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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
📖 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 →- 論文医療ロボティクスeess.IV
ロボット支援経鼻気管挿管に向けたTransformerによるランドマーク検出
変形可能なDeTRと意味整合モジュールを用いて、鼻孔と声門という2つの重要ランドマークを高精度に検出する手法を提案し、公開データセットで有効性を示した。
原題: Landmark Detection using Transformer Toward Robot-assisted Nasal Airway Intubation ／ Tianhang Liu, Hechen Li, Long Bai 他
日本語で読む → - 論文バランス制御ロボティクス
非共面接触における衝撃を考慮した多接触バランス基準
脚式ロボットが意図的に衝撃を与えつつバランスを保つための新しい基準を提案し、非共面接触におけるゼロステップキャプチャ領域と摩擦衝撃ダイナミクスを考慮した着地後CoM速度の集合を計算して、HRP-4のシミュレーションで検証した。
原題: Impact-Aware Multi-Contact Balance Criteria ／ Yuquan Wang, Arnaud Tanguy, Abderrahmane Kheddar
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
CubeSat群による小天体探査
多数のCubeSatを群として小天体に送り込み、重力信号から内部質量分布を再構成する大規模シミュレーション研究。
原題: Small Celestial Body Exploration with CubeSat Swarms ／ Emmanuel Blazquez, Dario Izzo, Francesco Biscani 他
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
自動運転の安全アーキテクチャの形式検証
自動運転車の安全アーキテクチャを形式検証するための新しいプログラムロジックを提案し、停車シナリオに適用して実験的に評価した。
原題: Formal Verification of Safety Architectures for Automated Driving ／ Clovis Eberhart, Jérémy Dubut, James Haydon 他
日本語で読む → - 論文3D姿勢推定/ドメイン適応画像認識
PoSynDA: 多仮説姿勢合成によるドメイン適応で堅牢な3D人体姿勢推定
拡散モデル風の構造と多仮説ネットワークでターゲットドメインの3D姿勢分布を合成し、教師-生徒パラダイムと低ランク適応でドメイン適応を実現した3D人体姿勢推定フレームワーク。
原題: PoSynDA: Multi-Hypothesis Pose Synthesis Domain Adaptation for Robust 3D Human Pose Estimation ／ Hanbing Liu, Jun-Yan He, Zhi-Qi Cheng 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
卓球ロボットにおけるデータ効率の良いオンライン学習によるボール配置
卓球ロボットがボールを打ち返す際に、目標地点へ正確に配置するためのオンライン最適化アルゴリズムを提案し、2〜5回の試行で収束することを示した。
原題: Data-Efficient Online Learning of Ball Placement in Robot Table Tennis ／ Philip Tobuschat, Hao Ma, Dieter Büchler 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
文脈認識型計画と環境認識型記憶による指示追従型身体エージェント
家庭内タスクを遂行する身体エージェントのために、行動の意味的文脈と環境の変化を記憶に組み込むCAPEAMを提案し、未知環境での指示追従ベンチマークで大幅な性能向上を達成した。
原題: Context-Aware Planning and Environment-Aware Memory for Instruction Following Embodied Agents ／ Byeonghwi Kim, Jinyeon Kim, Yuyeong Kim 他
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
人間の注意特徴マップ学習によるロボット学習の強化
人間の視線記録から注意予測モデルを学習し、その出力を補助特徴マップとして物体検出や模倣学習に組み込むことで、分布外サンプルへの頑健性と少データでの学習効率を改善した。
原題: Enhancing Robot Learning through Learned Human-Attention Feature Maps ／ Daniel Scheuchenstuhl, Stefan Ulmer, Felix Resch 他
日本語で読む → - 論文医療ロボット/運動学ロボティクス
大クリアランスと大曲率に対応する同心管ロボットの運動学拡張
管間の隙間や曲率が大きい環境でも高精度に動作するよう、従来の同心管ロボットの運動学モデルを拡張し、実験で先端位置誤差を大幅に低減した。
原題: Toward Extending Concentric Tube Robot Kinematics for Large Clearance and Impulse Curvature ／ Zhouyu Zhang, Jia Shen, Junhyoung Ha 他
日本語で読む → - 論文自動運転/安全性評価ロボティクス
反事実的安全マージンによる自動運転車のリスク評価
自動運転車の挙動リスクを、周囲の「逸脱」を仮定した反事実シミュレーションで評価する枠組みを提案し、衝突を引き起こす最小の逸脱量（安全マージン）でリスクを定量化した。
