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 →- 論文階段認識/深度推定画像認識
StairNetV3: 深層学習を用いた深度対応階段モデリング
単眼視の階段認識で、階段の幾何特徴抽出と深度画像予測をCNNで同時に行い、深度情報を活用して高精度な階段モデリングと点群再構成を実現した研究。
原題: StairNetV3: Depth-aware Stair Modeling using Deep Learning ／ Chen Wang, Zhongcai Pei, Shuang Qiu 他
日本語で読む → - 論文人ロボットインタラクションAI
潜在観測拡張による視点取得（LEAPT）：人とロボットのインタラクションに向けて
ロボットが人間の視点を推論できるよう、不確実性を考慮した深層世界モデルを提案し、部分的に観測可能な3つのHRIタスクで有効性を示した。
原題: Latent Emission-Augmented Perspective-Taking (LEAPT) for Human-Robot Interaction ／ Kaiqi Chen, Jing Yu Lim, Kingsley Kuan 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
持続的自律性とロボット学習ラボの研究報告
マサチューセッツ大学ローウェル校のPeARLラボが、人間との相互作用や指示からの学習を活用し、複雑なマニピュレーションタスクを実現するロボット学習の研究動向と今後の方向性を概説した。
原題: Research Report -- Persistent Autonomy and Robot Learning Lab ／ S. Reza Ahmadzadeh
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VLA自然言語
LLMと古典プランナを組み合わせた動的計画法
LLMと従来のプランナを協調させて身体性タスクを解くニューロシンボリック手法を提案し、AlfworldでReActベースラインより高速かつ効率的に解けることを示した。
原題: Dynamic Planning with a LLM ／ Gautier Dagan, Frank Keller, Alex Lascarides
日本語で読む → - 論文接触・摩擦モデリング制御
LuGre動力学と限界面を用いた平面摩擦モデリング
LuGreモデルと限界面理論に基づき、平面運動における並進と回転の摩擦を統合的に扱う摩擦モデルを提案し、計算コストを約80分の1に削減した低次元モデルを導出した。
原題: Planar Friction Modelling with LuGre Dynamics and Limit Surfaces ／ Gabriel Arslan Waltersson, Yiannis Karayiannidis
日本語で読む → - 論文テスト生成ロボティクス
強化学習で進化探索を導く自律システムテスト手法RIGAA
強化学習エージェントで初期集団を生成し、進化探索による自律システムのテストを効率化する手法を提案。迷路生成と車線維持支援システムのケースで有効性を検証した。
原題: Reinforcement Learning Informed Evolutionary Search for Autonomous Systems Testing ／ Dmytro Humeniuk, Foutse Khomh, Giuliano Antoniol
日本語で読む → - 論文セグメンテーション画像認識
SurgicalSAM: 手術器具セグメンテーションのための効率的なクラスプロンプト可能モデル
SAMを手術器具セグメンテーションに適応させるため、クラスプロトタイプからプロンプトを生成する軽量エンコーダと対照的プロトタイプ学習を導入し、高精度かつシンプルなパイプラインを実現した。
原題: SurgicalSAM: Efficient Class Promptable Surgical Instrument Segmentation ／ Wenxi Yue, Jing Zhang, Kun Hu 他
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 → - 論文マニピュレーションロボティクス
文脈特化型分類器による6自由度把持の洗練
把持生成をサンプリング問題として定式化し、識別器の勾配流で文脈に応じた6自由度把持を洗練するGraspFlowを提案。実機で高い把持成功率と機能性向上を実現。
原題: Refining 6-DoF Grasps with Context-Specific Classifiers ／ Tasbolat Taunyazov, Heng Zhang, John Patrick Eala 他
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 → - 論文軌道予測ロボティクス
先行エージェントの影響を考慮した軌道予測
歩行者や車両の軌道予測において、周囲の類似行動エージェント（先行者）の動きを確率的に参照するPnS手法を提案し、地図情報なしでも高精度を実現した。
原題: Tracing the Influence of Predecessors on Trajectory Prediction ／ Mengmeng Liu, Hao Cheng, Michael Ying Yang
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
深層強化学習による異種ロボットシステムの目標探索とナビゲーション
UAVとUGVからなる異種ロボットシステムで、未知環境における目標探索とナビゲーションを深層強化学習で実現する。多段階学習フレームワークと好奇心モジュールを導入し、訓練を加速させる。
原題: Target Search and Navigation in Heterogeneous Robot Systems with Deep Reinforcement Learning ／ Yun Chen, Jiaping Xiao
日本語で読む → - 論文自己位置推定ロボティクス
自動運転車における自己位置推定の運用要件
自動運転車の安全性を保つための自己位置推定要件を、道路種別や隣接車線の状況に応じて動的に調整する実用的な枠組みを提案した。
原題: Operational requirements for localization in autonomous vehicles ／ Arpan Kusari, Satabdi Saha
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
階層構造を活用したS-Graphsの高速最適化
3DシーングラフSLAMのS-Graphsを階層的に圧縮し、部屋単位の局所グラフ生成と冗長キーフレームの周辺化で計算時間を約40%削減した。
原題: Faster Optimization in S-Graphs Exploiting Hierarchy ／ Hriday Bavle, Jose Luis Sanchez-Lopez, Javier Civera 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 → - 論文自動運転AI
倫理なき自動運転：意味・設計・実世界実装
自動運転車の事故時の意思決定を、事前定義されたパラメータと倫理的価値理論を用いて柔軟に計算する手法を提案し、社会受容性を評価するツールを提供する。
