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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SLAMロボティクス
NR-SLAM: 非剛体単眼SLAM
動的変形グラフと粘弾性変形モデルを組み合わせ、変形する環境でもカメラ運動と形状を推定できる非剛体単眼SLAMを提案し、医療データセットでミリメートル精度を達成した。
原題: NR-SLAM: Non-Rigid Monocular SLAM ／ Juan J. Gomez Rodriguez, J. M. M Montiel, Juan D. Tardos
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
NewtonianVAEを用いた産業用箱詰め作業のための世界モデル制御
把持中の物体姿勢をRGBカメラで取得するihVS-NVAEを提案し、単一物体の配置タスクで学習したモデルで複数物体の連続箱詰めを実現した。
原題: World-Model-Based Control for Industrial box-packing of Multiple Objects using NewtonianVAE ／ Yusuke Kato, Ryo Okumura, Tadahiro Taniguchi
日本語で読む → - 論文高精度地図生成画像認識
InsMapper: ベクトル化高精度地図生成のためのインスタンス内情報の活用
Transformerを用いて、予測点間のインスタンス内相関を活用し、ベクトル化高精度地図を生成する手法を提案。NuScenesとArgoverse 2で最先端性能を達成。
原題: InsMapper: Exploring Inner-instance Information for Vectorized HD Mapping ／ Zhenhua Xu, Kwan-Yee. K. Wong, Hengshuang Zhao
日本語で読む → - 論文動作生成画像認識
パッチ化骨格を用いた統一マスク付きオートエンコーダによる動作合成
人体姿勢を部位ごとに分割してViT風に扱い、マスクのパターンを変えるだけで未来予測や中間姿勢補間など複数の動作合成タスクを単一モデルで解く手法を提案。
原題: A Unified Masked Autoencoder with Patchified Skeletons for Motion Synthesis ／ Esteve Valls Mascaro, Hyemin Ahn, Dongheui Lee
日本語で読む → - 論文LiDAR異常検知ロボティクス
LiDAR点群の異常検知
LiDARの点群の空間分布と強度分布に基づく品質指標を数学的に定義し、学習やラベルなしで異常を検知する手法を提案した。
原題: Detecting the Anomalies in LiDAR Pointcloud ／ Chiyu Zhang, Ji Han, Yao Zou 他
日本語で読む → - 論文位置推定ロボティクス
LiDAR HDマップ位置推定のための運動歪み補正
スキャン中のセンサ運動で生じるLiDAR点群の歪みを、外部センサやベイズフィルタなしでスナップショット処理により補正し、HDマップへの位置推定精度を向上させるVICETを提案した。
原題: Correcting Motion Distortion for LIDAR HD-Map Localization ／ Matthew McDermott, Jason Rife
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
基盤モデルによるオープンボキャブラリなタスク計画・実行システム：汎用サービスロボット向け
基盤モデルでタスク計画とオープンボキャブラリ物体検出を行い、状態機械でロボット動作を管理するGPSR向けシステムを構築し、RoboCup@home Japan Open 2022のGPSRで優勝した。
原題: Foundation Model based Open Vocabulary Task Planning and Executive System for General Purpose Service Robots ／ Yoshiki Obinata, Naoaki Kanazawa, Kento Kawaharazuka 他
日本語で読む → - 論文イベントカメラ/宇宙機ナビゲーション画像認識
ナビゲーションと着陸のためのイベントベース視覚合成データセットの生成
月面着陸軌道のフォトリアル画像列をイベントカメラエミュレータでイベントストリームに変換し、500軌道分のデータセットを生成する手法を提案。
原題: On the Generation of a Synthetic Event-Based Vision Dataset for Navigation and Landing ／ Loïc J. Azzalini, Emmanuel Blazquez, Alexander Hadjiivanov 他
日本語で読む → - 論文水中ロボット制御ロボティクス
モデル予測パス積分制御によるAUVの自律性向上
自律型水中ロボットの制御にモデル予測パス積分制御(MPPI)を適用し、ハイパーパラメータの影響評価やPID制御との比較、環境制約の組み込み方法を示した研究。
原題: Enhancing AUV Autonomy With Model Predictive Path Integral Control ／ Pierre Nicolay, Yvan Petillot, Mykhaylo Marfeychuk 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
異種ロボットシステムのための認識論的プランニング
通信が不安定な異種マルチロボットシステムにおいて、動的認識論理と混合整数計画を用いて信念状態を伝播・活用し、情報伝達を最適化するプランニング枠組みを提案した。
原題: Epistemic Planning for Heterogeneous Robotic Systems ／ Lauren Bramblett, Nicola Bezzo
