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 →- 論文レーダーオドメトリロボティクス
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
日本語で読む → - 論文sim2real機械学習
GenSim: 大規模言語モデルによるロボットシミュレーションタスクの生成
大規模言語モデルを活用して、ロボットシミュレーションの多様なタスクと専門家デモを自動生成する手法を提案し、タスクレベルの汎化性能を大幅に向上させた。
原題: GenSim: Generating Robotic Simulation Tasks via Large Language Models ／ Lirui Wang, Yiyang Ling, Zhecheng Yuan 他
日本語で読む → - 論文群制御cs.MA
時間制約ミッションのためのオンラインタスク生成に対応したマルチロボットタスク割当と経路探索
オンラインで生成されるタスクに素早く対応しつつ、準最適なメイクスパンを保証するマルチロボットのタスク割当・経路探索フレームワークTSOTANを提案した。
原題: Multi-Robot Task Assignment and Path Finding for Time-Sensitive Missions with Online Task Generation ／ David Thorne, Brett T. Lopez
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
不確実性を考慮した非線形MPCとモデルベース強化学習のハイブリッドによるオフロードナビゲーション：予測モデルへのTransformerの応用
オフロード走行において、Transformerを用いた予測モデルと非線形MPC、モデルベース強化学習を組み合わせ、不確実性を考慮しながら動的に速度と操舵を計画する手法を提案した。
原題: Uncertainty-aware hybrid paradigm of nonlinear MPC and model-based RL for offroad navigation: Exploration of transformers in the predictive model ／ Faraz Lotfi, Khalil Virji, Farnoosh Faraji 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
自らのスキルをブートストラップせよ：大規模言語モデルのガイダンスによる新規タスクの学習
LLMのガイダンスのもとで基本スキルを連鎖させ、報酬なしで新たな長期タスクを解けるスキルライブラリを自動構築する手法BOSSを提案。家庭環境での未見タスクのゼロショット実行で既存手法を上回る。
原題: Bootstrap Your Own Skills: Learning to Solve New Tasks with Large Language Model Guidance ／ Jesse Zhang, Jiahui Zhang, Karl Pertsch 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
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
日本語で読む → - 論文安全制御ロボティクス
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
日本語で読む → - 論文視覚追従ロボティクス
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
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
ニューラルセルオートマタによる任意スケール環境生成
品質多様性アルゴリズムでニューラルセルオートマタを訓練し、任意の大きさのマルチロボット環境を生成する手法を提案。最大2350台のロボットでスケーラビリティを実証した。
原題: Arbitrarily Scalable Environment Generators via Neural Cellular Automata ／ Yulun Zhang, Matthew C. Fontaine, Varun Bhatt 他
日本語で読む → - 論文社会ロボティクスロボティクス
社会を意識したロボティクス：テクノロジー強化社会に向けて
ロボットの社会的影響を考慮し、技術と社会科学を融合させた「社会認知ロボティクス」を提唱し、人間中心の設計手法を提案する論文。
原題: Socially Cognizant Robotics for a Technology Enhanced Society ／ Kristin J. Dana, Clinton Andrews, Kostas Bekris 他
日本語で読む → - 論文歩行cs.GR
AdaptNet: 物理ベースキャラクター制御のためのポリシー適応
既存の強化学習ポリシーの潜在空間を二層階層で修正し、歩行スタイルやタスク目標、形態変化など新たな挙動をゼロから学習するより高速に獲得する手法を提案。
原題: AdaptNet: Policy Adaptation for Physics-Based Character Control ／ Pei Xu, Kaixiang Xie, Sheldon Andrews 他
日本語で読む → - 論文オフライン強化学習機械学習
潜在拡散モデルによる効率的な計画
潜在行動空間での拡散モデルを用いた計画手法を提案し、オフライン強化学習における時間的抽象化と効率的な計画を実現した。
