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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

• 論文タスク計画ロボティクス2023/10/1

  Cook2LTL: 大規模言語モデルを用いた料理レシピのLTL式への変換

  大規模言語モデルを活用し、インターネット上の料理レシピを線形時相論理（LTL）式に変換して、ロボットが実行可能なプリミティブ動作に接地するシステムを提案。動的キャッシュによりAPI呼び出し・遅延・コストを大幅に削減した。

  原題: Cook2LTL: Translating Cooking Recipes to LTL Formulae using Large Language Models ／ Angelos Mavrogiannis, Christoforos Mavrogiannis, Yiannis Aloimonos

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• 論文状態推定制御2023/10/1

  自律競技ロボットのための拡張カルマンフィルタによる状態推定

  オドメトリ・ランドマーク検出・物理モデルを拡張カルマンフィルタで融合し、メカナム4輪ロボットのシミュレーションで位置・速度推定精度を比較検証した。

  原題: Extended Kalman Filter State Estimation for Autonomous Competition Robots ／ Ethan Kou, Acshi Haggenmiller

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• 論文知覚ロボティクス2023/10/1

  時空間法線を用いた距離データ中の動的物体検出

  点群の時空間法線を計算するだけで動的物体を検出できることを示し、LiDARや深度カメラで従来手法と同等の性能をより簡素な方法で実現した。

  原題: Dynamic Object Detection in Range data using Spatiotemporal Normals ／ Raphael Falque, Cedric Le Gentil, Fouad Sukkar

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• 論文マニピュレーションロボティクス2023/10/1

  CAPGrasp: アプローチ方向制約付き連続生成グリップサンプラー

  特定方向からの把持が求められる場面に対応するため、R^3×SO(2)同変性を持つ6自由度の連続的なアプローチ制約付き生成的把持サンプラーを提案し、少ないサンプルで高い把持成功率を実現した。

  原題: CAPGrasp: An $\mathbb{R}^3\times \text{SO(2)-equivariant}$ Continuous Approach-Constrained Generative Grasp Sampler ／ Zehang Weng, Haofei Lu, Jens Lundell 他

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• 論文医療ロボティクス/ベイズ最適化ロボティクス2023/10/1

  深層カーネルと画像品質推定器を用いたベイズ最適化によるロボット超音波制御の最適化

  ロボット超音波の6次元プローブ制御において、深層カーネルと深層畳み込みニューラルネットワークによる画像品質推定器をベイズ最適化に組み込み、サンプル効率を50%以上向上させた。

  原題: Deep Kernel and Image Quality Estimators for Optimizing Robotic Ultrasound Controller using Bayesian Optimization ／ Deepak Raina, SH Chandrashekhara, Richard Voyles 他

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• 論文自動運転画像認識2023/10/1

  GPT-Driver: GPTで運転を学習する

  大規模言語モデルGPT-3.5を自動運転の動作計画に活用し、軌道計画を言語モデリング問題として再定式化する手法を提案。nuScenesデータセットで有効性と汎化性能、解釈性を示した。

  原題: GPT-Driver: Learning to Drive with GPT ／ Jiageng Mao, Yuxi Qian, Junjie Ye 他

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• 論文群制御ロボティクス2023/10/1

  D2M2N: 複数ロボットのための分散型微分可能メモリ活用マッピングとナビゲーション

  過去の観測を記憶する微分可能な分散型アーキテクチャを提案し、複数ロボットの複雑なマッピングとナビゲーションで従来手法を大きく上回る性能を示した。

  原題: D2M2N: Decentralized Differentiable Memory-Enabled Mapping and Navigation for Multiple Robots ／ Md Ishat-E-Rabban, Pratap Tokekar

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• 論文自動運転ロボティクス2023/10/1

  方策勾配法と安全制御を組み合わせた自動運転

  深層決定論的方策勾配法(DDPG)で自動運転を学習し、人工ポテンシャル場による衝突回避制御を組み合わせることで、安全性を保ちながら多様な状況に対応する手法を提案した。

  原題: Combining Policy Gradient and Safety-Based Control for Autonomous Driving ／ Xi Xiong, Lu Liu

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• 論文3D物体検出画像認識2023/10/1

  CoBEV: 奥行きと高さの相補性を活用した路側3D物体検出の高度化

  路側カメラの単眼3D物体検出において、奥行き特徴の幾何情報と高さ特徴の意味情報を相補的に融合するCoBEVを提案し、BEV表現を構築して検出精度とロバスト性を向上させた。

  原題: CoBEV: Elevating Roadside 3D Object Detection with Depth and Height Complementarity ／ Hao Shi, Chengshan Pang, Jiaming Zhang 他

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• 論文レーダーオドメトリロボティクス2023/10/1

  レーダーオドメトリの進展

  レーダー信号を用いた自己位置推定の精度と信頼性を高めるため、フィルタリングやスキャン登録などの処理を改良したパイプラインを提案し、主要データセットで評価した。

  原題: Advancements in Radar Odometry ／ Matteo Frosi, Mirko Usuelli, Matteo Matteucci

