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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 →- 論文ネットワーク制御/モデル予測制御ロボティクス
Universal Robot上でのネットワーク化モデル予測制御システムの実装と評価
ネットワーク遅延やパケット損失がある環境で、モデル予測制御と補償戦略を用いてロボットアームを安定制御するシステムを実装し、その性能とロバスト性を評価した。
原題: Implementation and Evaluation of Networked Model Predictive Control System on Universal Robot ／ Mahsa Noroozi, Kai Wang
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
緑を押しのけて：植物の葉の奥を見るために動かす学習
植物の葉や枝を動かして奥の空間を露出させる行動を予測するニューラルネットSRPNetを自己教師あり学習で訓練し、クロスエントロピー法と組み合わせて段階的に空間を露出させる手法PPGを提案した。
原題: Push Past Green: Learning to Look Behind Plant Foliage by Moving It ／ Xiaoyu Zhang, Saurabh Gupta
日本語で読む → - 論文VLA画像認識
Proto-CLIP: 少数ショット学習のための視覚言語プロトタイプネットワーク
CLIPの画像・テキスト埋め込みを少数ショット例で適応し、両者のプロトタイプを整合させて分類精度を高める少数ショット学習フレームワークを提案。
原題: Proto-CLIP: Vision-Language Prototypical Network for Few-Shot Learning ／ Jishnu Jaykumar P, Kamalesh Palanisamy, Yu-Wei Chao 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
事前学習済みテキスト画像生成モデルで強化学習の視覚的ゴールを生成できるか
テキスト指示から画像編集でゴール画像を作り、ゴール識別器で報酬を与えてロボットを強化学習する手法を提案し、専門家デモなしで学習できることを示した。
原題: Can Pre-Trained Text-to-Image Models Generate Visual Goals for Reinforcement Learning? ／ Jialu Gao, Kaizhe Hu, Guowei Xu 他
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスロボティクス
自重による直線状ソフト成長膨張ビームロボットの座屈
自重で座屈する直線状の成長膨張ビームロボット（エバーティング・バインロボット）について、打ち上げ角度・直径・内圧から座屈長を予測するモデルを構築し、床の隙間を渡るためのパラメータ設計に応用した。
原題: Collapse of Straight Soft Growing Inflated Beam Robots Under Their Own Weight ／ Ciera McFarland, Margaret M. Coad
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
助けを求めるロボット：大規模言語モデルプランナーの不確実性調整
LLMベースのプランナーが不確実な状況を検知して人間に助けを求める枠組みKnowNoを提案し、複雑な多段階計画タスクで効率と自律性を向上させた。
原題: Robots That Ask For Help: Uncertainty Alignment for Large Language Model Planners ／ Allen Z. Ren, Anushri Dixit, Alexandra Bodrova 他
日本語で読む → - 論文自動運転/メタ強化学習ロボティクス
ガイド付きメタ強化学習によるロバストな運転方策学習
社会車両の多様な運転方策を単一のメタ方策として学習し、それらを相手に訓練することで、未知の挙動にも頑健な自動運転方策を獲得する手法を提案した。
原題: Robust Driving Policy Learning with Guided Meta Reinforcement Learning ／ Kanghoon Lee, Jiachen Li, David Isele 他
日本語で読む → - 論文海洋ロボティクス制御
自律海藻農場の成長最大化：不確実な海流下での動的計画法による制御
低出力の自律海藻農場が海流を利用して成長を最大化するための動的計画法ベースの制御手法を提案し、5日予報のみで理論最大の95.8%の成長を達成した。
原題: Maximizing Seaweed Growth on Autonomous Farms: A Dynamic Programming Approach for Underactuated Systems Navigating on Uncertain Ocean Currents ／ Matthias Killer, Marius Wiggert, Hanna Krasowski 他
日本語で読む → - 論文行動認識画像認識
骨格ベースの汎用インタラクティブ行動認識のための対話型時空間トークン注意ネットワーク
複数の多様なエンティティの動きを統一的に表現する対話型時空間トークン(IST)を導入し、3次元畳み込みとマルチヘッド自己注意で空間・時間・対話関係を同時にモデル化するISTA-Netを提案。エンティティ順序に依存しないEntity Rearrangementも導入し、4データセットで最先端性能を達成した。
原題: Interactive Spatiotemporal Token Attention Network for Skeleton-based General Interactive Action Recognition ／ Yuhang Wen, Zixuan Tang, Yunsheng Pang 他
日本語で読む → - 論文ベイズ強化学習ロボティクス
POMDPのためのロボット上ベイズ強化学習
物理システム向けに因子分解表現と粒子フィルタ・MCTSを組み合わせたベイズ強化学習フレームワークを提案し、人間との相互作用タスクで実機学習の効率を示した。
