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VLAロボティクス
視覚言語ナビゲーションのためのインスタンスレベル意味地図
LLMの語彙知識とコミュニティ検出を組み合わせ、同一物体の異なるインスタンスを区別できる意味地図を構築し、言語指示によるナビゲーション性能を大幅に向上させた。
原題: Instance-Level Semantic Maps for Vision Language Navigation ／ Laksh Nanwani, Anmol Agarwal, Kanishk Jain 他
日本語で読む → - 論文自動運転計画ロボティクス
占有予測ガイド付きニューラルプランナーによる自動運転
周囲の交通参加者の将来占有をTransformerで同時予測し、その予測をFrenet座標上の最適化に組み込む二段階のニューラルプランニング手法を提案した。
原題: Occupancy Prediction-Guided Neural Planner for Autonomous Driving ／ Haochen Liu, Zhiyu Huang, Chen Lv
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
容量性電子皮膚と深層学習によるソフトマニピュレータの触覚・変形知覚
疎な電極配置の容量性電子皮膚と深層学習を組み合わせ、ソフトアクチュエータの触覚情報と変形情報を分離して認識・追跡する手法を提案した。
原題: Touch and deformation perception of soft manipulators with capacitive e-skins and deep learning ／ Delin Hu, Zhou Chen, Paul Baisamy 他
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
時系列データを用いた縦方向運転シナリオの危険度評価
自動運転の安全性評価に向けて、縦方向の運転時系列データから危険なシナリオを検出する安全指標を提案した論文。
原題: Assessing the Criticality of Longitudinal Driving Scenarios using Time Series Data ／ Nico Schick
日本語で読む → - 論文HRIロボティクス
不気味の谷質問紙のドイツ語翻訳版の妥当性評価
ロボット受容研究で重要な不気味の谷を測る質問紙をドイツ語に翻訳し、信頼性と因子構造を検証した。
原題: Evaluating the validity of a German translation of an uncanniness questionnaire ／ Sarah Wingert, Christian Becker-Asano
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
ベイズ推論によるロボティクスシミュレーション用モデルのキャリブレーション
ロボティクスシミュレーションのモデル品質を向上させるため、ベイズ推論を用いたキャリブレーション手法を車両動力学モデルに適用し、その有効性を実証した。
原題: Using a Bayesian-Inference Approach to Calibrating Models for Simulation in Robotics ／ Huzaifa Mustafa Unjhawala, Ruochun Zhang, Wei Hu 他
日本語で読む → - 論文飛行ロボット/触覚ナビゲーションロボティクス
衝突耐性を持つ飛行ロボットによる触覚ベースの探索・マッピング・ナビゲーション
バネで補強された機体と自己受容センサを持つ変形可能なドローンXPLORERを開発し、接触・衝突検出と外力推定を用いた触覚ベースの運動プリミティブで未知環境の探索・ナビゲーションを実現した。
原題: Tactile-based Exploration, Mapping and Navigation with Collision-Resilient Aerial Vehicles ／ Karishma Patnaik, Aravind Adhith Pandian Saravanakumaran, Wenlong Zhang
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
軽商用車の自動運転アーキテクチャと運用
軽商用車をドライブバイワイヤ化し、GPS/IMUやレーダー・カメラなどのセンサとCACC制御を用いて自動運転を実現した研究。
原題: Automated Driving Architecture and Operation of a Light Commercial Vehicle ／ Murat Gozu, Mumin Tolga Emirler, Ismail Meric Can Uygan 他
日本語で読む → - 論文モデルベース制御ロボティクス
物理情報ニューラルネットワークによるロボットのモデリングと制御：理論と実験的検証
非保存効果を扱えるよう物理情報ニューラルネットワークを拡張し、モデルベース制御と組み合わせることで、ソフトロボットの運動予測とFranka Emikaマニピュレータの軌道追従を実機で検証した。
原題: Physics-informed Neural Networks to Model and Control Robots: a Theoretical and Experimental Investigation ／ Jingyue Liu, Pablo Borja, Cosimo Della Santina
日本語で読む → - 論文人体モデル/歩行者安全画像認識
個人適応可能な男女歩行者SAFER人体モデルの開発と全身検証
画像位置合わせベースのメッシュモーフィングで個人適応できる男女歩行者人体モデルを開発し、屍体実験との比較で衝突時の軌跡と頭部運動を再現できることを示した。
原題: Development and Whole-Body Validation of Personalizable Female and Male Pedestrian SAFER Human Body Models ／ Natalia Lindgren, Qiantailang Yuan, Bengt Pipkorn 他
日本語で読む → - 論文点群認識画像認識
