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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: 2023/10/1 ／ arXivを3時間ごとに自動収集

• 論文パラレルマニピュレータロボティクス2023/10/1

  拡張選択行列による次元均一ヤコビアン：パラレルマニピュレータの性能評価と最適化

  並進と回転が混在する自由度を持つパラレルマニピュレータに対し、拡張選択行列を用いて直感的かつ広範に適用可能な次元均一ヤコビアンを導出する手法を提案した。

  原題: Dimensionally Homogeneous Jacobian using Extended Selection Matrix for Performance Evaluation and Optimization of Parallel Manipulators ／ Hassen Nigatu, Doik Kim

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• 論文モデルベース制御機械学習2023/10/1

  クープマン表現の軌道修正

  非線形力学系を潜在空間で線形化するクープマン表現の自己符号化器モデルを検討し、長期予測の課題を明らかにして周期的再符号化という推論時手法を提案した。

  原題: Course Correcting Koopman Representations ／ Mahan Fathi, Clement Gehring, Jonathan Pilault 他

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• 論文VLAロボティクス2023/10/1

  LLMによる運転：説明可能な自動運転のための物体レベルベクトルモダリティの融合

  物体レベルのベクトル数値データを事前学習済みLLMに統合し、運転状況の理解・質問応答・行動生成を行うマルチモーダル運転モデルを提案。10kシナリオからなる16万QAペアのデータセットも構築した。

  原題: Driving with LLMs: Fusing Object-Level Vector Modality for Explainable Autonomous Driving ／ Long Chen, Oleg Sinavski, Jan Hünermann 他

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• 論文キャリブレーションロボティクス2023/10/1

  ビジュアル・イナーシャル・オドメトリを用いたオンライン複数IMUキャリブレーション

  非同期の複数IMUの内部・外部キャリブレーションをオンラインで行う集中型EKFフィルタを提案し、シミュレーションと実験で有効性を検証した。

  原題: Online Multi-IMU Calibration Using Visual-Inertial Odometry ／ Jacob Hartzer, Srikanth Saripalli

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• 論文ロボット設計ロボティクス2023/10/1

  自由形状ロボット設計のための強化学習

  原子ブロックの追加・除去により任意の外部・内部構造を持つ自由形状ロボットを設計する方策勾配法を提案した。

  原題: Reinforcement learning for freeform robot design ／ Muhan Li, David Matthews, Sam Kriegman

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• 論文SLAMロボティクス2023/10/1

  ガウス過程を用いた分散マルチエージェント磁場ノルムSLAM

  屋内でGNSSが使えない環境において、複数エージェントが互いの磁場計測を共有し、集中型と分散型の2つのアルゴリズムで位置ドリフトを補正する磁場SLAMを提案した。

  原題: Distributed multi-agent magnetic field norm SLAM with Gaussian processes ／ Frida Viset, Rudy Helmons, Manon Kok

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• 論文自動運転画像認識2023/10/1

  自動運転における状態認識型模倣学習の限界への対処

  車両状態をトークンとして伝播するマルチステージVision Transformerにより、慣性問題とオフライン・オンライン性能の乖離を改善した模倣学習手法を提案。

  原題: Addressing Limitations of State-Aware Imitation Learning for Autonomous Driving ／ Luca Cultrera, Federico Becattini, Lorenzo Seidenari 他

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• 論文事故シナリオ生成ロボティクス2023/10/1

  追突事故シナリオ生成のための先行車両運動モデリング

  追突事故のシナリオ生成に向けて、先行車両の速度プロファイルを区分線形モデルでパラメータ化し、実データから多変量分布を構築して合成データを生成・検証した研究。

  原題: Modeling Lead-vehicle Kinematics For Rear-end Crash Scenario Generation ／ Jian Wu, Carol Flannagan, Ulrich Sander 他

