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: 2023/8/1 ／ 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 →- 論文自動運転知覚画像認識
自動運転における物体検出のTP/FP/FN判定を定義するためのチェックリスト
自動運転の物体認識テストで真陽性・偽陽性・偽陰性をどう判定するかを整理し、実務者がテストの曖昧さを減らすためのチェックリストを提案した論文。
原題: Checklist to Define the Identification of TP, FP, and FN Object Detections in Automated Driving ／ Michael Hoss
日本語で読む → - 論文HRIロボティクス
CoBaIR: 文脈に基づく意図認識のためのPythonライブラリ
人間とロボットの相互作用において、文脈に基づく意図認識を行うための拡張可能なPythonライブラリを提案。二層ベイジアンネットワークを用いて説明可能性を確保し、データがない場合のエキスパートシステムとしても、データがある場合の微調整も可能。
原題: CoBaIR: A Python Library for Context-Based Intention Recognition in Human-Robot-Interaction ／ Adrian Lubitz, Lisa Gutzeit, Frank Kirchner
日本語で読む → - 論文UAV自律探索ロボティクス
UAV屋外監視におけるRGB・熱画像からの物体検出不確実性の低減
小型UAVがRGBと熱画像を用いて、検出の不確実性を考慮した確率的動作計画により森林で遭難者を自律探索する枠組みを実機で検証した。
原題: Reducing Object Detection Uncertainty from RGB and Thermal Data for UAV Outdoor Surveillance ／ Juan Sandino, Peter A. Caccetta, Conrad Sanderson 他
日本語で読む → - 論文検証/安全性AI
不精密ニューラルネットワークによる分布的ロバスト統計的検証
ブラックボックスシステムの統計的検証を、不精密確率に基づく不確実性定量化と能動学習で分布的ロバストに拡張し、高次元強化学習制御器で有効性を示した。
原題: Distributionally Robust Statistical Verification with Imprecise Neural Networks ／ Souradeep Dutta, Michele Caprio, Vivian Lin 他
日本語で読む → - 論文ハンドオーバーロボティクス
動的な把持軌道のリアルタイム生成による柔軟なハンドオーバー
移動・回転する物体をロボットが柔軟な軌道で把持できるよう、リアルタイムで頑健な把持軌道を生成し、将来の把持予測も組み合わせたハンドオーバー手法を提案。家庭用品31種で成功率78.15%を達成。
原題: Flexible Handover with Real-Time Robust Dynamic Grasp Trajectory Generation ／ Gu Zhang, Hao-Shu Fang, Hongjie Fang 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
ヒューマノイドロボットのハードウェア設計と歩容生成の同時最適化：ハイブリッドゼロダイナミクスによる協調設計
ハイブリッドゼロダイナミクス（HZD）を用いて、ヒューマノイドロボットの設計パラメータと歩行歩容を同時に最適化する協調設計フレームワークを提案し、新型ロボットADAMの大腿・下腿設計に適用して省エネ歩行を実現した。
原題: Humanoid Robot Co-Design: Coupling Hardware Design with Gait Generation via Hybrid Zero Dynamics ／ Adrian B. Ghansah, Jeeseop Kim, Maegan Tucker 他
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
自動運転における交差点安全の形式検証
交差点での制御戦略の安全性を数学的に証明するため、責任感応安全（RSS）を拡張した形式フレームワークを提案し、安全なRSS条件を自動発見する。
原題: Formal Verification of Intersection Safety for Automated Driving ／ James Haydon, Martin Bondu, Clovis Eberhart 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
社会ロボットナビゲーションのための強化学習訓練における汎化性能の改善
カリキュラム学習を用いて、多様な環境と歩行者モデルで段階的に訓練することで、社会ロボットナビゲーションの強化学習方策の汎化性能を向上させる手法を提案し、訓練環境より大規模で混雑した環境で有効性を検証した。
原題: Improving Generalization in Reinforcement Learning Training Regimes for Social Robot Navigation ／ Adam Sigal, Hsiu-Chin Lin, AJung Moon
日本語で読む → - 論文安全・HRIロボティクス
人間とロボットの協働における安全なマルチモーダルコミュニケーション
音声とジェスチャーを統合したマルチモーダルな指示認識と安全層を組み合わせ、人間とロボットの協働作業を安全かつ効率的に実現するフレームワークを提案した。
原題: Safe Multimodal Communication in Human-Robot Collaboration ／ Davide Ferrari, Andrea Pupa, Alberto Signoretti 他
日本語で読む → - 論文自動運転/強化学習ロボティクス
無信号交差点自動運転のための段階的クリッピング減衰付きカリキュラム近接方策最適化
無信号交差点の自動運転に向け、訓練段階に応じてPPOのクリッピング幅を減衰させ、カリキュラム学習と組み合わせたCPPOを提案し、適応性と学習速度の向上を示した。
