論文
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
📖 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 → - 論文行動モデリング機械学習
分位点回帰とフローによる運転行動分布の裾分位点の学習
自動運転車との相互作用における人間ドライバーの行動分布の多様性と裾分位点を捉えるため、分位点回帰と自己回帰分位点フローを行動クローニングで訓練し、高速道路の軌跡データで評価した。
原題: On Learning the Tail Quantiles of Driving Behavior Distributions via Quantile Regression and Flows ／ Jia Yu Tee, Oliver De Candido, Wolfgang Utschick 他
日本語で読む → - 論文移動ロボットロボティクス
自律型車椅子牽引ロボットの設計と運用
手動車椅子の前輪に接続する牽引ロボットを開発し、病院内のカラーコードされた経路を自律走行して患者を搬送するシステムを実現した。
原題: Design and Operation of Autonomous Wheelchair Towing Robot ／ Hyunwoo Kang, Jaeho Shin, Jaewook Shin 他
日本語で読む → - 論文自動運転AI
自動運転と知能車両のマイルストーン 第I部：制御・計算システム設計・通信・高精度地図・テスト・人間行動
自動運転と知能車両の制御、計算システム設計、通信、HDマップ、テスト、人間行動に関する技術的マイルストーンを体系的にレビューしたサーベイ論文。
原題: Milestones in Autonomous Driving and Intelligent Vehicles Part I: Control, Computing System Design, Communication, HD Map, Testing, and Human Behaviors ／ Long Chen, Yuchen Li, Chao Huang 他
日本語で読む → - 論文経路追従ロボティクス
ロボット経路追従のための調整型Pure Pursuit
Pure Pursuitを改良し、安全のため線形速度を調整する新しい経路追従アルゴリズムを提案し、産業用サービスロボットで評価した。
原題: Regulated Pure Pursuit for Robot Path Tracking ／ Steve Macenski, Shrijit Singh, Francisco Martin 他
日本語で読む → - 論文自動運転/ACC予測ロボティクス
攻撃的な車線変更時における先行車挙動予測のためのLSTMベースACCシステム
ドイツ高速道路の実走行データ(highD)を用いて、LSTMで先行車の挙動を学習し、割り込みなどの急な車線変更にも適応できるACCシステムを構築した。ANNやMPCより高精度に自車加速度を予測できることを示した。
原題: LSTM-based Preceding Vehicle Behaviour Prediction during Aggressive Lane Change for ACC Application ／ Rajmeet Singh, Saeed Mozaffari, Mahdi Rezaei 他
日本語で読む → - 論文ソーシャルナビゲーションロボティクス
制約付き最適化によるソーシャルロボットナビゲーション：不確実性に基づく目的関数と制約の比較研究
人間の動き予測の不確実性をモデル予測制御に組み込む方法を比較し、ソーシャルナビゲーションで有効な不確実性基準を明らかにした研究。
原題: Social Robot Navigation through Constrained Optimization: a Comparative Study of Uncertainty-based Objectives and Constraints ／ Timur Akhtyamov, Aleksandr Kashirin, Aleksey Postnikov 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SLAMロボティクス
SLAMのための動的環境シミュレーション
動的でリアルな屋内環境を生成するフレームワークGRADEを用いてデータセットを作成し、複数のSLAMアルゴリズムを比較評価した。既存ベンチマークへの過度な依存と動的SLAM研究の必要性を示した。
原題: Simulation of Dynamic Environments for SLAM ／ Elia Bonetto, Chenghao Xu, Aamir Ahmad
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 → - 論文模倣学習ロボティクス
自律ニューラル動的ポリシーによるエンドツーエンドの安定模倣学習
漸近安定性を保証しつつ柔軟なニューラルポリシーを実現する自律ニューラル動的ポリシー（ANDP）を提案し、画像観測を含む模倣学習タスクで有効性を示した。
原題: End-to-End Stable Imitation Learning via Autonomous Neural Dynamic Policies ／ Dionis Totsila, Konstantinos Chatzilygeroudis, Denis Hadjivelichkov 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
離散周辺防衛問題における逐次捕捉のための分散スパイク学習フレームワーク
周辺防衛問題を時空間マルチタスク割り当て問題として定式化し、スパイキングニューロンを用いた分散マルチラベル学習で各防衛者が訪問すべきセグメントを決定する手法を提案。
原題: A Decentralized Spike-based Learning Framework for Sequential Capture in Discrete Perimeter Defense Problem ／ Mohammed Thousif, Shridhar Velhal, Suresh Sundaram 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 → - 論文群制御ロボティクス
超大規模クラスタ型マルチエージェントシステムのための分散階層分布制御
数百万体規模のマルチエージェント系を対象に、階層クラスタ構造を利用してエージェント群の状態分布を目標分布へ確率的な安全保証付きで誘導する分散制御フレームワークを提案した。
原題: Distributed Hierarchical Distribution Control for Very-Large-Scale Clustered Multi-Agent Systems ／ Augustinos D. Saravanos, Yihui Li, Evangelos A. Theodorou
日本語で読む → - 論文形式手法AI
STL：システム検証には意外と厄介な論理
信号時相論理（STL）の制約が人間にとって検証しやすいかを被験者実験で調べ、正答率が低く確証バイアスや過信が見られることを示した。
原題: STL: Surprisingly Tricky Logic (for System Validation) ／ Ho Chit Siu, Kevin Leahy, Makai Mann
