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物体検出ロボティクス
高解像度3+1Dレーダーにおける3D物体検出器のレビュー
高解像度4Dレーダーの点群データにLiDAR用3D物体検出器を適応させ、複数モデル・データセット間で性能を比較評価した。
原題: Reviewing 3D Object Detectors in the Context of High-Resolution 3+1D Radar ／ Patrick Palmer, Martin Krueger, Richard Altendorfer 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
自動運転フォーミュラSAEカーの強化学習制御に向けて
自動運転フォーミュラSAEカーのエンドツーエンド制御に深層強化学習を適用し、シミュレーションで学習した方策を実機のTurtlebot2で実走行に転移できることを示した。
原題: Racing Towards Reinforcement Learning based control of an Autonomous Formula SAE Car ／ Aakaash Salvaji, Harry Taylor, David Valencia 他
日本語で読む → - 論文UAM交通管理AI
都市航空交通管理における人間監督者との対話的可能性：経路変更
都市航空交通管理(UATM)における迂回経路管理を、知識表現と推論(Answer Set Programming)を用いて行い、人間管理者とシステムの二段階対話で安全かつ効率的な経路を迅速に特定する手法を提案した論文。
原題: Dialogue Possibilities between a Human Supervisor and UAM Air Traffic Management: Route Alteration ／ Jeongseok Kim, Kangjin Kim
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 → - 論文群制御ロボティクス
逃げ場なし：ターゲット捕獲環境におけるマルチロボット協調のベンチマーク
2種類のロボットが同じ空間で捕獲側と逃走側に分かれ、環境レイアウトを活用しながら協調して目標を達成するマルチロボット協調の新ベンチマークT2Eを提案し、複数の学習ベース手法を評価した。
原題: Nowhere to Go: Benchmarking Multi-robot Collaboration in Target Trapping Environment ／ Hao Zhang, Jiaming Chen, Jiyu Cheng 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
ReProHRL: 階層型エージェントによる実世界でのマルチゴールナビゲーション
強化学習で階層的にマルチゴールナビゲーションを学習し、物体検出を前処理に用いてシミュレーションから実機ドローンへ転移する手法を提案。
原題: ReProHRL: Towards Multi-Goal Navigation in the Real World using Hierarchical Agents ／ Tejaswini Manjunath, Mozhgan Navardi, Prakhar Dixit 他
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 → - 論文自動運転/追跡制御ロボティクス
専門家の操舵ラベルなしで実現するロバストな自動運転車両追跡
古典的制御器をオフラインのラベル生成に活用し、CNNとMLPを組み合わせて追跡対象車両の位置推定と操舵・スロットル制御を行う学習手法を提案。CARLAシミュレータで未見経路を含む多様な地形でのロバスト性とリアルタイム性能を実証した。
原題: Robust Autonomous Vehicle Pursuit without Expert Steering Labels ／ Jiaxin Pan, Changyao Zhou, Mariia Gladkova 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
自己整合的な局所表面の暗黙表現に基づく把持転移
物体メッシュの小規模データセットから局所表面の暗黙表現を学習し、専門家の把持実演を形状が類似する未知物体へ転移する手法を提案した。
原題: Grasp Transfer based on Self-Aligning Implicit Representations of Local Surfaces ／ Ahmet Tekden, Marc Peter Deisenroth, Yasemin Bekiroglu
日本語で読む → - 論文テレプレゼンスロボティクス
1000万ドルANAアバターXPRIZEコンペティション：先進没入型テレプレゼンスシステム
遠隔地に人間の存在をリアルタイムで伝えるアバターシステムを競う1000万ドル賞金の国際コンペの概要、評価方法、結果、優勝チームの手法、教訓をまとめた論文。
原題: The $10 Million ANA Avatar XPRIZE Competition Advanced Immersive Telepresence Systems ／ Sven Behnke, Julie A. Adams, David Locke
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
GPS不感環境での長時間運用に向けた堅牢かつ迅速に展開可能なウェイポイント航法アーキテクチャ
GPSが使えない環境で複数回の運用にわたり同じ地点へ正確に繰り返し到達するため、公開パッケージを組み合わせた地上車両向けマルチセッション航法システムを提案し、初回スキャンから数時間で自律ウェイポイント航法を実現した。
原題: A Robust and Rapidly Deployable Waypoint Navigation Architecture for Long-Duration Operations in GPS-Denied Environments ／ Erik Pearson, Brendan Englot