原題: Curriculum Proximal Policy Optimization with Stage-Decaying Clipping for Self-Driving at Unsignalized Intersections ／ Zengqi Peng, Xiao Zhou, Yubin Wang 他
日本語で読む → - 論文リスク評価ロボティクス
重要度サンプリングによる不確実性を考慮したロボットシステムのリスク評価
計測の時間的・空間的不確実性が危険事象の発生確率に与える影響を確率的に評価する手法を提案し、希少な危険事象の統計的信頼性を重要度サンプリングで高める。人とロボットの協調作業のシミュレーションで有効性を示す。
原題: Uncertainty-aware Risk Assessment of Robotic Systems via Importance Sampling ／ Woo-Jeong Baek, Tom P. Huck, Joschka Haas 他
日本語で読む → - 論文最適化ロボティクス
因子グラフ上の拡張ラグランジュ法
拡張ラグランジュ法を因子グラフの因子として組み込むことで、既存の因子グラフソルバを制約付き最適化に拡張する手法を提案し、姿勢推定・回転同期・MPCに適用した。
原題: How-to Augmented Lagrangian on Factor Graphs ／ Barbara Bazzana, Henrik Andreasson, Giorgio Grisetti
日本語で読む → - 論文物体検出画像認識
高性能物体検出器に向けて：ViTとCNNベース深層学習モデルを用いたドローン検出からの知見
ドローン検出タスクにおいてViTとCNNベースのモデルを比較し、ViTが単一ドローン検出でCNNより4.6倍堅牢だが、より多くのデータと計算資源を要することを示した。
原題: Towards a High-Performance Object Detector: Insights from Drone Detection Using ViT and CNN-based Deep Learning Models ／ Junyang Zhang
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
逆強化学習による確率的モデル予測制御車両の反応考慮型運転スタイルの同定
周辺車両への反応を捉える新特徴量を設計し、最大エントロピー逆強化学習で確率的モデル予測制御車両の運転スタイルをコスト関数として同定する手法を提案した。
原題: Identifying Reaction-Aware Driving Styles of Stochastic Model Predictive Controlled Vehicles by Inverse Reinforcement Learning ／ Ni Dang, Tao Shi, Zengjie Zhang 他
日本語で読む → - 論文物体追跡ロボティクス
不整地動的環境における複数物体の検出・追跡・予測
LiDARとカメラの融合による3D物体検出と適応閾値付きハンガリアン法で複数物体を追跡し、MANNとカルマンフィルタで不整地上の軌道予測を行い、動的点除去による動的SLAMも実現した。
原題: Multi-object Detection, Tracking and Prediction in Rugged Dynamic Environments ／ Shixing Huang, Zhihao Wang, Junyuan Ouyang 他
日本語で読む → - 論文敵対的攻撃ロボティクス
飛行する敵対的パッチによる深層学習ベースのマルチロータの誘導
複数の飛行ロボットに敵対的パッチを搭載し、被害マルチロータの視界内に配置して深層学習モデルを欺き、人間追従ロボットを誘導する攻撃手法を提案。
原題: Kidnapping Deep Learning-based Multirotors using Optimized Flying Adversarial Patches ／ Pia Hanfeld, Khaled Wahba, Marina M. -C. Höhne 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
疎な報酬と疎な相互作用下でのQuality Diversity：ロボット把持への応用
報酬と行動が疎な把持タスクにQuality Diversity手法を適用し、15手法を10領域で比較。成功解を優先するMAP-Elites変種が大きく優位であることを示した。
原題: Quality Diversity under Sparse Reward and Sparse Interaction: Application to Grasping in Robotics ／ J. Huber, F. Hélénon, M. Coninx 他
日本語で読む → - 論文システム同定ロボティクス
微分可能物理に基づく前輪操舵アッカーマン車両のシステム同定と制御
微分可能物理シミュレータを用いて前輪操舵車両のシステムパラメータを勾配法で同定し、実車F1TENTHでレーンキープ制御の有効性を検証した。
原題: System Identification and Control of Front-Steered Ackermann Vehicles through Differentiable Physics ／ Burak M. Gonultas, Pratik Mukherjee, O. Goktug Poyrazoglu 他
日本語で読む → - 論文3D再構成/NeRF画像認識
Drone-NeRF: 大規模ドローン測量のための効率的なNeRFベース3Dシーン再構成
ドローン斜め撮影画像から大規模な3Dシーンを再構成するため、シーンをカメラ位置と深度可視性に基づいて分割し、NeRFを並列学習して統合するフレームワークを提案した。
原題: Drone-NeRF: Efficient NeRF Based 3D Scene Reconstruction for Large-Scale Drone Survey ／ Zhihao Jia, Bing Wang, Changhao Chen
日本語で読む → - 論文災害対応ドローンロボティクス
ハリケーン・イアンにおけるCRASAR小型無人航空機システムの定量的データ分析
ハリケーン・イアンでの10機種・281回の小型ドローン飛行を分析し、屋内捜索やVTOL固定翼の初使用を報告するとともに、無線通信容量や集中制御の欠如などの課題を明らかにした。