日本語で読む → - 論文実演学習ロボティクス
PRIMP: 確率的に情報付けられた運動プリミティブによる効率的な実演からのアフォーダンス学習
ロボットマニピュレータの6D作業空間におけるエンドエフェクタ軌道の確率分布を実演から学習し、新しい状況や別ロボットへの転移、未知障害物回避を可能にする手法を提案した。
原題: PRIMP: PRobabilistically-Informed Motion Primitives for Efficient Affordance Learning from Demonstration ／ Sipu Ruan, Weixiao Liu, Xiaoli Wang 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 → - 論文群制御cs.MA
システム神経多様性：マルチエージェント学習における行動の異質性の測定
マルチエージェント系の行動多様性を定量化する指標「System Neural Diversity」を提案し、その理論的性質を証明するとともに、協調マルチロボットタスクのシミュレーションで有効性を示した。
原題: System Neural Diversity: Measuring Behavioral Heterogeneity in Multi-Agent Learning ／ Matteo Bettini, Ajay Shankar, Amanda Prorok
日本語で読む → - 論文医療ロボティクスロボティクス
ロボット超音波ガイダンス手技のためのスキル転移学習の簡易フレームワークに向けて
ロボット超音波ガイダンス手技におけるスキル転移学習の課題を整理し、リアルタイム応用のための簡易フレームワークを提案。胎児ファントムの四腔断面走査の予備実験で、熟練臨床医と非臨床医の動きの違いを分析した。
原題: Towards a Simple Framework of Skill Transfer Learning for Robotic Ultrasound-guidance Procedures ／ Tsz Yan Leung, Miguel Xochicale
日本語で読む → - 論文ROS 2ロボティクス
ROS 2ノードコンポジションがロボットシステムに与える影響
ROS 2の新しいコンポーネントノードによるノードコンポジションの性能をベンチマークし、リソース制約のあるシステムやセンサ処理パイプラインでの有効性を示した。
原題: Impact of ROS 2 Node Composition in Robotic Systems ／ Steve Macenski, Alberto Soragna, Michael Carroll 他
日本語で読む → - 論文トポロジカルマッピングロボティクス
交差点識別を用いた意味・トポロジカルマッピング
ロボットのナビゲーション向けに、交差点や行き止まりなどを識別して意味的・トポロジカルな地図を生成する手法を提案し、従来手法より最大89%少ないノード数で地図を構築できることを示した。
原題: Semantic and Topological Mapping using Intersection Identification ／ Scott Fredriksson, Akshit Saradagi, George Nikolakopoulos
日本語で読む → - 論文姿勢推定ロボティクス
多項式最適化による慣性航法：慣性・磁気姿勢推定
姿勢をチェビシェフ多項式で近似し、初期条件・動力学・観測の重み付き残差を最小化することで係数を求める連続時間姿勢推定法を提案。磁気・慣性センサに適用し、大初期誤差でもEKFより安定かつ高速に収束することを示した。
原題: Inertial-based Navigation by Polynomial Optimization: Inertial-Magnetic Attitude Estimation ／ Maoran Zhu, Yuanxin Wu
日本語で読む → - 論文視覚オドメトリロボティクス
適応的時間サーフェスを用いたイベントカメラベースの脚式ロボット動的動作追跡のための視覚オドメトリ
イベントカメラとRGB-Dを組み合わせ、適応的時間サーフェスと非線形姿勢最適化により、四足歩行ロボットの跳躍・着地などの動的動作中の姿勢を高精度に推定する手法を提案。
原題: Event Camera-based Visual Odometry for Dynamic Motion Tracking of a Legged Robot Using Adaptive Time Surface ／ Shifan Zhu, Zhipeng Tang, Michael Yang 他
日本語で読む → - 論文移動ロボット探索ロボティクス
粒子フィルタを用いた複数放射線源の能動的定位
移動ロボットが情報駆動型の軌道計画と正則化粒子フィルタにより、未知数の放射線源を探索・定位する手法を提案し、シミュレーションで探索時間を約40%短縮した。
原題: Localizing Multiple Radiation Sources Actively with a Particle Filter ／ Tomas Lazna, Ludek Zalud
日本語で読む → - 論文走行可能領域推定ロボティクス
自己教師あり学習のみによるオフロード地形の走行可能領域推定
走行軌跡から自動でラベルを生成し、画像から安全に走行可能な地形を推定する自己教師あり手法を提案。多様な環境で高精度かつ教師あり手法に匹敵する性能を示した。
原題: Learning Off-Road Terrain Traversability with Self-Supervisions Only ／ Junwon Seo, Sungdae Sim, Inwook Shim
日本語で読む → - 論文説明可能AIロボティクス
説明可能な自律行動のための代理モデルフレームワーク
自律システムの行動方針を代理モデルで近似し、自然言語で説明可能な要素に分解する手法を提案した論文。
原題: A Surrogate Model Framework for Explainable Autonomous Behaviour ／ Konstantinos Gavriilidis, Andrea Munafo, Wei Pang 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 → - 論文動作計画ロボティクス
環境の不確かさを考慮した安全な動作計画
ランドマーク位置の不確かさをベイズフィルタに組み込み、ガウス分布仮定の下で衝突確率を厳密に計算する動作計画手法を提案した。
原題: Safe motion planning with environment uncertainty ／ Antony Thomas, Fulvio Mastrogiovanni, Marco Baglietto
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
関節物体操作における固有感覚センシングの再検討
把持後の接触時に固有感覚情報を用いてキャビネットを開けるシステムを構築し、視覚のみの手法と比較してその有効性を議論する。
原題: Revisiting Proprioceptive Sensing for Articulated Object Manipulation ／ Thomas Lips, Francis wyffels
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