原題: Automated Driving Without Ethics: Meaning, Design and Real-World Implementation ／ Katherine Evans, Nelson de Moura, Raja Chatila 他
日本語で読む → - 論文群制御cs.MM
Dronevision: 飛翔光源のための実験用3Dテストベッド
倉庫サイズのドローン実験室を、机の上に置けるテレビサイズの低コストな3Dテストベッドに縮小し、飛翔光源（FLS）による3Dディスプレイや触覚インタフェースの研究を可能にする構想を提案する。
原題: Dronevision: An Experimental 3D Testbed for Flying Light Specks ／ Hamed Alimohammadzadeh, Rohit Bernard, Yang Chen 他
日本語で読む → - 論文軌道最適化ロボティクス
確率的軌道最適化における多様性のためのパスシグネチャ
ラフパス理論のパスシグネチャとヒルベルト空間表現を活用し、並列軌道最適化で解の多様性を促進してモード崩壊を防ぐ手法を提案。2Dナビゲーションからロボットマニピュレータまで平均コストを低減。
原題: Path Signatures for Diversity in Probabilistic Trajectory Optimisation ／ Lucas Barcelos, Tin Lai, Rafael Oliveira 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
モデルフリーな大規模布地展開：移動マニピュレーションによる初期実現可能性検討
単腕移動マニピュレータで大規模な布地を展開するため、視覚ベースのモデルフリー制御とビヘイビアツリーによる協調制御を提案し、実現可能性を実験で示した。
原題: Model-Free Large-Scale Cloth Spreading With Mobile Manipulation: Initial Feasibility Study ／ Xiangyu Chu+, Shengzhi Wang+, Minjian Feng 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 → - 論文マニピュレーションロボティクス
マルチモーダルカテゴリカル探索を用いた強化学習による非把持平面マニピュレーション
物体の押し操作のような非把持マニピュレーションにおいて、接触モードの多様性に対応するためカテゴリカル分布によるマルチモーダル探索を導入し、任意の初期・目標姿勢への高精度な押し操作を実現した。シミュレーションで学習した方策を実機KUKA iiwaに転移し、外乱や観測ノイズへの頑健性も示した。
原題: Nonprehensile Planar Manipulation through Reinforcement Learning with Multimodal Categorical Exploration ／ Juan Del Aguila Ferrandis, João Moura, Sethu Vijayakumar
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 → - 論文不確実性推定画像認識
防御的知覚：実運用下におけるニューラルネットワーク性能の推定と監視
自動運転のセマンティックセグメンテーションにおいて、ドメインシフトによる性能低下を検知するため、Monte Carlo Dropoutによる認識的不確実性推定を活用し、展開済みネットワークを変更せずに性能を推定・監視する手法を提案した。
原題: Defensive Perception: Estimation and Monitoring of Neural Network Performance under Deployment ／ Hendrik Vogt, Stefan Buehler, Mark Schutera
日本語で読む → - 論文状態推定ロボティクス
自動的に強化された半正定値緩和による大域的最適状態推定
半正定値緩和において、手動で見つけていた冗長制約を自動的に発見し、大域的最適性を達成する手法を提案。
原題: Toward Globally Optimal State Estimation Using Automatically Tightened Semidefinite Relaxations ／ Frederike Dümbgen, Connor Holmes, Ben Agro 他
日本語で読む → - 論文逆運動学ロボティクス
非整合ロボットマニピュレータの逆運動学数値解法における適切な一般化逆行列の選択
単位の異なる関節を持つロボットの逆運動学において、混合一般化逆行列を用いることで単位整合性を保つ頑健な数値解法を提案し、従来のムーア・ペンローズ逆行列の問題点を示した。
原題: Choosing the Correct Generalized Inverse for the Numerical Solution of the Inverse Kinematics of Incommensurate Robotic Manipulators ／ Jacket Demby's, Jeffrey Uhlmann, Guilherme N. DeSouza
日本語で読む → - 論文自動運転/軌道計画ロボティクス
能動的インタラクションを考慮した時空間リシーディングホライズン制御：密集交通における自動運転に向けて
密集交通での自動運転のため、他車の予測誤差を能動的インタラクションで緩和する時空間安全バリアを組み込んだ計算効率の良い時空間リシーディングホライズン制御を提案し、安全性と効率を両立させた。
原題: Spatiotemporal Receding Horizon Control with Proactive Interaction Towards Autonomous Driving in Dense Traffic ／ Lei Zheng, Rui Yang, Zengqi Peng 他
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 → - 論文歩行者軌道予測ロボティクス
極座標衝突グリッド：衝突判定を用いた共有空間における歩行者軌道予測のための効果的な相互作用モデリング
歩行者と車両・歩行者同士の衝突リスク（衝突までの時間と接近方向）を極座標グリッドで表現し、共有空間での歩行者軌道予測精度を向上させる手法を提案した論文。
原題: Polar Collision Grids: Effective Interaction Modelling for Pedestrian Trajectory Prediction in Shared Space Using Collision Checks ／ Mahsa Golchoubian, Moojan Ghafurian, Kerstin Dautenhahn 他
日本語で読む → - 論文位置推定ロボティクス
限られた視野のカメラによる広域都市環境での位置推定
パノラマでない狭視野カメラとオドメトリのみを用い、ニューラルネットとパーティクルフィルタを組み合わせて広域での自己位置推定を行う手法ReWAGと、未知環境への汎化を改善したReWAG*を提案。
原題: Wide-Area Geolocalization with a Limited Field of View Camera in Challenging Urban Environments ／ Lena M. Downes, Ted J. Steiner, Rebecca L. Russell 他
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