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 →- 論文歩行ロボティクス
経験転移による俊敏な移動スキルの学習と適応
既存の制御器から経験を転移して強化学習を加速し、脚ロボットの俊敏な跳躍や二足歩行移動、環境適応を実現した。
原題: Learning and Adapting Agile Locomotion Skills by Transferring Experience ／ Laura Smith, J. Chase Kew, Tianyu Li 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
触覚センシングと深層強化学習による細長い円柱物体の器用な把持内操作
触覚フィードバックを用いた深層強化学習とsim-to-real転移により、多指ロボットハンドで細長い棒の姿勢を連続的に制御する把持内操作を実現した。
原題: Dexterous In-Hand Manipulation of Slender Cylindrical Objects through Deep Reinforcement Learning with Tactile Sensing ／ Wenbin Hu, Bidan Huang, Wang Wei Lee 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
フォースマップ：視覚から接触力分布を予測する学習
単一画像から物体間の接触力分布（フォースマップ）を予測する手法を提案し、実画像でもおおよその接触領域を推定できることを示した。予測した力分布を用いて持ち上げ方向を計画し、周囲への擾乱を低減できることを確認した。
原題: Force Map: Learning to Predict Contact Force Distribution from Vision ／ Ryo Hanai, Yukiyasu Domae, Ixchel G. Ramirez-Alpizar 他
日本語で読む → - 論文新規視点合成画像認識
RePAST: 相対姿勢アテンションによるシーン表現トランスフォーマ
Transformerのアテンションにカメラ間の相対姿勢を直接注入することで、基準カメラの選び方に依存しない新規視点合成モデルを提案した。
原題: RePAST: Relative Pose Attention Scene Representation Transformer ／ Aleksandr Safin, Daniel Duckworth, Mehdi S. M. Sajjadi
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
ClusterFusion: UAVクラスタのためのリアルタイム相対測位と高密度再構成
複数のUAVが協調して相対測位を行い、スケールドリフトを抑えながら大規模な高密度点群マップをリアルタイムで再構成・融合するフレームワークを提案した。
原題: ClusterFusion: Real-time Relative Positioning and Dense Reconstruction for UAV Cluster ／ Yifei Dong, Shuhui Bu, Kun Li 他
日本語で読む → - 論文自動運転自然言語
自動運転のコメンタリードライビングに向けたテキスト説明生成
深層学習ベースの車両制御予測に対する自然言語説明を生成するモデルを開発し、品詞予測の統合と特殊トークンペナルティによりBLEUスコアを大幅に改善した。
原題: Textual Explanations for Automated Commentary Driving ／ Marc Alexander Kühn, Daniel Omeiza, Lars Kunze
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
変分模倣学習によるマニピュレータ書道のエンドツーエンド計画
画像と姿勢データを組み合わせた深層模倣学習により、ペン先の回転を含む3次元軌道で日本の書道をロボットアームで自動計画する手法を提案した。
原題: End-to-end Manipulator Calligraphy Planning via Variational Imitation Learning ／ Fangping Xie, Pierre Le Meur, Charith Fernando
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
視覚移動制御のためのニューラルボリュメトリックメモリ
単眼深度カメラを用いた脚式ロボットの不整地移動において、3D世界のSE(3)同変性を考慮した幾何学的メモリを導入し、過去の観測から足元の地形を推定する手法を提案した。
原題: Neural Volumetric Memory for Visual Locomotion Control ／ Ruihan Yang, Ge Yang, Xiaolong Wang
日本語で読む → - 論文位置推定ロボティクス
FM-Loc: 基盤モデルを活用した視覚ベース位置推定の改善
GPT-3とCLIPを組み合わせ、物体検出と部屋ラベル推定からシーン記述子を生成し、訓練なしで環境変化に頑健な画像ベース位置推定を実現した。
原題: FM-Loc: Using Foundation Models for Improved Vision-based Localization ／ Reihaneh Mirjalili, Michael Krawez, Wolfram Burgard
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
TacGNN：視覚なしで触覚によるハンド内操作を学習するブラインドロボット
触覚信号から物体状態を推定するグラフニューラルネットワークTacGNNを提案し、視覚を使わずにロボットハンドがハンド内で物体を操作する強化学習を実現した。
原題: TacGNN:Learning Tactile-based In-hand Manipulation with a Blind Robot ／ Linhan Yang, Bidan Huang, Qingbiao Li 他
日本語で読む → - 論文UAV/強化学習ロボティクス
PyFlyt：強化学習研究のためのUAVシミュレーション環境
Bullet物理エンジンとGymnasium APIを用いたUAV向け強化学習環境PyFlytを提案し、クアッドローターと固定翼の制御タスクでその有効性を示した。
