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3D物体検出画像認識
3D物体検出における距離範囲の実証的分析
LiDARによる3D検出は近距離に偏っているため、Argoverse 2.0を用いて遠距離検出を分析し、近距離と遠距離で適したボクセルサイズが異なることを示した上で、距離別の専門家モデルを効率的にアンサンブルする手法を提案した。
原題: An Empirical Analysis of Range for 3D Object Detection ／ Neehar Peri, Mengtian Li, Benjamin Wilson 他
日本語で読む → - 論文自己適応システムcs.LO
自己適応型ロボットシステムの形式モデリングと解析
海底パイプライン点検用の自律型水中ロボット(AUV)を対象に、機能モデルと制御層からなる自己適応システムをProFeatで形式モデル化し、確率的報酬と安全性の性質を解析した。
原題: Formal Modelling and Analysis of a Self-Adaptive Robotic System ／ Juliane Päßler, Maurice H. ter Beek, Ferruccio Damiani 他
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスロボティクス
生体模倣マルチマテリアル軟体ロボットハンドの統合設計・製作・制御
有限要素解析を用いたマルチマテリアル設計により、軟体アクチュエータと外骨格からなる生体模倣ロボットハンドを開発し、漏れがあっても指の曲げ角度を保つ制御で多様な物体把持を実現した。
原題: Integrated Design Fabrication and Control of a Bioinspired Multimaterial Soft Robotic Hand ／ Samuel Alves, Mihail Babcinschi, Afonso Silva 他
日本語で読む → - 論文データセット/姿勢推定ロボティクス
HANDAL: 実世界の操作可能物体カテゴリに対する姿勢注釈・アフォーダンス・再構成を含むデータセット
ロボットが把持・操作しやすい実世界の道具212個を17カテゴリにわたり、単一カメラと半自動処理で3D姿勢・アフォーダンス・メッシュを注釈付けした大規模データセットを構築した。
原題: HANDAL: A Dataset of Real-World Manipulable Object Categories with Pose Annotations, Affordances, and Reconstructions ／ Andrew Guo, Bowen Wen, Jianhe Yuan 他
日本語で読む → - 論文システム同定制御
ホバリング時の低コストクアッドロータ姿勢に関するブラックボックスシステム同定
低コストなクアッドロータのホバリング時姿勢ダイナミクスを、実験データに基づくブラックボックス同定でモデル化し、制御設計と検証を行った研究。
原題: Black-Box System Identification for Low-Cost Quadrotor Attitude at Hovering ／ Khaled Telli, Boumehraz Mohamed
日本語で読む → - 論文自律走行ロボティクス
最適化されたSSDと強化学習による兵士追従システム
DeepRacerを用いて、最適化したSSD Liteによる物体検出と強化学習を組み合わせ、移動する特定の人物（兵士）を追従する自律システムを構築した。
原題: Follow the Soldiers with Optimized Single-Shot Multibox Detection and Reinforcement Learning ／ Jumman Hossain, Maliha Momtaz
日本語で読む → - 論文サイバーセキュリティロボティクス
ExploitFlow：ロボティクスにおけるゲーム理論とAI研究のためのサイバーセキュリティ攻撃経路
ロボットのサイバーセキュリティ研究を支援するため、ゲーム理論とAIを活用したモジュール式の攻撃自動化ライブラリExploitFlowを開発し、強化学習エージェントが人間の専門家を上回ることを示した。
原題: ExploitFlow, cyber security exploitation routes for Game Theory and AI research in robotics ／ Víctor Mayoral-Vilches, Gelei Deng, Yi Liu 他
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 → - 論文マニピュレーションロボティクス
安全な接触を活かす接触認識型の計画と制御
ロボットの表面全体で環境と接触しながら作業できるよう、接触力を安全閾値以下に保つ制御器と、それを組み込んだ接触認識型のサンプリングベース計画法を提案し、Frankaロボットで実証した。
原題: Embracing Safe Contacts with Contact-aware Planning and Control ／ Zhaoting Li, Miguel Zamora, Hehui Zheng 他
日本語で読む → - 論文社会ロボティクスAI
社会的に有能で文化適応型の人工エージェントに向けて：表出的秩序、相互作用の破綻、回復戦略
人間とロボットの相互作用における機能的・社会的な破綻を分類し、それに対応する回復戦略を人工エージェントが扱えるようにする枠組みを提案した論文。社会的能力・関係的役割・近接性の3次元に絞り、必要なアーキテクチャ要件を議論する。