日本語で読む → - 論文UAV着陸/セグメンテーションロボティクス
動的オープンボキャブラリ強化によるインテリジェント安全着陸（DOVESEI）
オープンボキャブラリ画像セグメンテーションと動的フォーカスを用いたUAVの安全着陸システムを提案し、20mからの着陸を実現した。
原題: Dynamic Open Vocabulary Enhanced Safe-landing with Intelligence (DOVESEI) ／ Haechan Mark Bong, Rongge Zhang, Ricardo de Azambuja 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 → - 論文グラフ強化学習/航空交通管理cs.MA
グラフ強化学習による都市航空モビリティ・バーティポートのスケジュール管理意思決定支援
都市航空モビリティのバーティポートにおける離着陸スケジュール管理を、物理スポットと機体を別々のグラフで表現しグラフ畳み込みネットワークと強化学習で最適化する手法を提案。AirSimシミュレーションで遅延・衝突・バッテリー消費の改善を実証した。
原題: Fast Decision Support for Air Traffic Management at Urban Air Mobility Vertiports using Graph Learning ／ Prajit KrisshnaKumar, Jhoel Witter, Steve Paul 他
日本語で読む → - 論文状態推定ロボティクス
連続体ロボットの状態推定：非線形制約付き移動ホライズン法
連続体ロボットの先端位置や形状を推定するため、先端のIMU計測と推定状態の誤差を移動ホライズン最適化で最小化する手法を提案し、シミュレーションと実験で有効性を示した。
原題: State Estimation of Continuum Robots: A Nonlinear Constrained Moving Horizon Approach ／ Hend Abdelaziz, Ayman Nada, Hiroyuki Ishii 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
光学触覚センシングによる軟材料内埋め込み物体の検出とマッピング
光学触覚センサを用いて軟材料内に埋め込まれた物体を探索し、ベイズ推定で位置を確率マップ化して効率的に形状を再構成する手法を提案した。
原題: Embedded Object Detection and Mapping in Soft Materials Using Optical Tactile Sensing ／ Jose A. Solano-Castellanos, Won Kyung Do, Monroe Kennedy
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
9DTact: 高精度3D形状復元と汎用6D力推定を実現するコンパクトな視覚触覚センサ
半透明ゲルの光学特性を利用し、マーカーなしで3D形状復元と6D力推定を行う小型・低コストな視覚触覚センサを開発した。約10万組の画像-力データで学習し、未知物体にも汎化可能。
原題: 9DTact: A Compact Vision-Based Tactile Sensor for Accurate 3D Shape Reconstruction and Generalizable 6D Force Estimation ／ Changyi Lin, Han Zhang, Jikai Xu 他
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
知識共有と個人化による自動運転車両のドライバーモデル学習
連合学習を用いて複数の自動運転車両が生データを共有せずに知識を共有し、各車両の個別条件に適応したドライバーモデルを協調学習する手法を提案した。
原題: Learning Driver Models for Automated Vehicles via Knowledge Sharing and Personalization ／ Wissam Kontar, Xinzhi Zhong, Soyoung Ahn
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
強化学習による可変予測ホライズンMPCとオンデマンド衝突回避を用いたマルチロボット制御
マルチロボットのモデル予測制御において、予測ホライズンを強化学習で状態に応じて可変にし、オンデマンド衝突回避と組み合わせることで計算コストと性能のバランスを改善した研究。
原題: RL-based Variable Horizon Model Predictive Control of Multi-Robot Systems using Versatile On-Demand Collision Avoidance ／ Shreyash Gupta, Abhinav Kumar, Niladri S. Tripathy 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
NeuroSwarm: UAVと四足歩行ロボットの協調によるマルチエージェント3Dシーン再構成と最適ナビゲーション
UAV群が3Dニューラル再構成で環境地図を作り、四足歩行ロボットが障害物の高さを考慮した適応型プランナで経路を短縮・高速化する協調ナビゲーションシステムを提案した。
原題: NeuroSwarm: Multi-Agent Neural 3D Scene Reconstruction and Segmentation with UAV for Optimal Navigation of Quadruped Robot ／ Iana Zhura, Denis Davletshin, Nipun Dhananjaya Weerakkodi Mudalige 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
同一地上車両の能動制御による空中車両のロバストな自己位置推定
UAVが複数の同一UGVを観測して自己位置を推定する際、UGVを最適配置することでラベルなし観測でも高精度に位置・姿勢を特定する手法を提案し、実機実験でcm級精度を達成した。
