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: 2023/9/1 / 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 →- 論文マニピュレーションロボティクス
ハイドラハンド:精密把持とパワー把持を切り替えるモード切替型劣駆動グリッパ
1つのモーターでコンプライアントなパワー把持と剛性の高い精密把持を切り替え、油圧アクチュエータで適応的に把持する4指2アクチュエータの劣駆動グリッパを開発した。
原題: The Hydra Hand: A Mode-Switching Underactuated Gripper with Precision and Power Grasping Modes / Digby Chappell, Fernando Bello, Petar Kormushev 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
Koopman線形化を用いたデータ駆動型バッチ自己位置推定とSLAM
制御アフィン系をKoopmanリフティングで高次元双線形モデルに変換し、データからモデルを学習してバッチ最適化で自己位置推定とSLAMを行う手法を提案。モデルが不完全な場合に従来法を上回る。
原題: Data-Driven Batch Localization and SLAM Using Koopman Linearization / Zi Cong Guo, Frederike Dümbgen, James R. Forbes 他
日本語で読む → - 論文自動運転画像認識
どこでも運転できるAIの学習
地理的位置に応じて適応する条件付き模倣学習モデルAnyDを提案し、多様な地域の運転データから効率的に学習して自動運転性能を向上させた。
原題: Learning to Drive Anywhere / Ruizhao Zhu, Peng Huang, Eshed Ohn-Bar 他
日本語で読む → - 論文転移学習ロボティクス
ポリシーステッチング:転移可能なロボットポリシーの学習
ロボットとタスクを別々に学習したモジュールを潜在表現で整合させて直接つなぎ合わせ、新しいロボットとタスクの組み合わせにゼロショット・少数ショットで適応できる転移学習フレームワークを提案した。
原題: Policy Stitching: Learning Transferable Robot Policies / Pingcheng Jian, Easop Lee, Zachary Bell 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
マルチモーダル知覚を用いた社会的ロボットナビゲーションの学習に関する研究
大規模実世界データセットを用いて、LiDARとRGBカメラのマルチモーダル知覚による社会的ロボットナビゲーションの学習を、大域・局所計画の両レベルで単一モーダルや従来手法と比較し、人間研究も行った。
原題: A Study on Learning Social Robot Navigation with Multimodal Perception / Bhabaranjan Panigrahi, Amir Hossain Raj, Mohammad Nazeri 他
日本語で読む → - 論文3Dセンシングeess.IV
DREAM-PCD: mmWaveレーダーポイントクラウドの深層再構成と強調
信号処理と深層学習を組み合わせ、鏡面反射損失・低角度分解能・ノイズ干渉という3課題を解決するmmWaveレーダーポイントクラウド再構成フレームワークを提案し、大規模屋内データセットRadarEyesを構築した。
原題: DREAM-PCD: Deep Reconstruction and Enhancement of mmWave Radar Pointcloud / Ruixu Geng, Yadong Li, Dongheng Zhang 他
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
ロボットによるLEGO組み立てのためのシミュレーション支援型模倣学習
人間のLEGO組み立て作業をロボットが観察して学習し、シミュレーションで検証しながら自動で組み立て計画を生成・実行するフレームワークを提案した論文。
原題: Simulation-aided Learning from Demonstration for Robotic LEGO Construction / Ruixuan Liu, Alan Chen, Xusheng Luo 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
論理で歩く:信号時相論理ガイド型モデル予測制御による外乱に頑健な二足歩行
信号時相論理(STL)をモデル予測制御に組み込み、外乱を受けた二足歩行ロボットがタスク仕様を満たしつつロバスト性を最大化する復帰軌道を生成する枠組みを提案した。
原題: Walking-by-Logic: Signal Temporal Logic-Guided Model Predictive Control for Bipedal Locomotion Resilient to External Perturbations / Zhaoyuan Gu, Rongming Guo, William Yates 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーション/sim2realロボティクス
クロスモーダル融合と知識転移によるロバストナビゲーション
教師-生徒蒸留で理想環境の教師からノイズの多いマルチモーダル入力に頑健な生徒を学習し、ナビゲーションの汎化とsim-to-real転移を実現した。
原題: Robust Navigation with Cross-Modal Fusion and Knowledge Transfer / Wenzhe Cai, Guangran Cheng, Lingyue Kong 他
