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 →- 論文飛行ロボットロボティクス
太陽電池駆動で空中形状変化する折り紙マイクロフライヤー
太陽電池と低電力アクチュエータで空中で折り畳み・展開を切り替え、風に乗る距離を制御できる414mgの電池不要マイクロフライヤーを開発した。
原題: Solar-powered shape-changing origami microfliers ／ Kyle Johnson, Vicente Arroyos, Amélie Ferran 他
日本語で読む → - 論文農業ロボティクス/ナビゲーションロボティクス
ラベンダー畑におけるエッジでのセマンティックセグメンテーションを用いた自律ナビゲーション
セマンティックセグメンテーションを活用し、GPSが使えない環境でもラベンダー畑の列間を自律走行するナビゲーション手法をシミュレーションと実環境で検証した。
原題: Lavender Autonomous Navigation with Semantic Segmentation at the Edge ／ Alessandro Navone, Fabrizio Romanelli, Marco Ambrosio 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
方策としてのエネルギーベースモデルの再検討：ランキングノイズコントラスティブ推定とエネルギー補間モデル
高次元連続空間でも訓練可能なエネルギーベースモデル方策を提案し、ランキングノイズコントラスティブ推定と学習可能な負例サンプラーで効率的に学習する手法を開発した。
原題: Revisiting Energy Based Models as Policies: Ranking Noise Contrastive Estimation and Interpolating Energy Models ／ Sumeet Singh, Stephen Tu, Vikas Sindhwani
日本語で読む → - 論文触覚/模倣学習ロボティクス
触覚表現の事前学習による力ベース動作の少数ショット模倣学習
触覚表現エンコーダを大量の教師なしデータで事前学習し、動作生成デコーダを少数の人間デモで学習することで、未知のスポンジへの拭き動作を実現する半教師あり模倣学習手法を提案。
原題: Few-Shot Learning of Force-Based Motions From Demonstration Through Pre-training of Haptic Representation ／ Marina Y. Aoyama, João Moura, Namiko Saito 他
日本語で読む → - 論文外骨格ロボティクス
上半身外骨格の進歩：フィードフォワード制御による能動的重力補償の実装
モーター内蔵センサーの位置情報のみを用いたフィードフォワード制御で、上半身外骨格の重力補償を実現し、ハードウェアの簡素化と応答性向上を達成した。
原題: Advancements in Upper Body Exoskeleton: Implementing Active Gravity Compensation with a Feedforward Controller ／ Muhammad Ayaz Hussain, Ioannis Iossifidis
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
近くにあるものは何？：屋内生活環境におけるロボット視覚言語ナビゲーション強化のための部屋局所性学習
屋内視覚言語ナビゲーション（VLN）において、一般的な住宅間取りの常識を学習し、現在の観測から近隣の部屋を予測することで、未知環境でのナビゲーション性能を向上させるモデルWINを提案した。
原題: What Is Near?: Room Locality Learning for Enhanced Robot Vision-Language-Navigation in Indoor Living Environments ／ Muraleekrishna Gopinathan, Jumana Abu-Khalaf, David Suter 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
VRとモーションキャプチャを用いたCARLAシミュレータにおける現実的な歩行者行動
VRとモーションキャプチャをCARLA自動運転シミュレータに統合し、実在の歩行者が仮想環境内でリアルタイムに自動運転車と相互作用できるフレームワークを提案した。
原題: Realistic pedestrian behaviour in the CARLA simulator using VR and mocap ／ Sergio Martín Serrano, David Fernández Llorca, Iván García Daza 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーション機械学習
REBOOT: 実世界の巧みな操作を効率的にブートストラップするためのデータ再利用
サンプル効率の良い強化学習とリプレイバッファのブートストラップを組み合わせ、過去のタスクのデータを再利用して実世界の多指ハンド操作スキルを効率的に学習するシステムを提案。
原題: REBOOT: Reuse Data for Bootstrapping Efficient Real-World Dexterous Manipulation ／ Zheyuan Hu, Aaron Rovinsky, Jianlan Luo 他
日本語で読む → - 論文HRIロボティクス
共感はロボットへの心的状態の帰属に影響を与えるか？
ヒューマノイドロボットNAOが記憶喪失を恐れる状況で、参加者がロボットに共感し、心的状態をより強く帰属させることを実験的に示した。
原題: Can empathy affect the attribution of mental states to robots? ／ Cristina Gena, Francesca Manini, Antonio Lieto 他
日本語で読む → - 論文自動運転/軌道計画ロボティクス
絶対自己位置推定なしのL2+半自動運転における局所軌道計画の実現可能性
絶対自己位置推定に頼らず、モーションセンサーからフレーム間の相対姿勢変化を推定し、周囲物体の相対位置を自車座標系で統合する局所軌道計画手法を提案し、Lyapunov安定性解析とシミュレーションで実現可能性を検証した。