原題: A Counterfactual Safety Margin Perspective on the Scoring of Autonomous Vehicles' Riskiness ／ Alessandro Zanardi, Andrea Censi, Margherita Atzei 他
日本語で読む → - 論文XAI/グラフニューラルネットワーク機械学習
グラフ注意に基づく説明の意味的解釈と検証
GNNモデルの説明可能性を高めるため、注意重みを特徴量重要度として使う妥当性を、意味的に整理した特徴量摂動とモデル精度の相関で検証する手法を提案し、LiDAR点群推定モデルで有効性を示した。
原題: Semantic Interpretation and Validation of Graph Attention-based Explanations for GNN Models ／ Efimia Panagiotaki, Daniele De Martini, Lars Kunze
日本語で読む → - 論文群制御AI
混雑回避経路による多エージェント経路計画の交通流最適化
多数のエージェントが共有マップ上を移動する際、混雑を避ける経路へ誘導することで経路計画の品質とスループットを改善する手法を提案した。
原題: Traffic Flow Optimisation for Lifelong Multi-Agent Path Finding ／ Zhe Chen, Daniel Harabor, Jiaoyang Li 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 → - 論文歩行ロボティクス
脚式ロボットの歩行における線形インパクタを用いた標準化外乱除去テストに向けて：予備研究、観察、および示唆
脚式ロボットの外乱除去テストを標準化するため、線形インパクタを導入し、ヒューマノイドDigitの3つの歩行制御器を前方向の衝撃に対して評価した。
原題: Towards Standardized Disturbance Rejection Testing of Legged Robot Locomotion with Linear Impactor: A Preliminary Study, Observations, and Implications ／ Bowen Weng, Guillermo A. Castillo, Yun-Seok Kang 他
日本語で読む → - 論文農業ロボットロボティクス
農業分野における昆虫個体群モニタリングのための移動ロボットサンプリングアルゴリズム
農業監視ロボットが限られたリソースで効率的に害虫を検出するため、事前情報がない場合とある場合のサンプリングアルゴリズムを開発・評価した。
原題: Mobile robots sampling algorithms for monitoring of insects populations in agricultural fields ／ Adi Yehoshua, Yael Edan
日本語で読む → - 論文運動計画ロボティクス
制約された枕地での自律農作業車両の旋回のための最適化ベース運動計画
狭く不規則で障害物もある果樹園の枕地で、自律農作業車両が滑らかかつ衝突のない旋回軌道を生成できる最適化ベースの運動計画法を提案した。
原題: Optimization-Based Motion Planning for Autonomous Agricultural Vehicles Turning in Constrained Headlands ／ Chen Peng, Peng Wei, Zhenghao Fei 他
日本語で読む → - 論文深度推定画像認識
RGB-D-Fusion: 人物深度マップを生成するマルチモーダル拡散モデル
低解像度の単眼RGB画像から人物の高解像度深度マップを生成する2段階の拡散モデルを提案し、深度ノイズ拡張で超解像の頑健性を高めた。
原題: RGB-D-Fusion: Image Conditioned Depth Diffusion of Humanoid Subjects ／ Sascha Kirch, Valeria Olyunina, Jan Ondřej 他
日本語で読む → - 論文選好ベース強化学習機械学習
STRAPPER: 自己訓練拡張とピア正則化による選好ベース強化学習
選好ベース強化学習において、類似性トラップ問題を克服するために自己訓練拡張とピア正則化を組み合わせた手法を提案し、移動やロボット操作タスクで有効性を示した。
原題: STRAPPER: Preference-based Reinforcement Learning via Self-training Augmentation and Peer Regularization ／ Yachen Kang, Li He, Jinxin Liu 他
日本語で読む → - 論文強化学習機械学習
部分観測制御タスクにおける深層強化学習のためのPIDに着想を得た帰納バイアス
PID制御の考え方を取り入れ、履歴を要約する2つのアーキテクチャを提案し、追従タスクや移動制御タスクで従来手法より高い性能とロバスト性を実現した。
原題: PID-Inspired Inductive Biases for Deep Reinforcement Learning in Partially Observable Control Tasks ／ Ian Char, Jeff Schneider
日本語で読む → - 論文オフライン強化学習機械学習
目標条件付き予測符号化によるオフライン強化学習
オフライン強化学習において、軌道を系列モデルで符号化し目標条件付き方策を学習する枠組みを提案し、目標条件付き予測符号化（GCPC）により複数のベンチマークで高性能を達成した。
原題: Goal-Conditioned Predictive Coding for Offline Reinforcement Learning ／ Zilai Zeng, Ce Zhang, Shijie Wang 他
日本語で読む → - 論文強化学習機械学習
弾力的な意思決定トランスフォーマー
テスト時に履歴長を調整することで軌道の縫合を可能にし、Decision Transformerの性能を向上させる手法を提案。
