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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: 2023/9/1 ／ 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 →- 論文群制御ロボティクス
異種ロボットチームによる捜索救助のためのマルチロボットタスク割り当てフレームワーク
偵察・タスク割り当て・経路計画を統合し、ロボットの能力や要救助者の要件、過去の実績を考慮してタスクを最適配分する枠組みを提案し、既存手法より97%の性能向上を達成した。
原題: A Multi-Robot Task Assignment Framework for Search and Rescue with Heterogeneous Teams ／ Hamid Osooli, Paul Robinette, Kshitij Jerath 他
日本語で読む → - 論文軌道予測ロボティクス
ハイブリッド軌道予測モデルを用いた高インタラクティブ交通シナリオの認識
画像ベース(CNN)とグラフベース(GNN)を組み合わせた模倣学習による軌道予測モデルを構築し、ソーシャル情報を扱うサブネットワークの活性度を交通シーンのインタラクティブ性の指標として提案した。
原題: Utilizing Hybrid Trajectory Prediction Models to Recognize Highly Interactive Traffic Scenarios ／ Maximilian Zipfl, Sven Spickermann, J. Marius Zöllner
日本語で読む → - 論文自律探索ロボティクス
GVD-Exploration: 高速な一般化ボロノイ図抽出に基づく効率的な自律ロボット探索フレームワーク
環境の一般化ボロノイ図をニューラルネットでリアルタイム生成し、フロンティア抽出の高速化と多選択戦略でロボット探索を効率化する手法を提案した。
原題: GVD-Exploration: An Efficient Autonomous Robot Exploration Framework Based on Fast Generalized Voronoi Diagram Extraction ／ Dingfeng Chen, Anxing Xiao, Meiyuan Zou 他
日本語で読む → - 論文モジュール型ロボット設計ロボティクス
多目的ブラックボックス最適化に基づく日常支援モジュール型ロボットの設計
再構成可能なアクチュエータモジュールとブラックボックス最適化を用いて、ユーザーやタスクに合わせた日常支援ロボットを自動設計する手法を提案した。
原題: Daily Assistive Modular Robot Design Based on Multi-Objective Black-Box Optimization ／ Kento Kawaharazuka, Tasuku Makabe, Kei Okada 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
人間とロボットのインタラクションにおけるロボットマニピュレーション手法のレビュー
人間とロボットの協働におけるロボットマニピュレーションについて、強化学習と模倣学習を中心に近年の自律的・適応的学習アルゴリズムを概観し、その特徴と課題を比較したレビュー論文。
原題: A Review on Robot Manipulation Methods in Human-Robot Interactions ／ Haoxu Zhang, Parham M. Kebria, Shady Mohamed 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
人間支援型言語プランナーによる生涯ロボット学習
LLMベースのプランナーが新しいスキルを問い合わせ、人間の支援を受けてロボットに効率的に教え込み、獲得したスキルを将来のタスクで再利用できる生涯学習フレームワークを提案した。
原題: Lifelong Robot Learning with Human Assisted Language Planners ／ Meenal Parakh, Alisha Fong, Anthony Simeonov 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 → - 論文歩行者行動データセット画像認識
TBD歩行者データセット：豊富でポータブルな大規模自然歩行者データの収集
歩行者行動研究向けに、ポータブルな収集システムと半自動ラベリングパイプラインを開発し、人間検証済みの大規模歩行者データセットを構築した。
原題: TBD Pedestrian Data Collection: Towards Rich, Portable, and Large-Scale Natural Pedestrian Data ／ Allan Wang, Daisuke Sato, Yasser Corzo 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
充電しながら学ぶ：深層強化学習によるUAVの被覆経路計画
バッテリー制約のあるUAVが充電を挟みながらエリア全体を効率的にカバーする経路を、PPOベースの深層強化学習で計画する手法を提案した。
原題: Learning to Recharge: UAV Coverage Path Planning through Deep Reinforcement Learning ／ Mirco Theile, Harald Bayerlein, Marco Caccamo 他
