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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

• 論文医療ロボティクスロボティクス2023/6/1

  深層学習による自律手術：サブミリ血管への針挿入誘導

  単眼視覚情報と深層学習を用いて、網膜血管への針の自律的な誘導と挿入を実現し、豚眼で成功率100%を達成した。

  原題: Deep Learning Guided Autonomous Surgery: Guiding Small Needles into Sub-Millimeter Scale Blood Vessels ／ Ji Woong Kim, Peiyao Zhang, Peter Gehlbach 他

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• 論文SLAM画像認識2023/6/1

  PartSLAM: 高速で簡潔な地図マッチングのための教師なし部分ベースシーン・モデリング

  地図データを少数の大きな部分でコンパクトに表現し、1対Nの地図マッチングを高速化する教師なし手法を提案。公開データセットで数十倍の圧縮と大幅な速度向上を実現した。

  原題: PartSLAM: Unsupervised Part-based Scene Modeling for Fast Succinct Map Matching ／ Shogo Hanada, Kanji Tanaka

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• 論文マニピュレーションロボティクス2023/6/1

  クマさんのために椅子を用意しよう！未知の椅子を座れる向きに再配置するロボットのアフォーダンス想像

  未知の椅子を能動的に操作して3Dモデルを再構成し、物理シミュレータ上で「椅子らしさ」と安定した座れる姿勢を判断して、実際にその向きへ再配置するロボット手法を提案した。

  原題: Prepare the Chair for the Bear! Robot Imagination of Sitting Affordance to Reorient Previously Unseen Chairs ／ Xin Meng, Hongtao Wu, Sipu Ruan 他

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• 論文屋内測位ロボティクス2023/6/1

  5G NRのTOAとIMUを融合したMAV屋内測位のためのポーズグラフ最適化

  5G NRの到来時刻(TOA)とIMUを統合し、グラフベース最適化でドローンの屋内位置・姿勢を推定。シミュレーションで平均誤差15cm未満の高精度測位を実現した。

  原題: Pose Graph Optimization for a MAV Indoor Localization Fusing 5GNR TOA with an IMU ／ Meisam Kabiri, Claudio Cimarelli, Hriday Bavle 他

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• 論文自動運転/知識蒸留画像認識2023/6/1

  教えられる生徒をコーチングする：特権教師からの知識蒸留による自動運転

  特権的な教師エージェントからセンサモーター生徒エージェントへ運転を教える新しい知識蒸留フレームワークを提案し、生徒の入力特徴を教師のBEV空間に整列させることで、CARLAでの運転スコアを20.6%以上改善した。

  原題: Coaching a Teachable Student ／ Jimuyang Zhang, Zanming Huang, Eshed Ohn-Bar

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• 論文セグメンテーション画像認識2023/6/1

  自己教師ありミニチュアワンショットテクスチャセグメンテーション（MOSTS）モデル：リアルタイムロボットナビゲーションと組み込み応用に向けて

  室内ロボットの走行可能領域を推定するため、自己教師ありのワンショットテクスチャセグメンテーションモデルMOSTSを開発し、高速・小型でリアルタイムナビゲーションに適することを示した。

  原題: A Self-Supervised Miniature One-Shot Texture Segmentation (MOSTS) Model for Real-Time Robot Navigation and Embedded Applications ／ Yu Chen, Chirag Rastogi, Zheyu Zhou 他

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• 論文自動運転/強化学習ロボティクス2023/6/1

  深層強化学習による予測型マニューバ計画（PMP-DRL）：快適で安全な自動運転に向けて

  周囲車両の将来位置を予測するモデルと強化学習エージェントを組み合わせ、時空間的な状況情報に基づいて安全かつ快適な運転操作を計画する手法を提案し、実データ由来のシミュレーションで有効性を示した。

  原題: Predictive Maneuver Planning with Deep Reinforcement Learning (PMP-DRL) for comfortable and safe autonomous driving ／ Jayabrata Chowdhury, Vishruth Veerendranath, Suresh Sundaram 他

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• 論文表現学習機械学習2023/6/1

  ロボティクス応用に向けた汎用タスク空間のための能動的表現学習

  学習者がサンプリングする元タスクを能動的に選択する能動的表現学習の枠組みを提案し、タスク認識・非認識の両設定をカバー、二線形の場合にサンプル複雑度を理論的に改善することを示した。

  原題: Active Representation Learning for General Task Space with Applications in Robotics ／ Yifang Chen, Yingbing Huang, Simon S. Du 他

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• 論文モデルベースRL機械学習2023/6/1

  非線形システムにおけるモデルベース強化学習のための最適探索

  非線形力学系の制御に向けて、タスクに重要なパラメータを効率的に探索し、ほぼ最適な速度で制御器を学習するアルゴリズムを提案した論文。

  原題: Optimal Exploration for Model-Based RL in Nonlinear Systems ／ Andrew Wagenmaker, Guanya Shi, Kevin Jamieson

