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: 2023/4/1 ／ 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・グリッパロボティクス
3Dプリント布のジャミングを利用した掌型可変剛性グリッパ
3Dプリントした布のジャミングで剛性を変えられる掌型の柔軟グリッパを開発し、弱い力で把持しつつ最大17Nの把持力を実現した。
原題: A Palm-Shape Variable-Stiffness Gripper based on 3D-Printed Fabric Jamming ／ Yuchen Zhao, Yifan Wang
日本語で読む → - 論文GNSS/IMU統合ロボティクス
姿勢推定不要なGNSS/IMU統合測位手法
IMUの加速度の大きさとジャイロの角変化のみを使い、3次元姿勢を推定せずにGNSSとIMUを統合する最適化ベースの測位手法を提案した。
原題: Attitude-Estimation-Free GNSS and IMU Integration ／ Taro Suzuki
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
俊敏な視覚ベースドローンの飛行を学ぶ：シミュレーションから現実へ
深層センサーモーターポリシーを学習し、シミュレーションから実世界への転移に成功した手法を提示し、自律ドローンの俊敏性と堅牢性に関する未解決問題を議論する。
原題: Learning Agile, Vision-based Drone Flight: from Simulation to Reality ／ Davide Scaramuzza, Elia Kaufmann
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
自律型水中タンク清掃ローバー
水中環境を自律航行してゴミや食べ残しを回収する水中ローバーを開発し、その設計・試験・可能性を検討した論文。
原題: Underwater Autonomous Tank Cleaning Rover ／ Aditya Sundarajan, Jaideepnath Anand, Kevin Timothy Muller 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
Flipbot: 粗から細への外受容・固有受容探索による連続的な紙めくり学習
紙のような柔軟物体を1枚ずつ把持・めくるタスクに対し、外受容感覚と固有受容感覚を統合し粗から細への探索で最適制御パラメータを自己教師あり学習するFlipbotを提案した。
原題: Flipbot: Learning Continuous Paper Flipping via Coarse-to-Fine Exteroceptive-Proprioceptive Exploration ／ Chao Zhao, Chunli Jiang, Junhao Cai 他
日本語で読む → - 論文V2X画像認識
DeepAccident: V2X自動運転のための事故予測ベンチマーク
現実的なシミュレータで生成した大規模事故シナリオデータセットDeepAccidentを構築し、V2X設定での運動・事故予測タスクとベースラインモデルV2XFormerを提案した。
原題: DeepAccident: A Motion and Accident Prediction Benchmark for V2X Autonomous Driving ／ Tianqi Wang, Sukmin Kim, Wenxuan Ji 他
日本語で読む → - 論文知覚ロボティクス
透明物体のロボット知覚：レビュー
透明物体のロボット知覚に関する研究を網羅的に調査し、セグメンテーション・再構成・姿勢推定の課題と将来方向、データセットの限界、マルチモーダルセンサの利点を議論したレビュー論文。
原題: Robotic Perception of Transparent Objects: A Review ／ Jiaqi Jiang, Guanqun Cao, Jiankang Deng 他
日本語で読む → - 論文自己教師あり学習画像認識
一貫した自己教師あり単眼深度と自己運動のためのポーズ制約
自己教師あり単眼深度推定における時間的なスケール不整合を改善するため、時間的一貫性損失を導入し、深度と自己運動の予測性能を向上させた。
原題: Pose Constraints for Consistent Self-supervised Monocular Depth and Ego-motion ／ Zeeshan Khan Suri
日本語で読む → - 論文人間ロボット協働ロボティクス
高速近接協働におけるロボットの技能レベルとコミュニケーションの影響
人とロボットが近接して高速に協働する卓球ダブルスの実験環境を提案し、ロボットの技能や意図発話がチーム性能・安全・信頼に与える影響をユーザー研究で調べた。
原題: The Effect of Robot Skill Level and Communication in Rapid, Proximate Human-Robot Collaboration ／ Kin Man Lee, Arjun Krishna, Zulfiqar Zaidi 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
2台のドローンによるケーブル吊り下げパイプ輸送における鉛直ケーブル力誤差のセクター境界
2台のクアッドロータでケーブル吊り下げパイプを協調輸送する際、推力不確かさとケーブル力を分離して正確に推定し、力コンセンサス制御で負荷を均等化する手法を提案・検証した。
原題: Sector Bounds for Vertical Cable Force Error in Cable-Suspended Load Transportation System ／ Lidan Xu, Hao Lu, JianLiang Wang 他
日本語で読む → - 論文自動運転機械学習