原題: PyFlyt -- UAV Simulation Environments for Reinforcement Learning Research ／ Jun Jet Tai, Jim Wong, Mauro Innocente 他
日本語で読む → - 論文動作観察学習ロボティクス
家庭用サービスロボットへの動作観察学習の応用：三つの常識の定式化
家庭内タスクの動作観察学習において、ラバノーテーション・接触ウェブ・物理的/意味的制約という三つの常識表現を用いてタスクモデルを生成し、ロボットで実行する枠組みを提案した。
原題: Applying Learning-from-observation to household service robots: three common-sense formulation ／ Katsushi Ikeuchi, Jun Takamatsu, Kazuhiro Sasabuchi 他
日本語で読む → - 論文動的物体検出ロボティクス
Dynablox: 複雑環境における多様な動的物体のリアルタイム検出
オンラインマッピングに基づき、センシングや状態推定の限界を考慮して高信頼度の自由空間を推定することで、外観に依存せず多様な動的物体をリアルタイム検出する手法を提案。
原題: Dynablox: Real-time Detection of Diverse Dynamic Objects in Complex Environments ／ Lukas Schmid, Olov Andersson, Aurelio Sulser 他
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
ランダムフォレストを用いたモデル予測制御の残差モデル学習による自動運転
自動運転のモデル予測制御において、線形回帰とランダムフォレストを組み合わせた階層的残差モデルを学習し、予測精度と計算効率を両立させた。
原題: Learning Residual Model of Model Predictive Control via Random Forests for Autonomous Driving ／ Kang Zhao, Jianru Xue, Xiangning Meng 他
日本語で読む → - 論文視覚サーボロボティクス
任意の目標姿勢に対応するハイパーネットワークベースのエンドツーエンド視覚サーボ
ハイパーネットワークを用いて任意の目標姿勢への6自由度視覚サーボを実現する微分可能なニューラルコントローラを提案し、3段階の学習手順で実世界物体への適用を可能にした。
原題: A Hyper-network Based End-to-end Visual Servoing with Arbitrary Desired Poses ／ Hongxiang Yu, Anzhe Chen, Kechun 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
卓上物体再配置における一時バッファ数の最小化：計算複雑性、高速アルゴリズムと応用
卓上で物体を掴み直して並べ替える際に必要な一時置き場（ランニングバッファ）の最小数を依存グラフ上で求める問題を解析し、NP困難性を示すとともに、100個超の物体にも対応できる厳密アルゴリズムを開発した。
原題: Minimizing Running Buffers for Tabletop Object Rearrangement: Complexity, Fast Algorithms, and Applications ／ Kai Gao, Si Wei Feng, Baichuan Huang 他
日本語で読む → - 論文運動模倣ロボティクス
SLoMo: 日常動画から脚式ロボットへの運動模倣フレームワーク
YouTubeなどの日常的な単眼動画から、人間や動物の運動を脚式ロボットに転移する3段階のフレームワークを提案し、四足ロボットの実機とヒューマノイドのシミュレーションで実証した。
原題: SLoMo: A General System for Legged Robot Motion Imitation from Casual Videos ／ John Z. Zhang, Shuo Yang, Gengshan Yang 他
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスロボティクス
環境適応型多脚陸上ロボットのための柔軟モジュール式付属肢の設計
シリコーン製の空気圧駆動2分割柔軟付属肢を開発し、関節と下部の間を加圧することで剛性を確保して推進力を生み出し、空中と水中で移動性能を検証した。
原題: Design of Soft, Modular Appendages for a Bio-inspired Multi-Legged Terrestrial Robot ／ Abu Nayem Md. Asraf Siddiquee, Benjamin Colfer, Yasemin Ozkan-Aydin
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
暗黙表現の事前分布とリーマン幾何学を組み合わせたベイズロボット把持
暗黙表現でシーン依存の事前分布を作り、リーマン多様体上のベイズ推論でノイズの多い環境でも把持姿勢を高精度に推定する手法を提案。
原題: Implicit representation priors meet Riemannian geometry for Bayesian robotic grasping ／ Norman Marlier, Julien Gustin, Olivier Brüls 他
日本語で読む → - 論文人間-ロボット協働ロボティクス
World-Wide Labにおける人間-ロボット協働のための安全のデジタルシャドウ
World Wide Lab上で人間-ロボット協働の安全機能を標準化し、ビヘイビアツリーに統合して安全要件や解決策を交換・再利用できるようにする提案。
原題: Digital Shadows of Safety for Human Robot Collaboration in the World-Wide Lab ／ Mohamed Behery, Gerhard Lakemeyer
日本語で読む → - 論文ヒューマノイド/製造自動化ロボティクス
製造業における知能ヒューマノイドによる労働者不足とスキルギャップへの対応：Tesla Optimusの事例