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• 論文歩行ロボティクス2023/10/1

  低次元モデルによるマルチドメイン歩行

  人間の多様な歩行をハイブリッド力学系として捉え、マルチドメイン線形倒立振子モデルを構築し、二足歩行ロボットCassieで速度追従や外乱回復を実現した。

  原題: Multi-Domain Walking with Reduced-Order Models of Locomotion ／ Min Dai, Jaemin Lee, Aaron D. Ames

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• 論文触覚ロボティクス2023/10/1

  MimicTouch: 人間の触覚デモンストレーションを活用した接触の多いマニピュレーション

  人間が手で行う触覚に基づく操作をマルチモーダルに計測し、模倣学習とオンライン残差強化学習でロボットグリッパに転移する枠組みを提案した。

  原題: MimicTouch: Leveraging Multi-modal Human Tactile Demonstrations for Contact-rich Manipulation ／ Kelin Yu, Yunhai Han, Qixian Wang 他

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• 論文水中SLAM/ソナー画像認識2023/10/1

  SONIC: 姿勢教師あり学習によるソナー画像対応付け

  水中SLAMのためのソナー画像対応付け手法SONICを提案し、視点変化に頑健な特徴対応を姿勢教師あり学習で実現した。

  原題: SONIC: Sonar Image Correspondence using Pose Supervised Learning for Imaging Sonars ／ Samiran Gode, Akshay Hinduja, Michael Kaess

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• 論文自動運転ロボティクス2023/10/1

  BEVGPT：自動運転の予測・意思決定・計画のための生成型事前学習大規模モデル

  鳥瞰図画像のみを入力とし、運転シーンの予測・意思決定・軌道計画を統合した生成型事前学習モデルを提案し、従来手法を上回る性能を示した。

  原題: BEVGPT: Generative Pre-trained Large Model for Autonomous Driving Prediction, Decision-Making, and Planning ／ Pengqin Wang, Meixin Zhu, Hongliang Lu 他

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• 論文オフライン強化学習機械学習2023/10/1

  オフライン強化学習と模倣学習のためのガイド付きデータ拡張

  人間が「タスク進捗」を判定して拡張候補を選別するガイド付きデータ拡張(GuDA)を提案し、少数の初期データからオフラインRL・模倣学習で有効な方策を学習できることをロボットサッカーやD4RL等で示した。

  原題: Guided Data Augmentation for Offline Reinforcement Learning and Imitation Learning ／ Nicholas E. Corrado, Yuxiao Qu, John U. Balis 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

  狭所把持のための3機能モードを備えた単一モータ駆動ロボットグリッパ

  1つのモータで把持・指曲げ・引き込みの3モードを切り替え、把持物体を手先内で回転・移動させることで狭い空間でも把持できるグリッパを開発した。

  原題: Single-Motor Robotic Gripper With Three Functional Modes for Grasping in Confined Spaces ／ Toshihiro Nishimura, Tetsuyou Watanabe

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• 論文ヒューマンロボットインタラクションロボティクス2023/10/1

  Ravestate：因果特異性に導かれた対話ポリシーの分散合成

  ルールベースの対話ポリシー設計にベイズ的な因果経路自己情報量を導入し、テキスト・音声・視覚シナリオでのユーザー研究でその有効性を示した。

  原題: Ravestate: Distributed Composition of a Causal-Specificity-Guided Interaction Policy ／ Joseph Birkner, Andreas Dolp, Negin Karimi 他

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• 論文群制御ロボティクス2023/10/1

  分散型マルチロボットの探索・情報獲得・合意のための統合フレームワーク

  ロボットチームの探索・情報獲得・合意形成を単一のファクターグラフとして統合し、ガウシアンベリーフプロパゲーションで分散推論する手法を提案。

  原題: A Distributed Multi-Robot Framework for Exploration, Information Acquisition and Consensus ／ Aalok Patwardhan, Andrew J. Davison

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• 論文3D検出画像認識2023/10/1

  見えるものだけを検出する：3D検出における物体稠密化の改善

  LiDAR点群の物体補完において、可視部分のみをメッシュ変形で稠密化する検出器非依存の手法を提案し、従来の全体形状補完より高精度かつ少ない予測点で3D検出性能を向上させた。

  原題: What You See Is What You Detect: Towards better Object Densification in 3D detection ／ Tianran Liu, Zeping Zhang, Morteza Mousa Pasandi 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

  パラメータ化された操作プリミティブによる環境を利用した器用さの学習

  環境と物体の接触を利用して物体の姿勢を能動的に変え、把持可能な状態を作り出す階層強化学習手法を提案し、実機で98%の成功率を達成した。

  原題: Learning Extrinsic Dexterity with Parameterized Manipulation Primitives ／ Shih-Min Yang, Martin Magnusson, Johannes A. Stork 他

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• 論文安全制御ロボティクス2023/10/1

  動的な楕円環境における多角形ロボットの安全安定化制御

  多角形ロボットと楕円形障害物の距離を解析的に計算し、制御バリア関数（CBF）を用いて動的環境での安全なナビゲーションを実現する手法を提案した。

  原題: Safe Stabilizing Control for Polygonal Robots in Dynamic Elliptical Environments ／ Kehan Long, Khoa Tran, Melvin Leok 他

