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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

• 論文sim2realロボティクス2023/6/1

  QuadSwarm: 直接推力制御の深層強化学習向けモジュール型マルチクアッドロータシミュレータ

  クアッドロータの単体・群ロボット強化学習向けに、高速で並列化しやすくドメインランダム化も備えたシミュレータQuadSwarmを開発し、16コアCPUで毎秒数万サンプルの性能を達成した。

  原題: QuadSwarm: A Modular Multi-Quadrotor Simulator for Deep Reinforcement Learning with Direct Thrust Control ／ Zhehui Huang, Sumeet Batra, Tao Chen 他

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• 論文交通シミュレーションロボティクス2023/6/1

  言語指示で制御するシーン単位の拡散型交通シミュレーション

  大規模言語モデルでユーザーの指示を損失関数に変換し、時空間トランスフォーマーを備えたシーン単位の拡散モデルを誘導することで、現実的で指示に従う交通シミュレーションを生成する手法を提案した。

  原題: Language-Guided Traffic Simulation via Scene-Level Diffusion ／ Ziyuan Zhong, Davis Rempe, Yuxiao Chen 他

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• 論文飛行ロボットロボティクス2023/6/1

  RGBlimp：滑空するロボット飛行船の設計・モデリング・開発・空力解析

  ヘリウム浮力と固定翼の揚力を組み合わせ、内部移動質量とプロペラで制御する小型ロボット飛行船を設計・試作し、動的モデルと空力性能を実験で検証した。

  原題: RGBlimp: Robotic Gliding Blimp -- Design, Modeling, Development, and Aerodynamics Analysis ／ Hao Cheng, Zeyu Sha, Yongjian Zhu 他

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• 論文sim2realロボティクス2023/6/1

  DiAReL: 外乱認識を備えた強化学習によるロボット制御のロバストなSim2Real転移

  ロボットや環境のモデル化誤差を未知の外乱として扱い、外乱推定を組み込んだ拡張MDPで強化学習を訓練することで、シミュレーションから実機への転移の安定性とロバスト性を高める手法を提案した。

  原題: DiAReL: Reinforcement Learning with Disturbance Awareness for Robust Sim2Real Policy Transfer in Robot Control ／ Mohammadhossein Malmir, Josip Josifovski, Noah Klarmann 他

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• 論文ナビゲーションロボティクス2023/6/1

  進化的カリキュラム学習による深層強化学習ナビゲーションシステムの訓練

  深層強化学習による衝突回避モデルの弱点を評価し、その不足スキルを補うカリキュラムを進化的に生成する訓練手法を提案し、構造化環境での成功率向上を検証した。

  原題: Evolutionary Curriculum Training for DRL-Based Navigation Systems ／ Max Asselmeier, Zhaoyi Li, Kelin Yu 他

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• 論文クロスモーダル位置推定画像認識2023/6/1

  衛星画像を用いたクロスモーダル位置推定のためのエネルギーベースモデル

  GPSなしでLiDARと衛星画像を照合し、畳み込みトランスフォーマーとエネルギーベースモデルで車両位置を高精度に推定する手法を提案。

  原題: Energy-Based Models for Cross-Modal Localization using Convolutional Transformers ／ Alan Wu, Michael S. Ryoo

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• 論文農業ロボティクス/データセット画像認識2023/6/1

  PhenoBench：農業分野における意味的画像解釈のための大規模データセットとベンチマーク

  UAVで撮影した農地の画像に作物・雑草・葉のインスタンスをピクセル単位で注釈付けした大規模データセットと、未知の圃場を含むベンチマークを提供する。

  原題: PhenoBench -- A Large Dataset and Benchmarks for Semantic Image Interpretation in the Agricultural Domain ／ Jan Weyler, Federico Magistri, Elias Marks 他

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• 論文ソフトロボティクスロボティクス2023/6/1

  座標変換によるラグランジュ系の入力分離：一般的特徴付けとソフトロボティクスへの応用

  ラグランジュ系において、アクチュエータが一部の座標に直接仕事をするような座標変換が存在する条件を明らかにし、ソフトロボットを含む系に応用した。

  原題: Input Decoupling of Lagrangian Systems via Coordinate Transformation: General Characterization and its Application to Soft Robotics ／ Pietro Pustina, Cosimo Della Santina, Frédéric Boyer 他

