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: 2023/7/1 ／ 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 →- 論文宇宙ロボティクスロボティクス
月の永久影領域を探査する太陽電池式ローバーの安全な探査のための回復ポリシー
太陽電池式ローバーが月南極の永久影領域を安全に走行するため、確率的な故障を考慮した回復ポリシーを動的計画法で計算し、安全に脱出できる確率を最大化する手法を提案した。
原題: Recovery Policies for Safe Exploration of Lunar Permanently Shadowed Regions by a Solar-Powered Rover ／ Olivier Lamarre, Shantanu Malhotra, Jonathan Kelly
日本語で読む → - 論文姿勢推定ロボティクス
ロボティクスにおける単眼6D物体姿勢推定の課題
単眼RGB画像からの6D物体姿勢推定について、ロボティクス応用に特有の未解決課題（遮蔽、新規物体、カテゴリレベル推定、不確実性など）を整理し、今後の研究方向を論じたサーベイ。
原題: Challenges for Monocular 6D Object Pose Estimation in Robotics ／ Stefan Thalhammer, Dominik Bauer, Peter Hönig 他
日本語で読む → - 論文位置推定ロボティクス
CBGL: 2D LIDARセンサの高速モンテカルロ受動的グローバル位置推定
2D LIDARのスキャンと地図のマッチングにより、移動ロボットの初期位置を高速かつ高精度に推定する手法を提案し、実環境とシミュレーションで既存手法を上回る性能を示した。
原題: CBGL: Fast Monte Carlo Passive Global Localisation of 2D LIDAR Sensor ／ Alexandros Filotheou
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
スケーラブルな動的障害物回避のための逐次ニューラルバリア
各障害物の状態時系列に分解して逐次ニューラル制御バリア関数を学習し、少数の障害物で訓練した方策を100倍の障害物密度でも汎化可能にした動的障害物回避手法。
原題: Sequential Neural Barriers for Scalable Dynamic Obstacle Avoidance ／ Hongzhan Yu, Chiaki Hirayama, Chenning Yu 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
幾何学的手がかり抽出と円形分解によるマルチロボット・マルチルーム探索
屋内の複数部屋を複数ロボットで探索するため、3D点群からドアや部屋の手がかりを抽出し、自由空間を円形に分解してタスクを割り当てる分散探索手法を提案した。
原題: Multi-Robot Multi-Room Exploration with Geometric Cue Extraction and Circular Decomposition ／ Seungchan Kim, Micah Corah, John Keller 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
人間の断続的な支援を考慮した協調ロボットチームの最適経路計画
人間が時々しか支援できない協調作業環境で、ロボットが待機時間の制約下で最速経路を計算する手法を提案し、都市道路網で有効性を示した。
原題: Optimal Robot Path Planning In a Collaborative Human-Robot Team with Intermittent Human Availability ／ Abhinav Dahiya, Stephen L. Smith
日本語で読む → - 論文マイクロロボットロボティクス
非接触で繊維状マイクロカーゴを輸送する磁気マイクロロボットの設計
らせん型マイクロロボットの形状を工夫し、繊維状の微小物体に触れずに捕まえて運ぶ非接触輸送の手法を提案・シミュレーションで検証した。
原題: Designing a Magnetic Micro-Robot for Transporting Filamentous Microcargo ／ Sepehr Ghadami, Henry Shum
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
NDT-Map-Code: LiDAR SLAMにおけるリアルタイムループ閉じ込め検出のための3次元グローバル記述子
LiDAR SLAMのループ閉じ込め検出のために、密な点群を必要とせずNDTマップから直接抽出できるグローバル記述子NDT-Map-Codeを提案し、屋外走行と地下駐車場のデータセットで高い性能を示した。
原題: NDT-Map-Code: A 3D global descriptor for real-time loop closure detection in lidar SLAM ／ Lizhou Liao, Wenlei Yan, Li Sun 他
日本語で読む → - 論文マルチエージェント能動知覚ロボティクス
MAP-NBV: マルチエージェント予測誘導型次善視点計画による能動的3次元物体再構成
未観測部分を予測しながら複数エージェントが分散協調して次に観るべき視点を計画し、物体の3次元再構成を効率化する手法を提案。
原題: MAP-NBV: Multi-agent Prediction-guided Next-Best-View Planning for Active 3D Object Reconstruction ／ Harnaik Dhami, Vishnu D. Sharma, Pratap Tokekar
日本語で読む → - 論文自動運転テストcs.SE
自律走行システムのテストと改善のための境界状態生成
