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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: 2023/4/11 ／ 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 →- 論文階層強化学習機械学習
階層グラフ強化学習
強化学習において、階層的な方策とピラミッド型メッセージパッシングを組み合わせ、グラフベースのモジュール方策の情報ボトルネックを解消するFGRLを提案。グラフクラスタリングとMuJoCo移動タスクで有効性を示した。
原題: Feudal Graph Reinforcement Learning ／ Tommaso Marzi, Arshjot Khehra, Andrea Cini 他
日本語で読む → - 論文歩行画像認識
Trace and Pace: 誘導拡散による制御可能な歩行者アニメーション
誘導拡散モデルで歩行者の軌道を生成し、物理ベースのヒューマノイド制御と組み合わせて、目標地点や速度、群集を考慮した全身アニメーションを実現した研究。
原題: Trace and Pace: Controllable Pedestrian Animation via Guided Trajectory Diffusion ／ Davis Rempe, Zhengyi Luo, Xue Bin Peng 他
日本語で読む → - 論文動作生成画像認識
自己回帰拡散モデルによる制御可能な動作生成と再構成
他のモダリティの制御コンテキストに条件付けられた自己回帰拡散モデルMoDiffを提案し、多様な動作生成と不完全な姿勢の再構成を実現した。
原題: Controllable Motion Synthesis and Reconstruction with Autoregressive Diffusion Models ／ Wenjie Yin, Ruibo Tu, Hang Yin 他
日本語で読む → - 論文自動運転計画ロボティクス
PaaS: CARLAリーダーボードにおける反応的運転のための計画サービス
自動運転シミュレーションCARLAにおいて、Frenet座標系でヒューリスティックなコスト関数を用いて安全で快適な局所軌道計画を生成するモジュールを提案し、国際リーダーボードで3位の成績を得た。
原題: PaaS: Planning as a Service for reactive driving in CARLA Leaderboard ／ Nhat Hao Truong, Huu Thien Mai, Tuan Anh Tran 他
日本語で読む → - 論文BEV知覚/堅牢性画像認識
RoboBEV: 劣化条件下での堅牢なBird's Eye View知覚に向けて
カメラベースのBird's Eye View (BEV) 知覚モデルの堅牢性を評価するため、8種類の劣化(明るさ・暗さ・霧・雪・モーションブラー・色量子化・カメラクラッシュ・フレームロスト)を含むベンチマークRoboBEVを提案し、様々なBEVモデルの分布外性能を分析した。
原題: RoboBEV: Towards Robust Bird's Eye View Perception under Corruptions ／ Shaoyuan Xie, Lingdong Kong, Wenwei Zhang 他
日本語で読む → - 論文医療ロボティクスロボティクス
二平面画像フィードバック下における操作可能カテーテルのモデルベース姿勢推定
二平面の画像フィードバックからカテーテルの曲げ平面を推定する手法を提案し、位置ベースと速度ベースの運動学を比較して、位置ベースがノイズに強く30度未満の誤差で推定できることを示した。
原題: Model-Based Pose Estimation of Steerable Catheters under Bi-Plane Image Feedback ／ Jared Lawson, Rohan Chitale, Nabil Simaan
日本語で読む → - 論文教育ロボティクスロボティクス
RoboREIT: 要件抽出インタビュー訓練のための指導的フィードバック機能を備えた対話型ロボットチューター
要件抽出インタビューの訓練を支援するヒューマノイドロボットチューターを提案し、探索的ユーザー研究で有効性と改善点を明らかにした。
原題: RoboREIT: an Interactive Robotic Tutor with Instructive Feedback Component for Requirements Elicitation Interview Training ／ Binnur Görer, Fatma Başak Aydemir
日本語で読む → - 論文マルチモーダル注意検出ロボティクス
人間とロボットの協働における作業者注意低下の検出：アイトラッキングとマルチモーダルセンシングによる研究
産業現場での人間とロボットの協働に向け、アイトラッキングやカメラ、音響などのマルチモーダルデータから作業者の注意低下を検出するパイプラインを提案し、実環境での組立作業データセットを構築して既存手法を評価した。
原題: Detecting Worker Attention Lapses in Human-Robot Interaction: An Eye Tracking and Multimodal Sensing Study ／ Zhuangzhuang Dai, Jinha Park, Aleksandra Kaszowska 他
日本語で読む → - 論文視聴覚ナビゲーションロボティクス
汎化可能な視聴覚ナビゲーションのための意味非依存・空間認識表現の学習
未聴の音カテゴリや未知の地図への汎化を目指し、意味に依存せず空間を認識する視聴覚表現を補助タスクで学習するプラグアンドプレイ手法を提案。
原題: Learning Semantic-Agnostic and Spatial-Aware Representation for Generalizable Visual-Audio Navigation ／ Hongcheng Wang, Yuxuan Wang, Fangwei Zhong 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
ロボット学習のための言語・行動・状態の対照的事前学習
言語・行動・状態を共有埋め込み空間で結びつけるCLASPを提案し、ゼロショット検索やキャプション生成、言語条件付き強化学習の事前学習で有効性を示した。