原題: Feasibility of Local Trajectory Planning for Level-2+ Semi-autonomous Driving without Absolute Localization ／ Sheng Zhu, Jiawei Wang, Yu Yang 他
日本語で読む → - 論文共有制御ロボティクス
拡張リプシッツ解析に基づく共有制御とヒューマン・スーパーリム協調への応用
リプシッツ条件を用いて人間の動作の予測可能性を評価し、予測可能な部分をロボットの反応制御に、予測困難な部分を人間の随意制御に割り当てる共有制御手法を提案し、片麻痺患者支援に応用した。
原題: Shared Control Based on Extended Lipschitz Analysis With Application to Human-Superlimb Collaboration ／ Hanjun Song, H. Harry Asada
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
実演データなしの強化学習による高次元筋骨格モデルの自然で頑健な歩行
専門家の実演データに頼らず強化学習のみで、高次元筋骨格モデルに自然で外乱に強い二足歩行を獲得させた研究。
原題: Natural and Robust Walking using Reinforcement Learning without Demonstrations in High-Dimensional Musculoskeletal Models ／ Pierre Schumacher, Thomas Geijtenbeek, Vittorio Caggiano 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
スパイキング細胞学習オートマタによる移動ロボットの運動計画
細胞オートマタとスパイキングニューラルネットワークを統合し、移動ロボットが任意の初期位置から目標へ到達するための経路学習手法を提案した。
原題: Spiking based Cellular Learning Automata (SCLA) algorithm for mobile robot motion formulation ／ Vahid Pashaei Rad, Vahid Azimi Rad, Saleh Valizadeh Sotubadi
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
GelSplitter: 近赤外・可視画像を用いた触覚再構成
可視光と近赤外のカメラを同期させたマルチモーダル触覚センサGelSplitterを提案し、フォトメトリック融合ステレオNNで物体表面の法線と接触形状を再構成する。
原題: GelSplitter: Tactile Reconstruction from Near Infrared and Visible Images ／ Yuankai Lin, Yulin Zhou, Kaiji Huang 他
日本語で読む → - 論文HRI安全ロボティクス
人間とロボットの相互作用における安全性の簡潔な概観
人間とロボットの協働における安全性を、物理的・認知的な多層アーキテクチャとして整理し、様々な場面で安全認証を可能にする枠組みを提案した論文。
原題: A Concise Overview of Safety Aspects in Human-Robot Interaction ／ Mazin Hamad, Simone Nertinger, Robin J. Kirschner 他
日本語で読む → - 論文強化学習機械学習
Text2Reward: 言語モデルによる強化学習のための報酬設計
大規模言語モデルを用いて、自然言語の目標から密な報酬関数を自動生成し、ロボット操作や歩行タスクの強化学習を効率化するフレームワークを提案。
原題: Text2Reward: Reward Shaping with Language Models for Reinforcement Learning ／ Tianbao Xie, Siheng Zhao, Chen Henry Wu 他
日本語で読む → - 論文HRIロボティクス
RICO-MR: 複合現実によるロボット意図伝達のためのオープンソースアーキテクチャ
複合現実とヘッドマウントディスプレイを用いてロボットの意図を人間のチームメイトに伝えるオープンソースのモジュール式アーキテクチャを提案し、複数ロボットと人間が協働する複雑なシナリオにも拡張可能とした。
原題: RICO-MR: An Open-Source Architecture for Robot Intent Communication through Mixed Reality ／ Simone Macciò, Mohamad Shaaban, Alessandro Carfì 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
3次元分解を用いたマルチエージェント集団建設
立方体ブロック構造物を複数のキューブ型ロボットで建設する問題に対し、構造の依存関係に基づく分解アルゴリズムとMILPを組み合わせ、計算時間と作業数を大幅に削減した。
原題: Multi-agent Collective Construction using 3D Decomposition ／ Akshaya Kesarimangalam Srinivasan, Shambhavi Singh, Geordan Gutow 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
分布強化学習によるリスクを考慮した四足歩行の学習
価値分布を推定してリスク指標を組み込んだPPO（DPPO）を提案し、四足ロボットANYmalでリスク回避からリスク志向まで単一パラメータで動的に制御できる歩行を実現した。
原題: Learning Risk-Aware Quadrupedal Locomotion using Distributional Reinforcement Learning ／ Lukas Schneider, Jonas Frey, Takahiro Miki 他
日本語で読む → - 論文強化学習機械学習
多目的方策最適化による強化学習における方策合成