原題: Quantitative Data Analysis: CRASAR Small Unmanned Aerial Systems at Hurricane Ian ／ Thomas Manzini, Robin Murphy, David Merrick
日本語で読む → - 論文バイオハイブリッド/群行動ロボティクス
バイオハイブリッドなロボット魚と本物の魚のペアにおけるバイオミミクリーギャップの定量化
本物の魚とロボット魚のペア、本物同士のペア、シミュレーションを比較し、ロボットが本物の魚に近い社会的相互作用を生成できるか、その「バイオミミクリーギャップ」を定量化した。
原題: Quantifying the biomimicry gap in biohybrid robot-fish pairs ／ Vaios Papaspyros, Guy Theraulaz, Clément Sire 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
ソフト多面体ネットワークによる固有感覚学習
内部に小型高速カメラを埋め込んだソフト多面体ネットワークで、視覚的に固有感覚を学習し、6軸の力とトルクを高精度に推定する手法を提案した論文。
原題: Proprioceptive Learning with Soft Polyhedral Networks ／ Xiaobo Liu, Xudong Han, Wei Hong 他
日本語で読む → - 論文飛行制御ロボティクス
AOSoar: マイクロ航空機の自律的な地形性滑翔
風場の事前知識なしに、シミュレーテッドアニーリングで滑翔位置を探索し、INDI制御でスロットル使用を最小化する自律地形性滑翔を実現した。風洞実験で最大30分間の滑翔に成功した。
原題: AOSoar: Autonomous Orographic Soaring of a Micro Air Vehicle ／ Sunyou Hwang, Bart D. W. Remes, Guido C. H. E. de Croon
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
オリーブ検出は合成データか実データか？Olive the Above
フォトリアルな3Dオリーブの木モデルから自動ラベル付き合成画像を生成し、少量の実画像と組み合わせることで、人手ラベルなしに高精度なオリーブ検出を実現した。
原題: Detecting Olives with Synthetic or Real Data? Olive the Above ／ Yianni Karabatis, Xiaomin Lin, Nitin J. Sanket 他
日本語で読む → - 論文多物体追跡ロボティクス
イベントベース検出トリガによる検出ベース多物体追跡のフレーム間引き高度化
カメラ検出をトリガにフレーム間引きを制御し、検出ベース多物体追跡の省エネ性と安全性を両立させる手法を提案。
原題: Advancing Frame-Dropping in Multi-Object Tracking-by-Detection Systems Through Event-Based Detection Triggering ／ Matti Henning, Michael Buchholz, Klaus Dietmayer
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
マルチスケール連続アトラクタネットワークによる軌道追跡
動物のナビゲーションに着想を得たマルチスケール連続アトラクタネットワークを提案し、遺伝的アルゴリズムで自動調整することで、広い速度範囲での軌道追跡を実現した。
原題: Trajectory Tracking via Multiscale Continuous Attractor Networks ／ Therese Joseph, Tobias Fischer, Michael Milford
日本語で読む → - 論文強化学習機械学習
ピクセルから方策へ：ゲーム内・ゲーム間強化学習のためのDQNエンコーダ
DQNを用いてゲームのピクセル入力から方策を学習し、転移学習により複数ゲームで高性能な汎用エージェントを実現した研究。
原題: Pixel to policy: DQN Encoders for within & cross-game reinforcement learning ／ Ashrya Agrawal, Priyanshi Shah, Sourabh Prakash
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
LSTM軌道予測ネットワークに基づく自動運転の倫理的意思決定
自動運転の倫理的判断のため、効用原理を数式化して組み込み、注意機構付きLSTMで軌道予測を最適化する手法を提案した。
原題: Ethical Decision-making for Autonomous Driving based on LSTM Trajectory Prediction Network ／ Wen Wei, Jiankun Wang
日本語で読む → - 論文自動運転/軌道予測ロボティクス
目標点注意Transformer：エンドツーエンド自動運転のための新規軌道予測ネットワーク
注意機構を用いて予測軌道と知覚特徴・目標点を相互作用させ、ルールに依存せずエンドツーエンドで自動運転の軌道予測を行うTransformerネットワークを提案し、CARLAシミュレータで最先端性能を達成した。
原題: Target-point Attention Transformer: A novel trajectory predict network for end-to-end autonomous driving ／ Jingyu Du, Yang Zhao, Hong Cheng
日本語で読む → - 論文自己位置推定ロボティクス
GPS支援による視覚・車輪オドメトリ
GPS・視覚・車輪エンコーダをMSCKFで統合し、GPS座標系とVWO座標系の外部回転パラメータをオンライン推定する地上ロボット向け自己位置推定手法を提案した。
原題: GPS-aided Visual Wheel Odometry ／ Junlin Song, Pedro J. Sanchez-Cuevas, Antoine Richard 他
日本語で読む →