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• 論文VIO/協調航法ロボティクス2023/6/1

  LiDAR搭載機による小型UAVの協調誘導のためのVIOとLiDAR相対位置推定の融合

  LiDAR搭載の大型UAVとカメラ搭載の小型UAVの異種チームで、LiDAR相対位置推定とVIOを融合し、小型機を高精度に誘導する協調航法を提案した。

  原題: Fusion of Visual-Inertial Odometry with LiDAR Relative Localization for Cooperative Guidance of a Micro-Scale Aerial Vehicle ／ Václav Pritzl, Matouš Vrba, Petr Štěpán 他

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• 論文アシスティブ・ロボティクスロボティクス2023/6/1

  高齢者向けの矢状面における手すり位置決定のためのデータ駆動型アプローチ

  高齢者にとって最適な手すりの位置を、人口統計学的指標や自己評価による移動能力、生体力学的指標との相関からデータ駆動的に明らかにする研究。

  原題: A Data-Driven Approach to Positioning Grab Bars in the Sagittal Plane for Elderly Persons ／ Roberto Bolli, H. Harry Asada

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• 論文位置推定ロボティクス2023/6/1

  グラフ理論的対応付けによる単発グローバル位置推定

  クエリと事前地図のインスタンスをグラフ理論的にマッチングし、最大クリーク問題に基づいて単発でグローバル位置推定を行う手法を提案した論文。

  原題: Single-Shot Global Localization via Graph-Theoretic Correspondence Matching ／ Shigemichi Matsuzaki, Kenji Koide, Shuji Oishi 他

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• 論文V2I/コネクテッド車両ロボティクス2023/6/1

  RLVWとGLOSAコネクテッド車両アプリケーションのHILおよび実路試験

  信号無視警告(RLVW)と信号最適速度案内(GLOSA)の2つのV2Iアプリを、実交差点と同じハードウェア構成のHILシミュレータと実験車両による実路走行で評価した研究。

  原題: Hardware-in-the-Loop and Road Testing of RLVW and GLOSA Connected Vehicle Applications ／ Ozgenur Kavas-Torris, Mustafa Ridvan Cantas, Sukru Yaren Gelbal 他

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• 論文階層強化学習AI2023/6/1

  グレンジャー因果的相互作用スキル連鎖

  状態因子間の相互作用を検出し、少数のタスク非依存スキルを連鎖させて制御する階層強化学習手法COInSを提案し、ロボット押しタスクやBreakoutでサンプル効率と性能を改善した。

  原題: Granger Causal Interaction Skill Chains ／ Caleb Chuck, Kevin Black, Aditya Arjun 他

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• 論文3D物体追跡画像認識2023/6/1

  S.T.A.R.-Track: 適応的時空間外観表現を用いたエンドツーエンド3D物体追跡のための潜在運動モデル

  Transformerベースの3D物体追跡フレームワークS.T.A.R.-Trackを提案し、潜在運動モデルで視点や照明変化に対応、nuScenesで最先端性能を達成した。

  原題: S.T.A.R.-Track: Latent Motion Models for End-to-End 3D Object Tracking with Adaptive Spatio-Temporal Appearance Representations ／ Simon Doll, Niklas Hanselmann, Lukas Schneider 他

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• 論文軌道計画ロボティクス2023/6/1

  都市航空モビリティのための安全でスケーラブルなリアルタイム軌道計画フレームワーク

  都市航空モビリティ向けに、データ駆動型到達可能性解析とMDPベースの意思決定を組み合わせ、各機が独立に衝突回避を行う分散型リアルタイム軌道計画を提案し、最大32機のシミュレーションで安全性とスケーラビリティを示した。

  原題: Safe and Scalable Real-Time Trajectory Planning Framework for Urban Air Mobility ／ Abenezer Taye, Roberto Valenti, Akshay Rajhans 他