GENBOは、失敗のない環境で自車の走行条件を変異させ、モデルが誤動作し始める境界条件を効率的に生成し、そのデータでDNNを再学習することで成功率を最大3倍に向上させる。
原題: Boundary State Generation for Testing and Improvement of Autonomous Driving Systems ／ Matteo Biagiola, Paolo Tonella
日本語で読む → - 論文データセット画像認識
TRansPose: 透明物体のための大規模マルチスペクトルデータセット
透明物体の認識を改善するため、ステレオRGB-D・熱赤外画像・物体姿勢を組み合わせた初の大規模マルチスペクトルデータセットを構築した。
原題: TRansPose: Large-Scale Multispectral Dataset for Transparent Object ／ Jeongyun Kim, Myung-Hwan Jeon, Sangwoo Jung 他
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
深層学習を用いたエンドツーエンド自動運転の最近の進歩：サーベイ
知覚から制御までをニューラルネットワークで一貫して行うエンドツーエンド自動運転の研究を、手法・学習法・評価・安全性の観点から整理したサーベイ。
原題: Recent Advancements in End-to-End Autonomous Driving using Deep Learning: A Survey ／ Pranav Singh Chib, Pravendra Singh
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
非局所情報を活用した予測による不確実環境下での信頼性の高いナビゲーション
部分的に地図化された環境で、未観測領域への行動の良さを非局所情報から予測するグラフニューラルネットワークを用い、学習が不正確でも必ず目標に到達する信頼性の高いナビゲーション手法を提案した。
原題: Improving Reliable Navigation under Uncertainty via Predictions Informed by Non-Local Information ／ Raihan Islam Arnob, Gregory J. Stein
日本語で読む → - 論文視覚強化学習機械学習
MoVie: 視点汎化のための視覚モデルベース方策適応
視覚強化学習エージェントが未知の視点に適応できるよう、テスト時に報酬信号なしでモデルベース方策を適応させる手法を提案し、18タスクで大幅な性能向上を達成した。
原題: MoVie: Visual Model-Based Policy Adaptation for View Generalization ／ Sizhe Yang, Yanjie Ze, Huazhe Xu
日本語で読む → - 論文状態推定ロボティクス
データ駆動型MHEによるアジャイルクアッドロータ飛行
高速飛行時の複雑な空力効果をガウス過程でモデル化し、移動ホライズン推定に統合することで、クアッドロータの状態推定精度とロバスト性を向上させた。
原題: Data-Based MHE for Agile Quadrotor Flight ／ Wonoo Choo, Erkan Kayacan
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
ロボットの触覚に対する注意：堅牢なSim-to-Real触覚制御のための触覚顕著性予測
人間の触覚注意機構と視覚的顕著性予測に着想を得て、触覚画像中の重要な接触情報を特定する「触覚顕著性」の概念を提案し、接触深さ推定・顕著性予測・ノイズ生成の3ネットワークで実現した。
原題: Attention for Robot Touch: Tactile Saliency Prediction for Robust Sim-to-Real Tactile Control ／ Yijiong Lin, Mauro Comi, Alex Church 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
SGGNet²: 音声指示ナビゲーションのための音声-シーングラフ接地ネットワーク
音声認識の潜在表現をシーングラフ接地モデルに統合し、雑音や話者変動に頑健な音声指示ナビゲーションを実現した。四足歩行ロボットRBQ-3で実証した。
原題: SGGNet$^2$: Speech-Scene Graph Grounding Network for Speech-guided Navigation ／ Dohyun Kim, Yeseung Kim, Jaehwi Jang 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
障害物環境における複数USVの並列自己組み立て
水上の複数無人艇が障害物を避けながら並列に自己組み立てする計画アルゴリズムSAPOAを提案し、シミュレーションと実機実験で有効性を示した。
原題: Parallel Self-assembly for a Multi-USV System on Water Surface with Obstacles ／ Lianxin Zhang, Yihan Huang, Zhongzhong Cao 他
日本語で読む → - 論文航空交通管理ロボティクス
バーティポート閉鎖時の航空交通管理：人間とシステムの相互作用における存在論的手法
バーティポート閉鎖時の航空交通管理プロセスを自動化し、人間の管理者とシステムの相互作用を知識表現と非単調推論で検証する手法を提案した。
原題: We, Vertiport 6, are temporarily closed: Interactional Ontological Methods for Changing the Destination ／ Seungwan Woo, Jeongseok Kim, Kangjin Kim
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
極端な変形下での接触パッチのための近接・視触覚点群融合