原題: Contrastive Language, Action, and State Pre-training for Robot Learning ／ Krishan Rana, Andrew Melnik, Niko Sünderhauf
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
ROS上の深層強化学習による無人水上艇群の制御と協調
ROSとGazebo上で、MA-DDPGを用いて複数の無人水上艇を協調制御し、動的な水上環境での目標追跡を実現する手法を提案した論文。
原題: Control and Coordination of a SWARM of Unmanned Surface Vehicles using Deep Reinforcement Learning in ROS ／ Shrudhi R S, Sreyash Mohanty, Susan Elias
日本語で読む → - 論文群制御制御
制約付き定速一輪車マルチエージェントシステムの分散カバレッジ制御
定速一輪車ロボット群の分散カバレッジ制御において、状態・入力制約を満たしつつ最適配置へ収束させる新しい制御則を提案し、シミュレーションと実機実験で有効性を示した。
原題: Distributed Coverage Control of Constrained Constant-Speed Unicycle Multi-Agent Systems ／ Qingchen Liu, Zengjie Zhang, Nhan Khanh Le 他
日本語で読む → - 論文自動運転安全性ロボティクス
自動運転システムのSOTIF検証における定量化について
ISO 21448規格を批判的に分析し、自動運転システムの意図された機能の安全性（SOTIF）を定量的な受入基準で検証するための一貫した用語とリスク分解の枠組みを提案した論文。
原題: On Quantification for SOTIF Validation of Automated Driving Systems ／ Lina Putze, Lukas Westhofen, Tjark Koopmann 他
日本語で読む → - 論文飛行制御制御
パラメータドリフトを抑制する適応型オートパイロットの飛行実験
マルチコプタの適応オートパイロットに静的非線形性を導入し、適応パラメータのドリフトによる不安定性を抑えつつ固定ゲイン制御を継続的に改善できることをシミュレーションと実機飛行で示した。
原題: Experimental Flight Testing of an Adaptive Autopilot with Parameter Drift Mitigation ／ Yin Yong Chee, Parham Oveissi, Siyuan Shao 他
日本語で読む → - 論文モーションキャプチャロボティクス
実産業タスクと伝統工芸のモーションキャプチャベンチマーク：人間の動作分析に向けて
産業作業者や熟練工の実環境での動作を慣性式モーションキャプチャで記録した7つのデータセットを公開し、人間の動作モデリング・分析・生成研究のためのベンチマークを提供する。
原題: Motion Capture Benchmark of Real Industrial Tasks and Traditional Crafts for Human Movement Analysis ／ Brenda Elizabeth Olivas-Padilla, Alina Glushkova, Sotiris Manitsaris
日本語で読む → - 論文点群予測画像認識
PCPNet: 点群予測のための効率的で意味論を強化したTransformerネットワーク
過去のLiDAR点群列から将来の点群を予測する自己教師ありTransformerネットワークを提案し、意味論的補助訓練で予測の意味的類似性も高めた。
原題: PCPNet: An Efficient and Semantic-Enhanced Transformer Network for Point Cloud Prediction ／ Zhen Luo, Junyi Ma, Zijie Zhou 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
CabiNet: 手続き的シーン生成による物体再配置のためのニューラル衝突検出のスケーリング
65万以上の雑然としたシーンを手続き的に生成し、単視点深度から物体とシーンの点群を入力してSE(3)姿勢の衝突を予測するCabiNetを学習。MPPIプランナと組み合わせて再配置を実現し、シミュレーションのみの学習で実世界に転移できることを示した。
原題: CabiNet: Scaling Neural Collision Detection for Object Rearrangement with Procedural Scene Generation ／ Adithyavairavan Murali, Arsalan Mousavian, Clemens Eppner 他
日本語で読む → - 論文動作計画ロボティクス
LQR-CBF-RRT*: 安全で最適な動作計画
制御バリア関数とLQRを組み合わせ、安全性と最適性を両立させたサンプリングベース動作計画アルゴリズムを提案し、計算効率を改善した。
原題: LQR-CBF-RRT*: Safe and Optimal Motion Planning ／ Guang Yang, Mingyu Cai, Ahmad Ahmad 他
日本語で読む → - 論文ソフト外骨格ロボティクス
ケーブル駆動型上腕ソフト外骨格の適応重力補償制御
人間の腕の質量や長さ、荷物の重さを事前に知らなくてもオンラインで推定し、肘関節の重力を補償して持ち上げ動作を支援するケーブル駆動ソフト外骨格の制御手法を提案した。
原題: Adaptive Gravity Compensation Control of a Cable-Driven Upper-Arm Soft Exosuit ／ Joyjit Mukherjee, Ankit Chatterjee, Shreeshan Jena 他
日本語で読む → - 論文認知アーキテクチャロボティクス
日常活動におけるロボットマニピュレーションのためのCRAM認知アーキテクチャ
日常的なマニピュレーションタスクを遂行するためのハイブリッドなロボット認知アーキテクチャCRAMを提案し、キッチン環境での実証を行った論文。