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• 論文経路計画ロボティクス2023/6/1

  局所クリティック付きマルチモーダル生成モデルによる経路計画性能の改善

  WGAN-GPと変分オートエンコーダを組み合わせ、未知の障害物環境における自由配置空間の分布を近似することで経路計画を高速化する手法を提案した。

  原題: Improving Path Planning Performance through Multimodal Generative Models with Local Critics ／ Jorge Ocampo Jimenez, Wael Suleiman

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• 論文強化学習/ロボット制御ロボティクス2023/6/1

  クローラロボットのフリッパ制御のための深層強化学習

  複雑な地形でのクローラロボットのフリッパを自律制御するため、深層強化学習ネットワークAT-D3QNを提案し、シミュレーションで手動操作を上回る性能を示した。

  原題: Deep Reinforcement Learning for Flipper Control of Tracked Robots ／ Hainan Pan, Bailiang Chen, Kaihong Huang 他

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• 論文経路計画ロボティクス2023/6/1

  遮蔽を考慮した衝突回避のための経路計画：責任感度安全に基づくポテンシャル場法の活用

  自動運転車のセンサーで隠れた障害物（遮蔽）を考慮し、責任感度安全（RSS）に基づくポテンシャル場法で滑らかな経路を生成する手法を提案した。

  原題: Occlusion-Aware Path Planning for Collision Avoidance: Leveraging Potential Field Method with Responsibility-Sensitive Safety ／ Pengfei Lin, Ehsan Javanmardi, Jin Nakazato 他

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• 論文マッピングロボティクス2023/6/1

  ウェーブレット圧縮によるマルチスケール環境の効率的なボリュメトリックマッピング

  ウェーブレット分解を用いて階層的・マルチスケールなボリュメトリックマッピングを効率化し、不確かさを考慮したセンサーモデルを活用してRGB-Dや3D LiDARデータでの精度と速度を向上させた研究。

  原題: Efficient volumetric mapping of multi-scale environments using wavelet-based compression ／ Victor Reijgwart, Cesar Cadena, Roland Siegwart 他

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• 論文ハイブリッド系ロボティクス2023/6/1

  ソルテーションマトリクス：ハイブリッド力学系を線形化するための必須ツール

  ハイブリッド力学系における不連続な状態遷移（ジャンプ）を扱うためのソルテーションマトリクスの直感的導出と、剛体・片側拘束系への応用、構造的性質を解説した論文。

  原題: Saltation Matrices: The Essential Tool for Linearizing Hybrid Dynamical Systems ／ Nathan J. Kong, J. Joe Payne, James Zhu 他

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• 論文飛行制御ロボティクス2023/6/1

  アジャイル機動のための自律クアッドコプターのモデリング・同定・幾何制御

  新型クアッドコプターの動的モデル構築・パラメータ同定・非線形軌道追従制御を一連の手順で行い、実機飛行で高精度なアジャイル機動を短時間で実現できることを示した。

  原題: Modelling, identification and geometric control of autonomous quadcopters for agile maneuvering ／ Péter Antal, Tamás Péni, Roland Tóth

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• 論文連続体ロボットロボティクス2023/6/1

  リー群とモード形状定式化による連続体ロボットのタスク・配置空間コンプライアンス

  キルヒホッフロッドでモデル化される連続体ロボットの受動的コンプライアンスを、曲率空間のモード近似とリー群積分を用いて解析的に定式化し、タスク空間と配置空間のコンプライアンス行列を閉形式で導出した。

  原題: Task and Configuration Space Compliance of Continuum Robots via Lie Group and Modal Shape Formulations ／ Andrew L. Orekhov, Garrison L. H. Johnston, Nabil Simaan

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• 論文ナビゲーションロボティクス2023/6/1

  BotanicGarden: 非構造自然環境におけるロボットナビゲーションのための高品質データセット

  48000m²超の植物園で多様なセンサを搭載した全地形対応ロボットにより収集した、17.1kmの軌跡からなるロボットナビゲーション用データセットを構築した。

  原題: BotanicGarden: A High-Quality Dataset for Robot Navigation in Unstructured Natural Environments ／ Yuanzhi Liu, Yujia Fu, Minghui Qin 他

