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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 → - 論文強化学習ロボティクス
事前行動を探索してタスクを解く学習法
デモンストレーションに含まれない事前行動を内在的報酬で探索・獲得し、スパース報酬タスクを解く手法IRDECを提案。
原題: Learning to Solve Tasks with Exploring Prior Behaviours ／ Ruiqi Zhu, Siyuan Li, Tianhong Dai 他
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスロボティクス
膨張ビームロボットの再構成のための剛性変化
膨張ビームロボットに埋め込んだ正圧層ジャミングで剛性を動的に変え、単一アクチュエータで多数の関節を選択的に動かせるようにした研究。
原題: Stiffness Change for Reconfiguration of Inflated Beam Robots ／ Brian H. Do, Shuai Wu, Ruike Renee Zhao 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
S-Nav: 移動ロボットのための意味・幾何経路計画
屋内環境の意味情報を活用した階層的な経路計画手法S-Navを提案し、従来の幾何学的計画より高速でロバストな経路生成を実現した。
原題: S-Nav: Semantic-Geometric Planning for Mobile Robots ／ Paul Kremer, Hriday Bavle, Jose Luis Sanchez-Lopez 他
日本語で読む → - 論文無線位置推定ロボティクス
協調的な到来方向推定による無線ロボットノードの即時位置推定
無線ノード間の協調で到来方向(CDOA)を求め、EMとパーティクルフィルタを組み合わせてRSSIのみからロボットを高精度・リアルタイムに位置推定する手法を提案。
原題: Instantaneous Wireless Robotic Node Localization Using Collaborative Direction of Arrival ／ Ehsan Latif, Ramviyas Parasuraman
日本語で読む → - 論文移動物体セグメンテーションロボティクス
3D-SeqMOS: 自動運転のための新しい逐次3D移動物体セグメンテーション
LiDAR点群から移動物体をセグメンテーションする3D畳み込みニューラルネットワークと時空間特徴を活用した残差機構を提案し、SLAMの精度を向上させた。
原題: 3D-SeqMOS: A Novel Sequential 3D Moving Object Segmentation in Autonomous Driving ／ Qipeng Li, Yuan Zhuang, Yiwen Chen 他
日本語で読む → - 論文点群処理ロボティクス
点群マップにおける動的点除去のベンチマーク
ロボットの地図として使われる点群から動的物体の点を除去する手法を公平に比較評価するための統一ベンチマークを提案し、既存手法の限界を分析できる新指標を導入した。
原題: A Dynamic Points Removal Benchmark in Point Cloud Maps ／ Qingwen Zhang, Daniel Duberg, Ruoyu Geng 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 → - 論文移動物体セグメンテーションロボティクス
動的環境における volumetric belief 構築のための地図ベース移動物体セグメンテーション
3D LiDARスキャンと局所地図から移動物体をセグメンテーションし、ベイズフィルタで動的環境の確率的表現を融合する手法を提案。
原題: Building Volumetric Beliefs for Dynamic Environments Exploiting Map-Based Moving Object Segmentation ／ Benedikt Mersch, Tiziano Guadagnino, Xieyuanli Chen 他
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 → - 論文群制御ロボティクス
BittyBuzz: 超小型システム向け群ロボティクスランタイム
マイコン上で群ロボティクス向けDSL「Buzz」を動的メモリ管理付きで実行できる軽量ランタイムBittyBuzzを開発し、3つのロボットで動作を実証した。
原題: BittyBuzz: A Swarm Robotics Runtime for Tiny Systems ／ Ulrich Dah-Achinanon, Emir Khaled Belhaddad, Guillaume Ricard 他
日本語で読む → - 論文模倣学習/両腕協調ロボティクス
BiRP: 人間の実演から相対パラメータ化でロボットの汎用両腕協調を学習
人間の両腕協調をリーダー・フォロワー型と協調型に分類し、ガウス混合モデルで相対パラメータ化して実演から学習、新しいタスクにも汎化できる手法を提案し、ヒューマノイドで実証した。