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• 論文群制御ロボティクス2023/6/1

  自律ロボット群の集団行動最適化への貢献

  蝶最適化アルゴリズムを改良して動的環境での未知領域探索を解き、動的逐次問題を評価する汎用シミュレーションフレームワークを開発した博士論文。

  原題: Contribution \`a l'Optimisation d'un Comportement Collectif pour un Groupe de Robots Autonomes ／ Amine Bendahmane

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• 論文強化学習ロボティクス2023/6/1

  3D点群強化学習の有効性検証

  3D点群を用いた強化学習の設計選択を体系的に検討し、エージェント-物体や物体間の関係推論が重要なタスクで2D画像より優れることを示した。

  原題: On the Efficacy of 3D Point Cloud Reinforcement Learning ／ Zhan Ling, Yunchao Yao, Xuanlin Li 他

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• 論文深度推定画像認識2023/6/1

  トークン共有Transformerによる軽量単眼深度推定

  組込み機器向けに最適化したトークン共有Transformerを提案し、単眼深度推定を軽量かつ高精度・高スループットで実現した。

  原題: Lightweight Monocular Depth Estimation via Token-Sharing Transformer ／ Dong-Jae Lee, Jae Young Lee, Hyounguk Shon 他

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• 論文行動認識画像認識2023/6/1

  物体情報を統合した骨格ベースの組立作業における人間行動認識

  組立作業における人間行動認識の精度向上のため、物体の中心を追加の骨格関節として扱い、骨格情報と物体情報を統合する手法を提案し、IKEA ASMデータセットで有効性を示した。

  原題: How Object Information Improves Skeleton-based Human Action Recognition in Assembly Tasks ／ Dustin Aganian, Mona Köhler, Sebastian Baake 他

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• 論文タスクプランニングロボティクス2023/6/1

  有向グラフ構造で知識を表現する大規模言語モデルに基づくロボットタスクプランニング

  LLMと人間の専門知識を組み合わせ、有向グラフ構造のプロンプトでタスクを段階的に分解しタスクツリーを生成するロボットタスクプランニング手法を提案した。

  原題: Robot Task Planning Based on Large Language Model Representing Knowledge with Directed Graph Structures ／ Yue Zhen, Sheng Bi, Lu Xing-tong 他

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• 論文マルチロボットSLAMロボティクス2023/6/1

  分散型異種マルチロボットSLAMと目標追跡に向けて

  異なる推定アルゴリズムを使うロボット同士が、条件付き独立性を利用して必要な情報だけを共有し、分散型でSLAMと目標追跡を協調する枠組みを提案した。

  原題: Towards Decentralized Heterogeneous Multi-Robot SLAM and Target Tracking ／ Ofer Dagan, Tycho L. Cinquini, Luke Morrissey 他

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• 論文軌道予測ロボティクス2023/6/1

  自己教師あり学習で多段階と一括の軌道予測のギャップを埋める

  将来の軌道を複数セグメントに分けて連鎖させ、中間セグメントからの追加予測や潜在文脈の想像・過去予測を自己教師ありで行う予測器を提案し、INTERACTIONデータセットで競争力のある精度を達成した。

  原題: Bridging the Gap Between Multi-Step and One-Shot Trajectory Prediction via Self-Supervision ／ Faris Janjoš, Max Keller, Maxim Dolgov 他

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• 論文継続学習ロボティクス2023/6/1

  家庭用ロボットにおける継続学習の評価

  低コスト家庭用ロボットで、少数のデモンストレーションから非独立同分布データのストリーム上で継続的にスキルを学習する手法SANERとABIPを提案し、4つのキッチンタスクで評価した。

  原題: Evaluating Continual Learning on a Home Robot ／ Sam Powers, Abhinav Gupta, Chris Paxton

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• 論文特徴点マッチング画像認識2023/6/1

  魚眼画像と透視投影画像間の自己教師あり特徴点検出と記述

  魚眼画像と通常の透視投影画像の間で特徴点を検出・マッチングする自己教師あり学習手法を提案し、そのための新データセットも構築した。

  原題: Self-supervised Interest Point Detection and Description for Fisheye and Perspective Images ／ Marcela Mera-Trujillo, Shivang Patel, Yu Gu 他

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• 論文人間ロボット協調ロボティクス2023/6/1

  人間とロボットの人間工学的協調：エネルギーを考慮した信号時相論理の視点

  信号時相論理（STL）を用いて、人間とロボットの協調作業におけるタスク割り当てと軌道を自動生成する手法を提案し、電力線設定でのマルチローター航空機による物体受け渡しを例に検証した。

  原題: Ergonomic Collaboration between Humans and Robots: An Energy-Aware Signal Temporal Logic Perspective ／ Giuseppe Silano, Amr Afifi, Martin Saska 他

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• 論文自動運転/強化学習ロボティクス2023/6/1

  自動運転のための深層強化学習の包括的な訓練と評価：多様な模擬運転操作において

  高速道路シミュレータ上でDQNとTRPOを比較し、報酬設計を工夫して車線維持・効率・安全・快適性を評価した。さらに複合道路環境ComplexRoadsを開発し、多様な運転操作に対応する統一モデルを訓練した。