原題: Elastic Decision Transformer ／ Yueh-Hua Wu, Xiaolong Wang, Masashi Hamaya
日本語で読む → - 論文HRIロボティクス
多モーダル対口頭のみのロボットから人間へのコミュニケーションの優位性：人型ロボットモックドライバーを用いた検討
人型ロボットがホストロボットの意図を伝えるARMoDを提案し、口頭のみと多モーダル（視線・指差し含む）を比較した結果、多モーダルの方が自然な注視と迅速な反応を促すことを示した。
原題: Advantages of Multimodal versus Verbal-Only Robot-to-Human Communication with an Anthropomorphic Robotic Mock Driver ／ Tim Schreiter, Lucas Morillo-Mendez, Ravi T. Chadalavada 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
非構造動的環境における四足ロボットの視覚ベース反応型計画と制御
四足ロボットが部分的にしか観測できない動的環境で動くため、事前計画と視覚に基づくオンライン反応型計画を組み合わせたV-RPCを提案した論文。
原題: Vision-Based Reactive Planning and Control of Quadruped Robots in Unstructured Dynamic Environments ／ Tangyu Qian, Zhangli Zhou, Shaocheng Wang 他
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスロボティクス
ソフトグリッパーの信頼性を仕様化する
ソフトロボットグリッパーの信頼性を確保するため、食品のピックアンドプレースを例に、機能要件と非機能要件（信頼性・安全性・適応性・予測可能性・倫理・規制）を含む仕様を提案し、検証可能性の重要性を強調した。
原題: Soft Gripping: Specifying for Trustworthiness ／ Dhaminda B. Abeywickrama, Nguyen Hao Le, Greg Chance 他
日本語で読む → - 論文鉄道自動運転ロボティクス
本線鉄道における自動警笛・ブレーキ性能指標の提案
列車先頭の知覚システムを運転士代替として評価するため、障害物検出サブ機能の性能指標を初めて提案し、フィードバックを募る論文。
原題: Mainline Automatic Train Horn and Brake Performance Metric ／ Rustam Tagiew
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
ヒューマノイド歩行学習におけるポテンシャルベース報酬のベンチマーク
ヒューマノイドロボットの強化学習において、ポテンシャルベース報酬整形（PBRS）と従来の報酬整形を比較し、PBRSは収束速度の向上は限定的だが報酬スケーリングに対して頑健で調整が容易であることを示した。
原題: Benchmarking Potential Based Rewards for Learning Humanoid Locomotion ／ Se Hwan Jeon, Steve Heim, Charles Khazoom 他
日本語で読む → - 論文探索・ナビゲーションロボティクス
画像誘導による二段階エルゴディック探索：惑星ローバーへの応用
画像分類器で岩石を検出しながら情報マップを更新し、ローバー本体と視覚センサを粗密二段階で制御するエルゴディック探索手法を提案し、火星ローバー画像で岩石位置推定の精度向上と経路短縮を実証した。
原題: Bi-Level Image-Guided Ergodic Exploration with Applications to Planetary Rovers ／ Elena Wittemyer, Ian Abraham
日本語で読む → - 論文安全制御制御
高速・滑らか・安全：到達回避微分動的計画法による陰的制御バリア関数
HJ到達回避微分動的計画法をリcedingホライズンで用い、無限時間の安全保証を保ちつつ滑らかな安全フィルタを実現する陰的CBFを提案した論文。
原題: Fast, Smooth, and Safe: Implicit Control Barrier Functions through Reach-Avoid Differential Dynamic Programming ／ Athindran Ramesh Kumar, Kai-Chieh Hsu, Peter J. Ramadge 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
運河環境における障害物回避制約付き非線形モデル予測制御による自律航行
小型クルーズボートの運河での自律航行のため、LiDARで壁を線分として捉え障害物回避制約を課した非線形モデル予測制御を実装し、韓国ポハン運河での実地実験で検証した。
原題: Nonlinear Model Predictive Control with Obstacle Avoidance Constraints for Autonomous Navigation in a Canal Environment ／ Changyu Lee, Dongha Chung, Jonghwi Kim 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
脚式ロボットチームによる挑戦的な惑星類似環境の科学探査
脚式ロボットチームに効率的な歩行制御・マッピング・対象物検出・科学観測機器を搭載し、急斜面や軟弱地盤などの惑星類似環境で探査ミッションを実証した。
原題: Scientific Exploration of Challenging Planetary Analog Environments with a Team of Legged Robots ／ Philip Arm, Gabriel Waibel, Jan Preisig 他
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