原題: Robust Localization of Aerial Vehicles via Active Control of Identical Ground Vehicles ／ Igor Spasojevic, Xu Liu, Ankit Prabhu 他
日本語で読む → - 論文農業ロボティクスロボティクス
葉の陰の果実を見る：商業果樹園におけるリンゴ幼果のロボットマッピング
リンゴの摘果作業を自動化するため、果樹園の樹冠をまたぐロボットに搭載した視覚システムを開発し、両側からスキャンすることで幼果の数を81.17%の精度で計測できることを示した。
原題: Seeing the Fruit for the Leaves: Robotically Mapping Apple Fruitlets in a Commercial Orchard ／ Ans Qureshi, David Smith, Trevor Gee 他
日本語で読む → - 論文ロコマニピュレーションロボティクス
脚式ロコマニピュレーションのための多接触計画と制御
四脚移動マニピュレータが、タスクと動作の統合計画により、全身の軌道と接触スケジュールを自動生成し、重い食洗機の開閉やバネ付きドアの通過などの実世界タスクを実行するフレームワークを提案。
原題: Versatile Multi-Contact Planning and Control for Legged Loco-Manipulation ／ Jean-Pierre Sleiman, Farbod Farshidian, Marco Hutter
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
シーンと動作を統合モデル化するニューラルフィールド運動プリミティブ
ニューラルフィールドを用いてシーンと動作を共有埋め込みで生成的・データ効率的に学習し、新しいシーンでも精密な動作軌道を生成する模倣学習手法を提案。
原題: Neural Field Movement Primitives for Joint Modelling of Scenes and Motions ／ Ahmet Tekden, Marc Peter Deisenroth, Yasemin Bekiroglu
日本語で読む → - 論文協働ロボットHCI
建設現場におけるAI搭載協働ロボットへの信頼：定性的実証分析
建設従事者へのインタビューを分析し、AI搭載協働ロボットへの信頼を左右する要因を明らかにした。文献で指摘された要因に加え、経済性や変化への不確実性も信頼の障壁となることを示した。
原題: Trust in Construction AI-Powered Collaborative Robots: A Qualitative Empirical Analysis ／ Newsha Emaminejad, Reza Akhavian, Ph. D
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
四足ロボットのための潜在空間内での複数歩容学習
歩容エンコーダと生成器で潜在空間を構築し、歩容依存の報酬と条件付き敵対的運動事前分布を用いて、四足ロボットGo1に複数の歩容を学習させる枠組みを提案した。
原題: Learning Multiple Gaits within Latent Space for Quadruped Robots ／ Jinze Wu, Yufei Xue, Chenkun Qi
日本語で読む → - 論文社会支援ロボットロボティクス
ミームの力を借りて：自閉症児のコミュニケーション支援におけるPepperロボットの活用
自閉症児4名を対象に、Pepperロボットをファシリテーターとして用いた4ヶ月間の療育ラボを実施し、社会的・コミュニケーション能力の向上への効果を質的に評価した。
原題: Using the power of memes: The Pepper Robot as a communicative facilitator for autistic children (cAESAR2023 workshop) ／ Linda Pigureddu, Cristina Gena
日本語で読む → - 論文水中位置認識画像認識
合成データのみで学習したソナー画像記述子の水中位置認識への汎化性能向上
合成ソナーデータのみで学習しながら実環境に汎化できるコンパクトな深層ソナー記述子パイプラインを提案し、水中位置認識において既存手法を上回る性能を示した。
原題: Improving Generalization of Synthetically Trained Sonar Image Descriptors for Underwater Place Recognition ／ Ivano Donadi, Emilio Olivastri, Daniel Fusaro 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
人間の動作辞書を用いた把持内操作計画
人間の指先動作を動作プリミティブ辞書として学習し、最適化で組み合わせることで、制約を明示せずに把持内操作動作を生成する手法を提案した。
原題: In-hand manipulation planning using human motion dictionary ／ Ali Hammoud, Valerio Belcamino, Alessandro Carfi 他
日本語で読む → - 論文ソーシャルロボットロボティクス
大規模言語モデルを用いた共感的非言語キューを備えるソーシャルロボットの開発
LLMを使ってソーシャルロボットの共感的な非言語キュー（発話・動作・表情・感情）を生成する会話システムを構築し、人間のカウンセラーの社会的キューとの整合性を評価した。
原題: Developing Social Robots with Empathetic Non-Verbal Cues Using Large Language Models ／ Yoon Kyung Lee, Yoonwon Jung, Gyuyi Kang 他
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