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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: 2023/6/1 / 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SLAM/3D再構成画像認識
SimpleMapping: 深層多視点ステレオによるリアルタイム視覚慣性高密度マッピング
単眼カメラとIMUのみからリアルタイムに高品質な3Dメッシュを再構成する視覚慣性高密度マッピング手法を提案し、VIOの疎な点群を活用する多視点ステレオネットワークで精度を向上させた。
原題: SimpleMapping: Real-Time Visual-Inertial Dense Mapping with Deep Multi-View Stereo / Yingye Xin, Xingxing Zuo, Dongyue Lu 他
日本語で読む → - 論文意味マッピング画像認識
SeMLaPS: 潜在事前ネットワークと準平面セグメンテーションによるリアルタイム意味マッピング
RGB-D列からSLAMと3D占有マッピングを組み合わせ、過去フレームの潜在特徴を再投影して融合することで、リアルタイムに高精度な意味マッピングを実現する手法を提案した。
原題: SeMLaPS: Real-time Semantic Mapping with Latent Prior Networks and Quasi-Planar Segmentation / Jingwen Wang, Juan Tarrio, Lourdes Agapito 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
SoftGPT:異種グラフTransformerの生成的事前学習による目標指向型柔軟物体操作スキルの学習
3次元異種グラフ表現とGPTベースのダイナミクスモデルを大規模探索データで事前学習し、ロボットの「思考プロセス」でロールアウトを行うことで、柔軟物体の多様な操作スキルを効率的に学習する手法を提案した。
原題: SoftGPT: Learn Goal-oriented Soft Object Manipulation Skills by Generative Pre-trained Heterogeneous Graph Transformer / Junjia Liu, Zhihao Li, Wanyu Lin 他
日本語で読む → - 論文3D再構成画像認識
One-2-3-45: 単一画像から45秒で3Dメッシュを生成する高速再構成法
1枚の画像からZero123で多視点画像を生成し、SDFベースの汎用ニューラル表面再構成で360度のテクスチャ付き3Dメッシュを最適化なしで高速に生成する手法。
原題: One-2-3-45: Any Single Image to 3D Mesh in 45 Seconds without Per-Shape Optimization / Minghua Liu, Chao Xu, Haian Jin 他
日本語で読む → - 論文点群変化検出画像認識
学習済み場所認識記述子と点-ボクセル比較による疎な二時期点群の不規則変化検出
二時期の3D点群を地図統合で位置合わせし、深層学習による場所認識記述子で変化領域を検出した後、ボクセル-点比較で変化を引き起こした物体を抽出する手法を提案し、実環境実験で有効性を示した。
原題: Irregular Change Detection in Sparse Bi-Temporal Point Clouds using Learned Place Recognition Descriptors and Point-to-Voxel Comparison / Nikolaos Stathoulopoulos, Anton Koval, George Nikolakopoulos
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
触覚反応型ローラーグリッパー
カメラベースの触覚センシングと能動的に回転する円筒形指先を組み合わせたロボットハンドを開発し、触覚誘導ローリングによる把持物体の器内操作と物体再構成を実現した。
原題: Tactile-Reactive Roller Grasper / Shenli Yuan, Shaoxiong Wang, Radhen Patel 他
日本語で読む → - 論文ソーシャルロボティクスロボティクス
ロボットの非言語表現のためのデザイン空間の探求
グラフィックノベルやアニメーションの視覚的表現に着想を得て、煙・水滴・泡などの流体表現を用いたソーシャルロボットの非言語コミュニケーション手法を探求し、EmoPackモジュールを設計した。
原題: Exploring the Design Space of Extra-Linguistic Expression for Robots / Amy Koike, Bilge Mutlu
日本語で読む → - 論文マッピングロボティクス
ロボット中心の暗黙的ニューラル表現による大規模インクリメンタル高密度マッピング
ロボット中心の局所マップと分離可能な大域マップを組み合わせた暗黙的ニューラル表現により、大規模環境でも効率的かつ破滅的忘却を抑えてインクリメンタルに高密度マッピングする手法を提案した。
原題: Towards Large-Scale Incremental Dense Mapping using Robot-centric Implicit Neural Representation / Jianheng Liu, Haoyao Chen
日本語で読む → - 論文屋内ナビゲーション支援ロボティクス
ロボットパトロール:クラウドソーシングとロボットシステムによる視覚障害者向け屋内ナビゲーション支援
クラウドソーシング・コンピュータビジョン・ロボットを組み合わせ、視覚障害者が屋内を安全に移動できるよう障害物やイベントなどの状況情報を提供するシステムを開発し、実験で有用性と限界を検証した。
原題: Robot Patrol: Using Crowdsourcing and Robotic Systems to Provide Indoor Navigation Guidance to The Visually Impaired / Ike Obi, Ruiqi Wang, Prakash Shukla 他
日本語で読む → - 論文進化ロボティクスロボティクス
ロボット設計が学習と神経制御に与える影響の探求
ロボットの身体設計に注目し、マルチタスク学習における神経コントローラの問題を克服する設計手法と、学習能力や破壊的干渉への耐性を測る新指標を提案した。