原題: On-Robot Bayesian Reinforcement Learning for POMDPs ／ Hai Nguyen, Sammie Katt, Yuchen Xiao 他
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
自動運転システムの安全モデル仮定に基づく実データからの道路利用者行動抽出
IEEE 2846-2022規格の手法に従い、実走行データセットUniDから他道路利用者の行動を運動学的境界として抽出し、自動運転システムの設計・テストに活用可能な情報を提供した。
原題: Extraction of Road Users' Behavior From Realistic Data According to Assumptions in Safety-Related Models for Automated Driving Systems ／ Novel Certad, Sebastian Tschernuth, Cristina Olaverri-Monreal
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
基準形状の変換に関する合意に基づく剛体ロボットフォーメーションの分散計画
複数ロボットの剛体フォーメーションを維持しながら障害物環境を航行するため、基準形状の変換パラメータを分散合意で求める計算効率の良い計画手法を提案し、シミュレーションで検証した。
原題: Distributed Planning for Rigid Robot Formations using Consensus on the Transformation of a Base Configuration ／ Jeppe Heini Mikkelsen, Matteo Fumagalli
日本語で読む → - 論文形状成長cs.DS
幾何形状の指数的成長について
初期形状から集中成長操作を繰り返して形状を指数的に速く成長させる方法を研究し、衝突回避のためのパラメータkを導入して木や螺旋の成長時間の上界と下界を証明した。
原題: On the Exponential Growth of Geometric Shapes ／ Nada Almalki, Siddharth Gupta, Othon Michail
日本語で読む → - 論文HRIAI
協調作業における局所解が駆動するコミュニケーション
協調作業において、探索空間に局所解が存在する場合にのみエージェント間のコミュニケーションが必要となることをシミュレーションで示した研究。
原題: Local Minima Drive Communications in Cooperative Interaction ／ Roger K. Moore
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
自動運転システムにおける人間要因の評価と制御モデル設計
乗員の心理的な安心感を考慮し、機械学習で主観評価モデルを構築して人工ポテンシャル場とモデル予測制御による障害物回避の経路計画・追従アルゴリズムを設計した研究。
原題: Evaluation and Control Model Design of Human Factors for Autonomous Driving Systems ／ Weishun Deng, Fan Yu, Zhe Wang 他
日本語で読む → - 論文位置推定ロボティクス
UnLoc: LiDAR・レーダー・カメラ入力を用いた自動運転車のためのユニバーサル位置推定手法
LiDAR・カメラ・レーダーを任意に組み合わせて使える統一的なニューラル位置推定手法を提案し、悪天候やセンサ故障にも頑健であることを示した。
原題: UnLoc: A Universal Localization Method for Autonomous Vehicles using LiDAR, Radar and/or Camera Input ／ Muhammad Ibrahim, Naveed Akhtar, Saeed Anwar 他
日本語で読む → - 論文逆運動学ロボティクス
生成グラフ逆運動学のためのユークリッド同変モデル
距離幾何表現とグラフニューラルネットワークを組み合わせ、複数のロボットに汎用できる生成的な逆運動学ソルバーを提案した論文。
原題: Euclidean Equivariant Models for Generative Graphical Inverse Kinematics ／ Oliver Limoyo, Filip Marić, Matthew Giamou 他
日本語で読む → - 論文模倣学習機械学習
方策対照的模倣学習
敵対的模倣学習の識別器表現の質が低い問題を解決するため、異なる方策を基準にした対照的表現空間を学習し、コサイン類似度に基づく滑らかな報酬を生成するPCILを提案した。
原題: Policy Contrastive Imitation Learning ／ Jialei Huang, Zhaoheng Yin, Yingdong Hu 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
球面画像を用いた四脚マニピュレータの動的物体追跡
球面投影モデルとロバストオブザーバ、MPCを組み合わせ、機載RGBカメラのみで未知速度の動的物体を四脚マニピュレータに追跡させる手法を提案し、実機実験で有効性を示した。
原題: Dynamic Object Tracking for Quadruped Manipulator with Spherical Image-Based Approach ／ Tianlin Zhang, Sikai Guo, Xiaogang Xiong 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
触れる・押す・撫でる：柔らかな容量型センサスキン
パターン化エラストマーで作られた容量型センサで、圧力とせん断力を同時に識別し、指の近接も検出できる柔らかな人工皮膚を開発した。
原題: Touch, press and stroke: a soft capacitive sensor skin ／ Mirza S. Sarwar, Ryusuke Ishizaki, Kieran Morton 他
日本語で読む → - 論文制御合成cs.LO
確率的ハイパープロパティのための演繹的コントローラ合成
