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 →- 論文セキュリティ・欺瞞ロボティクス
許可された経路から逸脱するための最適なセンサー欺瞞
エージェントがセンサー読み取り値を改ざんして、許可された経路をたどったと監視システムに誤認させ、最小コストで検知されずに逸脱する戦略を求める問題を定式化し、NP困難性を示し、整数線形計画法に基づく厳密解法を提案した。
原題: Optimal Sensor Deception to Deviate from an Allowed Itinerary ／ Hazhar Rahmani, Arash Ahadi, Jie Fu
日本語で読む → - 論文LiDARセグメンテーション/オドメトリ画像認識
注意誘導型LiDARセグメンテーションとオドメトリ：画像から点群への顕著性転移を用いて
画像の顕著性情報を点群に転移させ、LiDARの3Dセマンティックセグメンテーションとオドメトリ推定の性能を向上させる手法を提案。
原題: Attention-Guided Lidar Segmentation and Odometry Using Image-to-Point Cloud Saliency Transfer ／ Guanqun Ding, Nevrez Imamoglu, Ali Caglayan 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションcs.SE
NVIDIA Isaac Simを用いたAI-CPS構築に向けて：ロボティクスマニピュレーションの産業ベンチマークとケーススタディ
NVIDIA Isaac Sim上で8つのマニピュレーションタスクと複数のAIコントローラを評価する産業ベンチマークを提案し、物理シミュレータ対応の反証フレームワークを開発した。
原題: Towards Building AI-CPS with NVIDIA Isaac Sim: An Industrial Benchmark and Case Study for Robotics Manipulation ／ Zhehua Zhou, Jiayang Song, Xuan Xie 他
日本語で読む → - 論文VIOロボティクス
VIO-DualProNet: 学習ベースのプロセスノイズ共分散推定を用いた視覚慣性オドメトリ
慣性センサのノイズ不確かさを深層学習でリアルタイム推定し、VINS-Monoに統合することで視覚慣性オドメトリの精度とロバスト性を向上させた研究。
原題: VIO-DualProNet: Visual-Inertial Odometry with Learning Based Process Noise Covariance ／ Dan Solodar, Itzik Klein
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群ロボティクスの移動考慮型計算オフローディング
群ロボットの計算負荷をモバイルエッジコンピューティングで軽減するため、エッジサーバ側で移動を考慮した深層強化学習により計算スケジューリングと資源配分を行う手法を提案した。
原題: Mobility-Aware Computation Offloading for Swarm Robotics using Deep Reinforcement Learning ／ Xiucheng Wang, Hongzhi Guo
日本語で読む → - 論文3Dシーングラフロボティクス
知識グラフを用いた点群からの3Dシーングラフ予測
屋内点群の3Dシーングラフ予測に常識知識グラフを組み込み、メッセージパッシングで物体クラスと関係を高精度に予測する手法を提案した。
原題: 3D Scene Graph Prediction on Point Clouds Using Knowledge Graphs ／ Yiding Qiu, Henrik I. Christensen
日本語で読む → - 論文強化学習/自律レースロボティクス
カリキュラム強化学習による最適な一対一自律レースへの挑戦
複雑な車両ダイナミクスを扱う一対一自律レース環境を提案し、単純モデルから実環境へ移行するカリキュラム学習と制御バリア関数による安全強化学習で最適方策を学習する。
原題: Towards Optimal Head-to-head Autonomous Racing with Curriculum Reinforcement Learning ／ Dvij Kalaria, Qin Lin, John M. Dolan
日本語で読む → - 論文移動ロボットロボティクス
自律型マルチモーダル移動ロボットM4の実現に向けて：走行可能性推定と3D経路計画
火星探査や救助を想定したM4ロボットが、複雑な地形で歩行・飛行モードを自律的に切り替え、2.5Dマップと深層学習を用いて省エネな経路を計画する手法を開発した。
原題: Towards Autonomous Multi-Modal Mobility Morphobot (M4) Robot: Traversability Estimation and 3D Path Planning ／ Rohit Hiraman Rajput
日本語で読む → - 論文群制御q-bio.PE
捕食者-被食者の生存圧力だけで群れ行動が進化する
捕食者と被食者の生存のみを報酬とするマルチエージェント強化学習フレームワークを提案し、群れ行動や分散戦術など多様な集団行動が自然に創発することを示した。
原題: Predator-prey survival pressure is sufficient to evolve swarming behaviors ／ Jianan Li, Liang Li, Shiyu Zhao
日本語で読む → - 論文BEV知覚画像認識
MapPrior: 生成モデルによる鳥瞰図マップレイアウト推定