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• 論文運動計画ロボティクス2023/10/1

  障害物を考慮した局所運動計画のためのニューラルポテンシャル場

  ロボットの姿勢・障害物マップ・フットプリントから微分可能な衝突コストを出力するニューラルネットワークを提案し、MPCに組み込むことで滑らかで安全な局所経路計画を実現した。

  原題: Neural Potential Field for Obstacle-Aware Local Motion Planning ／ Muhammad Alhaddad, Konstantin Mironov, Aleksey Staroverov 他

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• 論文オドメトリロボティクス2023/10/1

  ドップラー情報のみを用いた単一スキャン3D車両オドメトリ

  ドップラー対応距離センサの1回のスキャンから車両の並進・回転運動を推定する手法を提案し、IMUを追加搭載する場合と同等の精度を実現した。

  原題: Doppler-only Single-scan 3D Vehicle Odometry ／ Andres Galeote-Luque, Vladimír Kubelka, Martin Magnusson 他

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• 論文マニピュレーションロボティクス2023/10/1

  ティーンの問題：確率的集合被覆としての効率的な衣類片付け

  散らばった衣類をバスケットに効率よく片付けるため、俯瞰カメラ画像のセグメンテーションと確率的集合被覆定式化を用いて複数衣類の把持位置を選ぶ手法を提案し、ランダム比で最大81%の効率改善を示した。

  原題: The Teenager's Problem: Efficient Garment Decluttering as Probabilistic Set Cover ／ Aviv Adler, Ayah Ahmad, Yulei Qiu 他

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• 論文拡散モデル画像認識2023/10/1

  報酬逆伝播によるテキスト画像拡散モデルの整合

  拡散モデルを下流の報酬関数に合わせるため、ノイズ除去過程を通じて報酬勾配を逆伝播するAlignPropを提案。低ランクアダプタと勾配チェックポイントでメモリを抑え、少ない学習ステップで高い報酬を達成。

  原題: Aligning Text-to-Image Diffusion Models with Reward Backpropagation ／ Mihir Prabhudesai, Anirudh Goyal, Deepak Pathak 他

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• 論文軌道最適化ロボティクス2023/10/1

  ヒルベルト空間埋め込みによる多峰性不確実障害物軌道予測の軌道最適化

  障害物の多峰性軌道予測分布を再生核ヒルベルト空間に埋め込み、確率的制約最適化を分布マッチングとして解くことで、安全な自動運転軌道を効率的に生成する手法を提案した。

  原題: Hilbert Space Embedding-based Trajectory Optimization for Multi-Modal Uncertain Obstacle Trajectory Prediction ／ Basant Sharma, Aditya Sharma, K. Madhava Krishna 他

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• 論文最適制御機械学習2023/10/1

  最適制御学習における陰関数微分の再検討

  非凸・制約付き離散時間最適制御問題の軌道微分を陰関数定理で効率的に計算する新手法を提案し、従来法よりスケーラビリティと数値安定性を改善した。

  原題: Revisiting Implicit Differentiation for Learning Problems in Optimal Control ／ Ming Xu, Timothy Molloy, Stephen Gould

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• 論文SLAM/ナビゲーションロボティクス2023/10/1

  FHT-Map: 再位置推定と経路計画のための特徴ベース階層トポロジカルマップ

  RGBカメラとLiDAR情報を統合し、メインノードとサポートノードからなる階層的トポロジカルマップを構築することで、再位置推定と経路計画の性能を向上させる手法を提案した。

  原題: FHT-Map: Feature-based Hierarchical Topological Map for Relocalization and Path Planning ／ Kun Song, Wenhang Liu, Gaoming Chen 他

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• 論文自己位置推定画像認識2023/10/1

  合成シーングラフを用いたクロスビュー自己位置推定

  生画像の視点不変な見た目特徴と合成画像の視点依存な空間意味特徴をシーングラフに融合し、グラフニューラルネットで圧縮学習・認識するクロスビュー自己位置推定手法を提案。