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• 論文視覚追従ロボティクス2023/10/1

  基盤モデルとクアッドロータ制御を統合したカテゴリに依存しない視覚追従

  基盤モデルによる汎用物体検出・追従とモデルフリー制御を組み合わせ、機体カメラとIMUのみで多様な環境でのクアッドロータ視覚追従を実現した。

  原題: Unifying Foundation Models with Quadrotor Control for Visual Tracking Beyond Object Categories ／ Alessandro Saviolo, Pratyaksh Rao, Vivek Radhakrishnan 他

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• 論文軌道予測ロボティクス2023/10/1

  協調情報を活用したグラフベース軌道予測

  自動運転向けに、車車間通信などで得られる協調情報を組み込んだグラフニューラルネットワークによる軌道予測手法を提案し、協調情報がある場合に性能が大幅に向上することを示した。

  原題: Graph-based Trajectory Prediction with Cooperative Information ／ Jan Strohbeck, Sebastian Maschke, Max Mertens 他

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• 論文VLA機械学習2023/10/1

  大規模言語モデルによるロボットスキルの条件付き組み合わせ

  自然言語で記述されたスキルをLLMが組み合わせてロボットを操作するベンチマーク「Language-World」と、実演で高レベル計画を微調整する手法PCBCを提案した。

  原題: Conditionally Combining Robot Skills using Large Language Models ／ K. R. Zentner, Ryan Julian, Brian Ichter 他

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• 論文自動運転/HDマップロボティクス2023/10/1

  PolyMerge: ポリラインを活用した動的HDマップ更新技術

  車載センサデータからVectorMapNetで道路オブジェクトを検出し、PolyMergeで既存インスタンスと統合することで、事前記録なしにHDマップを継続的に生成・更新する手法を提案。

  原題: PolyMerge: A Novel Technique aimed at Dynamic HD Map Updates Leveraging Polylines ／ Mohamed Sayed, Stepan Perminov, Dzmitry Tsetserukou

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• 論文ナビゲーションロボティクス2023/10/1

  POVNav: パレート最適なマップレス視覚ナビゲータ

  単眼カメラ画像から周囲の走行可能領域を局所表現し、パレート最適なサブゴール選択と視覚サーボ制御で地図なしに自律走行するフレームワークを提案。

  原題: POVNav: A Pareto-Optimal Mapless Visual Navigator ／ Durgakant Pushp, Zheng Chen, Chaomin Luo 他

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• 論文透明物体認識ロボティクス2023/10/1

  単眼深度補完を事前情報としたエピポーラ誘導オプティカルフローによる卓上透明シーンの再構成

  単眼のセグメンテーションと深度補完で透明物体の形状事前分布を得た後、エピポーラ誘導オプティカルフローで複数視点の情報を統合し、透明物体を3D再構成する手法を提案した。

  原題: Tabletop Transparent Scene Reconstruction via Epipolar-Guided Optical Flow with Monocular Depth Completion Prior ／ Xiaotong Chen, Zheming Zhou, Zhuo Deng 他

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• 論文模倣学習ロボティクス2023/10/1

  自動割引スケジューリングによる観察からの模倣学習

  観察のみからの模倣学習(ILfO)において、進捗依存タスクで初期行動の学習が妨げられる問題を解決するため、訓練中に割引率を適応的に変化させる自動割引スケジューリング(ADS)を提案し、Meta-Worldの9タスクで最先端手法を上回る性能を示した。

  原題: Imitation Learning from Observation with Automatic Discount Scheduling ／ Yuyang Liu, Weijun Dong, Yingdong Hu 他

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• 論文衝突検出ロボティクス2023/10/1

  可変剛性アクチュエータを備えたロボットのためのMAD-CNNによる堅牢な衝突検出

  可変剛性アクチュエータ搭載ロボット向けに、注意機構と拡張畳み込みを組み合わせたMAD-CNNを提案し、短時間の学習データで様々な剛性条件での衝突を高感度かつ低遅延で検出できることを示した。

  原題: Robust Collision Detection for Robots with Variable Stiffness Actuation by Using MAD-CNN: Modularized-Attention-Dilated Convolutional Neural Network ／ Zhenwei Niu, Lyes Saad Saoud, Irfan Hussain

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• 論文子どもとロボットの相互作用ロボティクス2023/10/1

  年齢に適したロボット設計：実環境での子どもとロボットの相互作用における粘り強さのスタイルとロボットの予期しない行動の研究

  美術館と学校での読み聞かせワークショップで、ロボットの予期しない行動が6〜12歳の子どもの反応にどう影響するかを観察し、年齢に応じた社会性ロボット設計の指針を提案した。

  原題: Age-Appropriate Robot Design: In-The-Wild Child-Robot Interaction Studies of Perseverance Styles and Robot's Unexpected Behavior ／ Alicja Wróbel, Karolina Źróbek, Marie-Monique Schaper 他

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