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• 論文シーン再配置ロボティクス2023/6/1

  CLIPGraphs: 物体と部屋の親和性を推論するマルチモーダルグラフネットワーク

  家庭内での物体配置タスクにおいて、知識グラフと視覚言語特徴を組み合わせたグラフネットワークで物体と部屋の親和性を学習し、従来手法より高精度に適切な配置部屋を推定する手法を提案。

  原題: CLIPGraphs: Multimodal Graph Networks to Infer Object-Room Affinities ／ Ayush Agrawal, Raghav Arora, Ahana Datta 他

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• 論文マニピュレーションロボティクス2023/6/1

  双腕ロボットによる視覚ベースの果実収穫

  RGB-Dカメラと切断・回収ツールを備えた双腕ロボットで果実を収穫するシステムを提案し、階層的二次計画法による制御と深層学習を用いた果実・幹の検出を組み合わせた。

  原題: Towards vision-based dual arm robotic fruit harvesting ／ Ege Gursoy, Benjamin Navarro, Akansel Cosgun 他

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• 論文マニピュレーションロボティクス2023/6/1

  RoboCook: 多様な道具を用いた長期的な弾塑性物体操作

  点群表現とGNNで道具と物体の相互作用をモデル化し、道具ごとに20分の実データから長期の柔軟物体操作（餃子やクッキー作り）を学習するロボットシステム。

  原題: RoboCook: Long-Horizon Elasto-Plastic Object Manipulation with Diverse Tools ／ Haochen Shi, Huazhe Xu, Samuel Clarke 他

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• 論文歩行ロボティクス2023/6/1

  四足歩行ロボットを視覚障害者用ガイドロボットに転換：経路探索の形式化、インタラクションモデリング、安全機構

  視覚障害者を案内する四足歩行ロボットの実現に向け、人間とガイドロボットのチームによる経路探索をMDPで形式化し、実インタラクションデータから「遅延ハーネス」モデルを構築、危険行動を予測・除去する安全機構を導入した。

  原題: Transforming a Quadruped into a Guide Robot for the Visually Impaired: Formalizing Wayfinding, Interaction Modeling, and Safety Mechanism ／ J. Taery Kim, Wenhao Yu, Yash Kothari 他

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• 論文マニピュレーションロボティクス2023/6/1

  未知システムダイナミクス推定器に基づくロボットマニピュレータの高ロバスト運動制御

  加速度信号や慣性行列の逆行列を必要とせず外乱を推定するUSDEを用い、適応ゲイン制御と超ねじれスライディングモード制御の2手法を提案し、7自由度ロボットで有効性を実証した。

  原題: Enhanced Robust Motion Control based on Unknown System Dynamics Estimator for Robot Manipulators ／ Xinyu Jia, Jun Yang, Kaixin Lu 他

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• 論文sim2realロボティクス2023/6/1

  何が間違っていたのか？微分可能な因果発見によるSim-to-Realギャップの解消

  シミュレータと実世界のロボット軌道の差を、環境パラメータとの因果関係を同時に学習する微分可能なマッピングでモデル化し、パラメータ調整を自動化してsim-to-realギャップを縮小する手法COMPASSを提案。

  原題: What Went Wrong? Closing the Sim-to-Real Gap via Differentiable Causal Discovery ／ Peide Huang, Xilun Zhang, Ziang Cao 他

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• 論文マニピュレーションロボティクス2023/6/1

  MRHER: スパース報酬を用いた逐次物体操作タスクのためのモデルベース中継後知恵経験リプレイ

  スパース報酬の逐次物体操作タスクにおいて、タスクを難易度の異なるサブタスクに分割し、モデルベースの先見リラベリングを導入することで、サンプル効率を向上させる強化学習フレームワークを提案した。

  原題: MRHER: Model-based Relay Hindsight Experience Replay for Sequential Object Manipulation Tasks with Sparse Rewards ／ Yuming Huang, Bin Ren, Ziming Xu 他

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