シーンフローを用いた点群シーケンスの鳥瞰図表現の位置合わせ
点群シーケンスの鳥瞰図表現をシーンフローで補正するプラグインモジュールを提案し、単一フレーム検出器の精度を向上させた。
原題: Aligning Bird-Eye View Representation of Point Cloud Sequences using Scene Flow ／ Minh-Quan Dao, Vincent Frémont, Elwan Héry
日本語で読む → - 論文運動学/次元削減cs.GR
データ不要の低次元運動学学習
高次元の物理系のエネルギー関数と1つの初期配置だけから、低エネルギーな低次元部分空間をニューラルネットで自動的に見つける手法を提案。
原題: Data-Free Learning of Reduced-Order Kinematics ／ Nicholas Sharp, Cristian Romero, Alec Jacobson 他
日本語で読む → - 論文故障診断・レジリエンス制御
自律固定翼機のレジリエンス試験のための確率的複合故障モデル：定式化とシミュレーション
マルコフ連鎖で固定翼自律機のアクチュエータ故障をモデル化し、PX4で姿勢制御入力を乱すモジュールを実装。シミュレーションで複合故障時のPID制御の頑健性を評価した。
原題: A Stochastic Compound Failure Model for Testing Resilience of Autonomous Fixed-Wing Aircraft I: Formulation and Simulation ／ Thelonious Cooper, Sai Ravela
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
ロボット探索を導く視覚的アフォーダンス予測
シーン画像から将来起こりうる状態の分布をTransformerとVQ-VAEで学習し、そのアフォーダンスモデルを目標サンプリング分布として使うことでロボットのマニピュレーション探索を導く手法を提案した論文。
原題: Visual Affordance Prediction for Guiding Robot Exploration ／ Homanga Bharadhwaj, Abhinav Gupta, Shubham Tulsiani
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
HuNavSim: 人間認識型ロボットナビゲーションを評価するためのROS 2人間ナビゲーションシミュレータ
ROS 2上で動作するオープンソースの人間ナビゲーションシミュレータを提案し、多様な人間の歩行行動モデルと社会的ナビゲーションの評価指標を提供する。
原題: HuNavSim: A ROS 2 Human Navigation Simulator for Benchmarking Human-Aware Robot Navigation ／ Noé Pérez-Higueras, Roberto Otero, Fernando Caballero 他
日本語で読む → - 論文自律性保証cs.SE
自律性の保証：JPLの過去の研究、教訓、今後の方向性
宇宙ミッションにおける自律システムの信頼性を確保するため、JPLのソフトウェア保証グループが開発してきた技術と教訓、今後の課題をまとめた論文。
原題: Assurance for Autonomy -- JPL's past research, lessons learned, and future directions ／ Martin S. Feather, Alessandro Pinto
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
学習したピック成功率指標による大規模荷物操作の実証
アマゾンの倉庫ロボット群が、実運用データで学習したピック成功率予測器を使い、乱雑に積まれた荷物を大規模にピッキングした実証研究。
原題: Demonstrating Large-Scale Package Manipulation via Learned Metrics of Pick Success ／ Shuai Li, Azarakhsh Keipour, Kevin Jamieson 他
日本語で読む → - 論文探索計画ロボティクス
時間最適なエルゴディック探索
エルゴディック不等式制約を用いて探索の粒度と時間のバランスを調整し、時間最適なロボット探索軌道を生成する手法を提案し、シミュレーションとドローン実験で有効性を示した。
原題: Time Optimal Ergodic Search ／ Dayi Dong, Henry Berger, Ian Abraham
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクス/設計自動化ロボティクス
SPADA: 形状マッチングのためのソフト空気圧アクチュエータ設計ツールボックス（サロゲートモデルベース）
ベローズ型ソフト空気圧アクチュエータの目標形状に合わせた設計を、FEMシミュレーションとニューラルネットワークによるサロゲートモデル、遺伝的アルゴリズムで自動化し、GUI付きのオープンソースツールボックスとして提供した。
原題: SPADA: A Toolbox of Designing Soft Pneumatic Actuators for Shape Matching based on Surrogate Modeling ／ Yao Yao, Liang He, Perla Maiolino
日本語で読む → - 論文軌道予測ロボティクス
ブラックボックス対グレーボックス：スピンと衝撃を考慮した卓球ボール軌道予測の学習に関する事例研究
物理モデルにデータ学習を組み合わせたグレーボックス手法で卓球ボールの軌道を予測し、ブラックボックス手法より高精度であることを示すとともに、空気圧人工筋ロボットで97.7%の返球率を達成した。
原題: Black-Box vs. Gray-Box: A Case Study on Learning Table Tennis Ball Trajectory Prediction with Spin and Impacts ／ Jan Achterhold, Philip Tobuschat, Hao Ma 他
日本語で読む → - 論文一人称視点動画/拡散モデル画像認識