  原題: Cross-view Self-localization from Synthesized Scene-graphs ／ Ryogo Yamamoto, Kanji Tanaka

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• 論文3D物体検出画像認識2023/10/1

  Anyview: 可変フレーム数に対応する汎用的な屋内3D物体検出

  屋内3D物体検出において、入力フレーム数が可変でも単一モデルで高精度かつ汎用的に検出できるフレームワークAnyViewを提案。

  原題: Anyview: Generalizable Indoor 3D Object Detection with Variable Frames ／ Zhenyu Wu, Xiuwei Xu, Ziwei Wang 他

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• 論文群制御制御2023/10/1

  有向グラフ上のマッチ・アンマッチ外乱を受けるマルチエージェントネットワークのロバスト積分コンセンサス制御

  有向グラフで結合された二重積分系マルチエージェント系に対し、マッチ・アンマッチ外乱下でもコンセンサスと同期を達成する連続積分型ロバスト制御器を提案し、リアプノフ法で安定性を解析した。

  原題: Robust Integral Consensus Control of Multi-Agent Networks Perturbed by Matched and Unmatched Disturbances: The Case of Directed Graphs ／ Jose Guadalupe Romero, David Navarro-Alarcon

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• 論文マニピュレーションロボティクス2023/10/1

  形状補完と把持予測を組み合わせた多指ハンドによる高速で汎用的な把持

  単一視点の深度画像から物体形状を補完し、その形状に基づいて多指ハンドの把持姿勢を高速に予測する深層学習パイプラインを提案し、実機で多様な家庭用品の把持に成功した。

  原題: Combining Shape Completion and Grasp Prediction for Fast and Versatile Grasping with a Multi-Fingered Hand ／ Matthias Humt, Dominik Winkelbauer, Ulrich Hillenbrand 他

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• 論文姿勢推定ロボティクス2023/10/1

  ドローンの飛行中誘導電力伝送における地面効果領域でのモーター電流に基づく姿勢推定のテストベンチ研究

  ドローンの飛行時間延長のため、飛行中に誘導電力伝送を行う際、地面効果領域での精密な飛行制御を目指し、モーター電流のみから高度とピッチ角を同時に推定する手法を提案し、シミュレーションと実験で有効性を検証した。

  原題: Test Bench Study on Attitude Estimation in Ground Effect Region Based on Motor Current for In-Flight Inductive Power Transfer of Drones ／ Kota Fujimoto, Sakahisa Nagai, Nguyen Binh Minh 他

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• 論文SLAMロボティクス2023/10/1

  Open-Structure: SLAMアルゴリズム向け構造ベンチマークデータセット

  SLAMの前処理に依存せず評価できるよう、点・線の計測や対応、共視性因子グラフを直接提供するベンチマークデータセットを構築し、姿勢追跡や最適化モジュールの比較基盤を提案した。

  原題: Open-Structure: Structural Benchmark Dataset for SLAM Algorithms ／ Yanyan Li, Zhao Guo, Ze Yang 他

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• 論文対話型グラウンディングロボティクス2023/10/1

  InViG: 50万件の人間-ロボット対話による対話型視覚的グラウンディングのベンチマーク

  言語の曖昧さを含む対話を通じて対象物体を特定する対話型視覚的グラウンディングのための大規模データセットInViGを構築し、ベースライン手法を提案・評価した。

  原題: InViG: Benchmarking Interactive Visual Grounding with 500K Human-Robot Interactions ／ Hanbo Zhang, Jie Xu, Yuchen Mo 他

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• 論文自動運転評価AI2023/10/1

  人間のリスク認知を取り入れた敵対的運転行動生成による自動運転車評価

  人間のリスク認知を累積プロスペクト理論でモデル化し、強化学習で自動運転車を試す敵対的運転行動を生成する枠組みを提案し、HiL実験で有効性を示した。

  原題: Adversarial Driving Behavior Generation Incorporating Human Risk Cognition for Autonomous Vehicle Evaluation ／ Zhen Liu, Hang Gao, Hao Ma 他

