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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
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楕円テータ関数によるカレイドサイクルの明示的構成
楕円テータ関数を用いてカレイドサイクルの周期的運動を構成し、5個より多くの四面体からなるカレイドサイクルが常に存在することを証明した。
原題: An explicit construction of Kaleidocycles by elliptic theta functions ／ Shizuo Kaji, Kenji Kajiwara, Shota Shigetomi
日本語で読む → - 論文屋外ナビゲーションロボティクス
多様な地形における屋外ナビゲーションのための地上ロボットのエネルギー消費と走行時間の予測
経路上の環境データを入力とし、ResNetベースの機械学習モデルで屋外の多様な地形におけるエネルギー消費と走行時間を予測する手法を提案し、既存手法より優れた汎化性能を示した。
原題: Predicting Energy Consumption and Traversal Time of Ground Robots for Outdoor Navigation on Multiple Types of Terrain ／ Matthias Eder, Gerald Steinbauer-Wagner
日本語で読む → - 論文農業ロボティクスロボティクス
農業における除草・散布作業のための自律型ハイブリッドドローン・ローバー車両
ドローンとローバーの長所を組み合わせた自律型ハイブリッド車両を試作し、障害物回避・除草・農薬散布の実験結果を示した。
原題: An Autonomous Hybrid Drone-Rover Vehicle for Weed Removal and Spraying Applications in Agriculture ／ J Krishna Kant, Mahankali Sripaad, Anand Bharadwaj 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
ソフト多面体ネットワークによる固有感覚学習
内部に小型高速カメラを埋め込んだソフト多面体ネットワークで、視覚的に固有感覚を学習し、6軸の力とトルクを高精度に推定する手法を提案した論文。
原題: Proprioceptive Learning with Soft Polyhedral Networks ／ Xiaobo Liu, Xudong Han, Wei Hong 他
日本語で読む → - 論文自動運転画像認識
FusionAD：自動運転の予測・計画タスクのためのマルチモーダル融合
カメラとLiDARの情報を融合し、認識だけでなく予測・計画までを統合的に行う自動運転フレームワークを提案。nuScenesで予測誤差や衝突率を大幅に改善した。
原題: FusionAD: Multi-modality Fusion for Prediction and Planning Tasks of Autonomous Driving ／ Tengju Ye, Wei Jing, Chunyong Hu 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 → - 論文システム同定ロボティクス
すべての行動は平等ではない：安全で最適な非線形システム同定のためのベイズ最適実験計画
非線形システムのパラメータ同定において、安全性を保証しつつ最大の情報を得る軌道をベイズ最適実験計画で設計し、従来法より桁違いに少ないサンプルで高精度な同定を実現した。
原題: Not All Actions Are Created Equal: Bayesian Optimal Experimental Design for Safe and Optimal Nonlinear System Identification ／ Parker Ewen, Gitesh Gunjal, Joey Wilson 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 → - 論文軌道予測ロボティクス
歩行者と車両が混在する環境における歩行者軌道予測：系統的レビュー
自動運転車が歩行者と空間を共有する際に必要な歩行者軌道予測手法をPRISMAガイドラインに沿って系統的にレビューし、歩行者-車両間相互作用の考慮点やデータセット、研究課題を整理した。
原題: Pedestrian Trajectory Prediction in Pedestrian-Vehicle Mixed Environments: A Systematic Review ／ Mahsa Golchoubian, Moojan Ghafurian, Kerstin Dautenhahn 他
日本語で読む → - 論文モデル予測制御ロボティクス
限界走行時の車両障害物回避のためのモデル予測輪郭制御
自動運転車が限界走行時に障害物を回避するため、非線形モデル予測輪郭制御(MPCC)を提案し、操舵とブレーキを最適化してリアルタイム性能と安定性を検証した。
原題: Model Predictive Contouring Control for Vehicle Obstacle Avoidance at the Limit of Handling ／ Alberto Bertipaglia, Mohsen Alirezaei, Riender Happee 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 → - 論文歩行ロボティクス
歩幅とケイデンスを調整する聴覚キューイング戦略：健常成人による実現可能性研究
健常成人を対象に、歩幅とケイデンスを監視しながら個人モデルを学習し、聴覚キューで歩幅を維持できるかを検証した実現可能性研究。
原題: Auditory cueing strategy for stride length and cadence modification: a feasibility study with healthy adults ／ Tina LY Wu, Anna Murphy, Chao Chen 他
日本語で読む → - 論文sim2real画像認識
UniSim: ニューラル閉ループセンサシミュレータ
1回の走行ログから、静的背景と動的物体をニューラル特徴グリッドで再構成し、LiDARとカメラの閉ループマルチセンサシミュレーションを実現する手法を提案。
原題: UniSim: A Neural Closed-Loop Sensor Simulator ／ Ze Yang, Yun Chen, Jingkang Wang 他
日本語で読む → - 論文自動運転/世界モデル画像認識
UniWorld: 世界モデルによる自動運転の事前学習
4D幾何占有を世界モデルとして予測するラベル不要の事前学習フレームワークを提案し、自動運転の各種下流タスクで性能向上とアノテーションコスト削減を実現した。
原題: UniWorld: Autonomous Driving Pre-training via World Models ／ Chen Min, Dawei Zhao, Liang Xiao 他
日本語で読む → - 論文キャリブレーションロボティクス
不適切条件のハンドアイキャリブレーションに対するユーザーフィードバックとサンプル重み付け
回転軸がほぼ平行で最適化が不適切条件になるハンドアイキャリブレーション問題に対し、回転軸の局所密度に基づくサンプル重み付けと、並進・回転別の感度・条件数推定によるユーザーフィードバック手法を提案し、KITTIデータで評価した。