手なしでできる！一人称視点動画のエージェント・環境分解
一人称視点動画から手（エージェント）と環境を分離する拡散モデルベースのインペインティング手法を提案し、物体検出や3D再構成、報酬・方策学習などのロボティクスタスクを容易にする。
原題: Look Ma, No Hands! Agent-Environment Factorization of Egocentric Videos ／ Matthew Chang, Aditya Prakash, Saurabh Gupta
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
群知能ドローン配送のための故障感知型構成手法
群ドローン配送において、性能が徐々に低下する「ソフト故障」を予測し、故障を考慮した最適な配送計画を生成するフレームワークを提案した。
原題: Failure-Sentient Composition For Swarm-Based Drone Services ／ Balsam Alkouz, Athman Bouguettaya, Abdallah Lakhdari
日本語で読む → - 論文水中ロボティクス/姿勢推定ロボティクス
水中カメラ向け外部姿勢トラッキングシステムの設計・実装・評価
HTC Viveの空中トラッキングを利用し、水槽上の2つのコントローラの姿勢を融合して水中カメラの姿勢をリアルタイム推定する外部参照システムを構築し、空中の光学マーカー基準に対して平均3mm・0.3度未満の精度を達成した。
原題: Design, Implementation and Evaluation of an External Pose-Tracking System for Underwater Cameras ／ Birger Winkel, David Nakath, Felix Woelk 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
非対称二重限界面による上面接触を用いた精密物体スライディング
物体の上面をエンドエフェクタで接触させ、支持面上を滑らせる際の力学モデルと計画アルゴリズムを提案し、滑りを防ぎつつ任意の目標姿勢へ移動させる手法を実証した。
原題: Precise Object Sliding with Top Contact via Asymmetric Dual Limit Surfaces ／ Xili Yi, Nima Fazeli
日本語で読む → - 論文ワールドモデル画像認識
実世界動画による文脈化ワールドモデルの事前学習と強化学習への応用
実世界の多様な動画から文脈とダイナミクスを分離して学習するContextWMを提案し、ロボット操作・歩行・自動運転などの視覚制御タスクにおけるモデルベース強化学習のサンプル効率を大幅に改善した。
原題: Pre-training Contextualized World Models with In-the-wild Videos for Reinforcement Learning ／ Jialong Wu, Haoyu Ma, Chaoyi Deng 他
日本語で読む → - 論文物理シミュレーションcs.GR
複数キャラクター間の複雑なインタラクションのシミュレーションとリターゲティング
深層強化学習を用いて、物理シミュレーション上のヒューマノイドが複数人での複雑なインタラクション（ハイタッチ、ダンス、箱運びなど）を模倣・再現する手法を提案。インタラクショングラフに基づく新たな報酬設計により、個々の動きとキャラクター間の空間的関係を同時に保持する。
原題: Simulation and Retargeting of Complex Multi-Character Interactions ／ Yunbo Zhang, Deepak Gopinath, Yuting Ye 他
日本語で読む → - 論文3D物体検出画像認識
SSD-MonoDETR: 単眼3D物体検出のためのスケール認識型変形可能トランスフォーマ
単眼画像からの3D物体検出において、スケールを考慮した教師あり変形可能アテンションを導入し、難易度の高い物体の検出精度を向上させた研究。
原題: SSD-MonoDETR: Supervised Scale-aware Deformable Transformer for Monocular 3D Object Detection ／ Xuan He, Fan Yang, Kailun Yang 他
日本語で読む → - 論文キャリブレーションロボティクス
EasyHeC: 微分可能レンダリングと空間探索による高精度で自動的なハンドアイキャリブレーション
微分可能レンダリングと一貫性に基づく関節空間探索を組み合わせ、マーカー不要で高精度なハンドアイキャリブレーションを自動で行う手法を提案した。
原題: EasyHeC: Accurate and Automatic Hand-eye Calibration via Differentiable Rendering and Space Exploration ／ Linghao Chen, Yuzhe Qin, Xiaowei Zhou 他
日本語で読む → - 論文VR/ロボットプログラミングロボティクス
バーチャルリアリティ作業空間による直感的なロボット統合
VR空間でロボットシステムを純粋に仮想シミュレーションし、直感的な人間-ロボットインタラクションを可能にするフレームワークを開発。VRでロボットを訓練し、実機でタスクを実行することで有効性を評価した。
原題: Intuitive Robot Integration via Virtual Reality Workspaces ／ Minh Q. Tram, Joseph M. Cloud, William J. Beksi
日本語で読む → - 論文自動運転シミュレーション画像認識
Waymoオープン・シミュレーションエージェントチャレンジ
自動運転のためのリアルでインタラクティブなエージェントシミュレーションを競う初の公開チャレンジWOSACを提案し、評価手法と2023年大会の結果を報告した。
原題: The Waymo Open Sim Agents Challenge ／ Nico Montali, John Lambert, Paul Mougin 他
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