日本語で読む → - 論文BEV知覚ロボティクス
自動運転のためのマルチカメラBEV知覚
複数カメラ画像からBird's Eye View(BEV)表現を得る手法を、従来のIPMから深層学習ベースの最新手法まで概説したサーベイ。
原題: Multi-camera Bird's Eye View Perception for Autonomous Driving ／ David Unger, Nikhil Gosala, Varun Ravi Kumar 他
日本語で読む → - 論文状態推定ロボティクス
制約付き二段階最適化による状態推定のための共分散学習
ロボット状態推定の誤差共分散行列を、因子グラフ上の制約付き二段階最適化として勾配ベースで学習する手法を提案し、未見軌道での追従精度向上を示した。
原題: Learning Covariances for Estimation with Constrained Bilevel Optimization ／ Mohamad Qadri, Zachary Manchester, Michael Kaess
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
指ごとのマルチエージェントシャドウ報酬による安定したハンド内操作
深層強化学習を用いた多指ハンド内操作において、状態行動占有測度に基づく指ごとのマルチエージェントシャドウ報酬（FMSR）を提案し、隣接エージェント間の情報共有と組み合わせることで、安定かつ高成功率な操作を実現した。
原題: Stable In-hand Manipulation with Finger Specific Multi-agent Shadow Reward ／ Lingfeng Tao, Jiucai Zhang, Xiaoli Zhang
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
自律ロボット群のための予測的フォールトトレランス
ロボット群が故障として顕在化する前に潜在的な不具合を自律検知・解消する予測的アプローチを提案し、性能向上と故障防止を実証した。
原題: Predictive Fault Tolerance for Autonomous Robot Swarms ／ James O'Keeffe, Alan Gregory Millard
日本語で読む → - 論文筋骨格モデルphysics.bio-ph
肩関節制約を考慮した上肢レンチ可到達集合のシミュレーション研究
上肢の筋骨格モデルにおいて、肩関節の脱臼・圧迫制約を組み込むことで、手先で発揮可能な最大レンチ集合と筋協調パターンがどう変化するかをシミュレーションで解析した。
原題: Simulation Study of the Upper-limb Wrench Feasible Set with Glenohumeral Joint Constraints ／ Nasser Rezzoug, Antun Skuric, Vincent Padois 他
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SLAMロボティクス
ObVi-SLAM: 長期的な物体・視覚SLAM
低レベル視覚特徴で短期的なオドメトリを行い、不確かさを考慮した永続物体マップを長期にわたり更新することで、環境変化に頑健な長期SLAMを実現した。
原題: ObVi-SLAM: Long-Term Object-Visual SLAM ／ Amanda Adkins, Taijing Chen, Joydeep Biswas
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 → - 論文状態推定ロボティクス
単一カメラのみで野外のヘビ型ロボットを追跡
単一カメラ映像から微分可能レンダリングとカルマンフィルタを組み合わせ、ヘビ型ロボットの関節角と姿勢を不確かさ付きで推定する手法を提案。
原題: Tracking Snake-like Robots in the Wild Using Only a Single Camera ／ Jingpei Lu, Florian Richter, Shan Lin 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
部分点群を用いたタスク指向型把持の合成
眼手カメラで得た部分点群から、操作中に物体を落とさずタスクに必要な力/モーメントを加えられる把持を選ぶ手法を提案。バウンディングボックス上で把持品質を予測し、アンチポーダル把持を生成する。
原題: Task-Oriented Grasping with Point Cloud Representation of Objects ／ Aditya Patankar, Khiem Phi, Dasharadhan Mahalingam 他
日本語で読む → - 論文イベントベースビジョン画像認識
イベントベースビジョンによる活動小惑星ベンヌからの放出粒子追跡
イベントカメラを用いて小惑星ベンヌからの粒子放出を検出・追跡する手法を提案し、OSIRIS-RExミッションのデータを基にシミュレーションで検証した。
原題: Tracking Particles Ejected From Active Asteroid Bennu With Event-Based Vision ／ Loïc J. Azzalini, Dario Izzo
日本語で読む → - 論文モデルベース強化学習機械学習
RePo: 事後予測可能性の正則化による堅牢なモデルベース強化学習
視覚モデルベース強化学習において、観測から潜在表現への情報流を制約することで背景の乱れに強い表現を学習し、さらに報酬なしのアライメントでテスト時適応を可能にした手法を提案。
