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 → - 論文マニピュレーションロボティクス
把持姿勢の可変化とコミットメントによる軌道最適化
複数の把持姿勢をサンプリングしつつ最適化の視野を徐々に目標へ絞る反復手法を提案し、制約・混雑環境でのマニピュレーション軌道生成の成功率とコストを改善した。
原題: Variable Grasp Pose and Commitment for Trajectory Optimization ／ Jiahe Pan, Kerry He, Jia Ming Ong 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
EmbodiedGPT: 身体性チェーン・オブ・ソートによる視覚言語事前学習
Ego4D動画と思考の連鎖で作った大規模計画データセットEgoCOTを用い、7B LLMを接続したマルチモーダル基盤モデルを学習し、高レベル計画と低レベル制御を統合した。
原題: EmbodiedGPT: Vision-Language Pre-Training via Embodied Chain of Thought ／ Yao Mu, Qinglong Zhang, Mengkang Hu 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
リーダー・フォロワー方式による協調物体搬送
非ホロノミックな移動マニピュレータ2台がリーダー・フォロワー方式で剛体負荷を協調搬送する手法を提案し、比例航法誘導とStop-and-Syncアルゴリズムを組み合わせて軌道追従精度を向上させた。
原題: On the Collaborative Object Transportation Using Leader Follower Approach ／ Sumanta Ghosh, Subhajit Nath, Sarvesh Sortee 他
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
悪天候下での安全な自動運転：センサ評価と性能監視
雨・霧・昼夜の条件下でレーダー、ライダー、カメラの性能を評価し、センサ劣化を検出して影響範囲と深刻度を推定する手法を開発した。
原題: Safe Autonomous Driving in Adverse Weather: Sensor Evaluation and Performance Monitoring ／ Fatih Sezgin, Daniel Vriesman, Dagmar Steinhauser 他
日本語で読む → - 論文模倣学習/マニピュレーションロボティクス
分布に戻れ：リターン・トゥ・ディストリビューション計画によるロバスト模倣
専門家データと実環境の分布ずれに対処するため、模倣方策と「専門家分布に戻す」プランナを組み合わせたPOIRを提案し、操作タスクで初期状態やノイズに対するロバスト性を示した。
原題: Get Back Here: Robust Imitation by Return-to-Distribution Planning ／ Geoffrey Cideron, Baruch Tabanpour, Sebastian Curi 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
生体模倣ニューラルダイナミクスと適応スライディングイノベーションフィルタに基づく移動ロボットの分散リーダー・フォロワー編隊制御
差動駆動移動ロボット群の分散リーダー・フォロワー編隊制御において、生体模倣ニューラルダイナミクスとバックステッピング・スライディングモードを組み合わせ、速度ジャンプやチャタリングを抑えつつ適応フィルタで外乱に頑健な状態推定を実現した。
原題: Distributed Leader Follower Formation Control of Mobile Robots based on Bioinspired Neural Dynamics and Adaptive Sliding Innovation Filter ／ Zhe Xu, Tao Yan, Simon X. 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sim2real機械学習
情報ボトルネックの視点からsim-to-realギャップを埋める
sim-to-realギャップを情報ボトルネック問題として定式化し、履歴軌跡から特権知識表現を学習するHistorical Information Bottleneck (HIB)を提案。シミュレーションと実機実験で汎化性能の向上を実証した。
原題: Bridging the Sim-to-Real Gap from the Information Bottleneck Perspective ／ Haoran He, Peilin Wu, Chenjia Bai 他
日本語で読む → - 論文制御/モデルベース強化学習AI
制御のための汎用ダイナミクスモデル
Transformerをダイナミクスモデルとして用い、未知環境への少数ショット・ゼロショット汎化性能を実証し、制御の基盤モデルとしての可能性を示した。
原題: A Generalist Dynamics Model for Control ／ Ingmar Schubert, Jingwei Zhang, Jake Bruce 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
四足ロボットのための反応的着地制御
固有感覚のみを用いて、水平速度を持つ落下中に足位置を最適化し、四足ロボットの安定着地を実現する制御法を提案。
原題: Reactive Landing Controller for Quadruped Robots ／ Francesco Roscia, Michele Focchi, Andrea Del Prete 他
日本語で読む → - 論文ビジュアルサーボロボティクス
画像ベースビジュアルサーボによるプローブ・アンド・ドローグ方式の自律空中給油