Transformerベース自動運転モデルと展開指向の圧縮：サーベイ
自動運転向けTransformerモデルをタスク・センサ構成・アーキテクチャで整理し、車載展開のための量子化・枝刈り・蒸留・低ランク近似・効率的注意などの圧縮・高速化手法を安全性とハードウェアの観点から展望したサーベイ。
原題: Transformer-Based Autonomous Driving Models and Deployment-Oriented Compression: A Survey ／ Juan Zhong, Yuhang Shi, Zukang Xu 他
日本語で読む → - 論文制御最適化制御
信号時相論理と凸凹計画の融合：STL仕様のための構造活用型SQPアルゴリズム
信号時相論理（STL）仕様を満たす制御問題に対し、ロバスト性関数を凸関数の差（DC）計画に分解し、選言部分のみを近似する逐次二次計画法（SQP）を提案。従来法より局所解に陥りにくく、ロバスト性と計算時間で優れることを示した。
原題: Signal Temporal Logic Meets Convex-Concave Programming: A Structure-Exploiting SQP Algorithm for STL Specifications ／ Yoshinari Takayama, Kazumune Hashimoto, Toshiyuki Ohtsuka
日本語で読む → - 論文人物追跡ロボティクス
地下環境の悪照明条件下におけるイベントカメラとLiDARを用いた人物追跡
LiDARとイベントカメラを融合し、暗闇や強光下でも反射マーカーを検出して人物をリアルタイム追跡するNMPCベースの手法を提案し、鉱山で実証した。
原題: Event Camera and LiDAR based Human Tracking for Adverse Lighting Conditions in Subterranean Environments ／ Mario A. V. Saucedo, Akash Patel, Rucha Sawlekar 他
日本語で読む → - 論文ベンチマーク/道路検査画像認識
UDTIRI: オンラインオープンソース知能道路検査ベンチマークスイート
都市デジタルツイン向けに、道路のポットホール検出タスクを対象としたオンラインオープンソースベンチマークを構築し、1000枚の注釈付き画像で最先端の物体検出・セグメンテーション手法を評価した。
原題: UDTIRI: An Online Open-Source Intelligent Road Inspection Benchmark Suite ／ Sicen Guo, Jiahang Li, Yi Feng 他
日本語で読む → - 論文LiDARオドメトリロボティクス
AdaLIO: 退化した屋内環境におけるロバスト適応型LiDAR慣性オドメトリ
狭い廊下や螺旋階段などの閉鎖環境でLiDARオドメトリが発散する問題に対し、環境に応じてパラメータを適応的に変更する手法を提案し、公開データセットで有効性を示した。
原題: AdaLIO: Robust Adaptive LiDAR-Inertial Odometry in Degenerate Indoor Environments ／ Hyungtae Lim, Daebeom Kim, Beomsoo Kim 他
日本語で読む → - 論文交通危険度評価ロボティクス
逆普遍交通品質：混雑都市交通シーンにおける危険度指標
都市交通の混雑シーンにおいて、特定の敵対車両や車両配置に依存せずに危険度を評価する指標「逆普遍交通品質」を提案し、既存の危険度指標と比較評価した。
原題: Inverse Universal Traffic Quality -- a Criticality Metric for Crowded Urban Traffic Scenes ／ Barbara Schütt, Maximilian Zipfl, J. Marius Zöllner 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
GUTS: 不確実性を考慮した汎用トンプソンサンプリングによるマルチエージェント能動探索
未知環境での災害捜索を効率化するため、センシングの不確実性や遮蔽物、異種ロボットチームを考慮したトンプソンサンプリングベースの能動探索アルゴリズムを提案し、シミュレーションと実環境で有効性を示した。
原題: GUTS: Generalized Uncertainty-Aware Thompson Sampling for Multi-Agent Active Search ／ Nikhil Angad Bakshi, Tejus Gupta, Ramina Ghods 他
日本語で読む → - 論文3D物体検出画像認識
一度検出すれば見失わない：オフラインLiDAR 3D物体検出における人間超え性能
人間のアノテータがトラック単位で物体を注釈する点に着想を得て、双方向トラッキングとトラック中心学習を組み合わせたオフラインLiDAR 3D物体検出器CTRLを提案し、Waymo Open Datasetで人間の注釈精度と従来SOTAを上回った。
原題: Once Detected, Never Lost: Surpassing Human Performance in Offline LiDAR based 3D Object Detection ／ Lue Fan, Yuxue Yang, Yiming Mao 他
日本語で読む → - 論文ロボット遊泳/低レイノルズロボティクス
低レイノルズ環境における多鞭毛ロボットの運動に対する鞭毛剛性の影響
4本の柔軟な多節鞭毛を1つのDCモーターで駆動する自律遊泳ロボットを開発し、ケーブル駆動で鞭毛の剛性を変化させて、回復期に柔らかく・推進期に硬くすると遊泳性能が向上することを実験的に示した。
原題: The Effect of Flagella Stiffness on the Locomotion of a Multi-Flagellated Robot at Low Reynolds Environment ／ Nnamdi Chikere, Yasemin Ozkan-Aydin
