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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: 2023/7/1 ／ 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 →- 論文筋骨格制御ロボティクス
SAR：協調的行動表現による生理学的敏捷性と器用さの汎化
生理学的に正確な人間の手と脚のモデルを用い、単純なタスクから獲得した協調的行動表現（SAR）が複雑なタスクの学習を促進し、ゼロショット汎化を可能にすることを示した。
原題: SAR: Generalization of Physiological Agility and Dexterity via Synergistic Action Representation ／ Cameron Berg, Vittorio Caggiano, Vikash Kumar
日本語で読む → - 論文生体信号処理eess.SP
物理情報を組み込んだ低ショット学習によるsEMGからの筋力と関節運動学の推定
ラグランジュの運動方程式と逆動力学筋モデルをGANに統合し、少数のsEMGデータから筋力と関節運動学を物理法則に沿って推定する手法を提案した。
原題: A Physics-Informed Low-Shot Learning For sEMG-Based Estimation of Muscle Force and Joint Kinematics ／ Yue Shi, Shuhao Ma, Yihui Zhao 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
トルク制御による可変高さ跳躍のためのエンドツーエンド強化学習
跳躍の各フェーズを明示的に検出せずに暗黙的に学習するエンドツーエンドのトルク制御強化学習を提案し、パラメータ調整なしで実機に転移できることを示した。
原題: End-to-End Reinforcement Learning for Torque Based Variable Height Hopping ／ Raghav Soni, Daniel Harnack, Hannah Isermann 他
日本語で読む → - 論文オフライン強化学習機械学習
拡散ポリシーによるオフライン強化学習の分布外汎化
オフライン強化学習において、拡散ポリシーに状態再構成特徴学習を組み込むことで、分布外状態への汎化性能を向上させる手法SRDPを提案し、実機ロボットとベンチマークで有効性を示した。
原題: Diffusion Policies for Out-of-Distribution Generalization in Offline Reinforcement Learning ／ Suzan Ece Ada, Erhan Oztop, Emre Ugur
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
自動運転における説明の具体性が乗員に与える影響
自動運転車の乗員に対し、抽象的な説明と具体的な説明を音声で提示し、安全性の知覚や不安、運転を引き継ぎたいという欲求にどう影響するかを実験した。
原題: Effects of Explanation Specificity on Passengers in Autonomous Driving ／ Daniel Omeiza, Raunak Bhattacharyya, Nick Hawes 他
日本語で読む → - 論文スケジューリングロボティクス
計算時間を調整可能な多段階ジョブの機械・搬送機ジョイントスケジューリング
バッテリー駆動の搬送ロボットと機械の割当・スケジューリングを、時間離散化とジョブのクラスタリング、スライディングタイムウィンドウ内の整数線形計画法で解き、計算時間と最適性のトレードオフを調整可能にした。水質サンプリングプロジェクトへの応用を示す。
原題: Joint Machine-Transporter Scheduling for Multistage Jobs with Adjustable Computation Time ／ Koresh Khateri, Giovanni Beltrame
日本語で読む → - 論文制約付き学習機械学習
RAYEN: ニューラルネットワークへの硬い凸制約の付与
ニューラルネットワークの出力や潜在変数に、学習・推論時ともに常に満たされる硬い凸制約を、低い計算コストで課すフレームワークを提案。
原題: RAYEN: Imposition of Hard Convex Constraints on Neural Networks ／ Jesus Tordesillas, Victor Klemm, Jonathan P. How 他
日本語で読む → - 論文対話/HRIHCI
ロボットの対話失敗を説明で緩和する
対話ロボットの失敗を検知し、説明生成によって失敗を緩和する可能性をHRIと説明可能性研究の交差点から論じた概説論文。
原題: Utilising Explanations to Mitigate Robot Conversational Failures ／ Dimosthenis Kontogiorgos
日本語で読む → - 論文HRIロボティクス
Zucker研究：人間と小型サービスロボットの相互作用に関する知見
小型屋内サービスロボットと人間の相互作用に焦点を当てた新しいHRIデータセットを構築し、人間の軌道予測モデルの適用可能性や衝突回避時の人間の反応を分析した研究。
原題: A Study in Zucker: Insights on Interactions Between Humans and Small Service Robots ／ Alex Day, Ioannis Karamouzas
日本語で読む → - 論文医療ロボティクスeess.IV
ロボット超音波検査における動き増幅：拍動を考慮した動脈セグメンテーション
心拍による微細な動きを動き増幅技術で強調し、その拍動情報を注意機構として組み込んだセグメンテーションネットワークPAS-NNを提案。ロボットアームで安定撮像した頸動脈・橈骨動脈の超音波画像で有効性を検証した。
原題: Motion Magnification in Robotic Sonography: Enabling Pulsation-Aware Artery Segmentation ／ Dianye Huang, Yuan Bi, Nassir Navab 他
日本語で読む → - 論文医療ロボティクスロボティクス