識別モデルと生成モデルを組み合わせ、不確実性を考慮しつつリアルで正確な鳥瞰図セマンティックマップを推定する手法を提案。
原題: MapPrior: Bird's-Eye View Map Layout Estimation with Generative Models ／ Xiyue Zhu, Vlas Zyrianov, Zhijian Liu 他
日本語で読む → - 論文制御理論制御
ビヘイビアツリー制御器の拡張収束結果
ビヘイビアツリー制御器が目標状態に到達するための収束条件を、従来の特定の設計に依存しない形で一般化し、新たな循環的スイッチングの場合も含めて解析した。
原題: An Extended Convergence Result for Behaviour Tree Controllers ／ Christopher Iliffe Sprague, Petter Ögren
日本語で読む → - 論文安全制御ロボティクス
人間と協働するパラレルロボットの安全な衝突・挟み込み反応
パラレルロボットの衝突・挟み込みを固有受容情報と力学モデルで検知し、引き戻しや剛性低下、ニューラルネットによる挟み込み分類と構造開放で130ms以内に接触を終了させる安全反応を実機検証した。
原題: Safe Collision and Clamping Reaction for Parallel Robots During Human-Robot Collaboration ／ Aran Mohammad, Moritz Schappler, Tim-Lukas Habich 他
日本語で読む → - 論文ハイパースペクトル画像/データセットロボティクス
Hyper-Drive: 非構造環境ロボット向け可視〜短波赤外ハイパースペクトル画像データセット
移動ロボット上で可視から短波赤外(660-1700nm)のハイパースペクトルデータキューブを取得するシステムを構築し、ATLASオントロジーに準拠した500以上のラベル付きデータキューブを公開した。
原題: Hyper-Drive: Visible-Short Wave Infrared Hyperspectral Imaging Datasets for Robots in Unstructured Environments ／ Nathaniel Hanson, Benjamin Pyatski, Samuel Hibbard 他
日本語で読む → - 論文故障診断・復旧ロボティクス
決定木を用いた不確実性下の自律ロボット監視・復旧フレームワーク
故障した移動ロボットに対し、決定木とモデル予測制御を組み合わせて故障の検出・説明・不確実性評価を行い、安全な復旧制御を導く手法を提案し、実機実験で検証した。
原題: A Decision Tree-based Monitoring and Recovery Framework for Autonomous Robots with Decision Uncertainties ／ Rahul Peddi, Nicola Bezzo
日本語で読む → - 論文クラス増分学習ロボティクス
CBCL-PR: ロボティクスにおけるクラス増分学習のための認知に着想を得たモデル
海馬と新皮質の概念学習理論に着想を得て、少数データから過去を忘れずにクラスを増分学習するフレームワークを提案し、ロボットでの物体分類に応用した。
原題: CBCL-PR: A Cognitively Inspired Model for Class-Incremental Learning in Robotics ／ Ali Ayub, Alan R. Wagner
日本語で読む → - 論文ソーシャルロボット機械学習
誰に話しかけている？ソーシャルロボットに話し相手推定能力を与える深層学習モデル
話者の顔画像と身体姿勢の2Dベクトルを入力とするCNN+LSTMのハイブリッド深層学習モデルで、ロボット視点から発話の宛先を推定する手法を提案した。
原題: To Whom are You Talking? A Deep Learning Model to Endow Social Robots with Addressee Estimation Skills ／ Carlo Mazzola, Marta Romeo, Francesco Rea 他
日本語で読む → - 論文状態推定/自律走行ロボティクス
自律走行レース向け状態推定器の強化：マルチモーダルシステムと計算資源管理の活用
高速自律レースカー向けに、ベイズ確率的手法でマルチモーダル計測を統合し、LiDARベースの状態推定をGPUで高速化することで、ローカリゼーション失敗時も走行を継続できる堅牢な航法システムを提案した。
原題: Enhancing State Estimator for Autonomous Racing : Leveraging Multi-modal System and Managing Computing Resources ／ Daegyu Lee, Hyunwoo Nam, Chanhoe Ryu 他
日本語で読む → - 論文6D姿勢推定画像認識
SA6D: 新規物体と遮蔽に適応する自己適応型少数ショット6D姿勢推定器
少数の参照画像から自己適応セグメンテーションを用いて新規物体の点群モデルを構築し、遮蔽のある実環境で6D姿勢推定を行う手法を提案。
原題: SA6D: Self-Adaptive Few-Shot 6D Pose Estimator for Novel and Occluded Objects ／ Ning Gao, Ngo Anh Vien, Hanna Ziesche 他
日本語で読む → - 論文不確かさ定量化ロボティクス
インフラカメラセンシングにおける物体フットプリントの不確かさ定量化
インフラ設置カメラで撮影した物体の接地座標の不確かさをカメラ誤差から解析的に推定し、LiDARを真値に誤差サイズを見積もる手法を提案、CARLAで左折時の不確かさ変化を検証した。
