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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: 2023/5/1 ／ arXivを3時間ごとに自動収集
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公平な遅延を実現するマルチロボットナビゲーションのための反事実的公平性フィルタ
複数ロボットの衝突回避ナビゲーションにおいて、移動の遅れをエージェント間で公平に均す新しい問題設定を提案し、反事実推論に基づく学習アルゴリズムNCF2で効率・安全性と公平性を両立させた。
原題: Counterfactual Fairness Filter for Fair-Delay Multi-Robot Navigation ／ Hikaru Asano, Ryo Yonetani, Mai Nishimura 他
日本語で読む → - 論文シミュレーションロボティクス
信頼できる自律システム開発のためのクリティカルシナリオ生成
自動運転車やロボットなどの自律システムの信頼性評価に不可欠な、稀だが危険なクリティカルシナリオを効率的に生成する手法を概説した論文。
原題: Critical Scenario Generation for Developing Trustworthy Autonomy ／ Wenhao Ding
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
迷路探索のための群ロボットネットワークにおける通信効率の良い強化学習
群ロボットの協調制御に向けて、局所的な情報交換を階層的に用いることで通信を効率化した分散協調強化学習アルゴリズムを提案し、迷路探索タスクで通信劣化環境においても高い被覆率と効率を実現した。
原題: Communication-Efficient Reinforcement Learning in Swarm Robotic Networks for Maze Exploration ／ Ehsan Latif, WenZhan Song, Ramviyas Parasuraman
日本語で読む → - 論文物体追跡画像認識
遮蔽物や容器を越えた追跡：TCOWベンチマークとモデル
重い遮蔽や容器内包がある動画で対象物体とその容器/遮蔽物を同時にセグメンテーションする新タスクTCOWを提案し、合成・実データ混合のベンチマークを構築して既存Transformer動画モデルを評価した。
原題: Tracking through Containers and Occluders in the Wild ／ Basile Van Hoorick, Pavel Tokmakov, Simon Stent 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
平面型を超えて：複雑形状の光学触覚センサのSim2Real学習のためのシミュレーション
曲面形状のGelSight触覚センサをシミュレートするため、測地線経路に沿った光線追跡手法を提案し、指型GelTipセンサで実画像と比較して有効性を検証した。
原題: Beyond Flat GelSight Sensors: Simulation of Optical Tactile Sensors of Complex Morphologies for Sim2Real Learning ／ Daniel Fernandes Gomes, Paolo Paoletti, Shan Luo
日本語で読む → - 論文農業ロボティクスロボティクス
5G専用網・UAV・ロボットを活用した飼料生産におけるエゾノギシギシの検出と防除
5G専用網で接続したUAVと小型散布ロボットを連携させ、AIによる画像検出で牧草地のエゾノギシギシを特定し、ピンポイントで防除する自律システムを構築・試験した。
原題: Leveraging 5G private networks, UAVs and robots to detect and combat broad-leaved dock (Rumex obtusifolius) in feed production ／ Christian Schellenberger, Christopher Hobelsberger, Bastian Kolb-Grunder 他
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
SuperDriverAI：エンドツーエンド学習に基づく自動運転の設計と実装に向けて
人間の運転行動を深層ニューラルネットワークで学習し、安全性を確保しながら運転操作を決定するエンドツーエンド自動運転システムを提案し、実車両での実証実験を行った。
原題: SuperDriverAI: Towards Design and Implementation for End-to-End Learning-based Autonomous Driving ／ Shunsuke Aoki, Issei Yamamoto, Daiki Shiotsuka 他
日本語で読む → - 論文デジタルツインcs.CR
セキュリティ強化デジタルツイン：特性・指標・将来展望
サイバーフィジカルシステムのセキュリティ強化に必要なデジタルツインの特性を特定し、その評価指標を議論した論文。
原題: Security-Enhancing Digital Twins: Characteristics, Indicators, and Future Perspectives ／ Matthias Eckhart, Andreas Ekelhart, David Allison 他
日本語で読む → - 論文遠隔存在ロボットロボティクス
ユビキタスコミュニケーションのための「社会的触覚」モデルに向けて
遠隔存在ロボットにおいて、音声の強度や社会情動的変化に基づいて対話者との距離感をどのように知覚するかを実験的に測定し、モデル化する第一歩を提示した論文。
原題: Towards a model of "social touch'' for ubiquitous communication ／ Ambre Davat, Véronique Aubergé, Gang Feng
日本語で読む → - 論文メタ強化学習機械学習
モロー包絡を用いた一階メタ強化学習
モロー包絡を正則化に用いてメタ方策を効率的に学習するMEMRLを提案し、非凸方策勾配最適化の収束解析と2Dナビゲーションでの有効性を示した。
原題: On First-Order Meta-Reinforcement Learning with Moreau Envelopes ／ Mohammad Taha Toghani, Sebastian Perez-Salazar, César A. Uribe
