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
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 → - 論文安全制御ロボティクス
時間最適な安全経路追従のためのリアルタイム一括距離計算
事前計算したリンク局所SDFに基づき、GPUで軌道上の多数の点の距離を1ms未満で一括計算する手法を提案し、動的な協働環境で6自由度ロボットをより早く動かせることを示した。
原題: Real-time Batched Distance Computation for Time-Optimal Safe Path Tracking ／ Shohei Fujii, Quang-Cuong Pham
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 → - 論文触覚ロボティクス
裸指によるテクスチャ表面探索時の触覚・聴覚・視覚同時計測データセット
人が指でテクスチャ表面をなぞる際の触覚・音・映像を同時収録したデータセットを構築し、機械学習で分類評価した。マルチモーダル分類は97%に達し、触覚単独(約80%)を上回った。
原題: Concurrent Haptic, Audio, and Visual Data Set During Bare Finger Interaction with Textured Surfaces ／ Alexis W. M. Devillard, Aruna Ramasamy, Damien Faux 他
日本語で読む → - 論文移動マニピュレーションロボティクス
FATHER: 道路上の工場
移動するトラックの荷台のような動的環境でロボットセルを稼働させる未来構想を評価し、ネットワーク情報とAIを活用したシステムアーキテクチャFATHERを提案した。
原題: FATHER: FActory on THE Road ／ Géza Szabó, Balázs Tárnok, Levente Vajda 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
カメラ非依存のSim2Realロボット把持・操作のための三重回帰フレームワーク
実世界とシミュレーションのカメラ視点のずれとロボット制御の誤差を3つの回帰モデルで補正し、RGB画像のみで6自由度の把持・操作を高成功率で実現するSim2Real手法を提案。
原題: Triple Regression for Camera Agnostic Sim2Real Robot Grasping and Manipulation Tasks ／ Yuanhong Zeng, Yizhou Zhao, Ying Nian Wu
日本語で読む → - 論文走行ロボティクス
DRIVE: データ駆動型ロボット入力ベクトル探索
無人地上車両の入力限界を特定し、運動モデル学習用のデータを効率的に収集するプロトコルDRIVEを提案。学習済みスリップ推定により予測性能を向上させ、従来の人間運転データ収集より少ないデータで収束することを示した。
原題: DRIVE: Data-driven Robot Input Vector Exploration ／ Dominic Baril, Simon-Pierre Deschênes, Luc Coupal 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
実世界からシミュレーションへの変形物体操作：残差マッピングによる物理モデル最適化とロボット手術への応用
手術ロボットの変形物体操作に向け、3D知覚から得た観測と物理シミュレーションの差を残差マッピングで補正し、剛性パラメータをオンライン調整することでreal-to-simギャップを縮小する手法を提案した。
原題: Real-to-Sim Deformable Object Manipulation: Optimizing Physics Models with Residual Mappings for Robotic Surgery ／ Xiao Liang, Fei Liu, Yutong Zhang 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
ArtiGrasp：両手巧みな把持と関節操作の物理的に妥当な合成
強化学習と物理シミュレーションを用いて、両手で物体を把持し関節を操作する動作を生成する手法を提案。難易度を段階的に上げる学習カリキュラムで精密な指制御を実現し、画像からの推定ノイズにも頑健であることを示した。
原題: ArtiGrasp: Physically Plausible Synthesis of Bi-Manual Dexterous Grasping and Articulation ／ Hui Zhang, Sammy Christen, Zicong Fan 他
日本語で読む → - 論文医療ロボティクス/力制御ロボティクス
軟組織の粘弾性パラメータ推定を用いた受動的可変インピーダンス制御による安全な超音波検査
超音波検査ロボットにおいて、患者の軟組織の粘弾性を推定しながら可変インピーダンス制御をリアルタイム最適化し、安全性と受動性を保証する手法を提案した。
原題: A Passive Variable Impedance Control Strategy with Viscoelastic Parameters Estimation of Soft Tissues for Safe Ultrasonography ／ Luca Beber, Edoardo Lamon, Davide Nardi 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 → - 論文模倣学習ロボティクス
ニューラルネットワークを用いたリャプノフエネルギー関数による安定な動的システムの学習
デモンストレーション学習において、ニューラルネットワークでリャプノフエネルギー関数を同時に学習し、精度と大域的安定性を両立させる動的システムの手法を提案した。
原題: Learning a Stable Dynamic System with a Lyapunov Energy Function for Demonstratives Using Neural Networks ／ Yu Zhang, Yongxiang Zou, Haoyu Zhang 他
日本語で読む → - 論文社会的ナビゲーションロボティクス
社会的ロボットナビゲーションの再考：幾何学的手法と学習手法の長所を活かす
大規模な実世界の社会的ナビゲーションデータセットSCANDを用いて、幾何学的手法が多くの社会的状況で人間の軌道と一致する計画を生成できることを示し、幾何学的手法と学習手法を切り替えるハイブリッドプランナーを開発した。
