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 → - 論文強化学習/探索機械学習
ゴールへの道しるべ：人間参加型フィードバックによる目標条件付き探索
非専門家からの低品質で非同期なフィードバックを活用し、報酬設計なしでロボットの探索と方策学習を実現するHuGEを提案。シミュレーションと実機の多段階ナビ・操作タスクで有効性を示した。
原題: Breadcrumbs to the Goal: Goal-Conditioned Exploration from Human-in-the-Loop Feedback ／ Marcel Torne, Max Balsells, Zihan Wang 他
日本語で読む → - 論文SLAM/状態推定ロボティクス
FF-LINS: 一貫性のあるフレーム間ソリッドステートLiDAR慣性状態推定器
ソリッドステートLiDARの非反復走査を活かし、フレーム間データ対応と因子グラフ最適化でLiDAR-IMUの外部キャリブレーションと時間遅延をオンライン推定する一貫性の高い状態推定手法を提案。
原題: FF-LINS: A Consistent Frame-to-Frame Solid-State-LiDAR-Inertial State Estimator ／ Hailiang Tang, Tisheng Zhang, Xiaoji Niu 他
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 → - 論文自動運転ロボティクス
周囲車両の予測不能性は運転行動に影響を与えるか
高速道路での車線変更を対象に、周囲車両の予測不能性を特徴量として組み込んだ逆強化学習で報酬関数を学習し、人間の運転データへの適合度が向上することを示した。
原題: Does Unpredictability Influence Driving Behavior? ／ Sepehr Samavi, Florian Shkurti, Angela P. Schoellig
日本語で読む → - 論文音源定位ロボティクス
ヒューマノイドロボットにおける両耳音響信号を用いた話者方向推定
ヒューマノイドロボットの両耳マイク信号から話者の方向を推定する手法を提案し、実データでパラメータ最適化とリアルタイム性を検証した。
原題: Estimating speaker direction on a humanoid robot with binaural acoustic signals ／ Pranav Barot, Katja Mombaur, Ewen MacDonald
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
ロボット群のための多目的進化型ニューラルネットワーク制御器
低忠実度シミュレータで多目的進化型ニューラルネットワーク制御器を訓練し、高忠実度シミュレータへ転移可能で、ロボット数増加にも再訓練なしで対応できることを示した。
原題: Evolving Multi-Objective Neural Network Controllers for Robot Swarms ／ Karl Mason, Sabine Hauert
日本語で読む → - 論文緊急検知ロボティクス
自律搬送ロボットによる病院内移動中の緊急事態検知
病院内で患者を自律搬送する移動ロボットにおいて、カメラ映像とOpenPoseによる姿勢推定を用いて歩行・車椅子乗車中の緊急事態を検知する手法を提案し、18,000枚のデータセットで評価した。
原題: Human Emergency Detection during Autonomous Hospital Transports ／ Andreas Zachariae, Julia Widera, Frederik Plahl 他
日本語で読む → - 論文HRIHCI
説得するソーシャルロボット：社会的権力戦略の活用
社会的権力の種類（専門性・報酬・強制）がロボットの説得力に与える影響を3つのユーザー研究で調査し、権力の行使が人間の行動変容を促すことを示した。
原題: Building Persuasive Robots with Social Power Strategies ／ Mojgan Hashemian, Marta Couto, Samuel Mascarenhas 他
日本語で読む → - 論文複合現実/ロボットインタラクションロボティクス
異種ロボットシステムと対話するための複合現実システム
複合現実を用いて、異なるロボットの仮想レプリカを操作することで、動的な現場で人間が直感的に多様なロボットと対話できるシステムを提案し、物流シミュレーションで検証した。
原題: A Mixed Reality System for Interaction with Heterogeneous Robotic Systems ／ Valeria Villani, Beatrice Capelli, Lorenzo Sabattini
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
ロボット触覚センシングのための生体模倣指紋
3Dプリントした指紋パターンでロボットハンドの振動触覚信号を強化し、52物体の触覚データセットを公開した研究。
原題: A Biomimetic Fingerprint for Robotic Tactile Sensing ／ Oscar Alberto Juiña Quilachamín, Nicolás Navarro-Guerrero
日本語で読む → - 論文自動運転/マッピングロボティクス
Catmull-Romスプラインを用いたオンライン単眼レーンマッピング
単眼カメラとオドメトリのみからCatmull-Romスプラインでレーンマップをオンライン生成する手法を提案し、OpenLaneデータセットで精度向上を示した。
原題: Online Monocular Lane Mapping Using Catmull-Rom Spline ／ Zhijian Qiao, Zehuan Yu, Huan Yin 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
クロスウェイ拡散：自己教師あり学習による拡散ベース視覚運動ポリシーの改善
