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認識/データ拡張画像認識
ロバストなドメイン外予測のための3D敵対的拡張
物体を敵対的に変形するベクトルを学習し、センサー認識や形状の滑らかさを保つ制約を課して訓練データを拡張することで、3D物体検出と3Dセマンティックセグメンテーションのドメイン外データへの汎化性能を向上させた研究。
原題: 3D Adversarial Augmentations for Robust Out-of-Domain Predictions ／ Alexander Lehner, Stefano Gasperini, Alvaro Marcos-Ramiro 他
日本語で読む → - 論文歩行者軌道予測機械学習
自動運転に向けた歩行者軌道予測手法の評価
自動運転での利用を想定し、ETH/UCYデータセット上で歩行者軌道予測手法を単一軌道生成の観点から評価し、観測履歴の影響や推論時間、定性比較を通じて課題を分析した。
原題: Evaluating Pedestrian Trajectory Prediction Methods with Respect to Autonomous Driving ／ Nico Uhlemann, Felix Fent, Markus Lienkamp
日本語で読む → - 論文3D物体検出画像認識
FSD V2: 仮想ボクセルによる完全スパース3D物体検出の改良
LiDARベースの完全スパース3D物体検出において、手設計のクラスタリングを仮想ボクセルに置き換え、よりシンプルで汎用的なFSDv2を提案し、複数データセットで最先端性能を達成した。
原題: FSD V2: Improving Fully Sparse 3D Object Detection with Virtual Voxels ／ Lue Fan, Feng Wang, Naiyan Wang 他
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 → - 論文対話ロボット自然言語
FurChat: LLMと表情を組み合わせた受付対話ロボット
GPT-3.5を用いて、雑談と施設案内などの特定領域の対話を表情付きで行う受付ロボットシステムをFurhat上に構築した。
原題: FurChat: An Embodied Conversational Agent using LLMs, Combining Open and Closed-Domain Dialogue with Facial Expressions ／ Neeraj Cherakara, Finny Varghese, Sheena Shabana 他
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 → - 論文経路計画ロボティクス
未知領域の自律マッピングのためのヒューリスティック情報経路計画アルゴリズム
未知環境を効率的にマッピングするため、部分地図から各領域の情報獲得量を推定しロボットを局所的に誘導するヒューリスティック経路計画法を提案し、ベンチマーク比70〜80%の効率を達成した。
原題: A Heuristic Informative-Path-Planning Algorithm for Autonomous Mapping of Unknown Areas ／ Mobolaji O. Orisatoki, Mahdi Amouzadi, Arash M. Dizqah
日本語で読む → - 論文自動運転計画ロボティクス
MARC: 自動運転のためのマルチポリシーとリスクを考慮したコンティンジェンシープランニング
複数の将来シナリオとリスク許容度を同時に考慮し、行動計画と運動計画を統合した新しい自動運転プランニングフレームワークMARCを提案。
原題: MARC: Multipolicy and Risk-aware Contingency Planning for Autonomous Driving ／ Tong Li, Lu Zhang, Sikang Liu 他
日本語で読む → - 論文VLA機械学習
LLMとDecision Transformerによる言語接地型生成的Quality-Diversity
大規模言語モデルで軌道に自然言語記述を付与し、その記述に条件付けられた方策を学習することで、任意の目標行動記述子やテキストプロンプトで軌道を生成・カスタマイズできる手法を提案した。
原題: Integrating LLMs and Decision Transformers for Language Grounded Generative Quality-Diversity ／ Achkan Salehi, Stephane Doncieux
日本語で読む → - 論文群制御cs.MA
時相論理タスクとチーム単位の断続的通信下におけるマルチエージェント協調
複雑な局所タスクと断続的な通信制約の下で、エージェントが非周期的に通信ネットワークに参加・離脱しながら局所計画と通信戦略を同時に決定する分散協調手法を提案し、ナッシュ均衡をオンライン探索で求める。
原題: Multi-agent Coordination Under Temporal Logic Tasks and Team-Wise Intermittent Communication ／ Junjie Wang, Meng Guo, Zhongkui Li
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
敏捷な四足歩行を支援する新規ロック可能なバネ式プリズマティックスパイン
四足ロボットの柔軟なプリズマティックスパインの効果を調べるため、バネ式ロック可能スパインモジュールとSCIQプラットフォームを開発し、垂直跳び・着地試験で剛性スパインと比較した。
原題: A Novel Lockable Spring-loaded Prismatic Spine to Support Agile Quadrupedal Locomotion ／ Keran Ye, Kenneth Chung, Konstantinos Karydis
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 → - 論文軌道予測機械学習
時間グラフニューラルネットワークを用いたインタラクション考慮型個人適応車両軌道予測
GCNとLSTMで周囲車両との時空間的相互作用をモデル化し、大規模データで事前学習後に各ドライバーのデータでファインチューニングすることで、個人の運転パターンに適応した軌道予測を実現した。
原題: Interaction-Aware Personalized Vehicle Trajectory Prediction Using Temporal Graph Neural Networks ／ Amr Abdelraouf, Rohit Gupta, Kyungtae Han
日本語で読む → - 論文産業点検ロボットロボティクス
産業プラント監視のためのスマートロボットシステム
自律移動ロボットに各種センサと知能データ処理を統合し、メタン漏洩検知や流量推定、ガス異常・油膜・音源の認識、3D環境マッピング、動的障害物回避を実現。下水処理施設での実証実験で有効性を示した。