原題: Efficient Planning with Latent Diffusion ／ Wenhao Li
日本語で読む → - 論文顔アニメーション画像認識
FDLS：制作品質の制御可能でリターゲット可能な顔パフォーマンスのための深層学習アプローチ
ウェタ・デジタルの顔深層学習ソルバー（FDLS）を提案。粗から細への人間参加型戦略で、顎の動きを先に解き、領域ベースのネットワークで表情を予測し、制作現場で編集可能な高品質な顔アニメーションを実現する。
原題: FDLS: A Deep Learning Approach to Production Quality, Controllable, and Retargetable Facial Performances ／ Wan-Duo Kurt Ma, Muhammad Ghifary, J. P. Lewis 他
日本語で読む → - 論文強化学習機械学習
強化学習のための対照的初期状態バッファ
過去の経験から有益な状態を選んでエージェントの初期状態とし、探索を効率化する手法を提案。四足歩行とドローンレースで性能と収束速度を改善。
原題: Contrastive Initial State Buffer for Reinforcement Learning ／ Nico Messikommer, Yunlong Song, Davide Scaramuzza
日本語で読む → - 論文強化学習機械学習
不完全な対称性に対処する：対称性学習アクター・クリティック拡張
強化学習において、完全でない対称性記述を学習中に適応させるAdaptive Symmetry Learning (ASL)を提案し、四足アリの移動タスクで有効性を示した。
原題: Addressing imperfect symmetry: A novel symmetry-learning actor-critic extension ／ Miguel Abreu, Luis Paulo Reis, Nuno Lau
日本語で読む → - 論文全身マニピュレーションロボティクス
物理的に妥当な全身の手と物体のインタラクション合成
強化学習と物理シミュレーションを用いて、全身の手と物体のインタラクションを物理的に妥当に合成する手法を提案。
原題: Physically Plausible Full-Body Hand-Object Interaction Synthesis ／ Jona Braun, Sammy Christen, Muhammed Kocabas 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
カリキュラムベースのセンサ削減によるシミュレーションから実世界への転移：ハンド内マニピュレーション
強化学習によるハンド内操作のsim2real転移において、非対称アクター・クリティックの特徴量削減を段階的に行うカリキュラム手法を提案し、Allegroハンドの実機タスクで学習効率と性能を向上させた。
原題: Curriculum-based Sensing Reduction in Simulation to Real-World Transfer for In-hand Manipulation ／ Lingfeng Tao, Jiucai Zhang, Qiaojie Zheng 他
日本語で読む → - 論文センサフュージョンロボティクス
測距とIMUの融合による堅牢な屋内自己位置推定
無線測距と低コストIMUを融合し、非ガウス的なマルチパス外乱に対応する非対称ノイズモデルとLM型信頼領域iSAM2を導入して、実オフィス環境で平均約0.3mの高精度な屋内自己位置推定を実現した。
原題: Robust Indoor Localization with Ranging-IMU Fusion ／ Fan Jiang, David Caruso, Ashutosh Dhekne 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
言語埋め込み放射輝度場によるゼロショットのタスク指向把持
CLIPとDINOを活用した3D言語フィールドで物体の部位を特定し、自然言語クエリに応じた把持をゼロショットで実現する手法を提案。
原題: Language Embedded Radiance Fields for Zero-Shot Task-Oriented Grasping ／ Adam Rashid, Satvik Sharma, Chung Min Kim 他
日本語で読む → - 論文ニューロモルフィック計算eess.SP
メムリスタによる微分ニューロモルフィック計算で非構造環境下の知能機械を実現
メムリスタの多状態特性を活かした微分ニューロモルフィック計算により、非構造環境の知覚信号を処理し、物体把持と自動運転で有効性を示した研究。
原題: Intelligent machines work in unstructured environments by differential neuromorphic computing ／ Shengbo Wang, Shuo Gao, Chenyu Tang 他
日本語で読む → - 論文状態推定ロボティクス
距離のみによる軌道推定のための最適な初期化戦略
距離測定のみからロボットの軌道を推定する問題に対し、半正定値計画緩和を用いて高精度な初期姿勢・軌道推定を行う手法を提案し、シミュレーションと実機実験で有効性を示した。
原題: Optimal Initialization Strategies for Range-Only Trajectory Estimation ／ Abhishek Goudar, Frederike Dümbgen, Timothy D. Barfoot 他