原題: Object level footprint uncertainty quantification in infrastructure based sensing ／ Arpan Kusari, Asma Almutairi, Mark E. Gilbert 他
日本語で読む → - 論文生体信号インターフェースHCI
脊髄損傷者向け超音波筋電図ベースのマッスル・コンピュータ・インターフェース
脊髄損傷者を対象に、超音波筋電図（ソノミオグラフィ）を用いて仮想カーソルを操作する筋コンピュータインターフェースを開発し、複数段階の正確で安定した制御が可能であることを示した。
原題: A Sonomyography-based Muscle Computer Interface for Individuals with Spinal Cord Injury ／ Manikandan Shenbagam, Anne Tryphosa Kamatham, Priyanka Vijay 他
日本語で読む → - 論文自律走行ロボティクス
高さ変化特徴に基づく自由空間検出
球面投影LiDARデータから表面法線を推定し、その法線を用いて自律フォークリフト向けに自由空間をリアルタイム検出するヒューリスティック手法を提案した。
原題: Height Change Feature Based Free Space Detection ／ Steven Schreck, Hannes Reichert, Manuel Hetzel 他
日本語で読む → - 論文追跡・逃避ロボティクス
視覚に基づく追跡・逃避ロボット政策の学習
完全観測可能な政策で部分観測可能な政策を教師あり学習し、RGB-Dカメラを搭載した四足歩行ロボットで追跡・逃避行動を実現した。
原題: Learning Vision-based Pursuit-Evasion Robot Policies ／ Andrea Bajcsy, Antonio Loquercio, Ashish Kumar 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
知識表現とタスクプランニングによるロボット非依存スキルの実現：接触を伴う拭き取り作業を例に
知識表現とタスクプランニングを活用し、異なるロボットや制御方式でも同じスキルを実行できるスキルベース制御プラットフォームを提案し、接触を伴う拭き取り作業で実証した。
原題: Using Knowledge Representation and Task Planning for Robot-agnostic Skills on the Example of Contact-Rich Wiping Tasks ／ Matthias Mayr, Faseeh Ahmad, Alexander Duerr 他
日本語で読む → - 論文運動計画ロボティクス
DNFOMP: 動的ニューラル場最適運動プランナによる混雑環境下の自律ロボットナビゲーション
動的環境の動きをニューラル場の衝突モデルに組み込み、ラグランジュ乗数で速度制約を扱う新しい運動計画法を提案し、都市環境の自動運転シミュレータで評価した。
原題: DNFOMP: Dynamic Neural Field Optimal Motion Planner for Navigation of Autonomous Robots in Cluttered Environment ／ Maksim Katerishich, Mikhail Kurenkov, Sausar Karaf 他
日本語で読む → - 論文自動運転/車両追従ロボティクス
EnsembleFollower: 強化学習と階層的計画に基づくハイブリッド車両追従フレームワーク
強化学習エージェントが複数の車両追従モデルを状況に応じて選択・重み付けする階層的計画フレームワークを提案し、実走行データで人間らしい追従精度の向上を示した。
原題: EnsembleFollower: A Hybrid Car-Following Framework Based On Reinforcement Learning and Hierarchical Planning ／ Xu Han, Xianda Chen, Meixin Zhu 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
ポセット積による協調時相論理タスク下での高速適応型マルチエージェント計画
大規模マルチエージェント系で協調時相論理タスクを効率的に計画するため、緩和半順序集合(R-poset)の積をオンザフライで計算しサブタスクを割り当てる適応型アルゴリズムを提案。従来の指数的計算量を多項式時間・メモリに改善した。
原題: Fast and Adaptive Multi-agent Planning under Collaborative Temporal Logic Tasks via Poset Products ／ Zesen Liu, Meng Guo, Weimin Bao 他
日本語で読む → - 論文ソーシャルロボットロボティクス
ヒューマノイドソーシャルロボットによる簡易ウェルビーイング訓練：パイロット無作為化比較試験
自律型ヒューマノイドロボットがマインドフル呼吸法を教える介入の実現可能性を、無作為化比較試験で検討した。技術訓練群と単純ラポール群を比較し、楽しさや有用感は中程度で、性別や苦痛レベルによる交互作用も見られた。
原題: A Brief Wellbeing Training Session Delivered by a Humanoid Social Robot: A Pilot Randomized Controlled Trial ／ Nicole Robinson, Jennifer Connolly, Gavin Suddrey 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
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