日本語で読む → - 論文自動運転テストロボティクス
自動運転車テストのためのシナリオ生成手法1001通り：サーベイ
自動運転システムの検証・妥当性確認で使われるシナリオ生成手法を体系的に分類し、各手法の入力・出力の違いや抽象度の差を整理したサーベイ論文。
原題: 1001 Ways of Scenario Generation for Testing of Self-driving Cars: A Survey ／ Barbara Schütt, Joshua Ransiek, Thilo Braun 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
L3MVN：大規模言語モデルを活用した視覚的目標ナビゲーション
大規模言語モデルの常識知識を利用し、未知環境で物体を探してナビゲートするフレームワークを提案。ゼロショットとフィードフォワードの2手法で既存手法を上回る成功率と汎化性能を示した。
原題: L3MVN: Leveraging Large Language Models for Visual Target Navigation ／ Bangguo Yu, Hamidreza Kasaei, Ming Cao
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
トワイライトSLAM：低照度環境でのナビゲーション
低照度画像強調アルゴリズムとSLAMフレームワークを組み合わせ、暗所での位置推定精度が向上するかを評価した研究。
原題: Twilight SLAM: Navigating Low-Light Environments ／ Surya Pratap Singh, Billy Mazotti, Dhyey Manish Rajani 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
非凸物体のGPUシミュレーションを効率化する局所クロップ衝突ネットワーク
非凸物体の衝突検出をデータ駆動型で行い、局所的な形状パターンを学習することでGPUシミュレータの効率を5〜10倍向上させた研究。
原題: Local object crop collision network for efficient simulation of non-convex objects in GPU-based simulators ／ Dongwon Son, Beomjoon Kim
日本語で読む → - 論文運動計画ロボティクス
エネルギー最適なクアッドロータ運動計画のための最適化手法の比較
クアッドロータの運動計画において、4つの非線形軌道最適化ソルバ（KOMO、SCvx付き直接コロケーション、CasADi付き直接コロケーション、Crocoddyl）を、幾何学的に複雑な問題と高ダイナミクスを要する問題でベンチマークし、性能を比較した。
原題: Comparison of Optimization-Based Methods for Energy-Optimal Quadrotor Motion Planning ／ Welf Rehberg, Joaquim Ortiz-Haro, Marc Toussaint 他
日本語で読む → - 論文VLA画像認識
ETPNav: 連続環境における視覚言語ナビゲーションのための進化的トポロジカルプランニング
連続環境での視覚言語ナビゲーション(VLN-CE)向けに、オンラインでトポロジカルマップを構築し、高レベル計画と障害物回避制御を組み合わせたフレームワークETPNavを提案。R2R-CEとRxR-CEで大幅な性能向上を達成。
原題: ETPNav: Evolving Topological Planning for Vision-Language Navigation in Continuous Environments ／ Dong An, Hanqing Wang, Wenguan Wang 他
日本語で読む → - 論文3D生成画像認識
GINA-3D: 実世界データから暗黙的ニューラルアセットを生成する学習
カメラとLiDARの実走行データから、多様な車両や歩行者のリアルな3D暗黙的ニューラルアセットを生成するモデルGINA-3Dを提案。
原題: GINA-3D: Learning to Generate Implicit Neural Assets in the Wild ／ Bokui Shen, Xinchen Yan, Charles R. Qi 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
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 → - 論文自動運転/行動計画ロボティクス
交通規則遵守を考慮した自動運転車の統合行動計画と運動制御
交通信号や車線標示などの交通規則をポテンシャル関数で表現し、モデル予測制御に組み込むことで、行動計画と運動制御を統合した解釈可能な都市自動運転手法を提案した。CARLAでのシミュレーションでリアルタイム性と汎用性を示した。
原題: Integrated Behavior Planning and Motion Control for Autonomous Vehicles with Traffic Rules Compliance ／ Haichao Liu, Kai Chen, Yulin Li 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
視覚的目標ナビゲーションのためのフロンティア意味探索
未知環境で目的物体を探す視覚的目標ナビゲーションにおいて、意味地図とフロンティア地図を組み合わせ、深層強化学習でフロンティアを長期目標として選ぶ方策を学習する手法を提案した。
原題: Frontier Semantic Exploration for Visual Target Navigation ／ Bangguo Yu, Hamidreza Kasaei, Ming Cao
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