原題: The CRAM Cognitive Architecture for Robot Manipulation in Everyday Activities ／ Michael Beetz, Gayane Kazhoyan, David Vernon
日本語で読む → - 論文点群位置合わせロボティクス
ベイズ最適化に基づくICPの初期位置推定
ベイズ最適化を用いてICPの初期変換を効率的に探索する手法を提案し、従来法より少ない計算時間で高精度な位置合わせを実現した。
原題: BO-ICP: Initialization of Iterative Closest Point Based on Bayesian Optimization ／ Harel Biggie, Andrew Beathard, Christoffer Heckman
日本語で読む → - 論文UAVロボティクス
飛躍するドローン：UAVの現在と未来の可能性を探る
UAV（ドローン）の歴史と発展を振り返り、空撮・測量・農業・インフラ点検・災害対応・軍事など幅広い応用分野と、今後の技術進歩や社会への影響（プライバシー・安全・雇用・環境）を概観したレビュー論文。
原題: Drones on the Rise: Exploring the Current and Future Potential of UAVs ／ S. M. Riazul Islam
日本語で読む → - 論文動画予測画像認識
制御中心の動画予測ベンチマーク
ロボット操作の計画における動画予測モデルの性能を評価するため、11タスクカテゴリ・310インスタンスを含む制御ベンチマークVP²を提案し、既存の知覚指標が下流タスクの成功を正確に予測できないことを示した。
原題: A Control-Centric Benchmark for Video Prediction ／ Stephen Tian, Chelsea Finn, Jiajun Wu
日本語で読む → - 論文ロボット手術ロボティクス
焦点を外す：ロボットレーザー手術における有効性
レーザー手術において、ロボットでレーザーの焦点を制御することで組織温度を調節する手法を提案し、非線形制御理論を用いて組織の事前知識なしに動作する温度制御器を開発、生体外実験で評価した。
原題: Losing Focus: Can It Be Useful in Robotic Laser Surgery? ／ Nicholas Pacheco, Yash Garje, Aakash Rohra 他
日本語で読む → - 論文模倣学習機械学習
スコアベース拡散方策による目標条件付き模倣学習
スコアベース拡散モデルを方策として用い、報酬なしの大規模データから目標指定可能な汎用方策を学習するBESOを提案。3ステップの高速サンプリングで多様な目標条件付き行動を生成できる。
原題: Goal-Conditioned Imitation Learning using Score-based Diffusion Policies ／ Moritz Reuss, Maximilian Li, Xiaogang Jia 他
日本語で読む → - 論文行動認識ロボティクス
ATTACHデータセット：人間の行動理解のための両手組み立て作業の注釈付きデータセット
協働ロボットが人間の組み立て作業を理解するための、両手の細かい動作を別々に注釈付けした大規模データセットを構築し、行動認識・検出のベースラインを評価した。
原題: ATTACH Dataset: Annotated Two-Handed Assembly Actions for Human Action Understanding ／ Dustin Aganian, Benedict Stephan, Markus Eisenbach 他
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスロボティクス
タコ腕に学ぶ筋肉性静水圧器官のトポロジー・動力学・制御
医療画像と生体データから約200の筋群からなるタコ腕モデルを構築し、トポロジー量の保存・輸送・変換として3次元運動を説明、吸盤の位置合わせを要する物体操作まで実現した。
原題: Topology, dynamics, and control of an octopus-analog muscular hydrostat ／ Arman Tekinalp, Noel Naughton, Seung-Hyun Kim 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
オークションによるタスク割当とビヘイビアツリーを用いた反応型マルチエージェント協調
市場型オークションでタスクを割り当て、ビヘイビアツリーで各エージェントの行動を管理することで、動的に到着する多段階タスクに反応的に対応できるマルチエージェント協調アーキテクチャを提案した。
原題: Reactive Multi-agent Coordination using Auction-based Task Allocation and Behavior Trees ／ Niklas Dahlquist, Björn Lindqvist, Akshit Saradagi 他
日本語で読む → - 論文移動マニピュレーションロボティクス
適応的スキル調整によるロボット移動マニピュレーション
視覚運動スキルのライブラリと調整ポリシー、補正ポリシーを組み合わせ、シミュレーションで訓練した移動マニピュレーションを実世界のSpotロボットにゼロショットで適用し、長期的なタスクを高成功率で達成した。
原題: ASC: Adaptive Skill Coordination for Robotic Mobile Manipulation ／ Naoki Yokoyama, Alex Clegg, Joanne Truong 他
日本語で読む → - 論文軌道計画ロボティクス
3次元レーストラックにおけるオンライン時間最適軌道計画
3次元トラック形状や速度制限を考慮し、車両状態から時間最適な軌道をオンラインで生成する手法を提案。オフラインのレーシングラインと同等のラップタイムを再現し、追い抜き時などにも対応可能。
原題: Online Time-Optimal Trajectory Planning on Three-Dimensional Race Tracks ／ Matthias Rowold, Levent Ögretmen, Ulf Kasolowsky 他
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