既存の教師方策を追加の目的として多目的方策最適化に組み込み、エージェントが教師方策を逐次的・並列的に合成してタスクを解けるようにした研究。
原題: Policy composition in reinforcement learning via multi-objective policy optimization ／ Shruti Mishra, Ankit Anand, Jordan Hoffmann 他
日本語で読む → - 論文強化学習/探索機械学習
想像を超えて：世界モデルによるエピソード到達可能性の最大化
世界モデルでランダム行動の予測未来状態を生成し、エピソード記憶にない予測が多い状態に高い内的報酬を与えることで、スパース報酬タスクの探索を効率化する手法を提案。
原題: Go Beyond Imagination: Maximizing Episodic Reachability with World Models ／ Yao Fu, Run Peng, Honglak Lee
日本語で読む → - 論文不確かさ推定機械学習
ペアワイズ距離推定器を用いた回帰アンサンブルモデルにおける効率的な認識不確かさ推定
回帰タスクのアンサンブルモデルにおいて、ペアワイズ距離推定器（PaiDE）を用いて認識不確かさを効率的に推定する手法を提案し、ベイズ能動学習の性能を向上させた。
原題: Efficient Epistemic Uncertainty Estimation in Regression Ensemble Models Using Pairwise-Distance Estimators ／ Lucas Berry, David Meger
日本語で読む → - 論文モーション生成cs.GR
位相多様体を用いたモーション・インビトゥイーニング
周期オートエンコーダで学習した位相変数を活用し、キャラクターの目標ポーズ間を補間するデータ駆動型モーション生成システムを提案。専門家混合モデルと双方向制御により、多様で長い遷移の動きを安定して生成できる。
原題: Motion In-Betweening with Phase Manifolds ／ Paul Starke, Sebastian Starke, Taku Komura 他
日本語で読む → - 論文強化学習機械学習
推定は慎重に、探索は大胆に
連続行動空間の強化学習において、Double-Q関数を基盤とした新しい探索戦略を提案し、目的のない探索や方策の発散を抑制する。
原題: Careful at Estimation and Bold at Exploration ／ Xing Chen, Yijun Liu, Zhaogeng Liu 他
日本語で読む → - 論文連続制御機械学習
ソフト分解方策-批評家：離散RLによる連続制御のギャップを埋める
連続制御問題に対して、各行動次元を独立に離散化し、ソフトQ関数を最大化する共有批評家ネットワークを用いるSDPCアーキテクチャを提案し、MujocoやBox2dのタスクで既存の連続RL手法を上回る性能を示した。
原題: Soft Decomposed Policy-Critic: Bridging the Gap for Effective Continuous Control with Discrete RL ／ Yechen Zhang, Jian Sun, Gang Wang 他
日本語で読む → - 論文模倣学習機械学習
因果不変性による敵対的模倣学習の正則化
敵対的模倣学習が専門家データの偽相関を吸収しやすい問題に対し、因果不変性を正則化原理として導入し、2次元例と高次元ロボット歩行タスクで有効性を示した。
原題: Regularizing Adversarial Imitation Learning Using Causal Invariance ／ Ivan Ovinnikov, Joachim M. Buhmann
日本語で読む → - 論文キャラクタ制御cs.GR
物理ベースキャラクタ制御のためのニューラルカテゴリカル事前分布
VQ-VAEの離散情報ボトルネックと強化学習で動作クリップから自然な動きを学習し、好奇心駆動型RLで事前分布を調整することで多様で高品質な物理ベースキャラクタ制御を実現した。
原題: Neural Categorical Priors for Physics-Based Character Control ／ Qingxu Zhu, He Zhang, Mengting Lan 他
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
SSIL: 自己教師あり模倣学習によるエンドツーエンド自動運転
LiDARで推定した車両姿勢から擬似操舵角を生成し、運転コマンドデータや事前学習モデルなしで視覚ベースのエンドツーエンド自動運転を学習する自己教師あり枠組みを提案。
原題: SSIL: Self-Supervised Imitation Learning for End-to-End Driving ／ Jin Bok Park, Jinkyu Lee, Muhyun Back 他
日本語で読む → - 論文シーングラフロボティクス
Mono-Hydra: 単眼カメラとIMUによるリアルタイム3Dシーングラフ構築
単眼カメラとIMUのみを用いて、屋内環境の3Dシーングラフをリアルタイム(15fps)で構築するシステムを提案。深層学習による深度・意味推定と視覚慣性オドメトリを組み合わせ、20cm未満の誤差を達成した。
原題: Mono-hydra: Real-time 3D scene graph construction from monocular camera input with IMU ／ U. V. B. L. Udugama, G. Vosselman, F. Nex
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
世界モデルと好奇心によるゼロからのナビゲーション学習：良い点、悪い点、醜い点
世界モデルと好奇心駆動型探索を組み合わせ、未知環境での自律ナビゲーションをゼロから学習するシステムを提案し、シミュレーションと実環境で評価した。
原題: Learning to Navigate from Scratch using World Models and Curiosity: the Good, the Bad, and the Ugly ／ Daria de Tinguy, Sven Remmery, Pietro Mazzaglia 他
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