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 → - 論文敵対的攻撃ロボティクス
飛行する敵対的パッチ：深層学習ベースの自律マルチロータの挙動操作
別の飛行ロボットに敵対的パッチを搭載して被害マルチロータの視野内に配置し、その深層学習モデルの予測を操作する攻撃手法を提案・検証した。
原題: Flying Adversarial Patches: Manipulating the Behavior of Deep Learning-based Autonomous Multirotors ／ Pia Hanfeld, Marina M. -C. Höhne, Michael Bussmann 他
日本語で読む → - 論文人間機械協働HCI
産業作業における人とコボットの協働が認知負荷と使いやすさに与える影響：探索的実験
組立作業で人と協働ロボットが協力する実験を行い、認知負荷や作業時間、ジェスチャー数、エラー数への影響を調べた。協働により主観的認知負荷は増えず、エラーや動作は減ったが、完了時間は長くなった。
原題: The Impacts of Human-Cobot Collaboration on Perceived Cognitive Load and Usability during an Industrial Task: An Exploratory Experiment ／ Étienne Fournier, Dorilys Kilgus, Aurélie Landry 他
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 → - 論文位置認識画像認識
360度視覚位置認識のためのBEV表現の活用
360度視覚位置認識においてBird's Eye View表現を特徴抽出・集約・LiDAR融合に用いるネットワークを提案し、回転不変な集約とセンサ融合で従来法を上回る性能を示した。
原題: Leveraging BEV Representation for 360-degree Visual Place Recognition ／ Xuecheng Xu, Yanmei Jiao, Sha Lu 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 → - 論文制御理論math.OC
リー群上の機械システムに対する幾何学的スライディングモード制御
リー群を配置空間とする機械システムの軌道追従問題に対し、従来のスライディングモード制御を幾何学的に拡張した制御則を提案し、SO(3)やS3上の姿勢追従で有効性を示した。
原題: Geometric sliding mode control of mechanical systems on Lie groups ／ Eduardo Espindola, Yu Tang
日本語で読む → - 論文自動運転/階層制御ロボティクス
マルチ抽象化ニューラルコントローラ：対話型運転のための効率的な階層制御アーキテクチャ
画像入力から離散的な行動計画を生成し、動的運動プリミティブのパラメータを制御する微分可能な階層型制御アーキテクチャを提案。実世界の運転データで行動クローニングを行い、説明性・サンプル効率・人間らしさが向上することを示した。
原題: Multi-Abstractive Neural Controller: An Efficient Hierarchical Control Architecture for Interactive Driving ／ Xiao Li, Igor Gilitschenski, Guy Rosman 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
実演学習を用いた接触最適化：長期的な非把持平面マニピュレーションへの応用
人間の実演を軌道最適化に組み込むことで、接触点や接触モードの選択を含む非凸・ハイブリッドな接触最適化問題を効率的に解き、少ない実演データでロバストに汎化できる手法を提案した。
原題: Contact Optimization with Learning from Demonstration: Application in Long-term Non-prehensile Planar Manipulation ／ Teng Xue, Sylvain Calinon
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
LLM-BRAIn：大規模言語モデルによるロボット行動ツリーの高速自動生成
Alpaca 7Bをファインチューニングし、オペレータのテキスト指示からロボットの行動ツリーをオンボードで生成する手法を提案。生成された行動ツリーは人間作成のものと区別が難しいほど自然で、未学習の指示にも対応できる。
原題: LLM-BRAIn: AI-driven Fast Generation of Robot Behaviour Tree based on Large Language Model ／ Artem Lykov, Dzmitry Tsetserukou
日本語で読む → - 論文インスタンスセグメンテーション画像認識
把持を利用した自己教師ありインスタンスセグメンテーション
ロボットの把持前後の画像から把持物体を切り出し、その切り貼りで学習データを自動生成することで、人手アノテーションなしに高精度なインスタンスセグメンテーションを実現した。
原題: Self-Supervised Instance Segmentation by Grasping ／ YuXuan Liu, Xi Chen, Pieter Abbeel
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 → - 論文医用画像レジストレーションeess.IV
骨格グラフに基づく超音波-CT非剛体レジストレーション
皮下骨表面の特徴を用いた骨格グラフベースの非剛体レジストレーションを提案し、患者間変動への適応を改善した。
原題: Skeleton Graph-based Ultrasound-CT Non-rigid Registration ／ Zhongliang Jiang, Xuesong Li, Chenyu Zhang 他
日本語で読む → - 論文人間-ロボットインタラクションロボティクス
近接人間-ロボットインタラクションのための高速予測動作計画
人間の軌道を確率的に予測し、タスクと人間中心のコスト関数を同時最適化するNMPCベースのリアルタイム動作計画フレームワークを提案。平均318msで軌道を計算し、近接作業での効率と適応性を両立。
原題: Fast Anticipatory Motion Planning for Close-Proximity Human-Robot Interaction ／ Sam Scheele, Pierce Howell, Harish Ravichandar
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
MARC: 建設作業における強化学習を強化するマルチエージェントロボット制御フレームワーク
建設現場での複数ロボット協調作業に向け、PPOをマルチエージェント化した制御フレームワークを提案し、4種類の協調タスクで衝突回避を伴う協調行動の学習に成功した。
原題: MARC: A multi-agent robots control framework for enhancing reinforcement learning in construction tasks ／ Kangkang Duan, Christine Wun Ki Suen, Zhengbo Zou
日本語で読む → - 論文3D点群セグメンテーション画像認識
GrowSP: 3D点群の教師なしセマンティックセグメンテーション
人間のラベルや事前学習モデルを使わず、スーパーポイントを段階的に成長させて3D点群の意味的分割を実現する初の完全教師なし手法を提案。
原題: GrowSP: Unsupervised Semantic Segmentation of 3D Point Clouds ／ Zihui Zhang, Bo Yang, Bing Wang 他
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 → - 論文協調知覚ロボティクス
協調知覚のための選択的通信によるエンドツーエンド自動運転
自動運転車の視界が遮られる状況で、車車間通信による協調知覚の通信帯域を抑えるため、マルチエージェント経路探索に着想を得た選択的通信アルゴリズムを提案し、ランダム選択より高い成功率を達成した。
原題: Selective Communication for Cooperative Perception in End-to-End Autonomous Driving ／ Hsu-kuang Chiu, Stephen F. Smith
日本語で読む → - 論文協調知覚ロボティクス
SEIP: インフラベース協調知覚のシミュレーションによる設計と評価
路側センサの配置・高さ・構成を整数計画問題として最適化するヒューリスティックアルゴリズムと、都市運転シミュレータ連携の評価ツールを提案し、LiDAR配置の費用対効果を検証した。
原題: SEIP: Simulation-based Design and Evaluation of Infrastructure-based Collective Perception ／ Ao Qu, Xuhuan Huang, Dajiang Suo
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VLA画像認識
手術支援ロボットにおける視覚質問局所回答：ゲート付き視覚言語埋め込みを用いたTransformer
手術動画に対する質問応答で、答えの予測と同時に該当する手術領域を局所化するSurgical-VQLAを提案し、ゲート付き視覚言語埋め込みとLViTで異種モダリティを融合した。
原題: Surgical-VQLA: Transformer with Gated Vision-Language Embedding for Visual Question Localized-Answering in Robotic Surgery ／ Long Bai, Mobarakol Islam, Lalithkumar Seenivasan 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
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