マルコフ決定過程と確率的ハイパープロパティに対するコントローラ合成問題を、仕様言語HyperPCTLを拡張し抽象化洗練戦略で演繹的に解く手法を提案した。
原題: Deductive Controller Synthesis for Probabilistic Hyperproperties ／ Roman Andriushchenko, Ezio Bartocci, Milan Ceska 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
関節物体操作のための計画アンサンブル上のメタ方策学習
幾何モデルベースの計画器で複数の経路方策を生成し、その上でタスク特化のメタ方策を学習することで、少ないデータで環境の不確実性に頑健なドア押し操作を実現した。
原題: Meta-Policy Learning over Plan Ensembles for Robust Articulated Object Manipulation ／ Constantinos Chamzas, Caelan Garrett, Balakumar Sundaralingam 他
日本語で読む → - 論文自動運転意思決定ロボティクス
高速自動運転のための法的意思決定
自動運転車が交通法規を遵守できるよう、違反をリアルタイム検知して修正する階層型意思決定フレームワークを提案し、高速道路データセットで遵守率を13.85%から84.46%に改善した。
原題: Legal Decision-making for Highway Automated Driving ／ Xiaohan Ma, Wenhao Yu, Chengxiang Zhao 他
日本語で読む → - 論文SLAMデータセットロボティクス
Ground-Challenge: 地上ロボット向けのコーナーケースに焦点を当てたマルチセンサSLAMデータセット
地上ロボットによる36の走行軌跡を含むSLAM用データセットを構築し、急激な動きや遮蔽、照明変化などの困難な状況下で既存手法の性能を評価した。
原題: Ground-Challenge: A Multi-sensor SLAM Dataset Focusing on Corner Cases for Ground Robots ／ Jie Yin, Hao Yin, Conghui Liang 他
日本語で読む → - 論文飛行制御ロボティクス
Agilicious: 視覚ベース飛行のためのオープンソース・オープンハードウェアな敏捷クアッドロータ
自律的な敏捷クアッドロータ飛行研究を加速するため、モデルベースとニューラルネットワークベースの両制御器をサポートするオープンソース・オープンハードウェアのハードウェア・ソフトウェア統合フレームワークを提案し、高速軌道追従や視覚ベースのアクロバット飛行、障害物回避を実証した。
原題: Agilicious: Open-Source and Open-Hardware Agile Quadrotor for Vision-Based Flight ／ Philipp Foehn, Elia Kaufmann, Angel Romero 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
インテリジェント倉庫向け自動経路制御システム
ダイクストラ法とタイムウィンドウ法を組み合わせ、衝突や渋滞を回避する最適経路を生成する倉庫ロボット向けルーティングシステムを開発し、シミュレーションで検証した。
原題: Automatic Routing System for Intelligent Warehouses ／ Kelen C. T. Vivaldini, Jorge P. M. Galdames, Thales B. Pasqual 他
日本語で読む → - 論文自動運転認識画像認識
LightFormer: 信号機と注意機構を用いた交差点優先通行権認識のためのエンドツーエンドモデル
信号機付き交差点での優先通行権をカメラ画像から判定するエンドツーエンドモデルLightFormerを提案し、時空間注意機構と改良ArcFace損失で精度を高めた。
原題: LightFormer: An End-to-End Model for Intersection Right-of-Way Recognition Using Traffic Light Signals and an Attention Mechanism ／ Zhenxing Ming, Julie Stephany Berrio, Mao Shan 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
意味的線・平面を用いたマルチセッション・軽量LiDARマッピング
都市環境でのマルチセッションLiDARマッピングを、点群ではなく軽量な線・平面表現で行うフレームワークを提案し、大域的な地図統合と逐次最適化、軽量なロボット自己位置推定への適用を示した。
原題: Multi-Session, Localization-oriented and Lightweight LiDAR Mapping Using Semantic Lines and Planes ／ Zehuan Yu, Zhijian Qiao, Liuyang Qiu 他
日本語で読む → - 論文センシングロボティクス
WiFi電波でロボットアームの動きを予測する手法
WiFiのチャネル状態情報(CSI)をCNNで解析し、遮蔽物があってもロボットアームの4種類の動作をセンサなしで分類・予測する手法を提案した。
原題: Robot Motion Prediction by Channel State Information ／ Rojin Zandi, Hojjat Salehinejad, Kian Behzad 他
日本語で読む → - 論文マルチモーダルセグメンテーション画像認識
操作指示からの物体セグメンテーションのためのマルチモーダル拡散セグメンテーションモデル
自然言語の指示文から対象物体を特定し、ピクセル単位のセグメンテーションマスクを生成するマルチモーダル拡散モデルを提案し、新データセットでベースラインを大きく上回る精度を達成した。
原題: Multimodal Diffusion Segmentation Model for Object Segmentation from Manipulation Instructions ／ Yui Iioka, Yu Yoshida, Yuiga Wada 他
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