日本語で読む → - 論文飛行制御ロボティクス
人間のデモンストレーションと不確実性に基づく介入による飛行制御システムの学習
人間のデモンストレーションから模倣学習で初期モデルを訓練し、不確実性が閾値を超えた際に人間が介入してモデルを改善する飛行制御学習手法を提案し、クアッドロータの着陸タスクで有効性を示した。
原題: Learning Flight Control Systems from Human Demonstrations and Real-Time Uncertainty-Informed Interventions ／ Prashant Ganesh, J. Humberto Ramos, Vinicius G. Goecks 他
日本語で読む → - 論文リハビリ支援ロボットロボティクス
脳卒中後のリハビリ運動を監視・指導する対話型パーソナライズ社会ロボットの設計・開発・評価
脳卒中患者のリハビリ運動を自動評価し、個人データで調整してリアルタイムに個別化フィードバックを行う社会ロボット coaching システムを開発し、実世界評価で専門家に匹敵する性能を示した。
原題: Design, Development, and Evaluation of an Interactive Personalized Social Robot to Monitor and Coach Post-Stroke Rehabilitation Exercises ／ Min Hun Lee, Daniel P. Siewiorek, Asim Smailagic 他
日本語で読む → - 論文制御/強化学習ロボティクス
エピグラフ形式と深層強化学習による安定化・回避最適制御の解法
安定化と安全制約を同時に満たす制御問題を、エピグラフ形式の二段階最適化に変換し、オンポリシー深層強化学習とニューラルネット回帰を組み合わせて解く手法を提案した。
原題: Solving Stabilize-Avoid Optimal Control via Epigraph Form and Deep Reinforcement Learning ／ Oswin So, Chuchu Fan
日本語で読む → - 論文sim2realeess.IV
ロボット支援気管挿管に向けた中咽頭器官のドメイン適応Sim-to-Realセグメンテーション
SOFAで生成した仮想データセットとIoU-Ranking Blend・スタイル変換によるドメイン適応手法を組み合わせ、中咽頭器官の画像セグメンテーション精度と学習安定性を向上させた。
原題: Domain Adaptive Sim-to-Real Segmentation of Oropharyngeal Organs Towards Robot-assisted Intubation ／ Guankun Wang, Tian-Ao Ren, Jiewen Lai 他
日本語で読む → - 論文自動運転/MPCロボティクス
不確実環境における自動運転のための安全MPCの実験的検証
モデル予測制御(MPC)を用いて自動運転車に常時制約を満たす安全性を保証する枠組みを提案し、シミュレーションと実車実験で有効性を検証した。
原題: Experimental Validation of Safe MPC for Autonomous Driving in Uncertain Environments ／ Ivo Batkovic, Ankit Gupta, Mario Zanon 他
日本語で読む → - 論文把持ロボティクス
複数物体の3D形状復元・6DoF姿勢推定・把持予測をリアルタイム同時実行
シーン内の全物体の形状・姿勢・把持可能領域を同時に推定する手法を提案し、30fpsのリアルタイム推論を実現した。
原題: Real-time Simultaneous Multi-Object 3D Shape Reconstruction, 6DoF Pose Estimation and Dense Grasp Prediction ／ Shubham Agrawal, Nikhil Chavan-Dafle, Isaac Kasahara 他
日本語で読む → - 論文レーダー物体検出画像認識
レーダー物体検出ネットワークのための点群マルチスケールグリッドレンダリングの改善
カーネル点畳み込みを活用した新しいグリッドレンダリング手法KPBEVと、任意のグリッドレンダリング手法に適用可能なマルチスケール定式化を提案し、レーダー物体検出の精度を向上させた。
原題: Improved Multi-Scale Grid Rendering of Point Clouds for Radar Object Detection Networks ／ Daniel Köhler, Maurice Quach, Michael Ulrich 他
日本語で読む → - 論文キャリブレーションロボティクス
ハンド・アイ・ロボット・ワールド定式化による外部インフラのキャリブレーション
複数センサとターゲットを同時に扱えるハンド・アイ・ロボット・ワールド問題の大域的最適解法を提案し、ターゲットの並進ノルムを事前知識として用いることで、平面運動が多いインフラセンサの地理参照キャリブレーションを高精度に実現した。
原題: Extrinsic Infrastructure Calibration Using the Hand-Eye Robot-World Formulation ／ Markus Horn, Thomas Wodtko, Michael Buchholz 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
InstaGrasp: TPUソフト要素と短時間組立を実現した完全3Dプリント適応グリッパ
アクチュエータとネジ以外の全部品を hobby 向け3Dプリンタで作製できる適応グリッパを提案し、10分未満の組立と高い耐久性・適応性を示した。
原題: InstaGrasp: An Entirely 3D Printed Adaptive Gripper with TPU Soft Elements and Minimal Assembly Time ／ Xin Zhou, Adam J. Spiers
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
中間目標選択を伴う確率的RRT-Connectによる自動運転車のオンライン計画
障害物周辺に中間目標点を設定し、複数の木を接続する確率的RRT-Connectを提案し、MPCとStanley制御で追従することで、より最適で人間の直感に沿った軌道を生成する。
