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

• 論文安全制御制御2023/9/1

  安全フィルタ：自律システムにおける安全臨界制御の統一的視点

  自律ロボットの安全制御手法を「安全フィルタ」として統一的に整理し、モデルベースとデータ駆動型の手法を比較・統合する枠組みを提案したレビュー論文。

  原題: The Safety Filter: A Unified View of Safety-Critical Control in Autonomous Systems ／ Kai-Chieh Hsu, Haimin Hu, Jaime Fernández Fisac

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• 論文外骨格/筋力増強ロボティクス2023/9/1

  軟質ウェアラブル生体エレクトロニクスと深層学習を統合した知能型上肢外骨格：感覚フィードバックに基づく意図駆動型筋力増強

  軟質ウェアラブルセンサで筋電信号を取得し、クラウド深層学習で上肢の意図を予測して、軟質空気圧アクチュエータで筋力を増強する外骨格システムを開発した。

  原題: Intelligent upper-limb exoskeleton integrated with soft wearable bioelectronics and deep-learning for human intention-driven strength augmentation based on sensory feedback ／ Jinwoo Lee, Kangkyu Kwon, Ira Soltis 他

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• 論文NeRF画像認識2023/9/1

  Robust e-NeRF: 非一様運動下の疎でノイズの多いイベントからのNeRF

  イベントカメラの非理想性を考慮した生成モデルと正規化損失により、非一様運動下の疎でノイズの多いイベントからでも頑健にNeRFを再構成する手法を提案。

  原題: Robust e-NeRF: NeRF from Sparse & Noisy Events under Non-Uniform Motion ／ Weng Fei Low, Gim Hee Lee

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• 論文視覚オドメトリ画像認識2023/9/1

  XVO: クロスモーダル自己学習による汎用視覚オドメトリ

  YouTubeの多様なドライブ動画を自己学習に活用し、カメラパラメータ不要でスケール付き相対姿勢を推定する汎用単眼視覚オドメトリモデルを提案。音声予測を含むマルチモーダル補助タスクで疑似ラベルのノイズを抑え、KITTIなどで高い汎化性能を示した。

  原題: XVO: Generalized Visual Odometry via Cross-Modal Self-Training ／ Lei Lai, Zhongkai Shangguan, Jimuyang Zhang 他

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• 論文群制御ロボティクス2023/9/1

  UWB測距に基づくマルチロボット相対6自由度姿勢推定誤差の解析

  GNSSやアンカーが使えない環境で、UWB測距によるマルチロボットの相対6自由度姿勢推定誤差を解析し、ノード間距離や高度、タグ配置が精度に与える影響を明らかにした。

  原題: Analysis on Multi-robot Relative 6-DOF Pose Estimation Error Based on UWB Range ／ Xinran Li, Shuaikang Zheng, Pengcheng Zheng 他

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• 論文群制御ロボティクス2023/9/1

  マルチエージェントシステムのための適応的安全学習

  制御バリア関数の係数を強化学習で自動最適化し、他エージェントの多様な挙動に対応しながら安全性を保つ適応的安全学習フレームワークASRLを提案した。

  原題: Learning Adaptive Safety for Multi-Agent Systems ／ Luigi Berducci, Shuo Yang, Rahul Mangharam 他

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• 論文強化学習/報酬設計ロボティクス2023/9/1

  自己洗練型大規模言語モデルによるロボティクス深層強化学習のための報酬関数自動設計

  大規模言語モデルが自然言語入力から初期報酬関数を生成し、その性能評価をフィードバックして自己洗練させることで、手設計に匹敵・凌駕する報酬関数を自動設計するフレームワークを提案。

  原題: Self-Refined Large Language Model as Automated Reward Function Designer for Deep Reinforcement Learning in Robotics ／ Jiayang Song, Zhehua Zhou, Jiawei Liu 他