空中給油のドッキング精度を高めるため、受信機の動力学を組み込んだ画像ベースビジュアルサーボモデルと制御器を設計し、姿勢推定誤差に対するロバスト性をシミュレーションで示した。
原題: An Image Based Visual Servo Method for Probe-and-Drogue Autonomous Aerial Refueling ／ Quan Quan, Runxiao Liu, Hao Liu 他
日本語で読む → - 論文群制御cs.MA
人間のフィードバックを活用したロボット群の新規創発行動の進化と発見
人間のフィードバックから群れ行動の類似度空間を自己教師あり学習し、新規性探索とクラスタリングで多様な創発行動を自動発見する手法を提案。
原題: Leveraging Human Feedback to Evolve and Discover Novel Emergent Behaviors in Robot Swarms ／ Connor Mattson, Daniel S. Brown
日本語で読む → - 論文軌道予測ロボティクス
軌道予測における連携指標の重要性：より良い評価基準の提案
複数エージェントの軌道予測において、従来の単一エージェント指標ではなく連携指標（JADE, JFDE, 衝突率）で評価することの重要性を示し、連携指標を組み込んだ損失関数を提案して性能を改善した。
原題: Joint Metrics Matter: A Better Standard for Trajectory Forecasting ／ Erica Weng, Hana Hoshino, Deva Ramanan 他
日本語で読む → - 論文キャラクター制御画像認識
CALM: 操作可能なバーチャルキャラクターのための条件付き敵対的潜在モデル
模倣学習により人間の動きの多様性を捉えた潜在表現を学習し、直感的なインターフェースで操作できる多様なキャラクター動作を生成する手法を提案。
原題: CALM: Conditional Adversarial Latent Models for Directable Virtual Characters ／ Chen Tessler, Yoni Kasten, Yunrong Guo 他
日本語で読む → - 論文群制御AI
テラフォーミング：マルチエージェントピックアップ＆デリバリーにおける障害発生時の環境操作
倉庫ロボットが他のポッドを動かして通路を開ける「テラフォーミング」を許容する新問題tMAPDを定式化し、障害発生時のみ適用するRHCRベースの手法を開発した。
原題: Terraforming -- Environment Manipulation during Disruptions for Multi-Agent Pickup and Delivery ／ David Vainshtein, Yaakov Sherma, Kiril Solovey 他
日本語で読む → - 論文認識/センシング画像認識
ミリ波レーダーを用いた物体認識の系統的研究
市販の車載用ミリ波レーダーでデータセットを収集し、様々な深層学習アルゴリズムによる物体認識性能を比較して最適な実験設定を明らかにした。
原題: A Systematic Study on Object Recognition Using Millimeter-wave Radar ／ Maloy Kumar Devnath, Avijoy Chakma, Mohammad Saeid Anwar 他
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
自動運転車の知覚失敗に対するタスク認識型リスク推定
知覚失敗が走行計画の安全に与える影響を評価するタスク認識型リスク推定器を提案し、コピュラを用いて知覚シナリオと代替シナリオ間の相対リスクを推定する。
原題: Task-Aware Risk Estimation of Perception Failures for Autonomous Vehicles ／ Pasquale Antonante, Sushant Veer, Karen Leung 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
連続行動空間における分散能動知覚による協調護衛問題
分散型の支援ロボット群が主ロボットの任務を暗黙的に支援する協調護衛問題に対し、満足度改善と満足度エントロピーという新たな報酬関数と分散クロスエントロピー法（Dec-CEM）を提案し、物体回避シミュレーションで従来手法の最大2倍の性能を達成した。
原題: Decentralised Active Perception in Continuous Action Spaces for the Coordinated Escort Problem ／ Rhett Hull, Ki Myung Brian Lee, Jennifer Wakulicz 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
汎用ロボットへの道：生成的シミュレーションによる有望なパラダイム
大規模基盤モデルを活用して多様なタスク・シーン・訓練信号を自動生成する「生成的シミュレーション」という構想を提唱し、汎用ロボット実現への道筋を示したポジションペーパー。
原題: Towards Generalist Robots: A Promising Paradigm via Generative Simulation ／ Zhou Xian, Theophile Gervet, Zhenjia Xu 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
DeRi-Bot: 変形可能物体を介した剛体物体の協調マニピュレーション学習
ロボットアームに繋いだロープ（1次元変形物体）を使って剛体物体を目標位置へ運ぶ枠組みを提案し、シミュレーションと実機で人間との協調を含む多様な設定での有効性を示した。
原題: DeRi-Bot: Learning to Collaboratively Manipulate Rigid Objects via Deformable Objects ／ Zixing Wang, Ahmed H. Qureshi