日本語で読む → - 論文ロボット学習ライブラリロボティクス
PyPose v0.6: ロボティクス向け命令型プログラミングインターフェース
ロボット学習のためのオープンソースライブラリPyPoseの設計原則を解説し、Dubinsカーと実機四足歩行ロボットの例でその使いやすさを示した。
原題: PyPose v0.6: The Imperative Programming Interface for Robotics / Zitong Zhan, Xiangfu Li, Qihang Li 他
日本語で読む → - 論文電気空力推進ロボティクス
小型電気空力スラスタにおける地面近接効果の実証研究
イオン風で推力を生む電気空力スラスタについて、地面近接時の推力増加効果を単体および4基アレイで実験的に調べ、最大600%の推力向上を確認した。
原題: Empirical Study of Ground Proximity Effects for Small-scale Electroaerodynamic Thrusters / Grant Nations, C. Luke Nelson, Daniel S. Drew
日本語で読む → - 論文3Dシーングラフロボティクス
ConceptGraphs: 知覚と計画のためのオープンボキャブラリ3Dシーングラフ
2D基盤モデルを多視点統合して3Dシーングラフを構築し、言語プロンプトによる計画タスクを可能にするオープンボキャブラリ表現を提案。
原題: ConceptGraphs: Open-Vocabulary 3D Scene Graphs for Perception and Planning / Qiao Gu, Alihusein Kuwajerwala, Sacha Morin 他
日本語で読む → - 論文モデル予測制御ロボティクス
誤差ダイナミクス回帰を用いた学習モデル予測制御による自動運転レース
物理モデルとデータ駆動の誤差ダイナミクス学習を組み合わせた学習モデル予測制御を提案し、自動運転レースの限界走行性能をシミュレーションと実車で検証した。
原題: Learning Model Predictive Control with Error Dynamics Regression for Autonomous Racing / Haoru Xue, Edward L. Zhu, John M. Dolan 他
日本語で読む → - 論文視覚対応学習画像認識
Doduo: 教師なし意味認識フローによる密な視覚的対応学習
動的なシーンでも画像間の密な対応を教師なしで学習する手法Doduoを提案し、関節推定やゼロショット目標条件付き操作に応用した。
原題: Doduo: Learning Dense Visual Correspondence from Unsupervised Semantic-Aware Flow / Zhenyu Jiang, Hanwen Jiang, Yuke Zhu
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 → - 論文マニピュレーションロボティクス
非ホロノミック移動ロボットによる扱いにくい物体の安定押し操作
非ホロノミック移動ロボットが把持できない物体を安定して押すため、線接触を維持する押し操作をNMPCで計画する手法を提案し、実機で検証した。
原題: Unwieldy Object Delivery with Nonholonomic Mobile Base: A Stable Pushing Approach / Yujie Tang, Hai Zhu, Susan Potters 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
MUTEX: マルチモーダルなタスク指定から統合ポリシーを学習
動画・画像・テキスト・音声など6種類のモダリティで与えられたタスク指示を統合的に理解し、Transformerでクロスモーダル推論を行うポリシー学習手法を提案。
原題: MUTEX: Learning Unified Policies from Multimodal Task Specifications / Rutav Shah, Roberto Martín-Martín, Yuke Zhu
日本語で読む → - 論文制御/SNNロボティクス
進化したスパイキングニューラルネットワークによる自律飛行船のPID制御模倣
進化的アルゴリズムでスパイキングニューラルネットワークを最適化し、PID制御を模倣することで、搭載センサのみで室内飛行船の高度制御を省電力に実現した。
原題: Evolving Spiking Neural Networks to Mimic PID Control for Autonomous Blimps / Tim Burgers, Stein Stroobants, Guido de Croon
日本語で読む → - 論文変形物体マニピュレーションロボティクス
微分可能な物理認識正則化と安全制約による最適制御を用いた自律的な布操作の実現
XPBDに基づく微分可能な布ダイナミクスモデルと物理認識正則化・SDF安全制約を組み合わせ、勾配ベース最適化で安全な布操作軌道を生成し手術ロボットで実証した。
原題: Achieving Autonomous Cloth Manipulation with Optimal Control via Differentiable Physics-Aware Regularization and Safety Constraints / Yutong Zhang, Fei Liu, Xiao Liang 他
日本語で読む → - 論文手術ロボットロボティクス
人間らしい道具と組織の相互作用を伴うロボット楕円切除の生成
外科手術の楕円切除スキルをパラメータ化モデルで学習し、ベイズ最適化により熟練度に応じた切除力特性を再現するロボットシステムを提案した。