原題: Probabilistic RRT Connect with intermediate goal selection for online planning of autonomous vehicles ／ Darshit Patel, Azim Eskandarian
日本語で読む → - 論文自動運転テストロボティクス
ビヘイビアツリーによる自動運転システム向け現実的な安全臨界シナリオ探索
実走行ログをビヘイビアツリーで抽象化し、適応的探索と評価エンジンで現実的な安全臨界シナリオを自動生成するテスト手法を提案した。
原題: Realistic Safety-critical Scenarios Search for Autonomous Driving System via Behavior Tree ／ Ping Zhang, Lingfeng Ming, Tingyi Yuan 他
日本語で読む → - 論文モジュラーロボットcs.CG
モジュラーロボットの衝突検出：衝突は起こしやすく避けにくい
格子状に接続されたモジュールロボットの伸縮操作において、衝突が起こり得るか避けられるかの計算複雑性を離散・連続時間モデルで解析した。
原題: Collision Detection for Modular Robots -- it is easy to cause collisions and hard to avoid them ／ Siddharth Gupta, Marc van Kreveld, Othon Michail 他
日本語で読む → - 論文経路生成ロボティクス
FlowMap: 交通流を利用した自動運転車のオープンスペース経路生成
高精度地図がない交差点などでも、他車両の走行軌跡から交通流を推定し、人間らしい経路を生成するフレームワークを提案した。
原題: FlowMap: Path Generation for Automated Vehicles in Open Space Using Traffic Flow ／ Wenchao Ding, Jieru Zhao, Yubin Chu 他
日本語で読む → - 論文協調SLAMロボティクス
マルチSグラフ：協調型セマンティックSLAMアーキテクチャ
複数ロボットが高レベルな意味情報を共有して協調地図生成を行う分散型セマンティックSLAM手法を提案し、通信量を抑えつつ精度向上を実現した。
原題: Multi S-graphs: A Collaborative Semantic SLAM architecture ／ Miguel Fernandez-Cortizas, Hriday Bavle, Jose Luis Sanchez-Lopez 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
Aerial Gym：空中ロボット向けIsaac Gymシミュレータ
何百万台ものマルチローターを並列シミュレーションし、SE(3)幾何学制御や障害物ランダム化、カメラセンサを備えた空中ロボット用シミュレータを開発した。
原題: Aerial Gym -- Isaac Gym Simulator for Aerial Robots ／ Mihir Kulkarni, Theodor J. L. Forgaard, Kostas Alexis
日本語で読む → - 論文自己位置推定画像認識
なぜ意味情報が重要か：LiDAR意味的ポールマップにおける意味論的パーティクルフィルタ自己位置推定の深い研究
LiDARの意味セグメンテーションでポール状構造物を検出して意味的ポールマップを構築し、意味情報を活用したパーティクルフィルタ自己位置推定を提案・検証した論文。
原題: Why semantics matters: A deep study on semantic particle-filtering localization in a LiDAR semantic pole-map ／ Yuming Huang, Yi Gu, Chengzhong Xu 他
日本語で読む → - 論文群制御cs.MA
2次元グリッド上のマルチエージェント経路探索の細粒度複雑性解析
2次元グリッド上の時間最適マルチエージェント経路探索について、2色MAPFとフロータイム目的のNP困難性を示し、移動方向数に基づく扱いやすさの境界を明らかにした。
原題: Fine-Grained Complexity Analysis of Multi-Agent Path Finding on 2D Grids ／ Tzvika Geft
日本語で読む → - 論文医療ロボティクス/強化学習ロボティクス
深層強化学習によるワイヤレスカプセル内視鏡の胃カバレッジスキャン制御
磁気カプセル内視鏡で胃全体をくまなくスキャンするため、VR-Capsシミュレータ上でPPOとSACを比較し、150秒で98%のカバレッジを達成した。
原題: Deep Reinforcement Learning-Based Control for Stomach Coverage Scanning of Wireless Capsule Endoscopy ／ Yameng Zhang, Long Bai, Li Liu 他
日本語で読む → - 論文マルチエージェント強化学習AI
競争的自動カリキュラムにおける創発的行動のためのシュタッケルベルクゲーム
2人マルチエージェント強化学習をリーダーとフォロワーの階層構造を持つシュタッケルベルクゲームとして定式化し、リーダーの優位性を利用して環境の非対称性を緩和し、より洗練された協調戦略の学習を可能にするST-MADDPGを提案した。
原題: Stackelberg Games for Learning Emergent Behaviors During Competitive Autocurricula ／ Boling Yang, Liyuan Zheng, Lillian J. Ratliff 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
Sim-MEES: 混雑環境における移動マニピュレータ向けモジュラーエンドエフェクタ把持データセット
混雑環境での把持計画のために、1550物体・1100万把持ラベルを含む大規模合成データセットを構築し、パラレルジョーと吸引カップの両グリッパに対応した高精度なラベリング手法を提案した。
原題: Sim-MEES: Modular End-Effector System Grasping Dataset for Mobile Manipulators in Cluttered Environments ／ Juncheng Li, David J. Cappelleri
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