原題: User Feedback and Sample Weighting for Ill-Conditioned Hand-Eye Calibration ／ Markus Horn, Thomas Wodtko, Michael Buchholz 他
日本語で読む → - 論文システム同定ロボティクス
微分可能物理に基づく前輪操舵アッカーマン車両のシステム同定と制御
微分可能物理シミュレータを用いて前輪操舵車両のシステムパラメータを勾配法で同定し、実車F1TENTHでレーンキープ制御の有効性を検証した。
原題: System Identification and Control of Front-Steered Ackermann Vehicles through Differentiable Physics ／ Burak M. Gonultas, Pratik Mukherjee, O. Goktug Poyrazoglu 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
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
RobotKube: KubernetesとROSによる大規模協調マルチロボットシステムのオーケストレーション
KubernetesとROSを組み合わせ、大規模な協調マルチロボットシステムのコンテナ化マイクロサービスを動的にオーケストレーションする手法を提案し、実証評価した。
原題: RobotKube: Orchestrating Large-Scale Cooperative Multi-Robot Systems with Kubernetes and ROS ／ Bastian Lampe, Lennart Reiher, Lukas Zanger 他
日本語で読む → - 論文環境モニタリングロボティクス
ロボット環境モニタリングのための意思決定論的アプローチに関するサーベイ
ロボットによる環境モニタリングにおいて、効率的なサンプリングを実現する意思決定論的手法を初めて包括的に調査し、環境表現やタスク、最適化アルゴリズムを整理した。
原題: A Survey of Decision-Theoretic Approaches for Robotic Environmental Monitoring ／ Yoonchang Sung, Zhiang Chen, Jnaneshwar Das 他
日本語で読む → - 論文点群処理画像認識
メタ学習を用いた点群アップサンプリングのテスト時適応
メタ学習によりテスト時適応を実現し、訓練データと分布が異なる点群でも高精度にアップサンプリングする手法を提案。
原題: Test-Time Adaptation for Point Cloud Upsampling Using Meta-Learning ／ Ahmed Hatem, Yiming Qian, Yang Wang
日本語で読む → - 論文異常検知ロボティクス
水中グライダーの汎用異常検知：大規模運用データセットによる検証
水中グライダーの異常（サメの攻撃やコバンザメの付着など）を検知するアルゴリズムを提案し、4つの実運用データセットで汎用性を検証した。回収後データとリアルタイムデータの両方で評価し、オンライン監視の有効性を示した。
原題: General Anomaly Detection of Underwater Gliders Validated by Large-scale Deployment Datasets ／ Ruochu Yang, Chad Lembke, Fumin Zhang 他
日本語で読む → - 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 → - 論文ハンドオーバーロボティクス
動的な把持軌道のリアルタイム生成による柔軟なハンドオーバー
移動・回転する物体をロボットが柔軟な軌道で把持できるよう、リアルタイムで頑健な把持軌道を生成し、将来の把持予測も組み合わせたハンドオーバー手法を提案。家庭用品31種で成功率78.15%を達成。
原題: Flexible Handover with Real-Time Robust Dynamic Grasp Trajectory Generation ／ Gu Zhang, Hao-Shu Fang, Hongjie Fang 他
日本語で読む → - 論文オフライン強化学習機械学習
オフライン強化学習のための多目的決定トランスフォーマー
オフライン強化学習を状態とリターンも予測する多目的最適化問題として再定式化し、行動空間領域を軌道表現に導入することで、トランスフォーマーの注意機構を有効活用し性能を向上させた研究。
原題: Multi-Objective Decision Transformers for Offline Reinforcement Learning ／ Abdelghani Ghanem, Philippe Ciblat, Mounir Ghogho
日本語で読む → - 論文姿勢推定ロボティクス
VERF: Neural Radiance Fieldsによる姿勢推定のランタイムモニタリング
NeRFを用いて単眼カメラの姿勢推定の正しさを実行時に検証する2手法(VERF-PnPとVERF-Light)を提案し、ロボットやロケットのデータで有効性を示した。
原題: VERF: Runtime Monitoring of Pose Estimation with Neural Radiance Fields ／ Dominic Maggio, Courtney Mario, Luca Carlone
日本語で読む → - 論文人間-ロボットインタラクションロボティクス
AirTouch: 気流フィードバックと赤外線モーションキャプチャによる安全な人間-ロボットインタラクション
赤外線カメラとウェアラブルマーカー、制御された気流のポテンシャル場を組み合わせ、危険な接近から人を遠ざける安全バリアを実現するシステムを提案し、その有効性を実験で示した。
原題: AirTouch: Towards Safe Human-Robot Interaction Using Air Pressure Feedback and IR Mocap System ／ Viktor Rakhmatulin, Denis Grankin, Mikhail Konenkov 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
対話型指示追従のための多段階構成推論
自然言語指示による複合タスクをサブゴールに分解し、3段階の行動方針でナビゲーションと物体操作を効率的に実行するエージェントを提案した。
原題: Multi-Level Compositional Reasoning for Interactive Instruction Following ／ Suvaansh Bhambri, Byeonghwi Kim, Jonghyun Choi
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
駐車場満空推定のための自動運転車による情報経路計画
自動運転車で駐車場の満空状況を推定するため、POMDPとして定式化し、ベイズフィルタとモンテカルロ木探索を組み合わせた効率的な経路計画手法を提案した。
原題: Informative Path Planning of Autonomous Vehicle for Parking Occupancy Estimation ／ Yunze Hu, Jiaao Chen, Kangjie Zhou 他
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