拡散モデルによるロボット模倣学習において、逆拡散過程の中間表現から画像を再構成する状態デコーダと自己教師あり学習を組み合わせ、視覚表現を強化する手法を提案した。
原題: Crossway Diffusion: Improving Diffusion-based Visuomotor Policy via Self-supervised Learning ／ Xiang Li, Varun Belagali, Jinghuan Shang 他
日本語で読む → - 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 → - 論文レーダーオドメトリロボティクス
自律走行車両のためのレーダーオドメトリ：手法とデータセットのサーベイ
悪天候や低照度に強いレーダーを用いた地上ロボットの自己位置推定（レーダーオドメトリ）について、過去10年の技術・データセット・評価指標・手法を体系的に分類・分析したサーベイ論文。
原題: Radar Odometry for Autonomous Ground Vehicles: A Survey of Methods and Datasets ／ Nader J. Abu-Alrub, Nathir A. Rawashdeh
日本語で読む → - 論文群制御AI
サージルーティング：イベント情報を活用した自律ライドシェアのためのマルチエージェント強化学習
イベント情報から需要急増を予測し、マルチエージェント強化学習でタクシー隊の協調ルーティングを学習する手法を提案。ニューヨークの実データで待ち時間を25〜75%削減した。
原題: Surge Routing: Event-informed Multiagent Reinforcement Learning for Autonomous Rideshare ／ Daniel Garces, Stephanie Gil
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
地形とロボットの特性に適応する文脈条件付きナビゲーション
摩擦係数が場所ごとに変化する地形やロボットの動特性の変化に適応できる、ニューラルプロセスに基づく確率的順動力学モデルTRADYNを提案し、2Dナビゲーションで予測誤差の低減と制御効率の良い経路計画を実現した。
原題: Context-Conditional Navigation with a Learning-Based Terrain- and Robot-Aware Dynamics Model ／ Suresh Guttikonda, Jan Achterhold, Haolong Li 他
日本語で読む → - 論文協調知覚ロボティクス
実用的な協調知覚：非同期・マルチエージェント3D物体検出のためのフレームワーク
V2X通信を用いた協調知覚において、複雑なアーキテクチャや同期前提を排し、単車両検出器への変更を最小限に抑えつつ帯域と性能のトレードオフを改善する簡潔な手法を提案した。
原題: Practical Collaborative Perception: A Framework for Asynchronous and Multi-Agent 3D Object Detection ／ Minh-Quan Dao, Julie Stephany Berrio, Vincent Frémont 他
日本語で読む → - 論文宇宙ロボット/データ駆動制御制御
学習ベースKoopman演算子によるテザー宇宙ロボット展開のデータ駆動最適制御
深層学習でKoopman演算子を近似し、テザー宇宙ロボットの展開を線形系として扱うデータ駆動最適制御フレームワークを提案。LQRで高速展開と振れ角低減を実現した。
原題: Data-Driven Optimal Control of Tethered Space Robot Deployment with Learning Based Koopman Operator ／ Ao Jin, Fan Zhang, Panfeng Huang
日本語で読む → - 論文群制御機械学習
DSSE: ドローン群探索環境
強化学習アルゴリズムの研究用に、ドローン群が遭難者を探索するPettingZooベースのマルチエージェント環境を提供する。
原題: DSSE: a drone swarm search environment ／ Manuel Castanares, Luis F. S. Carrete, Enrico F. Damiani 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
TransNet: カテゴリレベル姿勢推定による透明物体マニピュレーション
透明物体のカテゴリレベル姿勢推定を行うTransNetを提案し、局所的な深度補完と表面法線推定により透明物体の把持・操作を実現した。
原題: TransNet: Transparent Object Manipulation Through Category-Level Pose Estimation ／ Huijie Zhang, Anthony Opipari, Xiaotong Chen 他
日本語で読む → - 論文強化学習機械学習
Wasserstein・Sinkhorn信頼領域による方策最適化の収束保証
KLダイバージェンスの代わりにWasserstein距離とSinkhorn距離を信頼領域に用いた方策最適化を提案し、大域的最適性への収束を理論的に示すとともに、ロボット歩行や連続制御タスクで性能向上を実証した。
原題: Provably Convergent Policy Optimization via Metric-aware Trust Region Methods ／ Jun Song, Niao He, Lijun Ding 他
日本語で読む → - 論文オフライン強化学習機械学習
データセット制約による方策正則化を用いたオフライン強化学習
オフライン強化学習において、方策をデータセット内の最近傍状態行動ペアに制約するPRDCを提案し、従来の分布・サポート制約より柔軟で性能を向上させた。
原題: Policy Regularization with Dataset Constraint for Offline Reinforcement Learning ／ Yuhang Ran, Yi-Chen Li, Fuxiang Zhang 他
日本語で読む →