近接・視触覚点群を融合し、膜力学に依存せずに接触パッチをセグメンテーションするアルゴリズムを提案し、高変形下でも高精度に接触形状を推定できることを示した。
原題: Proximity and Visuotactile Point Cloud Fusion for Contact Patches in Extreme Deformation ／ Jessica Yin, Paarth Shah, Naveen Kuppuswamy 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
非剛体把持姿勢登録による汎用可能な道具使用の学習
単一の実演から多指ハンドの把持姿勢を新しい道具に一般化し、強化学習で複雑な道具使用行動を学習させる手法を提案した。
原題: Learning Generalizable Tool Use with Non-rigid Grasp-pose Registration ／ Malte Mosbach, Sven Behnke
日本語で読む → - 論文3D占有予測画像認識
FB-OCC: 前後方向ビュー変換に基づく3D占有予測
自動運転向けの3D占有予測タスクにおいて、前後方向のビュー変換を用いたFB-BEVを基盤に、深度とセマンティクスの事前学習やボクセル-BEV表現の統合などで精度を高め、nuScenesで首位となるmIoU 54.19%を達成した。
原題: FB-OCC: 3D Occupancy Prediction based on Forward-Backward View Transformation ／ Zhiqi Li, Zhiding Yu, David Austin 他
日本語で読む → - 論文状態推定機械学習
勾配降下法による計測データからのIMMフィルタパラメータ学習
正解データを使わず、計測値のみから相互作用多重モデル（IMM）フィルタのパラメータを勾配降下法で最適化する手法を提案し、シミュレーションで正解パラメータと同等の性能を達成した。
原題: Learning IMM Filter Parameters from Measurements using Gradient Descent ／ André Brandenburger, Folker Hoffmann, Alexander Charlish
日本語で読む → - 論文HRIロボティクス
NAOロボットの社会的印象と生理反応への影響
NAOロボットの声と動きの違いが、神経定型成人の印象評価と生理反応に与える影響を調査し、深層学習で生理データを分類した。
原題: Social Impressions of the NAO Robot and its Impact on Physiology ／ Ruchik Mishra, Karla Conn Welch
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
ブラックボックス制御器の学習運動モデルを用いた四足歩行の足運び計画
市販の四足ロボットのブラックボックス歩行制御器を対象に、速度指令から重心・足運びへの運動モデルを学習し、A*探索と組み合わせて不整地を自律的に歩行できる計画手法を提案した。
原題: Quadrupedal Footstep Planning using Learned Motion Models of a Black-Box Controller ／ Ilyass Taouil, Giulio Turrisi, Daniel Schleich 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 → - 論文経路計画ロボティクス
海流を考慮した無人水上艇の最適経路計画
ベイズ最適化手法GPMP2を拡張し、海流の時空間推定を取り入れることで、滑らかさ・障害物回避・海流を同時に最適化するUSVの経路計画を実現した。
原題: Optimized Path Planning for USVs under Ocean Currents ／ Behzad Akbari, Ya-Jun Pan, Shiwei Liu 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
人間の評価フィードバックを用いたプリミティブスキルベースのロボット学習
人間の評価フィードバックとプリミティブスキルベース強化学習を組み合わせ、長期的なロボットマニピュレーションタスクを安全かつ効率的に学習するフレームワークSEEDを提案した。
原題: Primitive Skill-based Robot Learning from Human Evaluative Feedback ／ Ayano Hiranaka, Minjune Hwang, Sharon Lee 他
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
RH20T: ワンショットで多様なスキルを学習するための包括的ロボットデータセット
視覚・力・音・行動のマルチモーダル情報を含む11万以上の実世界ロボット操作シーケンスを収集し、言語記述と人間のデモ動画を付与した大規模データセットを構築した。
原題: RH20T: A Comprehensive Robotic Dataset for Learning Diverse Skills in One-Shot ／ Hao-Shu Fang, Hongjie Fang, Zhenyu Tang 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
ナビゲーションにおける信頼相手の学習：古典的計画とニューラル計画の動的切替
シーン構造に応じて古典的プランナとニューラルプランナを動的に切り替える階層型ナビゲーション手法を提案し、シミュレーションと実機で性能向上を示した。
原題: Learning whom to trust in navigation: dynamically switching between classical and neural planning ／ Sombit Dey, Assem Sadek, Gianluca Monaci 他
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