TeslaのヒューマノイドロボットOptimusを事例に、製造業へのヒューマノイド導入フレームワークを提案し、人間とロボットの協働における安全基準とリーン生産の観点からシミュレーションで自動化効果を検証した。
原題: Intelligent humanoids in manufacturing to address worker shortage and skill gaps: Case of Tesla Optimus ／ Ali Ahmad Malik, Tariq Masood, Alexander Brem
日本語で読む → - 論文UAV検査計画ロボティクス
UAVによる3次元検査計画のためのリcedingホライズン制御
動的・センシング制約下で、直方体状構造物表面の特徴点を検査するUAVの最適軌道を、リcedingホライズン制御と混合整数計画で生成する手法を提案。
原題: UAV-based Receding Horizon Control for 3D Inspection Planning ／ Savvas Papaioannou, Panayiotis Kolios, Theocharis Theocharides 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
GPSセンシングを用いたフィールドナビゲーションのためのMPC政策設計におけるシミュレーションの活用
マルチフィジックスシミュレータChronoと自律研究テストベッドARTを組み合わせ、GPSベースの状態推定とMPC制御則を開発し、シミュレーションから実機への転移（Sim2Real）を実証した。
原題: Using simulation to design an MPC policy for field navigation using GPS sensing ／ Harry Zhang, Stefan Caldararu, Ishaan Mahajan 他
日本語で読む → - 論文深度推定画像認識
単眼画像からの自己教師あり学習に基づく深度推定
単眼RGB画像から深度マップを予測するため、ポーズ推定や効率的サブピクセル畳み込み補間、セマンティックセグメンテーションを組み合わせた自己教師あり学習ベースの深度推定モデルを提案し、カメラ内部パラメータを不要にしつつ天候拡張で汎化性能を高める。
原題: Self-Supervised Learning based Depth Estimation from Monocular Images ／ Mayank Poddar, Akash Mishra, Mohit Kewlani 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
複数タスクキューを均等に処理するための反応的タスク割り当て
ランダムに到着するタスクを複数のキューに分け、待ち時間とキュー長を考慮した入札ベースの割り当てでエージェントに均等に処理させる手法を提案。
原題: Reactive Task Allocation for Balanced Servicing of Multiple Task Queues ／ Niklas Dahlquist, Akshit Saradagi, George Nikolakopoulos
日本語で読む → - 論文マルチエージェント計画ロボティクス
不確実性に適応するマルチエージェント相互作用のためのコンティンジェンシーゲーム
他エージェントの意図が将来不確実に解消される状況を考慮し、ゲーム理論に基づく動作計画手法を提案。自動運転シミュレーションで有効性を示した。
原題: Contingency Games for Multi-Agent Interaction ／ Lasse Peters, Andrea Bajcsy, Chih-Yuan Chiu 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
言語指示に基づく物体配置のための物体中心推論：基盤モデルを用いたアプローチ
基盤モデルを活用し、言語指示に含まれる空間関係を満たす物体配置を物体中心の枠組みで実現する手法を提案。少ない学習パラメータとデータで高い成功率と汎化性能を達成した。
原題: Object-centric Inference for Language Conditioned Placement: A Foundation Model based Approach ／ Zhixuan Xu, Kechun Xu, Yue Wang 他
日本語で読む → - 論文宇宙物体追跡astro-ph.IM
準リアルタイム自律衛星検出と軌道推定
低コストの組み込みデバイス上でCNNによる宇宙物体検出を行い、線形二次推定器で望遠鏡マウントを追従制御する完全自律的な光学追跡手法を提案した。
原題: Quasi Real-Time Autonomous Satellite Detection and Orbit Estimation ／ Jarred Jordan, Daniel Posada, Matthew Gillette 他
日本語で読む → - 論文データセット/地下探査ロボティクス
エアロゾル粒子を含む過酷な地下環境におけるフロンティア探査のためのマルチモーダルデータセット
エアロゾル粒子が存在する過酷な地下環境で収集されたマルチモーダルデータセットを提案し、LiDARオドメトリの比較を通じてその有効性を検証した。
原題: Multimodal Dataset from Harsh Sub-Terranean Environment with Aerosol Particles for Frontier Exploration ／ Alexander Kyuroson, Niklas Dahlquist, Nikolaos Stathoulopoulos 他
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
社会的敵対的交通流による運転ポリシーのゼロショット転移学習
交通流を社会的敵対的ゲームとしてモデル化し、階層的ポリシーとゼロサムゲームで運転ポリシーを学習することで、未知の交通環境へのゼロショット転移性能を高めた研究。
原題: Zero-shot Transfer Learning of Driving Policy via Socially Adversarial Traffic Flow ／ Dongkun Zhang, Jintao Xue, Yuxiang Cui 他
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