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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 →- 論文医用画像誘導ロボティクスロボティクス
超音波・光音響画像誘導ロボット支援前立腺摘除術のための円弧-直線フレーム位置合わせ法
光音響マーカーを用いて超音波/光音響画像と内視鏡カメラ画像を位置合わせし、経直腸超音波プローブが手術器具を自動追跡できるようにする最適化ベースのアルゴリズムを提案した。
原題: Arc-to-line frame registration method for ultrasound and photoacoustic image-guided intraoperative robot-assisted laparoscopic prostatectomy ／ Hyunwoo Song, Shuojue Yang, Zijian Wu 他
日本語で読む → - 論文水中HRIロボティクス
水中での頭部動作と喉振動による意図認識：追加ロボット支援に向けて
ダイバーの頭部動作と喉の振動を水中で同時計測するウェアラブルデバイスを開発し、機械学習で意図を認識して追加ロボットアームを操作する手法を提案した。
原題: Underwater Intention Recognition using Head Motion and Throat Vibration for Supernumerary Robotic Assistance ／ Yuqin Guo, Rongzheng Zhang, Wanghongjie Qiu 他
日本語で読む → - 論文言語フィードバックAI
身体制御タスクの指導のための言語修正生成
学生と専門家の軌道ペアから自然言語の修正フィードバックを生成するモデルCORGIを構築し、描画・操舵・関節運動の3タスクで有効性を検証した。
原題: Generating Language Corrections for Teaching Physical Control Tasks ／ Megha Srivastava, Noah Goodman, Dorsa Sadigh
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
Zespol：群知能エージェント訓練のための軽量シミュレーション環境
群ロボット制御アルゴリズムの開発・検証を目的とした、Pythonベースのモジュール式シミュレーション環境Zespolを提案し、実機とのギャップ検証やニューロモーフィック計算への応用可能性を示した。
原題: Zespol: A Lightweight Environment for Training Swarming Agents ／ Shay Snyder, Kevin Zhu, Ricardo Vega 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
RVT: 3D物体操作のためのロボットビュー変換器
複数視点のカメラ画像をTransformerで統合し、仮想視点からの再描画により、スケーラブルかつ高精度な3D操作を実現する手法を提案。
原題: RVT: Robotic View Transformer for 3D Object Manipulation ／ Ankit Goyal, Jie Xu, Yijie Guo 他
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VIO画像認識
LF-PGVIO: 点と測地線分を用いた広視野カメラ向け視覚慣性オドメトリフレームワーク
広視野・負平面視野のカメラでも使えるよう、全方向曲線検出と測地線分の点・線特徴を統合した視覚慣性オドメトリを提案し、公開データセットで高精度・高ロバスト性を示した。
原題: LF-PGVIO: A Visual-Inertial-Odometry Framework for Large Field-of-View Cameras using Points and Geodesic Segments ／ Ze Wang, Kailun Yang, Hao Shi 他
日本語で読む → - 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3D再構成画像認識
ニューラル形状事前分布を用いた多視点3D物体再構成と不確かさモデリング
単眼画像から物体形状を潜在空間で表現し、不確かさを考慮したエンコーダとベイズ融合により多視点で高精度に3D再構成する手法を提案。
原題: Multi-view 3D Object Reconstruction and Uncertainty Modelling with Neural Shape Prior ／ Ziwei Liao, Steven L. Waslander
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
既製グリッパに触覚センシングを追加する
既製の産業用グリッパに取り付け可能なオープンソースの触覚指先センサを開発し、布の端やケーブルの追従タスクで有効性を検証した。
原題: Augmenting Off-the-Shelf Grippers with Tactile Sensing ／ Remko Proesmans, Francis wyffels
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
散らかった環境における確率的スライド支援マニピュレーション計画
散らかった物体群から目的物を安全に取り出すため、片手で対象をスライドさせ、もう片手で周囲の物体を支える両腕マニピュレーション計画を提案。ニューラルネットで崩壊を予測し、モンテカルロ木探索で効率的な動作を生成する。
原題: Probabilistic Slide-support Manipulation Planning in Clutter ／ Shusei Nagato, Tomohiro Motoda, Takao Nishi 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sim2realロボティクス
自動運転における合成データと実世界データのドメインギャップの橋渡し
自動運転のシミュレーションと実世界のドメインギャップを定量化するSAVeSプラットフォームを提案し、ドメイン適応技術でギャップを縮めるSAVeS+拡張を開発した。
原題: Bridging the Domain Gap between Synthetic and Real-World Data for Autonomous Driving ／ Xiangyu Bai, Yedi Luo, Le Jiang 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
サイドスキャンソナーを用いた地形ベース航法に向けて
サイドスキャンソナーの斜距離測定とコンパスを用い、GPS不可環境で自律プラットフォームの位置・高度を推定する逐次ベイズ航法フィルタを提案した。
原題: Toward Terrain-based Navigation Using Side-scan Sonar ／ Ellen Davenport, Junsu Jang, Florian Meyer
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 → - 論文オフライン強化学習/計画ロボティクス
オフラインスキルグラフ(OSG)：オフライン強化学習スキルを用いた学習と計画のフレームワーク
過去に収集したデータからスキルを学習し、それらを組み合わせてロボットアームの長期的な複雑タスクを計画・実行するフレームワークを提案した論文。