  原題: Comprehensive Training and Evaluation on Deep Reinforcement Learning for Automated Driving in Various Simulated Driving Maneuvers ／ Yongqi Dong, Tobias Datema, Vincent Wassenaar 他

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• 論文マルチボディ運動学math.NA2023/6/1

  マルチボディ運動学におけるねじ理論とリー群理論：木構造系の運動表現と再帰的運動学

  ねじ理論とリー群理論を用いて、木構造マルチボディ系の運動学を関節座標で記述する3つの定式化を提示し、関節フレームを不要にする再帰的O(n)アルゴリズムを導出した論文。

  原題: Screw and Lie Group Theory in Multibody Kinematics -- Motion Representation and Recursive Kinematics of Tree-Topology Systems ／ Andreas Mueller

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• 論文医療ロボティクス/マイクロマニピュレーションロボティクス2023/6/1

  眼科手術における自律的マイクロマニピュレーション：標的薬物送達のための網膜静脈カニュレーション

  単眼カメラとロボットアームのみを用い、機械学習による知覚とモデル予測制御により、網膜静脈への針挿入を自律的に行うシステムを開発し、ブタ眼球で成功を実証した。

  原題: Micromanipulation in Surgery: Autonomous Needle Insertion Inside the Eye for Targeted Drug Delivery ／ Ji Woong Kim, Peiyao Zhang, Peter Gehlbach 他

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• 論文sim2realロボティクス2023/6/1

  走行しながら学習：視覚ベースのオフロード走行可能性モデルの自己教師あり適応

  近距離LiDARを教師信号に使い、視覚モデルを走行中に自己教師ありで適応させて長距離の走行可能領域予測を改善するフレームワークALTERを提案。実環境でLiDAR単体より43.4%、非適応のSOTA視覚手法より164%精度が向上。

  原題: Learning-on-the-Drive: Self-supervised Adaptation of Visual Offroad Traversability Models ／ Eric Chen, Cherie Ho, Mukhtar Maulimov 他

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• 論文VLAロボティクス2023/6/1

  仮想ロボットの過去行動を要約・質問応答する学習

  自己中心視点の動画から仮想ロボットの行動系列を自然言語で要約し、質問に答える単一モデルを訓練した。

  原題: Learning to Summarize and Answer Questions about a Virtual Robot's Past Actions ／ Chad DeChant, Iretiayo Akinola, Daniel Bauer

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• 論文軌道予測ロボティクス2023/6/1

  車線中心線基準のFrenet座標で車両軌道予測の道路外れを防ぐ

  車両運動予測モデルの入出力を車線中心線に沿ったFrenet座標で表現する汎用ラッパーを提案し、既存モデルの性能を保ちつつ道路外れ軌道を90%以上削減した。

  原題: Stay on Track: A Frenet Wrapper to Overcome Off-road Trajectories in Vehicle Motion Prediction ／ Marcel Hallgarten, Ismail Kisa, Martin Stoll 他

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• 論文視覚オドメトリロボティクス2023/6/1

  連続時間ガウス過程回帰によるイベントカメラのネイティブ時間分解能を活かしたステレオ視覚オドメトリ

  イベントカメラの各計測時刻をそのまま扱う連続時間軌道推定に基づくステレオ視覚オドメトリを提案し、既存手法を大きく上回る精度を達成した。

  原題: Event-based Stereo Visual Odometry with Native Temporal Resolution via Continuous-time Gaussian Process Regression ／ Jianeng Wang, Jonathan D. Gammell

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• 論文変形オドメトリ画像認識2023/6/1

  酔いどれオドメトリ：変形シーンにおけるカメラ運動推定

  変形する3Dシーン内でカメラ運動を推定する新しい手法を提案し、その評価用に合成データセット「Drunkard's Dataset」を構築した。

  原題: The Drunkard's Odometry: Estimating Camera Motion in Deforming Scenes ／ David Recasens, Martin R. Oswald, Marc Pollefeys 他

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• 論文sim2realロボティクス2023/6/1

  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

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• 論文農業ロボットナビゲーションロボティクス2023/6/1

  畝を抜け出せ：農業ロボットナビゲーションのための視覚ベースの作物列退出

  RGB画像のみを用いた局所特徴マッチングによる視覚フィードバックで作物列を退出し、深度画像で頭地内の移動距離を推定する農業ロボットナビゲーション手法を提案し、土壌や植生のある多様な頭地で50cmの誤差範囲で動作を確認した。

  原題: Leaving the Lines Behind: Vision-Based Crop Row Exit for Agricultural Robot Navigation ／ Rajitha de Silva, Grzegorz Cielniak, Junfeng Gao

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• 論文制御/計画ロボティクス2023/6/1

  プリミティブベース計画とデータ駆動制御による自律RCカーの連続慣性ドリフト

  プリミティブと呼ばれる経路断片の連結で複雑な経路を計画し、複数の実軌道を補間して参照軌道を作るデータ駆動制御により、自律RCカーで連続カーブを含む慣性ドリフトを実現した。

  原題: Consecutive Inertia Drift of Autonomous RC Car via Primitive-based Planning and Data-driven Control ／ Yiwen Lu, Bo Yang, Jiayun Li 他

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