原題: BiRP: Learning Robot Generalized Bimanual Coordination using Relative Parameterization Method on Human Demonstration ／ Junjia Liu, Hengyi Sim, Chenzui Li 他
日本語で読む → - 論文医用画像位置合わせeess.IV
密な骨格グラフを用いた胸部軟骨の超音波-CT位置合わせ
皮下の骨表面特徴を考慮したグラフベースの非剛体位置合わせにより、CTアトラスから患者個別の超音波撮像経路を転送する手法を提案した。
原題: Thoracic Cartilage Ultrasound-CT Registration using Dense Skeleton Graph ／ Zhongliang Jiang, Chenyang Li, Xuesong Li 他
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 → - 論文自律ナビゲーションロボティクス
地図不要のLiDARベース自律ナビゲーションシステムによるぶどう園走行
LiDARと車輪エンコーダのみを用い、地図なしでぶどう園の列間・旋回・列端走行を実現するナビゲーションシステムを提案し、シミュレーションと実環境で有効性を検証した。
原題: A Map-Free LiDAR-Based System for Autonomous Navigation in Vineyards ／ Riccardo Bertoglio, Veronica Carini, Stefano Arrigoni 他
日本語で読む → - 論文群制御制御
未知の非線形車両ダイナミクスを考慮したデータ駆動型協調適応クルーズコントロール
車両プラトーンにおいて未知の非線形ダイナミクスを考慮し、オンラインデータを用いたデータ駆動型CACCを提案。半正定値計画問題として定式化し、純AVおよび混在プラトーンで有効性を示した。
原題: Data-Driven Cooperative Adaptive Cruise Control for Unknown Nonlinear Vehicle Platoons ／ Jianglin Lan
日本語で読む → - 論文軌道予測画像認識
EigenTrajectory: 多モーダル軌道予測のための低ランク記述子
歩行者の軌道を時空間主成分からなる低ランクなEigenTrajectory空間で表現し、既存の軌道予測モデルの精度と信頼性を向上させる手法を提案した。
原題: EigenTrajectory: Low-Rank Descriptors for Multi-Modal Trajectory Forecasting ／ Inhwan Bae, Jean Oh, Hae-Gon Jeon
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 → - 論文マニピュレーションロボティクス
Polybot: ロボット間の多様性を活かして単一ポリシーを学習
手首カメラとモジュール化されたコードベースで観測・行動空間を揃え、対照学習で内部表現を整えることで、複数のロボットで使える単一の操作ポリシーを学習する手法を提案。
原題: Polybot: Training One Policy Across Robots While Embracing Variability ／ Jonathan Yang, Dorsa Sadigh, Chelsea Finn
日本語で読む → - 論文制御制御
複雑な海流下における低推力船の座礁リスク：分析と制御
低推力船が海流を利用して航行する際の座礁リスクを分析し、ハミルトン・ヤコビ多重時間到達可能性を用いた安全保証制御を提案した。
原題: Stranding Risk for Underactuated Vessels in Complex Ocean Currents: Analysis and Controllers ／ Andreas Doering, Marius Wiggert, Hanna Krasowski 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
解析的微分を用いたハイブリッドシステムのためのマルチシューティングDDP
四足歩行ロボットの跳躍歩容の軌道最適化のため、接触動力学の2階解析的微分を導出し、準ニュートン法で近似するマルチシューティングDDPを提案した。
原題: Multi-Shooting Differential Dynamic Programming for Hybrid Systems using Analytical Derivatives ／ Shubham Singh, Ryan P. Russell, Patrick M. Wensing
日本語で読む → - 論文制御/外乱予見ロボティクス
波浪環境下の水中ビークルに対する外乱予見を組み込んだ非線形モデル予測軌道追従制御
波浪の予測情報を非線形モデル予測制御に組み込み、拡張カルマンフィルタと組み合わせて水中ビークルの軌道追従精度を向上させる手法を提案した。
原題: Disturbance Preview for Nonlinear Model Predictive Trajectory Tracking of Underwater Vehicles in Wave Dominated Environments ／ Kyle L. Walker, Francesco Giorgio-Serchi
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
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