原題: Towards socially-competent and culturally-adaptive artificial agents Expressive order, interactional disruptions and recovery strategies ／ Chiara Bassetti, Enrico Blanzieri, Stefano Borgo 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
ロボットマニピュレーションのための視覚事前学習の探求：データセット・モデル・手法
ロボット操作タスクにおける視覚事前学習の効果をデータセット・モデル・学習手法の観点から調査し、自己教師あり学習と教師あり学習を組み合わせたVi-PRoMを提案した。
原題: Exploring Visual Pre-training for Robot Manipulation: Datasets, Models and Methods ／ Ya Jing, Xuelin Zhu, Xingbin Liu 他
日本語で読む → - 論文自動運転/軌道追従/強化学習ロボティクス
深層強化学習による自動運転の運動関連モジュール向け軌道追従
自動運転のプランナやコントローラ向けに、モデルフリーでデータ駆動型の深層強化学習ベースの軌道追従手法を提案し、その有効性と効率性を示した。
原題: DRL-Based Trajectory Tracking for Motion-Related Modules in Autonomous Driving ／ Yinda Xu, Lidong Yu
日本語で読む → - 論文ソフトアクチュエータ制御ロボティクス
ヒステリシス補償を備えたデュアルPAMソフトアクチュエータの軌道追従制御
空気圧人工筋を2本組み合わせた曲げ型ソフトアクチュエータに対し、参照軌道の変化に応じてPIDゲインを動的に調整することでヒステリシスを補償し、追従精度と応答速度を改善する適応制御法を提案した。
原題: Trajectory Tracking Control of Dual-PAM Soft Actuator with Hysteresis Compensator ／ Junyi Shen, Tetsuro Miyazaki, Shingo Ohno 他
日本語で読む → - 論文予測機械学習
時系列マルチゲート混合エキスパートによる車両軌跡と運転意図の同時予測
時系列畳み込みネットワークとマルチゲート混合エキスパートを組み合わせ、車両の縦横位置と運転意図を同時に予測するモデルを提案し、CitySimデータセットでLSTMを上回る性能を示した。
原題: A Novel Temporal Multi-Gate Mixture-of-Experts Approach for Vehicle Trajectory and Driving Intention Prediction ／ Renteng Yuan, Mohamed Abdel-Aty, Qiaojun Xiang 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
1人の人間は100台の異種ロボット群を監督できるか？
DARPAのOFFSETプログラムの実証実験で、1人の指揮官が100台の異種ロボット群を実世界ミッションで運用できるかを検証し、作業負荷が過負荷寸前でもミッションを完遂できることを示した。
原題: Can A Single Human Supervise A Swarm of 100 Heterogeneous Robots? ／ Julie A. Adams, Joshua Hamell, Phillip Walker
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 → - 論文経路計画ロボティクス
見回りロボットの経路における旋回回数の最小化：戦略と解法
単調多角形環境での直交見回り経路問題に対し、旋回回数を抑えた最短経路を線形時間で求めるアルゴリズムを提案した。
原題: Minimizing Turns in Watchman Robot Navigation: Strategies and Solutions ／ Hamid Hoorfar, Sara Moshtaghi Largani, Reza Rahimi 他
日本語で読む → - 論文探索・経路計画ロボティクス
空間充填曲線を用いたオンライン障害物回避
空間充填曲線に沿ってロボットが探索する際、未知の障害物をオンラインで回避しつつ全自由領域を訪問する手法を提案。
原題: Online Obstacle evasion with Space-Filling Curves ／ Ashay Wakode, Arpita Sinha
日本語で読む → - 論文自己位置推定画像認識
2.5D地図とのマッチングによる画像ベースの自己位置推定
地上視点の画像を2.5D地図とマッチングさせることで自己位置推定を行う手法を提案し、大規模データセットを構築して従来の2D地図ベース手法より高精度・高速収束を実現した。
原題: Image-based Geolocalization by Ground-to-2.5D Map Matching ／ Mengjie Zhou, Liu Liu, Yiran Zhong 他
日本語で読む → - 論文自動運転/異常検知AI
自動運転の異常検知におけるワールドモデルの可能性を探る
自動運転の異常検知にワールドモデルを活用する方法を概観し、その構成要素を従来の異常検知研究と関連付けて整理したサーベイ論文。