日本語で読む → - 論文強化学習機械学習
暗黙的・双方向カリキュラムによるデモンストレーション不要の自律強化学習
デモンストレーションやリセットなしで非エピソード的に学習する自律強化学習手法を提案し、学習進捗に応じて起動する補助エージェントと最適輸送に基づく双方向ゴールカリキュラムで従来手法を上回った。
原題: Demonstration-free Autonomous Reinforcement Learning via Implicit and Bidirectional Curriculum ／ Jigang Kim, Daesol Cho, H. Jin Kim
日本語で読む → - 論文視覚的自己位置推定ロボティクス
予測モデルの確率的な不確実性定量化と視覚的自己位置推定への応用
視覚的自己位置推定において、予測モデルの内部出力から不確実性を推定するセンサ誤差モデルを提案し、悪天候や照明変化による予測誤差の増大を捉え、カルマンフィルタに統合することでセンサゲーティングを不要にする手法を実証した。
原題: Probabilistic Uncertainty Quantification of Prediction Models with Application to Visual Localization ／ Junan Chen, Josephine Monica, Wei-Lun Chao 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
MultiSCOPE: 固有感覚と触覚フィードバックによる把持物体姿勢の曖昧性解消
双腕ロボットが物体を把持した際の姿勢推定を、固有感覚と触覚フィードバックを用いて摩擦接触を繰り返すことで高精度化する手法を提案し、実機とシミュレーションで有効性を示した。
原題: MultiSCOPE: Disambiguating In-Hand Object Poses with Proprioception and Tactile Feedback ／ Andrea Sipos, Nima Fazeli
日本語で読む → - 論文アバターロボットHCI
ハイブリッドコミュニケーションにおける遠隔参加者の存在感のモデル化とアバターロボットの行動設計への応用
ベイズモデルで遠隔参加者の存在感を定式化し、アバターロボットの視線行動が発言に与える影響を実験的に検証した。
原題: Modeling the sense of presence of remote participants in hybrid communication and its application to the design of avatar robot behavior ／ Takuma Miyaguchi, Hideyoshi Yanagisawa
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
非線形弾性要素で剛性を連続可変できる3自由度手首の設計と制御
4つのモータで弾性要素の有効長を変え、人間の筋共収縮のように剛性を連続調整できる3自由度手首を試作し、動作範囲と剛性変化、姿勢推定精度を評価した。
原題: Modeling and Control of a Novel Variable Stiffness Three DoFs Wrist ／ Giuseppe Milazzo, Manuel Giuseppe Catalano, Antonio Bicchi 他
日本語で読む → - 論文プランニングAI
A-ePA*SE: 評価に時間がかかる問題のためのいつでも使える並列A*探索
辺の評価コストが高い計画問題向けに、並列探索ePA*SEへいつでも解を改善できる性質を加えたA-ePA*SEを提案し、既存のいつでも探索法より効率的であることを示した。
原題: A-ePA*SE: Anytime Edge-Based Parallel A* for Slow Evaluations ／ Hanlan Yang, Shohin Mukherjee, Maxim Likhachev
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
CBAGAN-RRT: サンプリングベース経路計画のための畳み込みブロックアテンションGAN
畳み込みブロックアテンションGANで生成した経路分布をRRTのサンプリングに利用し、初期経路の最適性と収束速度を改善する手法を提案。
原題: CBAGAN-RRT: Convolutional Block Attention Generative Adversarial Network for Sampling-Based Path Planning ／ Abhinav Sagar, Sai Teja Gilukara
日本語で読む → - 論文安全制御ロボティクス
安全クリティカル制御の階層的緩和：矛盾する安全条件の緩和と四足歩行ロボットへの応用
複数の安全制約が矛盾して実行不可能になる問題に対し、制約に優先順位を設けて緩和する階層型CBF-QPを提案し、四足歩行ロボットで検証した。
原題: Hierarchical Relaxation of Safety-critical Controllers: Mitigating Contradictory Safety Conditions with Application to Quadruped Robots ／ Jaemin Lee, Jeeseop Kim, Aaron D. Ames
日本語で読む → - 論文医療ロボットロボティクス
ロボット医療ピエロ（RMC）：デザイン空間モデルの構築
入院児の痛みや不安を和らげる医療ピエロの不足を補うため、ロボット医療ピエロの概念を探り、子ども・青少年・医療ピエロへの調査からデザイン空間モデルを構築した。
原題: A Robotic Medical Clown (RMC): Forming a Design Space Model ／ Ela Liberman-Pincu, Tal Oron-Gilad
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