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 →- 論文制御/MPPIロボティクス
Stein変分ガイド付きモデル予測パス積分制御:高速機動車両による提案と実験
MPPIにStein変分勾配降下を組み合わせ、多峰性のある最適行動分布でも目的のモードに素早く収束させる新しい確率的最適制御法を提案し、車両の経路追従と障害物回避で有効性を示した。
原題: Stein Variational Guided Model Predictive Path Integral Control: Proposal and Experiments with Fast Maneuvering Vehicles / Kohei Honda, Naoki Akai, Kosuke Suzuki 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
不完全な人間のデモンストレーションを用いたスタイル化卓球ロボットのスキル学習
人間の不完全なデモンストレーションから卓球のプレースタイルを模倣し、強化学習でロボットを訓練する手法を提案。データ拡張により様々な球速に適応し、異なるシミュレータで評価した。
原題: Stylized Table Tennis Robots Skill Learning with Incomplete Human Demonstrations / Xiang Zhu, Zixuan Chen, Jianyu Chen
日本語で読む → - 論文土工/物理情報ニューラルネットワークロボティクス
物理情報ニューラルネットワークを用いた自律土工のための土壌特性の現場推定
物理情報ニューラルネットワーク(PINN)を用いて、土工機械の運動データから土壌の粘着力や内部摩擦角などの特性を推定し、掘削抵抗力を高精度に予測する手法を提案した。
原題: In Situ Soil Property Estimation for Autonomous Earthmoving Using Physics-Infused Neural Networks / W. Jacob Wagner, Ahmet Soylemezoglu, Dustin Nottage 他
日本語で読む → - 論文ロコモーション/地中掘削ロボティクス
機械学習で蛇型ロボットの地中掘削を最適化
蛇型ロボットにIMUと磁気センサを搭載し、磁場強度を深度の指標として深層学習で最適な垂直自己掘削制御を獲得、目標深度への自動到達を実現した。
原題: Machine Learning-Driven Burrowing with a Snake-Like Robot / Sean Even, Holden Gordon, Hoeseok Yang 他
日本語で読む → - 論文ステレオ校正ロボティクス
ステレオカメラのオンライン自己校正における補正ホモグラフィの深掘り
ステレオカメラの外部パラメータをオンラインで自己校正するため、補正ホモグラフィの概念を深く掘り下げ、単一画像ペアと動画列の両方に対応した新しい手法と評価指標を提案した論文。
原題: Dive Deeper into Rectifying Homography for Stereo Camera Online Self-Calibration / Hongbo Zhao, Yikang Zhang, Qijun Chen 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
UAVのための並列分布型優先経験再生深層強化学習
Soft Actor-Criticを並列化・分布化したPDSACを提案し、優先経験再生を組み込んで、3次元空間でのドローンの地図なしナビゲーション性能を従来SACより向上させた。
原題: Parallel Distributional Prioritized Deep Reinforcement Learning for Unmanned Aerial Vehicles / Alisson Henrique Kolling, Victor Augusto Kich, Junior Costa de Jesus 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
日本語で読む → - 論文安全性検証ロボティクス
SAVME: メタ学習を用いた自律システムの効率的な安全性検証
メタ学習とマルチアームドバンディットを組み合わせ、自律システムの故障シナリオを効率的に探索し、シミュレーションの忠実度を適応的に選ぶことで検証を最大18倍高速化した。
原題: SAVME: Efficient Safety Validation for Autonomous Systems Using Meta-Learning / Marc R. Schlichting, Nina V. Boord, Anthony L. Corso 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
実世界四足歩行のオフライン強化学習ベンチマーク
MPCで収集した実機四足歩行データセット上で11種のオフライン強化学習アルゴリズムを評価し、オンラインRLやMPCとの性能差を明らかにした。
原題: A Real-World Quadrupedal Locomotion Benchmark for Offline Reinforcement Learning / Hongyin Zhang, Shuyu Yang, Donglin Wang
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 → - 論文移動ロボット制御ロボティクス
複数Pixy2センサを用いた移動ロボットの円軌道追従制御
3つのPixy2センサでラインを認識し、スライディングモード制御により移動ロボットの円軌道追従を実現する手法を提案した。
原題: Circular-Line Trajectory Tracking Controller for Mobile Robot using Multi-Pixy2 Sensors / Xuan Quang Ngo, Tri Duc Tran, Huy Hung Nguyen 他
日本語で読む → - 論文姿勢推定画像認識
階層的注意機構とグラフニューラルネットワークによるドリフトのない姿勢推定
従来の幾何学的レジストレーションとポーズグラフ最適化を、階層的注意機構とグラフニューラルネットワークを用いた学習モデルに置き換え、KITTIオドメトリデータセットで姿勢推定精度、特に回転成分の大幅な改善を示した。
原題: Hierarchical Attention and Graph Neural Networks: Toward Drift-Free Pose Estimation / Kathia Melbouci, Fawzi Nashashibi
日本語で読む → - 論文軌道予測ロボティクス
見えるロボット:人間の姿勢を活用した軌道予測
人間の位置・頭の向き・3D骨格キーポイントを入力に、Transformerで人間の将来軌道を予測する手法を提案し、不確実性を捉えつつベンチマークで最高性能を達成した。
原題: Robots That Can See: Leveraging Human Pose for Trajectory Prediction / Tim Salzmann, Lewis Chiang, Markus Ryll 他
日本語で読む → - 論文ハイブリッド車両/自動運転制御
自動運転車に適したハイブリッドパワートレインの最適化
自動運転車は速度制御を最適化できるため、人間の運転より小型モーター(12kW)でハイブリッドの利点を最大化できることを実走行データで示した。
原題: Powertrain Hybridization for Autonomous Vehicles / Shima Nazari, Norma Gowans, Mohammad Abtahi
日本語で読む → - 論文NeRF画像認識
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
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
物理的常識を備えた視覚言語モデルによるロボットマニピュレーション
家庭用品の物理的概念(材質や壊れやすさなど)を注釈付けした大規模データセットPhysObjectsを構築し、視覚言語モデルを微調整することで、ロボットが物体の物理的性質を理解して操作計画を改善できるようにした。
原題: Physically Grounded Vision-Language Models for Robotic Manipulation / Jensen Gao, Bidipta Sarkar, Fei Xia 他
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 → - 論文群制御ロボティクス
病院における自律移動ロボットの確率的スケジューリング
病院内で移動時間やサービス時間が確率的に変動する環境下で、自律移動ロボットの経路計画を最適化し、病院のコストを最小化する改良タブーサーチ法を提案した論文。
原題: Stochastic scheduling of autonomous mobile robots at hospitals / Lulu Cheng, Ning Zhao, Mengge Yuan 他
日本語で読む → - 論文深層強化学習機械学習
深層強化学習におけるビデオゲームの計算要求の診断と活用
タスクの知覚と強化学習の要求を別々に測定するLCDツールを提案し、Procgenベンチマークの課題を分類してアルゴリズム開発を効率化する。
原題: Diagnosing and exploiting the computational demands of videos games for deep reinforcement learning / Lakshmi Narasimhan Govindarajan, Rex G Liu, Drew Linsley 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 → - 論文ドメイン適応画像認識
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
日本語で読む → - 論文制御合成制御
ネストした信号時相論理仕様下での連続時間制御合成
ネストした時間演算子を含む信号時相論理(STL)仕様を満たす非線形システムの連続時間制御を、STL木と制御バリア関数(CBF)を組み合わせて合成する手法を提案した。
原題: Continuous-time control synthesis under nested signal temporal logic specifications / Pian Yu, Xiao Tan, Dimos V. Dimarogonas
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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