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクス/ウェアラブルロボティクス
布製空気圧人工筋で駆動するソフト手首エクソスーツ
布製空気圧人工筋を用いた軽量な手首用ソフトエクソスーツを開発し、トルクモデルによる最適設計と軌道制御を実証した。
原題: Soft Wrist Exosuit Actuated by Fabric Pneumatic Artificial Muscles ／ Katalin Schäffer, Yasemin Ozkan-Aydin, Margaret M. Coad
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
ManyQuadrupeds: 多様な四足ロボットのための単一歩行ポリシーの学習
動物の脊髄のリズム生成機構に着想を得て、異なる自由度・形態・質量（2〜200kg）の四足ロボットを単一のポリシーで制御できる歩行学習手法を提案した。
原題: ManyQuadrupeds: Learning a Single Locomotion Policy for Diverse Quadruped Robots ／ Milad Shafiee, Guillaume Bellegarda, Auke Ijspeert
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