原題: Offline Skill Graph (OSG): A Framework for Learning and Planning using Offline Reinforcement Learning Skills ／ Ben-ya Halevy, Yehudit Aperstein, Dotan Di Castro
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
Act3D: 適応解像度3D特徴フィールドトランスフォーマによるマルチタスクロボットマニピュレーション
2Dの事前学習済み特徴を深度で3Dに持ち上げ、粗から細への点群サンプリングと相対位置アテンションで高解像度の3D行動マップを効率的に計算するマニピュレーションポリシーを提案。RLBenchで従来の2D・3D手法を上回る性能を達成。
原題: Act3D: 3D Feature Field Transformers for Multi-Task Robotic Manipulation ／ Theophile Gervet, Zhou Xian, Nikolaos Gkanatsios 他
日本語で読む → - 論文交通制御/強化学習AI
ChatGPTはITSを実現できるか？強化学習による混合交通制御の事例
初心者がChatGPTを使って複雑な混合交通制御問題を解けるかを70人規模のユーザー研究で検証し、交差点とボトルネックでは成功率が向上するが全シナリオで一貫した改善は見られなかった。
原題: Can ChatGPT Enable ITS? The Case of Mixed Traffic Control via Reinforcement Learning ／ Michael Villarreal, Bibek Poudel, Weizi Li
日本語で読む → - 論文タスクプランニングAI
自己中心プランニングによるスケーラブルな身体性タスク達成
記号プランニングとオブジェクト指向POMDPを組み合わせ、複雑な環境でのタスクを解く手法を提案し、ALFREDベンチマークで未見成功率36.07%を達成した。
原題: Egocentric Planning for Scalable Embodied Task Achievement ／ Xiaotian Liu, Hector Palacios, Christian Muise
日本語で読む → - 論文姿勢推定ロボティクス
物体姿勢推定における二段階パラダイムの確率的緩和
従来の二段階の物体姿勢推定を、一対一対応を必要としない確率的定式化に置き換え、視覚対応と幾何学的整合を同時に最適化できるようにした研究。
原題: A Probabilistic Relaxation of the Two-Stage Object Pose Estimation Paradigm ／ Onur Beker
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HRIロボティクス
ロボット媒介型パーソナライズ相互作用のための集団ダイナミクスモデリング
人間-人間-ロボット相互作用において、集団レベルの人間理解モデルの必要性を論じ、既存の集団ダイナミクスモデルを社会支配・感情・社会的結束・紛争解決に分類して評価し、パーソナライズへの応用可能性を検討したサーベイ論文。
原題: Modeling Group Dynamics for Personalized Robot-Mediated Interactions ／ Hifza Javed, Nawid Jamali
日本語で読む → - 論文ロボットビジョンロボティクス
特徴量ベース制約空間を用いたロボットビジョンシステムの視点生成
ロボットビジョンタスクの視点生成を幾何学的問題として定式化し、特徴量ベース制約空間（C空間）による統一的枠組みを提案。シミュレーションと実機で有効性を検証した。
原題: Viewpoint Generation using Feature-Based Constrained Spaces for Robot Vision Systems ／ Alejandro Magaña, Jonas Dirr, Philipp Bauer 他
日本語で読む → - 論文群制御機械学習
疎な観測環境におけるマルチエージェント強化学習による敵対的探索と追跡
広大な空間で逃げ回る敵を追跡するため、学習可能なフィルタリングモデルで敵位置を推定し、マルチエージェント強化学習で探索チームを協調させる手法を提案した。検出率が46%向上した。
原題: Adversarial Search and Tracking with Multiagent Reinforcement Learning in Sparsely Observable Environment ／ Zixuan Wu, Sean Ye, Manisha Natarajan 他
日本語で読む → - 論文ハンドトラッキング画像認識
UltraGlove: MEMS超音波センサによるハンドポーズ推定
指に取り付けたMEMS超音波センサ間の距離行列から、軽量な深層学習モデルで手のポーズを推定する低コストなグローブ型デバイスを提案。
原題: UltraGlove: Hand Pose Estimation with Mems-Ultrasonic Sensors ／ Qiang Zhang, Yuanqiao Lin, Yubin Lin 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 → - 論文強化学習/制御ロボティクス
強化学習によるCrazyFlie 2.Xクアッドロータの制御
PID制御と強化学習を組み合わせ、CrazyFlie 2.XのPIDゲイン調整とライトハウス測位を用いたナビゲーション制御をシミュレーションで検討した。
原題: Reinforcement Learning-Based Control of CrazyFlie 2.X Quadrotor ／ Arshad Javeed, Valentín López Jiménez
日本語で読む → - 論文ロボット制御プラットフォームロボティクス
SkiROS2: ROS上で動作するスキルベースのロボット制御プラットフォーム
ROS上に構築されたスキルベースのロボット制御プラットフォームSkiROS2を提案し、階層的ハイブリッド制御構造と拡張ビヘイビアツリーによるタスク計画・実行、知識ベースによる推論を統合した。
原題: SkiROS2: A skill-based Robot Control Platform for ROS ／ Matthias Mayr, Francesco Rovida, Volker Krueger
日本語で読む → - 論文UAV点検ロボティクス
LiDAR搭載UAVによる運転中風車の点検
LiDAR・IMU・GPSで回転中の風車との相対位置を推定し、安全な軌道を生成してジンバルカメラでブレードを撮影する自律点検システムを開発し、実フィールドで検証した。
原題: Towards Operating Wind Turbine Inspections using a LiDAR-equipped UAV ／ Toma Sikora, Lovro Markovic, Stjepan Bogdan
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
オフラインで訓練し、オンラインでテスト：実機ロボット学習ベンチマーク
共有ロボットハードウェアとオープンソースデータセットを提供し、遠隔からオフライン学習手法を実機で評価できるベンチマークTOTOを提案した。
原題: Train Offline, Test Online: A Real Robot Learning Benchmark ／ Gaoyue Zhou, Victoria Dean, Mohan Kumar Srirama 他
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