原題: Rethinking Social Robot Navigation: Leveraging the Best of Two Worlds ／ Amir Hossain Raj, Zichao Hu, Haresh Karnan 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
力に応答する歩行制御を備えた盲導四足ロボットのナビゲーション
人間からの引っ張り力に頑健な歩行制御と外力推定を同時に学習し、視覚障害者を誘導する四足ロボットの盲導システムを実現した。
原題: Seeing-Eye Quadruped Navigation with Force Responsive Locomotion Control ／ David DeFazio, Eisuke Hirota, Shiqi Zhang
日本語で読む → - 論文4Dレーダー追跡画像認識
RaTrack: 4Dレーダー点群による移動物体の検出と追跡
4Dレーダー点群を用いて移動物体を検出・追跡する手法RaTrackを提案し、View-of-Delftデータセットで最先端を上回る追跡精度を達成した。
原題: RaTrack: Moving Object Detection and Tracking with 4D Radar Point Cloud ／ Zhijun Pan, Fangqiang Ding, Hantao Zhong 他
日本語で読む → - 論文組立/コンピュータビジョン画像認識
ロボットによるワイヤーハーネス組立におけるコンピュータビジョン応用の系統的文献レビュー
ロボット化されたワイヤーハーネス組立工程で用いられるコンピュータビジョン技術の応用事例を系統的にレビューした論文。
原題: A Systematic Literature Review of Computer Vision Applications in Robotized Wire Harness Assembly ／ Hao Wang, Omkar Salunkhe, Walter Quadrini 他
日本語で読む → - 論文安全制御制御
微分可能な制御バリア関数を用いた非アフィン制御系の安全なニューラル制御
非アフィン制御系に対して、高次制御バリア関数を微分可能な形でニューラルODE学習モデルに組み込み、安全性を保証しつつ模倣学習で最適制御則を学習する枠組みを提案した。LiDARベースの自動運転で有効性を示した。
原題: Safe Neural Control for Non-Affine Control Systems with Differentiable Control Barrier Functions ／ Wei Xiao, Ross Allen, Daniela Rus
日本語で読む → - 論文掘削工学ロボティクス
カテナリー軌道を用いた水平大偏距掘削における坑井摩擦の低減
ドリルストリングが自重で自然に垂れるカテナリー形状の軌道を設計し、従来の2D円弧設計と比較して坑井摩擦・トルク・ドラッグを低減できることをケーススタディで示した。
原題: Using a Catenary Trajectory to Reduce Wellbore Friction in Horizontal Extended Reach Drilling ／ Vu Nguyen
日本語で読む → - 論文GNSS/深層学習ロボティクス
Transformer強化LSTMによるGNSS観測のNLOS検出と不確かさ予測
GNSS観測を時空間モデリング問題として扱い、Transformer風の注意機構でLSTMを強化してNLOS受信の検出と擬似距離誤差の予測を行う深層学習手法を提案し、香港とアーヘンのデータで評価した。
原題: Learning-based NLOS Detection and Uncertainty Prediction of GNSS Observations with Transformer-Enhanced LSTM Network ／ Haoming Zhang, Zhanxin Wang, Heike Vallery
日本語で読む → - 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 → - 論文移動ロボットロボティクス
タスク指向環境分割による屋内探索とカート回収の同時実行
LiDARデータを物体・壁・障害物に分類し、ハイブリッドマップを構築することで、屋内環境の探索とカート回収を同時に行う自律システムを提案した。
原題: Indoor Exploration and Simultaneous Trolley Collection Through Task-Oriented Environment Partitioning ／ Junjie Gao, Peijia Xie, Xuheng Gao 他
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
大規模言語モデルによる内的報酬を用いた長期的ロボットマニピュレーションの探索
LLMを内的報酬として活用し、疎な報酬で長期的なロボットマニピュレーションタスクの強化学習探索を効率化するIGE-LLMsフレームワークを提案した。
原題: Intrinsic Language-Guided Exploration for Complex Long-Horizon Robotic Manipulation Tasks ／ Eleftherios Triantafyllidis, Filippos Christianos, Zhibin Li
日本語で読む → - 論文軌道予測機械学習
EANet: オンライン軌道予測のためのエキスパートアテンションネットワーク
Hedge伝播に着想を得たエキスパートアテンションで層ごとの重みを調整し、データストリームから即時学習して急なシーン変化にも対応するオンライン軌道予測フレームワークを提案。
原題: EANet: Expert Attention Network for Online Trajectory Prediction ／ Pengfei Yao, Tianlu Mao, Min Shi 他
日本語で読む → - 論文位置推定/SLAMロボティクス
STAR-loc: ステレオカメラとUWB測距を用いた位置推定データセット
ステレオカメラと慣性センサ、UWB測距を組み合わせた位置推定・SLAM研究用のデータセットを構築し、モーションキャプチャ環境で収集した。
原題: STAR-loc: Dataset for STereo And Range-based localization ／ Frederike Dümbgen, Mohammed A. Shalaby, Connor Holmes 他
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