日本語で読む → - 論文空中追跡ロボティクス
意図を考慮したロバストで安全な空中追跡プランナ
対象の意図を予測し、急な旋回や減速にも対応できるハイブリッドA*と最適化に基づくドローンの追跡プランナを提案した。
原題: Intention-Aware Planner for Robust and Safe Aerial Tracking ／ Qiuyu Ren, Huan Yu, Jiajun Dai 他
日本語で読む → - 論文視野拡張/NeRF画像認識
NeRF強化アウトペインティングによる忠実な視野拡張
事前撮影画像を事前知識として用い、NeRFで生成した拡張視野画像を学習に使うことで、シーンに忠実な視野外挿モデルを実現した。
原題: NeRF-Enhanced Outpainting for Faithful Field-of-View Extrapolation ／ Rui Yu, Jiachen Liu, Zihan Zhou 他
日本語で読む → - 論文動作予測ロボティクス
CLiFF-LHMP: 空間ダイナミクスパターンを活用した長期人間動作予測
環境ごとの人間の動きパターンを学習したCLiFF-mapを用いて、等速予測をバイアスし長期の人間動作を予測する手法を提案し、公開データセットで50秒先まで45%高精度に予測できることを示した。
原題: CLiFF-LHMP: Using Spatial Dynamics Patterns for Long-Term Human Motion Prediction ／ Yufei Zhu, Andrey Rudenko, Tomasz P. Kucner 他
日本語で読む → - 論文自己位置推定ロボティクス
RaLF: LiDAR地図におけるフローベースのグローバル・メトリックレーダー自己位置推定
レーダースキャンをLiDAR地図上に位置合わせするため、場所認識とメトリック位置推定を同時に学習する深層学習手法を提案し、実走行データで最先端性能と未知環境への汎化を実証した。
原題: RaLF: Flow-based Global and Metric Radar Localization in LiDAR Maps ／ Abhijeet Nayak, Daniele Cattaneo, Abhinav Valada
日本語で読む → - 論文USV/測量ロボティクス
無人水上艇による非航行河川・浅水域の体積モデル構築
無人水上艇でソナーとカメラのデータを収集し、水中と陸上のメッシュを統合して浅い水域の体積モデルを作る実用的手法を提案した。
原題: Using an Uncrewed Surface Vehicle to Create a Volumetric Model of Non-Navigable Rivers and Other Shallow Bodies of Water ／ Jayesh Tripathi, Robin Murphy
日本語で読む → - 論文LiDAR変化検出ロボティクス
風景の変化：移動ロボットのための教師なしLiDAR変化検出
既存の点群地図とライブLiDARスキャンを比較し、ラベルなしでシーン変化を検出するニューラルネットワークRangeNetCDを開発した。
原題: Change of Scenery: Unsupervised LiDAR Change Detection for Mobile Robots ／ Alexander Krawciw, Jordy Sehn, Timothy D. Barfoot
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
制御バリア関数による空中マニピュレータの安全な機動と力の印加
UAVに搭載したロボットアームで外部物体に力を加える際、制御バリア関数と二次計画法を組み合わせたハイブリッド力・運動制御により、安全性を保証する手法を提案した。
原題: Safe Aerial Manipulator Maneuvering and Force Exertion via Control Barrier Functions ／ Dimitris Chaikalis, Vinicius Goncalves, Nikolaos Evangeliou 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
低天井屋内点検のための自律移動マニピュレーション基盤
小型UGVのJackalと6自由度マニピュレータKinova Gen3を組み合わせ、狭く天井の低い屋内環境で自律的な点検作業を行える安定した移動マニピュレーションプラットフォームを構築した。
原題: Mobile Manipulation Platform for Autonomous Indoor Inspections in Low-Clearance Areas ／ Erik Pearson, Paul Szenher, Christine Huang 他
日本語で読む → - 論文アシストロボットロボティクス
6自由度ロボットアームを用いた食事支援ロボットの開発
音声コマンドで操作できる6自由度ロボットアームを使い、腕や手の機能が限られた人が食事を自立して選び食べられるようにする支援ロボットを開発した。
原題: Development of a Feeding Assistive Robot Using a Six Degree of Freedom Robotic Arm ／ Md Esharuzzaman Emu, Samarjith Biswas, Rajendra Shrestha
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