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• 論文自動運転/認識ロボティクス2023/9/1

  スパースな車載レーダ入力による道路境界推定

  スパースなレーダ点群から道路境界を推定するため、DPMMと平均場変分推論、RANSACを組み合わせた手法を提案し、平均誤差11cm以下を達成した。

  原題: Road Boundary Estimation Using Sparse Automotive Radar Inputs ／ Aaron Kingery, Dezhen Song

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• 論文動作計画ロボティクス2023/9/1

  ベクトル化サンプリングベース計画によるマイクロ秒動作生成

  サンプリングベースの動作計画を細粒度並列化し、順運動学や衝突判定を高速化することで、従来比500倍以上速いマイクロ秒・キロヘルツ級の計画を実現した。

  原題: Motions in Microseconds via Vectorized Sampling-Based Planning ／ Wil Thomason, Zachary Kingston, Lydia E. Kavraki

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• 論文sim2realロボティクス2023/9/1

  CrossLoco: ガイド付き教師なし強化学習による脚式ロボットの人間動作駆動制御

  人間の動作とロボットの状態間の相互情報量を最大化するサイクル整合性報酬を導入し、教師なし強化学習で脚式ロボットのスキルと人間動作との対応を同時に学習するフレームワークを提案。

  原題: CrossLoco: Human Motion Driven Control of Legged Robots via Guided Unsupervised Reinforcement Learning ／ Tianyu Li, Hyunyoung Jung, Matthew Gombolay 他

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• 論文マニピュレーションロボティクス2023/9/1

  PONG: 力閉包確率の解析的評価による把持のための確率的物体法線

  接触位置は既知だが法線に不確かさがある場合の力閉包確率を解析的に推定する手法PONGを提案し、把持品質指標としてロボットハンドの精密把持生成に応用した。

  原題: PONG: Probabilistic Object Normals for Grasping via Analytic Bounds on Force Closure Probability ／ Albert H. Li, Preston Culbertson, Aaron D. Ames

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• 論文動作計画ロボティクス2023/9/1

  センシング不確かさ下での安全な動作計画のための確率的暗黙的ニューラル符号付距離関数

  センサ固有の不確かさを直接モデル化する確率的な暗黙的ニューラル符号付距離関数を提案し、階層的最適化に基づく動作計画と組み合わせることで、高次元ロボットの安全な動作を生成し、経路のリスクを明示的に境界付ける。

  原題: Stochastic Implicit Neural Signed Distance Functions for Safe Motion Planning under Sensing Uncertainty ／ Carlos Quintero-Peña, Wil Thomason, Zachary Kingston 他

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• 論文義足制御ロボティクス2023/9/1

  位相変数インピーダンス制御を用いたロボット下腿義足のハイブリッド随意制御

  脛骨の運動学から歩行周期を推定する位相変数インピーダンス制御を非随意ベースとし、随意入力を組み合わせたハイブリッド制御を下腿義足に実装し、平地歩行以外の動作も連続的に可能とした。

  原題: Hybrid Volitional Control of a Robotic Transtibial Prosthesis using a Phase Variable Impedance Controller ／ Ryan R. Posh, Jonathan A. Tittle, David J. Kelly 他

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• 論文到達可能性解析制御2023/9/1

  ARMAXモデルの到達可能性解析

  データ駆動型システム同定で一般的なARMAXモデルに対し、到達可能集合を計算する初の手法を提案し、計算量を解析した。

  原題: Reachability Analysis of ARMAX Models ／ Laura Lützow, Matthias Althoff

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• 論文群制御ロボティクス2023/9/1

  断続通信下での大規模異種ロボット協調を可能にするMOCHA

  通信が不安定な環境でもロボット同士が機会的に情報交換するゴシップ型プロトコルMOCHAを提案し、実機とシミュレーションで大規模協調探査の有効性を示した。

  原題: Enabling Large-scale Heterogeneous Collaboration with Opportunistic Communications ／ Fernando Cladera, Zachary Ravichandran, Ian D. Miller 他