原題: Exploring the effects of robotic design on learning and neural control / Joshua Paul Powers
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
自動運転のための閉ループ訓練の再考
自動運転エージェントの閉ループ訓練におけるベンチマーク設計の影響を分析し、長期的な計画と想像データを活用する新しい強化学習手法TRAVLを提案した。
原題: Rethinking Closed-loop Training for Autonomous Driving / Chris Zhang, Runsheng Guo, Wenyuan Zeng 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
グローバル状態予測を用いた分散型マルチエージェント強化学習
ロボット群の協調搬送において、他エージェントのグローバル情報なしで訓練する手法を検討し、群全体の信念を形成して将来状態を予測するGlobal State Prediction (GSP)を導入することで性能とロバスト性が向上することを示した。
原題: Decentralized Multi-Agent Reinforcement Learning with Global State Prediction / Joshua Bloom, Pranjal Paliwal, Apratim Mukherjee 他
日本語で読む → - 論文強化学習ライブラリ機械学習
RLtools: 連続制御のための高速でポータブルな深層強化学習ライブラリ
依存関係のないヘッダオンリーなC++製深層強化学習ライブラリを提案し、シミュレータとの密結合で最大76倍高速化、マイコン上での直接学習(TinyRL)を初めて実現した。
原題: RLtools: A Fast, Portable Deep Reinforcement Learning Library for Continuous Control / Jonas Eschmann, Dario Albani, Giuseppe Loianno
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
手先物体の固有感覚6D姿勢推定のための階層的グラフニューラルネットワーク
視覚と触覚のマルチモーダルデータを階層的グラフニューラルネットワークで統合し、指の固有感覚情報も活用して手先物体の6D姿勢を高精度に推定する手法を提案した。
原題: Hierarchical Graph Neural Networks for Proprioceptive 6D Pose Estimation of In-hand Objects / Alireza Rezazadeh, Snehal Dikhale, Soshi Iba 他
日本語で読む → - 論文パラレルメカニズムロボティクス
新しい3自由度2T1R並列機構:トポロジー設計と運動学
位置・姿勢特性(POC)に基づくトポロジー設計理論を用いて、2並進1回転(2T1R)の3自由度並列機構を設計し、その運動学モデルと特異点解析、および荷物仕分け・配送問題への応用を示した。
原題: A new 3-DOF 2T1R parallel mechanism: Topology design and kinematics / Huiping Shen, Zhongqiu Du, Damien Chablat 他
日本語で読む → - 論文逆強化学習ロボティクス
転移可能な報酬分解による逆制約学習と汎化
デモンストレーションから制約を推定する逆制約学習において、タスク指向報酬とタスク非依存制約を同時に推論するTCLを提案し、新規環境での汎化性能を向上させた。
原題: Inverse Constraint Learning and Generalization by Transferable Reward Decomposition / Jaehwi Jang, Minjae Song, Daehyung Park
日本語で読む → - 論文安全強化学習機械学習
リアルタイム予算制約下での安全なオフライン強化学習
オフライン設定で動的に与えられる安全予算にリアルタイム対応するため、軌道分布の拡散モデル計画に基づくTREBIを提案し、理論的保証と実応用での有効性を示した。
原題: Safe Offline Reinforcement Learning with Real-Time Budget Constraints / Qian Lin, Bo Tang, Zifan Wu 他
日本語で読む → - 論文マルチエージェント協調機械学習
社会的協調を伴う物体再配置タスクにおける適応的協調
2台のロボットが自己中心視点のみを用いて共同で食卓準備や片付けなどの長期タスクを行う「Social Rearrangement」を提案し、新しいパートナーとゼロショットで協調するための多様性を促す手法BDPを開発した。
原題: Adaptive Coordination in Social Embodied Rearrangement / Andrew Szot, Unnat Jain, Dhruv Batra 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
SRL-ORCA: 複雑な動的環境における社会的配慮を備えたマルチエージェント地図なしナビゲーションアルゴリズム
安全強化学習とORCAを組み合わせ、人間社会の交通規範を取り入れることで、地図なしで複雑な動的環境を安全かつ効率的にナビゲートするマルチエージェントアルゴリズムを提案した。
原題: SRL-ORCA: A Socially Aware Multi-Agent Mapless Navigation Algorithm In Complex Dynamic Scenes / Jianmin Qin, Jiahu Qin, Jiaxin Qiu 他
日本語で読む → - 論文情報収集ロボティクス
非定常ガウス過程による適応的ロボット情報収集
注意カーネルと呼ばれる非定常カーネルを提案し、ロボット情報収集における予測不確かさの定量化を改善して、高誤差領域のデータを効率的に収集できるようにした。
原題: Adaptive Robotic Information Gathering via Non-Stationary Gaussian Processes / Weizhe Chen, Roni Khardon, Lantao Liu
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