日本語で読む → - 論文制御/適応制御ロボティクス
飛行ロボットのための学習ベースMPCにおけるサンプル効率と不確かさ補償の向上
L1適応制御を学習ベースMPCに統合し、少ないデータで不確かさを補償しながらクアッドロータの動力学モデルをオンラインで学習する手法を提案した。
原題: Enhancing Sample Efficiency and Uncertainty Compensation in Learning-based Model Predictive Control for Aerial Robots ／ Kong Yao Chee, Thales C. Silva, M. Ani Hsieh 他
日本語で読む → - 論文遠隔操作ロボティクス
高自動運転車の遠隔支援に向けた動的協調経路計画
都市環境での自動運転車の遠隔支援において、ODD変更の考え方を取り入れたハイブリッドアルゴリズムで人間オペレータと協調して複雑な走行状況を解決する手法を提案した。
原題: Dynamic Collaborative Path Planning for Remote Assistance of Highly-Automated Vehicles ／ Domagoj Majstorovic, Frank Diermeyer
日本語で読む → - 論文強化学習ロボティクス
終端状態での意図的な価値過小評価によるTD学習の報酬設計ミス対策
強化学習のエピソード終了時にTD学習が行う例外処理が、報酬設計によって意図しない過大評価を引き起こし誤った方策を学習する問題を解決するため、終端後の価値を意図的に過小評価する手法を提案し、実機実験で有効性を示した。
原題: Intentionally-underestimated Value Function at Terminal State for Temporal-difference Learning with Mis-designed Reward ／ Taisuke Kobayashi
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
注意誘導型クロスモーダル融合と転移学習による把持安定性評価
視覚と触覚を注意機構で統合する把持安定性評価モデルを提案し、物理シミュレーションでデータ収集してドメインランダム化と適応で実機へ転移した。
原題: Grasp Stability Assessment Through Attention-Guided Cross-Modality Fusion and Transfer Learning ／ Zhuangzhuang Zhang, Zhenning Zhou, Haili Wang 他
日本語で読む → - 論文羽ばたきロボットロボティクス
羽ばたき翼とマルチロータのタンデムによるホバリング制御
尾翼なしのコウモリ型羽ばたきロボットAerobatに、複数の小型スラスタを備えたガードを組み合わせ、未知状態を推定するオブザーバを用いてホバリングを安定化させた研究。
原題: Hovering Control of Flapping Wings in Tandem with Multi-Rotors ／ Aniket Dhole, Bibek Gupta, Adarsh Salagame 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
複雑地形を走るロボットの急速な進歩
四足ロボットが、データ駆動学習と正確かつ単純なモデルを組み合わせることで、砂地を人間のジョギングより速く低エネルギーで走行できるようになった。
原題: Swift progress for robots over complex terrain ／ Chen Li, Feifei Qian
日本語で読む → - 論文意味マッピングロボティクス
果樹園におけるロボット自律性のための新規知覚・意味マッピング手法
LiDAR SLAMと3D物体検出ネットワークを組み合わせ、果樹園でのロボット自律走行を実現する意味マッピング・ナビゲーション枠組みを提案した。
原題: A Novel Perception and Semantic Mapping Method for Robot Autonomy in Orchards ／ Yaoqiang Pan, Hao Cao, Kewei Hu 他
日本語で読む → - 論文交通流シミュレーションロボティクス
TrafficMCTS: グループベースモンテカルロ木探索による閉ループ交通流生成フレームワーク
グループベースのモンテカルロ木探索と社会的価値志向を組み合わせ、多様な運転スタイルと協調性を持つリアルな交通流を閉ループで生成するフレームワークを提案した。
原題: TrafficMCTS: A Closed-Loop Traffic Flow Generation Framework with Group-Based Monte Carlo Tree Search ／ Ze Fu, Licheng Wen, Pinlong Cai 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
シミュレーションから実世界への視覚深度融合CNNによる自律ナノクアッドコプターのロバスト姿勢推定
ナノドローンに深度センサとカメラを搭載し、シミュレーションのみで訓練したCNNで実世界の人間姿勢推定を高精度化した。
原題: Sim-to-Real Vision-depth Fusion CNNs for Robust Pose Estimation Aboard Autonomous Nano-quadcopter ／ Luca Crupi, Elia Cereda, Alessandro Giusti 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーション画像認識
極限海洋環境における無人表面船の視覚ベース自律ナビゲーション
GANで砂嵐や霧による視界不良を補正し、YOLOv5で対象を検出して無人表面船が目標追跡する視覚ナビゲーション手法を提案し、シミュレーションで既存のデヘイズ手法を上回る性能を示した。