原題: Exploring the Potential of World Models for Anomaly Detection in Autonomous Driving ／ Daniel Bogdoll, Lukas Bosch, Tim Joseph 他
日本語で読む → - 論文軌道計画ロボティクス
多角形領域における自動運転車の効率的な衝突回避
自動運転車の軌道計画において、衝突回避制約を非線形計画問題として定式化する3つの新しい厳密な手法を提案し、駐車シナリオで計算効率を検証した。
原題: Efficient collision avoidance for autonomous vehicles in polygonal domains ／ Jiayu Fan, Nikolce Murgovski, Jun Liang
日本語で読む → - 論文マルチモーダル知覚画像認識
ASY-VRNet: 視覚と4Dミリ波レーダーの非対称公平融合による水路パノプティック運転知覚モデル
無人水上艇向けに、画像と4Dミリ波レーダーを非対称公平融合モジュールで統合し、物体検出とセマンティックセグメンテーションを同時に行うパノプティック運転知覚モデルを提案した。
原題: ASY-VRNet: Waterway Panoptic Driving Perception Model based on Asymmetric Fair Fusion of Vision and 4D mmWave Radar ／ Runwei Guan, Shanliang Yao, Xiaohui Zhu 他
日本語で読む → - 論文軌道最適化ロボティクス
不確実な安全回廊下での移動ロボットのためのWasserstein分布ロバストチャンス制約軌道最適化
知覚の不確実性を考慮した分布ロバスト安全回廊制約を提案し、軌道最適化に組み込むことで、凸二次計画問題として効率的に解けることを示した。ドローンと四足歩行ロボットで有効性を検証。
原題: Wasserstein Distributionally Robust Chance Constrained Trajectory Optimization for Mobile Robots within Uncertain Safe Corridor ／ Shaohang Xu, Haolin Ruan, Wentao Zhang 他
日本語で読む → - 論文計画・合成AI
非決定計画領域におけるLTLf最善努力戦略の合成
完全観測可能な非決定領域で有限トレース線形時相論理の目標に対する最善努力戦略を、ゲーム理論的手法で効率的に合成する方法を提案した。
原題: LTLf Best-Effort Synthesis in Nondeterministic Planning Domains ／ Giuseppe De Giacomo, Gianmarco Parretti, Shufang Zhu
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 → - 論文自動運転/説明可能AIAI
自動運転シーン解釈のための定性的説明可能グラフの獲得
自動運転シーンの時空間推論のため、定性的制約獲得パラダイムを用いてQualitative eXplainable Graph（QXG）を構築し、NuScenesでリアルタイムかつ省メモリで計算可能であることを示した論文。
原題: Acquiring Qualitative Explainable Graphs for Automated Driving Scene Interpretation ／ Nassim Belmecheri, Arnaud Gotlieb, Nadjib Lazaar 他
日本語で読む → - 論文物体検出ロボティクス
E³-UAV：UAV向けエッジベース省エネ物体検出システム
UAVによる物体検出において、飛行高度・速度・検出アルゴリズム・サンプリングレートを動的に決定し、消費エネルギーを最小化するエッジベースのシステムを提案。
原題: E$^3$-UAV: An Edge-based Energy-Efficient Object Detection System for Unmanned Aerial Vehicles ／ Jiashun Suo, Xingzhou Zhang, Weisong Shi 他
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
日本語で読む → - 論文因果推論/ドローンロボティクス
鉱山測量ドローンのための確率的因果推論・説明フレームワーク
鉱山で自律飛行するドローンを対象に、因果を考慮したPOMDP計画・オンラインでの構造因果モデル適応・反事実的説明を組み合わせた確率的因果フレームワークを提案した。
原題: Towards Probabilistic Causal Discovery, Inference & Explanations for Autonomous Drones in Mine Surveying Tasks ／ Ricardo Cannizzaro, Rhys Howard, Paulina Lewinska 他
日本語で読む → - 論文自動化実験室ロボティクス
モジュラー型科学工場アーキテクチャの提案
ロボット自動化とAIを活用した自己駆動型実験室をモジュール化し、大規模な科学研究を支援するアーキテクチャを提案・実証した。
原題: Towards a Modular Architecture for Science Factories ／ Rafael Vescovi, Tobias Ginsburg, Kyle Hippe 他
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