3次元環境におけるUAVのポテンシャル場ベース障害物回避を伴う経路計画
LiDARなどの3Dセンサを搭載したUAVが未知環境でリアルタイムに障害物を回避できるよう、局所解を避ける回転成分を導入した改良型人工ポテンシャル場法とMPCトラッカーを組み合わせた経路計画手法を提案した。
原題: Path Planning with Potential Field-Based Obstacle Avoidance in a 3D Environment by an Unmanned Aerial Vehicle / Ana Batinovic, Jurica Goricanec, Lovro Markovic 他
日本語で読む → - 論文自動運転・人間行動モデリングq-bio.NC
追い越し時のギャップ受容をモデル化する認知プロセス的アプローチ
追い越し場面での対向車との動的な相互作用を、初期速度に依存するバイアスを組み込んだドリフト拡散モデルで記述し、人間ドライバーのギャップ受容行動を再現できることを示した研究。
原題: A cognitive process approach to modeling gap acceptance in overtaking / Samir H. A. Mohammad, Haneen Farah, Arkady Zgonnikov
日本語で読む → - 論文海洋モニタリング/ガウス過程ロボティクス
ストリーミングサンプリングによる長期自律海洋モニタリング
海洋モニタリングロボットが収集する増大し続けるデータを、ストリーミング疎ガウス過程(SSGP)でオンライン・逐次的に処理し、計算コストとメモリを抑えつつ環境モデルを高精度に近似する枠組みを提案した。
原題: Long-Term Autonomous Ocean Monitoring with Streaming Samples / Weizhe Chen, Lantao Liu
日本語で読む → - 論文自動運転/3D占有画像認識
シーンを占有格子として表現する
自動運転向けに、多視点カメラから3D占有格子を再構成するOccNetを提案し、検出・セグメンテーション・計画などのタスクで性能向上を示した。
原題: Scene as Occupancy / Chonghao Sima, Wenwen Tong, Tai Wang 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
非線形ダイナミクスの回転による凹型障害物の回避
ロボットの非線形ベクトル場制御において、初期ダイナミクスを接空間へ回転させることで星形・凹型障害物を閉形式で回避するROAMを提案し、局所解を抑えつつ動的環境でも反応的に動作することを示した。
原題: Avoidance of Concave Obstacles through Rotation of Nonlinear Dynamics / Lukas Huber, Jean-Jacques Slotine, Aude Billard
日本語で読む → - 論文自動運転/強化学習ロボティクス
階層型強化学習による都市自律走行のための行動・軌道計画
LiDARと鳥瞰図を入力に階層型DDPGで将来の軌道と目標ウェイポイントを連続的に計画し、低レベル制御器で操舵・スロットルを生成する都市自律走行手法を提案した。
原題: Action and Trajectory Planning for Urban Autonomous Driving with Hierarchical Reinforcement Learning / Xinyang Lu, Flint Xiaofeng Fan, Tianying Wang
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
Data-Link: 産業環境下でのModel2Real転移に向けた高忠実度製造データセット
60クラスの製造データセットでロボットマニピュレーション環境の高忠実度デジタルツインを構築し、6D姿勢推定モデルをドメインランダム化で学習させて実物体へ転移した際のギャップを評価した研究。
原題: Data-Link: High Fidelity Manufacturing Datasets for Model2Real Transfer under Industrial Settings / Sunny Katyara, Mohammad Mujtahid, Court Edmondson
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
散らかった卓上における異種物体の効率的な再配置
散らかったテーブル上の多様な物体を順番に操作して再配置する問題に対し、サイズや重さを考慮した目的関数を最適化する手法を開発し、シミュレーションと実機実験で有効性を示した。
原題: Effectively Rearranging Heterogeneous Objects on Cluttered Tabletops / Kai Gao, Justin Yu, Tanay Sandeep Punjabi 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
マルチロボット監視タスクにおける中断の影響
遠隔ロボット群を監視するユーザーを対象に、ロボット故障対応(内在的)とメッセージ対応(外在的)の中断が作業負荷に与える影響を調査した。外在的割り込みはワークロードをより悪化させ、作業切替も難しいことが分かった。
原題: On the Impact of Interruptions During Multi-Robot Supervision Tasks / Abhinav Dahiya, Yifan Cai, Oliver Schneider 他
日本語で読む → - 論文エクソスケルトンロボティクス
JSI-KneExo: 立ち座り動作における空気回収のための双方向エネルギー流を備えた能動・準受動空気圧ポータブル膝エクソ
立ち上がり時に能動モードでパワーを供給し、座り込み時に準受動モードで圧縮空気としてエネルギーを回収・再利用するポータブル空気圧膝エクソスケルトンを開発し、健常者によるパイロット試験で筋活動の低減とエネルギー節約効果を示した。
原題: The JSI-KneExo: Active, Quasi-Passive, Pneumatic, Portable Knee Exo with Bidirectional Energy Flow for Air Recovery in Sit-Stand Tasks / Luka Mišković, Tilen Brecelj, Miha Dežman 他
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