原題: Vision-Based Autonomous Navigation for Unmanned Surface Vessel in Extreme Marine Conditions ／ Muhayyuddin Ahmed, Ahsan Baidar Bakht, Taimur Hassan 他
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
GNFactor: 汎化可能なニューラル特徴場によるマルチタスク実ロボット学習
視覚言語基盤モデルで意味情報を蒸留した汎化可能なニューラル特徴場とPerceiver Transformerを共有3Dボクセル表現で統合し、多様な実ロボット操作タスクを模倣学習で実行する手法を提案。
原題: GNFactor: Multi-Task Real Robot Learning with Generalizable Neural Feature Fields ／ Yanjie Ze, Ge Yan, Yueh-Hua Wu 他
日本語で読む → - 論文HRIAI
人間とロボットの対話における自然言語量化子の形式化
自然言語の量化表現を基数付き一階述語論理で形式化し、対話からロボットへのコマンド生成までを一貫して行うシステムを構築した。
原題: Formalising Natural Language Quantifiers for Human-Robot Interactions ／ Stefan Morar, Adrian Groza, Mihai Pomarlan
日本語で読む → - 論文sim2real画像認識
合成衛星画像によるクジラ検出の強化
クジラ検出のための航空・衛星合成画像データセットを生成するSeaDroneSim2を提案し、実データ10%に合成データを加えることで検出性能を15%向上させた。
原題: Whale Detection Enhancement through Synthetic Satellite Images ／ Akshaj Gaur, Cheng Liu, Xiaomin Lin 他
日本語で読む → - 論文群制御AI
混雑回避経路による多エージェント経路計画の交通流最適化
多数のエージェントが共有マップ上を移動する際、混雑を避ける経路へ誘導することで経路計画の品質とスループットを改善する手法を提案した。
原題: Traffic Flow Optimisation for Lifelong Multi-Agent Path Finding ／ Zhe Chen, Daniel Harabor, Jiaoyang Li 他
日本語で読む → - 論文物体目標ナビゲーション画像認識
再帰的暗黙マップによる物体目標ナビゲーション
Transformerで暗黙的な空間マップを逐次更新し、物体カテゴリの位置へナビゲートする手法を提案。MP3DとHM3Dで高性能を示し、実機でも動作。
原題: Object Goal Navigation with Recursive Implicit Maps ／ Shizhe Chen, Thomas Chabal, Ivan Laptev 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
CubeSat群による小天体探査
多数のCubeSatを群として小天体に送り込み、重力信号から内部質量分布を再構成する大規模シミュレーション研究。
原題: Small Celestial Body Exploration with CubeSat Swarms ／ Emmanuel Blazquez, Dario Izzo, Francesco Biscani 他
日本語で読む → - 論文モデル予測制御math.OC
微分可能なロバストモデル予測制御
陰関数定理を用いた微分可能最適制御とチューブ型MPCを組み合わせ、不確実性下でロバストMPCのパラメータを自動かつリアルタイムに調整する手法を提案し、非線形ロボットシステムで検証した。
原題: Differentiable Robust Model Predictive Control ／ Alex Oshin, Hassan Almubarak, Evangelos A. Theodorou
日本語で読む → - 論文センサフュージョン/慣性航法制御
UWB測距とIMUの融合：慣性航法のための非線形確率フィルタの概要
UWBとIMUを融合し、リー群上で設計した非線形確率相補フィルタにより、機体の姿勢・位置・速度・ノイズ共分散を推定する慣性航法手法を提案し、MAVの実飛行データで検証した。
原題: UWB Ranging and IMU Data Fusion: Overview and Nonlinear Stochastic Filter for Inertial Navigation ／ Hashim A. Hashim, Abdelrahman E. E. Eltoukhy, Kyriakos G. Vamvoudakis
日本語で読む → - 論文動作計画ロボティクス
FusionPlanner: マルチセンサフュージョンによる鉱山トラック向けマルチタスク動作プランナ
露天掘り鉱山の無人輸送向けに、マルチセンサフュージョンで横・縦制御を統合する動作プランナFusionPlannerを提案し、評価ベンチマークMiningNavと高忠実度シミュレータPMSを開発した。
原題: FusionPlanner: A Multi-task Motion Planner for Mining Trucks via Multi-sensor Fusion ／ Siyu Teng, Luxi Li, Yuchen Li 他
日本語で読む → - 論文自動運転/3D物体検出画像認識
自動運転における3D物体検出のオフライン評価について
自動運転スタックに16の物体検出モデルを統合し、オフライン検出指標が実際の運転性能をどれだけ予測できるかをCARLAシミュレータで検証した。
原題: On Offline Evaluation of 3D Object Detection for Autonomous Driving ／ Tim Schreier, Katrin Renz, Andreas Geiger 他
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