縫合糸の対話的知覚のための自己教師あり学習と自律的な縫合糸端短縮
ステレオカメラと学習ベースの2D検出を用いて縫合糸を3D追跡し、組織を通した糸の引き抜きによる「端短縮」作業を自律的に行う手法を提案した。
原題: Self-Supervised Learning for Interactive Perception of Surgical Thread for Autonomous Suture Tail-Shortening ／ Vincent Schorp, Will Panitch, Kaushik Shivakumar 他
日本語で読む → - 論文SLAM/探索ロボティクス
強化学習とフロンティア探索を組み合わせた自律環境におけるVisual SLAMの最適化
Visual-Graph SLAMのExploreORBに強化学習を組み合わせ、フロンティア選択を報酬で最適化することで、複数フロンティアがある環境でも効率的かつ正確な地図構築を目指す手法を提案した。
原題: Reinforcement Learning with Frontier-Based Exploration via Autonomous Environment ／ Kenji Leong
日本語で読む → - 論文水中ロボティクスロボティクス
波浪環境下の水中ロボットのための不確かさを考慮した音響測位・マッピング
水面近くで動く波の影響を受ける水中ロボットの音響センシングの乱れを不確かさとして扱い、測位と占有マップ生成を改善する枠組みを提案し、波浪水槽実験で評価した。
原題: Uncertainty-Aware Acoustic Localization and Mapping for Underwater Robots ／ Jingyu Song, Onur Bagoren, Katherine A. Skinner
日本語で読む → - 論文自律走行ロボティクス
複雑環境における自動運転のための走行可能領域解析：LiDARベースの地形モデリング手法
連続するLiDARフレームを融合して地形をモデル化し、時空間ベイズ推論とバイラテラルフィルタで安定かつ完全な地形推定を行い、隣接領域の幾何学的連結性から走行可能領域をリアルタイムに解析する手法を提案した。
原題: Traversability Analysis for Autonomous Driving in Complex Environment: A LiDAR-based Terrain Modeling Approach ／ Hanzhang Xue, Hao Fu, Liang Xiao 他
日本語で読む → - 論文共有自律ロボティクス
多関節ロボットのための階層的計画と方策形成による共有自律
人間とAIが協調して多関節ロボットを操作する共有自律の枠組みを提案し、階層的計画と深層強化学習による不確実性を考慮した方策を組み合わせ、林業機械の操作で有効性を示した。
原題: Hierarchical Planning and Policy Shaping Shared Autonomy for Articulated Robots ／ Ehsan Yousefi, Mo Chen, Inna Sharf
日本語で読む → - 論文自己教師あり学習/走行可能領域認識ロボティクス
オフロード環境における自己教師あり走行可能領域学習のための対照的ラベル曖昧性解消
実際の走行経験から擬似ラベルを自動生成し、対照的表現学習と擬似ラベル更新を反復させることで、人手アノテーションなしにオフロードの走行可能領域を学習する手法を提案した。
原題: Contrastive Label Disambiguation for Self-Supervised Terrain Traversability Learning in Off-Road Environments ／ Hanzhang Xue, Xiaochang Hu, Rui Xie 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
モデル予測制御と予測強化学習を組み合わせた四足歩行ロボットの安定歩容生成
MPCのコストロールアウトにニューラルネットで学習したQ関数を終端コストとして組み合わせ、短い予測ホライズンでも四足歩行ロボットの安定した歩容生成を実現する手法を提案した。
原題: Combining model-predictive control and predictive reinforcement learning for stable quadrupedal robot locomotion ／ Vyacheslav Kovalev, Anna Shkromada, Henni Ouerdane 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
マルチモーダル言語理解のためのプロトタイプ対照転移学習
家庭内ロボットが自然言語指示で対象物を特定できるよう、シミュレーションデータを活用する新しい転移学習手法PCTLを提案し、実世界データセットで既存手法を上回る精度を達成した。
原題: Prototypical Contrastive Transfer Learning for Multimodal Language Understanding ／ Seitaro Otsuki, Shintaro Ishikawa, Komei Sugiura
日本語で読む → - 論文衝突回避cs.CE
空中視覚獲得モデルによる『見る・見られる』性能の推定
有人機パイロットの視覚による衝突回避（see and be seen）をモデル化し、モンテカルロシミュレーションでドローンの検知回避性能基準を評価した研究。
原題: Estimating See and Be Seen Performance with an Airborne Visual Acquisition Model ／ Ngaire Underhill, Evan Maki, Bilal Gill 他
日本語で読む → - 論文医療ロボティクスロボティクス
ベイズ最適化と専門知識を活用した自律型ロボット超音波診断システム
専門家のデモンストレーションを事前分布としてベイズ最適化を行い、診断品質の高い超音波画像が得られるプローブ位置と力を自律的に探索するロボット超音波システムを提案し、膀胱ファントム実験で有効性を検証した。
原題: Robotic Sonographer: Autonomous Robotic Ultrasound using Domain Expertise in Bayesian Optimization ／ Deepak Raina, SH Chandrashekhara, Richard Voyles 他