原題: Generating robotic elliptical excisions with human-like tool-tissue interactions / Arturas Straizys, Michael Burke, Subramanian Ramamoorthy
日本語で読む → - 論文ヒューマノイド制御ロボティクス
プロンプト・プラン・実行:量子化模倣学習によるLLMベースのヒューマノイド制御
敵対的模倣学習と大規模言語モデルを組み合わせ、単一のポリシーで再利用可能なスキルを学習し、LLMの計画に従ってゼロショットでヒューマノイドロボットを制御するフレームワークを提案した。
原題: Prompt, Plan, Perform: LLM-based Humanoid Control via Quantized Imitation Learning / Jingkai Sun, Qiang Zhang, Yiqun Duan 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
RGBカメラを用いた枝の近接再構成のためのリアルタイム・ハードウェア非依存フレームワーク
RGBカメラをロボットアームに搭載し、樹木の主枝に沿って走査しながら二次枝を検出して3D形状を再構成する手法を提案。主枝4-5mm、二次枝15度の精度を実現し、10cm/sでリアルタイム動作する。
原題: A real-time, hardware agnostic framework for close-up branch reconstruction using RGB data / Alexander You, Aarushi Mehta, Luke Strohbehn 他
日本語で読む → - 論文シーン理解ロボティクス
PAg-NeRF: 農業ロボティクス向けの高速で効率的なエンドツーエンドパノプティック3D表現
ノイズの多いロボットのオドメトリとフレーム間でIDが不整合なパノプティック予測を用いて学習し、一貫したインスタンスIDを持つ3Dパノプティック表現を出力するNeRFベースのシステムを提案。園芸シナリオで評価し、ベースラインより高精度かつ高速・省メモリを実現。
原題: PAg-NeRF: Towards fast and efficient end-to-end panoptic 3D representations for agricultural robotics / Claus Smitt, Michael Halstead, Patrick Zimmer 他
日本語で読む → - 論文探索ロボティクス
地下環境におけるキーフレーム寄与を考慮した分割マップによるトポロジカル探索
LiDARの見通し特性を活かして3D密マップから分割探索領域とトポロジカルマップを生成し、大規模地下環境での探索効率を向上させる手法を提案した。
原題: Topological Exploration using Segmented Map with Keyframe Contribution in Subterranean Environments / Boseong Kim, Hyunki Seong, D. Hyunchul Shim
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
双腕ロボット操作のためのマーカーレス変形線状物体の準静的3Dモデル学習
変形線状物体(DLO)の双腕操作に向け、Transformerベースの3Dモデルとスケーリング手法・データ拡張を提案し、異なる長さのDLOでも高精度に変形を予測できるようにした。
原題: Learning Quasi-Static 3D Models of Markerless Deformable Linear Objects for Bimanual Robotic Manipulation / Piotr Kicki, Michał Bidziński, Krzysztof Walas
日本語で読む → - 論文位置推定ロボティクス
Outram: 三角測量シーングラフと大域的外れ値除去によるワンショット全局位置推定
3Dシーングラフの部分構造を活用し、局所的な対応探索と大域的な外れ値除去を階層的に組み合わせることで、単一のLiDAR点群からロボットの姿勢を高精度に推定する手法を提案した。
原題: Outram: One-shot Global Localization via Triangulated Scene Graph and Global Outlier Pruning / Pengyu Yin, Haozhi Cao, Thien-Minh Nguyen 他
日本語で読む → - 論文故障検出ロボティクス
動的対称性を利用したLSTMによるクアッドロータの故障検出と同定
クアッドロータの動的対称性を利用し、1つのモータの故障データのみで学習したLSTMベースのモデルフリー故障検出・同定手法を提案し、90%以上の精度を達成した。
原題: Neural Network-based Fault Detection and Identification for Quadrotors using Dynamic Symmetry / Kunal Garg, Chuchu Fan
日本語で読む → - 論文人体姿勢推定画像認識
GloPro: 実環境における大域的整合性と不確かさを考慮した3D人体姿勢推定・追跡
視覚情報と学習済み運動モデルを融合し、形状・姿勢・ルート姿勢を含む3Dボディメッシュの不確かさ分布をリアルタイムで予測するフレームワークを提案。遮蔽があっても世界座標系での軌跡精度で既存手法を大きく上回る。
原題: GloPro: Globally-Consistent Uncertainty-Aware 3D Human Pose Estimation & Tracking in the Wild / Simon Schaefer, Dorian F. Henning, Stefan Leutenegger
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
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