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• 論文ナビゲーションロボティクス2023/9/1

  DynaCon: LLMによる文脈認識を備えた動的ロボットプランナ

  地図がない未知環境でも、LLMを活用してリアルタイムのフィードバックと物体情報から文脈を理解し、動的に経路計画を行う移動ロボットシステムを提案した。

  原題: DynaCon: Dynamic Robot Planner with Contextual Awareness via LLMs ／ Gyeongmin Kim, Taehyeon Kim, Shyam Sundar Kannan 他

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• 論文能動学習ロボティクス2023/9/1

  ガウス過程とベイズニューラルネットワークによる能動学習の性能比較：制約付き軌道探索において

  惑星探査ローバーのような軌道制約下での探索において、ガウス過程とベイズニューラルネットワークのどちらが能動学習の性能を高めるかをシミュレーションで比較した。

  原題: Comparing Active Learning Performance Driven by Gaussian Processes or Bayesian Neural Networks for Constrained Trajectory Exploration ／ Sapphira Akins, Frances Zhu

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• 論文運動予測画像認識2023/9/1

  MotionLM: 言語モデリングとしてのマルチエージェント運動予測

  連続的な軌道を離散的なモーショントークンの系列として表現し、マルチエージェントの運動予測を言語モデリングタスクとして解く手法を提案。Waymo Open Motion Datasetで最先端性能を達成。

  原題: MotionLM: Multi-Agent Motion Forecasting as Language Modeling ／ Ari Seff, Brian Cera, Dian Chen 他

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• 論文VLAロボティクス2023/9/1

  自己回復プロンプティング：基盤モデルと自己回復を備えた汎用サービスロボットシステム

  複数の基盤モデルを組み合わせた汎用サービスロボットシステムを構築し、失敗時に情報探索とプロンプト修正で自己回復する仕組みを提案・検証した。

  原題: Self-Recovery Prompting: Promptable General Purpose Service Robot System with Foundation Models and Self-Recovery ／ Mimo Shirasaka, Tatsuya Matsushima, Soshi Tsunashima 他

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• 論文SLAMロボティクス2023/9/1

  動的環境におけるオブジェクト指向グリッドマッピング

  物体のセマンティックラベルを活用してグリッドマップの更新を一般化し、動的環境での地図生成と自己位置推定の精度を向上させる手法を提案した。

  原題: Object-Oriented Grid Mapping in Dynamic Environments ／ Matti Pekkanen, Francesco Verdoja, Ville Kyrki

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• 論文マニピュレーションロボティクス2023/9/1

  学習済みサンプリング辞書を用いたゼロショット制約付き動作計画トランスフォーマ

  事前学習済みVQ-MPTモデルを再学習なしで制約付き動作計画に適応させ、サンプリング領域を制約多様体に近づけることで、シミュレーションと実機の両方で計画時間と精度を改善した。

  原題: Zero-Shot Constrained Motion Planning Transformers Using Learned Sampling Dictionaries ／ Jacob J. Johnson, Ahmed H. Qureshi, Michael C. Yip

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• 論文マルチセンサ融合ロボティクス2023/9/1

  MINS: 効率的でロバストなマルチセンサ慣性航法システム

  IMU・車輪オドメトリ・カメラ・LiDAR・GPSを効率的なフィルタリングで融合し、非同期性やキャリブレーション問題に対処したマルチセンサ慣性航法システムを開発した。

  原題: MINS: Efficient and Robust Multisensor-aided Inertial Navigation System ／ Woosik Lee, Patrick Geneva, Chuchu Chen 他

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• 論文マニピュレーションロボティクス2023/9/1

  PolarNet: 言語誘導型ロボットマニピュレーションのための3D点群

  言語指示に基づくロボット操作のため、2D画像ではなく3D点群を入力とする方策PolarNetを提案し、RLBenchで既存手法を上回る性能と実機での有効性を示した。