原題: RePo: Resilient Model-Based Reinforcement Learning by Regularizing Posterior Predictability ／ Chuning Zhu, Max Simchowitz, Siri Gadipudi 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
未知の3D環境におけるリスクを考慮した移動ロボットナビゲーション
衝突時の車輪が吸収する最大ポテンシャルエネルギーを物理的に解釈可能なリスク関数として定義し、軽微な衝突を含む環境との相互作用を考慮した安全な軌道計画を可能にするナビゲーションフレームワークを提案した。
原題: Risk-Aware Navigation for Mobile Robots in Unknown 3D Environments ／ Elie Randriamiarintsoa, Johann Laconte, Benoit Thuilot 他
日本語で読む → - 論文自動運転/V2Xロボティクス
V2X-Lead: V2X通信統合によるLiDARベースのエンドツーエンド自動運転
LiDARとV2X通信を融合し、深層強化学習で混合交通下の無信号交差点を安全に走行するエンドツーエンド自動運転手法を提案した。
原題: V2X-Lead: LiDAR-based End-to-End Autonomous Driving with Vehicle-to-Everything Communication Integration ／ Zhiyun Deng, Yanjun Shi, Weiming Shen
日本語で読む → - 論文マルチエージェント強化学習ロボティクス
AutoDRIVEエコシステムを用いた協調・競合自律車両のマルチエージェント深層強化学習
AutoDRIVEエコシステム上でNigelとF1TENTHのデジタルツインを構築し、交差点通過の協調問題と対戦型自動運転レースの競合問題をマルチエージェント深層強化学習で訓練・評価した。
原題: Multi-Agent Deep Reinforcement Learning for Cooperative and Competitive Autonomous Vehicles using AutoDRIVE Ecosystem ／ Tanmay Vilas Samak, Chinmay Vilas Samak, Venkat Krovi
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
動作プリミティブ合成による検証可能な学習行動：粒状媒体のすくい取りへの応用
自然言語から学習した動作プリミティブを有向グラフとして合成し、確率的検証が可能なロボット行動を生成する枠組みを構築し、粒状媒体のすくい取りタスクで実機検証した。
原題: Verifiable Learned Behaviors via Motion Primitive Composition: Applications to Scooping of Granular Media ／ Andrew Benton, Eugen Solowjow, Prithvi Akella
日本語で読む → - 論文画像認識画像認識
交通環境向け低解像度画像認識の改良手法
低解像度画像の認識精度を高めるため、二分岐残差ネットワークと中間層特徴の活用、知識蒸留による軽量化を組み合わせた手法を提案した。
原題: An Enhanced Low-Resolution Image Recognition Method for Traffic Environments ／ Zongcai Tan, Zhenhai Gao
日本語で読む → - 論文認識/自動運転画像認識
畳み込みニューラルネットワークによる信号機認識：サーベイ
CNNを用いた信号機認識手法を、データセットとアーキテクチャの観点から体系的に調査し、3つの主要グループに分類して研究動向と課題を整理したサーベイ論文。
原題: Traffic Light Recognition using Convolutional Neural Networks: A Survey ／ Svetlana Pavlitska, Nico Lambing, Ashok Kumar Bangaru 他
日本語で読む → - 論文マルチロボット動作計画ロボティクス
Fast-dRRT*: 産業オートメーション向け高速マルチロボット動作計画
複数産業用ロボットアームの動作計画を高速化するサンプリングベース手法Fast-dRRT*を提案し、衝突検出の効率化とデッドロック回避により従来手法より最大94%速く解を見つける。
原題: Fast-dRRT*: Efficient Multi-Robot Motion Planning for Automated Industrial Manufacturing ／ Andrey Solano, Arne Sieverling, Robert Gieselmann 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
MoDem-V2: 実世界ロボットマニピュレーションのための視覚運動ワールドモデル
モデルベース強化学習とデモンストレーション活用により、環境計測なしの実世界で接触の多い器用なマニピュレーションスキルを直接学習するシステムを開発した。
原題: MoDem-V2: Visuo-Motor World Models for Real-World Robot Manipulation ／ Patrick Lancaster, Nicklas Hansen, Aravind Rajeswaran 他
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