日本語で読む → - 論文群制御AI
マルチエージェント空間インタラクションの定性的予測
混雑した動的環境でのロボットサービスに向け、Qualitative Trajectory Calculus (QTC) を用いた3つのマルチエージェント相互作用予測手法を提案し、ベンチマークした。
原題: Qualitative Prediction of Multi-Agent Spatial Interactions ／ Sariah Mghames, Luca Castri, Marc Hanheide 他
日本語で読む → - 論文強化学習AI
手作り報酬関数なしの自動カリキュラム強化学習による機動意思決定
報酬関数を手設計せずに、初期状態の範囲で難易度を分けた自動カリキュラム強化学習により、無人戦闘機が空戦での追跡・攻撃・回避の機動判断を習得する手法を提案した。
原題: Maneuver Decision-Making Through Automatic Curriculum Reinforcement Learning Without Handcrafted Reward functions ／ Zhang Hong-Peng
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
離陸して自己位置推定：UWB測位を用いたインフラ不要でスケーラブルなナノドローン群
一部のナノドローンを動的なアンカーとして自動配置・着陸させることで、固定インフラなしにUWB測位で群れを自己位置推定させるシステムを提案し、実機実験で精度とスケーラビリティを検証した。
原題: Land & Localize: An Infrastructure-free and Scalable Nano-Drones Swarm with UWB-based Localization ／ Mahyar Pourjabar, Ahmed AlKatheeri, Manuele Rusci 他
日本語で読む → - 論文サイバーフィジカルセキュリティ制御
ハプティック共有制御ステアリングシステムに対する時変インピーダンス攻撃の生成
車両のハプティック共有制御ステアリング系を対象に、非受動的で時変なインピーダンス目標ダイナミクスを設計することで、ドライバとシステムの相互作用を不安定化させるサイバーフィジカル攻撃手法を提案した。
原題: Generation of Time-Varying Impedance Attacks Against Haptic Shared Control Steering Systems ／ Alireza Mohammadi, Hafiz Malik
日本語で読む → - 論文医療ロボティクスロボティクス
潜在タスク表現とロボットスキル適応による自律超音波検査の学習
臨床実演から超音波検査スキルを自己教師ありで低次元確率モデルに学習し、オンラインで最適予測を選択・適応することで、多様な患者に対する自律的な超音波検査を実現した。
原題: Learning Autonomous Ultrasound via Latent Task Representation and Robotic Skills Adaptation ／ Xutian Deng, Junnan Jiang, Wen Cheng 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
触覚センシングによる容器内固体粒子の特性推定
触覚センサを用いて容器を操作し、中の粉体・粒状物の質量・体積・粒径・形状を推定する手法を提案。
原題: Estimating Properties of Solid Particles Inside Container Using Touch Sensing ／ Xiaofeng Guo, Hung-Jui Huang, Wenzhen Yuan
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
動的な車両ルーティングにおけるタスク待ち時間の最適化
移動ロボット群が時間と場所をランダムに到着するタスクを処理する動的車両ルーティング問題において、待ち時間のpノルムをコスト関数に用いる新方策を提案し、中負荷シナリオでの平均・95パーセンタイル待ち時間を改善した。
原題: Optimizing Task Waiting Times in Dynamic Vehicle Routing ／ Alexander Botros, Barry Gilhuly, Nils Wilde 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
強化学習を統合した無人航空機の慣性航法技術に関する研究
強化学習エージェントが慣性航法の誤差を補正するDQMアルゴリズムを提案し、動的環境での累積誤差を低減できることを示した。
原題: Research on Inertial Navigation Technology of Unmanned Aerial Vehicles with Integrated Reinforcement Learning Algorithm ／ Longcheng Guo
日本語で読む → - 論文自動運転/安全設計機械学習
自動緊急ブレーキシステムのための分布外検出器の協調設計
自動運転車の自動緊急ブレーキシステムにおいて、分布外検出器と学習コンポーネントの設計パラメータをリスクモデルに基づいて協調設計し、リソース使用量を維持しつつリスクを42.3%削減する手法を提案した。
原題: Co-Design of Out-of-Distribution Detectors for Autonomous Emergency Braking Systems ／ Michael Yuhas, Arvind Easwaran
日本語で読む → - 論文遠隔操作/歩行ロボティクス
全身動的遠隔歩行：ステップ・トゥ・ステップ動力学による人間歩行参照生成
人間の歩行インターフェースに二足歩行のハイブリッド・劣駆動特性を組み込み、反応型ロボット制御器と統合することで、人間がシミュレーション上の二足ロボットと動的に同期して遠隔歩行できる枠組みを実現した。
原題: Whole-Body Dynamic Telelocomotion: A Step-to-Step Dynamics Approach to Human Walking Reference Generation ／ Guillermo Colin, Joseph Byrnes, Youngwoo Sim 他
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