原題: A Smart Robotic System for Industrial Plant Supervision ／ D. Adriana Gómez-Rosal, Max Bergau, Georg K. J. Fischer 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 → - 論文群制御ロボティクス
複数ロボットの経路計画のための高速探索ランダム不連結木法
複数ロボットの衝突回避経路計画を高速化するため、単一ロボット用RRdT*を拡張したマルチツリーランダムサンプリング手法MA-RRdT*を提案し、計算時間と空間探索効率の優位性を実験で示した。
原題: Multi-robot Path Planning with Rapidly-exploring Random Disjointed-Trees ／ Biru Zhang, Jiankun Wang, Max Q. -H. Meng
日本語で読む → - 論文筋電制御HCI
プロトタイプ削減を用いたインスタンスベース学習によるリアルタイム比例筋電制御：義手組み込みシステム向けの精度を維持したデータ削減を実証するランダム化ユーザー研究
kNNベースの筋電義手制御において、Decision Surface Mappingでデータを99%以上削減しても精度を維持できることをランダム化二重盲検ユーザー研究で示した。
原題: Instance-based Learning with Prototype Reduction for Real-Time Proportional Myocontrol: A Randomized User Study Demonstrating Accuracy-preserving Data Reduction for Prosthetic Embedded Systems ／ Tim Sziburis, Markus Nowak, Davide Brunelli
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
QP最適化による衝突回避逆運動学（iKinQP）
冗長マニピュレータの逆運動学を二次計画法で解き、衝突をハード制約として扱うことで、滑らかで衝突のない実時間軌道生成を実現した。
原題: Collision-Free Inverse Kinematics Through QP Optimization (iKinQP) ／ Julia Ashkanazy, Ariana Spalter, Joe Hays 他
日本語で読む → - 論文群制御cs.NE
未知環境における群ロボットの経路生成アルゴリズム
未知の障害物環境で群ロボットが2点間を最速で移動する問題に対し、古典的なBugアルゴリズムを群に拡張したSwarmBug1/2とSwarmComを提案し、SwarmBug1の最悪移動時間の上界と最適性を示した。
原題: Swarm Bug Algorithms for Path Generation in Unknown Environments ／ Alexander Johansson, Johan Markdahl
日本語で読む → - 論文衝突検知ロボティクス
固有受容感覚を用いたパラレルロボットの衝突位置・力の同定による人とロボットの協調
パラレルロボットの固有受容覚情報から衝突した部位を分類し、衝突位置と力を推定するアルゴリズムを提案し、実機実験で精度を検証した。
原題: Collision Isolation and Identification Using Proprioceptive Sensing for Parallel Robots to Enable Human-Robot Collaboration ／ Aran Mohammad, Moritz Schappler, Tobias Ortmaier
日本語で読む → - 論文交通制御機械学習
PeRP: 協調型アドバイザリシステムによる渋滞緩和のための個人化残差ポリシー
運転者の指示追従特性を教師なしで推定し、その特性に応じて区分的定数ポリシーを適応させる個人化残差ポリシーを提案。シミュレーションで平均速度を4〜22%改善し、渋滞緩和を実現した。
原題: PeRP: Personalized Residual Policies For Congestion Mitigation Through Co-operative Advisory Systems ／ Aamir Hasan, Neeloy Chakraborty, Haonan Chen 他
日本語で読む → - 論文飛行制御ロボティクス
TempFuser: 長期短期時間融合Transformerによる機敏で戦術的かつ曲技的な飛行機動の学習
ドッグファイトにおいて、長期的な戦術と短期的な機敏性をTransformerで統合して捉え、高忠実度シミュレータで飛行コマンドを生成する方策を学習させた研究。
原題: TempFuser: Learning Agile, Tactical, and Acrobatic Flight Maneuvers Using a Long Short-Term Temporal Fusion Transformer ／ Hyunki Seong, David Hyunchul Shim
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 → - 論文自動運転画像認識
空間エンコーディングによるセンサフュージョンを用いた自動運転
カメラとLiDARのデータをTransformerで多解像度に融合し、自動運転の知覚性能を向上させる手法を提案した。
原題: Sensor Fusion by Spatial Encoding for Autonomous Driving ／ Quoc-Vinh Lai-Dang, Jihui Lee, Bumgeun Park 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
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 → - 論文状態推定制御
動的期待値最大化による有色ノイズ下での適応的ノイズ共分散推定
脳に着想を得た動的期待値最大化アルゴリズムを拡張し、有色ノイズ環境下でオンラインにノイズ共分散と状態を同時推定する手法を提案。数値実験で既存手法を上回る精度を示した。
原題: Adaptive Noise Covariance Estimation under Colored Noise using Dynamic Expectation Maximization ／ Ajith Anil Meera, Pablo Lanillos
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 → - 論文経路計画ロボティクス
不確実な物体検出を用いた複数仮説経路計画
物体検出の不確実性と距離に基づいて経路仮説を生成し、安全な通過確率を考慮したグラフ上で安全性と経路長を最適化する経路計画手法を提案。
原題: Multiple-Hypothesis Path Planning with Uncertain Object Detections ／ Brian H. Wang, Beatriz Asfora, Rachel Zheng 他
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