  原題: PolarNet: 3D Point Clouds for Language-Guided Robotic Manipulation ／ Shizhe Chen, Ricardo Garcia, Cordelia Schmid 他

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• 論文マニピュレーションロボティクス2023/9/1

  可変剛性ダイナミカルシステムによる姿勢制御

  単位四元数で表される姿勢運動計画と目標剛性プロファイルに基づき、ロボットの回転運動とインピーダンスを閉ループで適応させる制御アルゴリズムを提案し、複雑な姿勢追従や外乱への安全な反応、物理的相互作用タスクを実機で検証した。

  原題: Orientation Control with Variable Stiffness Dynamical Systems ／ Youssef Michel, Matteo Saveriano, Fares J. Abu-Dakka 他

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• 論文不確実性下の計画ロボティクス2023/9/1

  不確実性下の計画のための効率的な信念ロードマップ

  共分散制御を用いて不確実性を考慮した信念空間のロードマップを効率的に構築し、狭い通路などでの軌道計画を可能にする手法を提案した。

  原題: Efficient Belief Road Map for Planning Under Uncertainty ／ Zhenyang Chen, Hongzhe Yu, Yongxin Chen

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• 論文ドメイン適応画像認識2023/9/1

  T-UDA: 時系列点群における時間的教師なしドメイン適応

  時系列点群の時間的一貫性とセンサ間幾何一貫性を平均教師法と組み合わせ、ラベルなし走行シーンの3Dセマンティックセグメンテーションをドメイン適応する手法を提案。

  原題: T-UDA: Temporal Unsupervised Domain Adaptation in Sequential Point Clouds ／ Awet Haileslassie Gebrehiwot, David Hurych, Karel Zimmermann 他

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• 論文飛行ロボットロボティクス2023/9/1

  ポリイミドフレキシブル基板翼を統合した北東エアロバット

  折り紙技術を用いて膜翼構造を最適化し、狭い空間での安全なホバリング性能を高めることを目指した修士論文。

  原題: Integration of Polyimide Flexible PCB Wings in Northeastern Aerobat ／ Yizhe Xu

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• 論文変形物体マニピュレーションロボティクス2023/9/1

  DefGoalNet: 実演からの文脈的な目標形状学習による変形物体マニピュレーション

  少数の人間の実演から変形物体の目標形状を直接学習するニューラルネットワークDefGoalNetを開発し、シミュレーションと実機で有効性を示した。

  原題: DefGoalNet: Contextual Goal Learning from Demonstrations For Deformable Object Manipulation ／ Bao Thach, Tanner Watts, Shing-Hei Ho 他

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• 論文HRIロボティクス2023/9/1

  多様性と包摂性を研究するためのVR活用：人とロボットの相互作用における利点と課題

  人とロボットの相互作用（HRI）における多様性と包摂性の研究にVRを活用する利点と課題を整理し、解決策を議論した論文。

  原題: Virtual Reality as a Tool for Studying Diversity and Inclusion in Human-Robot Interaction: Advantages and Challenges ／ André Helgert, Sabrina C. Eimler, Carolin Straßmann

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• 論文超音波画像解析eess.IV2023/9/1

  AiAReSeg：トランスフォーマーを用いたインターベンショナル超音波におけるカテーテル検出とセグメンテーション

  インターベンショナル超音波画像列からカテーテルを検出・セグメンテーションするため、Attention in Attention機構と時間追跡ネットワークに着想を得たトランスフォーマーアーキテクチャと3Dセグメンテーションヘッドを提案し、物理ベースのシミュレーションで合成データを生成して学習・検証した。

  原題: AiAReSeg: Catheter Detection and Segmentation in Interventional Ultrasound using Transformers ／ Alex Ranne, Yordanka Velikova, Nassir Navab 他

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