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• 論文模倣学習ロボティクス2023/10/1

  Auto-LfD: 模倣学習の閉ループ化に向けて

  模倣学習（LfD）の汎化性能を自動評価し、ハイパーパラメータを人手なしで最適化する枠組みを提案。DMPとKMPを例に、実機のペグ挿し・押しタスクで有効性を示した。

  原題: Auto-LfD: Towards Closing the Loop for Learning from Demonstrations ／ Shaokang Wu, Yijin Wang, Yanlong Huang

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• 論文自動運転シミュレーションAI2023/10/1

  大規模言語モデルを用いた対話による自動運転シミュレーションシナリオ生成

  大規模言語モデルを活用し、ユーザーが自然言語で対話しながら自動運転シミュレーションのシナリオを生成・修正できるシステムを提案した。

  原題: Dialogue-based generation of self-driving simulation scenarios using Large Language Models ／ Antonio Valerio Miceli-Barone, Alex Lascarides, Craig Innes

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• 論文自己位置推定ロボティクス2023/10/1

  LiDARとWi-Fiの冗長・疎結合統合による自律移動ロボットのロバストなグローバル自己位置推定

  LiDAR記述子とWi-Fiフィンガープリントを組み合わせ、各予測の信頼度を考慮して統合することで、GNSSが使えない環境でもロバストに自己位置を推定するフレームワークを提案した。

  原題: Redundant and Loosely Coupled LiDAR-Wi-Fi Integration for Robust Global Localization in Autonomous Mobile Robotics ／ Nikolaos Stathoulopoulos, Emanuele Pagliari, Luca Davoli 他

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• 論文軌道生成AI2023/10/1

  MMP++：パラメトリック曲線モデルを用いた運動多様体プリミティブ

  運動多様体プリミティブ（MMP）にパラメトリック曲線表現を組み込み、時間・経由点の変調を可能にしたMMP++と、潜在空間の幾何学的歪みを解消するIMMP++を提案し、軌道生成性能を向上させた。

  原題: MMP++: Motion Manifold Primitives with Parametric Curve Models ／ Yonghyeon Lee

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• 論文単眼3次元位置推定ロボティクス2023/10/1

  MonoVisual3DFilter: ヒストグラムフィルタを用いた単眼カメラによるトマトの3次元位置推定

  単眼カメラとヒストグラムフィルタ（ベイズ離散フィルタ）を組み合わせ、トマト植物上のトマトの3次元位置を推定するアルゴリズムを提案し、シミュレーションと実験室環境で評価した。

  原題: MonoVisual3DFilter: 3D tomatoes' localisation with monocular cameras using histogram filters ／ Sandro Costa Magalhães, Filipe Neves dos Santos, António Paulo Moreira 他

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• 論文模倣学習機械学習2023/10/1

  TimewarpVAE: 軌道の時間ワープと表現学習を同時に行う手法

  動的タイムワーピングを組み込んだ微分可能な多様体学習により、軌道の時間変動と空間的潜在因子を同時に学習するTimewarpVAEを提案し、手書きやロボットアームの軌道生成で有効性を示した。

  原題: TimewarpVAE: Simultaneous Time-Warping and Representation Learning of Trajectories ／ Travers Rhodes, Daniel D. Lee

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• 論文歩行機械学習2023/10/1

  すね装着IMUセンサとSVM多クラス分類による歩行相分類

  すねのIMUセンサから得た加速度・ジャイロ・膝角度を特徴量とし、SVM多クラス分類で歩行相を7段階に分類する手法を提案し、約90.3%の精度を達成した。

  原題: SVM based Multiclass Classifier for Gait phase Classification using Shank IMU Sensor ／ Aswadh Khumar G S, Barath Kumar JK

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