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 → - 論文群制御cs.MA
自律移動アクセス応用におけるUAV群制御のための協調マルチエージェント強化学習
複数のUAVを協調制御するため、集中訓練・分散実行型のマルチエージェント深層強化学習手法を提案し、移動アクセス応用におけるQoSを最大化する。
原題: Coordinated Multi-Agent Reinforcement Learning for Unmanned Aerial Vehicle Swarms in Autonomous Mobile Access Applications ／ Chanyoung Park, Haemin Lee, Won Joon Yun 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 → - 論文群制御cs.MA
エージェント損失に適応するマルチエージェント巡回アルゴリズム
ボロノイ分割を利用し、最小限の通信でエージェントの損失に適応できる巡回アルゴリズムを提案し、性能保証を提供するとともに、ROS2を用いた実機・シミュレーションで有効性を示した。
原題: Attrition-Aware Adaptation for Multi-Agent Patrolling ／ Anthony Goeckner, Xinliang Li, Ermin Wei 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 → - 論文水中SLAM画像認識
資源制約下のAUVによる水中環境のリアルタイム高密度3Dマッピング
水中AUV上で、ロバストなVIO手法SVIn2とリアルタイム3D再構成パイプラインを組み合わせ、単一CPUで高フレームレートの高密度3Dマッピングを実現した。
原題: Real-Time Dense 3D Mapping of Underwater Environments ／ Weihan Wang, Bharat Joshi, Nathaniel Burgdorfer 他
日本語で読む → - 論文人間-ロボット協調ロボティクス
視覚ベースの人間-ロボット協調における動的動作計画と実行のためのNMPC-ECBFフレームワーク
視覚情報を用いた人間-ロボット協調において、非線形モデル予測制御(NMPC)と指数制御バリア関数(ECBF)を組み合わせ、安全かつリアルタイムな動作計画・実行を実現するフレームワークを提案した。
原題: An NMPC-ECBF Framework for Dynamic Motion Planning and Execution in vision-based Human-Robot Collaboration ／ Dianhao Zhang, Mien Van, Pantelis Sopasakis 他
日本語で読む → - 論文SLAM画像認識
物体レベルの空間配置と意味的一貫性に基づくループ閉じ込み検出
3Dシーングラフの物体間の空間配置と意味的一貫性を利用して、大きな視点変化に頑健なループ閉じ込み検出法を提案した。
原題: Loop Closure Detection Based on Object-level Spatial Layout and Semantic Consistency ／ Xingwu Ji, Peilin Liu, Haochen Niu 他
日本語で読む → - 論文自動運転セキュリティロボティクス
自動運転システムの物体追跡に対する確率的MPCに基づく攻撃
自動運転車の物体追跡システムに対し、センサ出力を確率的モデル予測制御で摂動させて危険な状況に導く攻撃手法を提案し、適応クルーズコントロールで衝突を含む攻撃成功をシミュレーションで示した。
原題: Stochastic MPC Based Attacks on Object Tracking in Autonomous Driving Systems ／ Sourav Sinha, Mazen Farhood
日本語で読む → - 論文捜索救助モデリングcs.OH
ヘリコプターによる海上捜索救助の有効掃引幅をVDMでモデル化
海上でのヘリコプター捜索における有効掃引幅をVDMでモデル化し、ドローンへの予測を目指したが、公開表との差異から抽象度の見直しが必要と判明した。
原題: Modelling Maritime SAR Effective Sweep Widths for Helicopters in VDM ／ Alexander Sulaiman, Ken Pierce
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
人間同士の受け渡し動作のマルチモーダルデータセットとロボットへの設計示唆
13組26名の人間同士の受け渡し動作を計測し、8672件の動作・力データセットを構築して物体重量や視覚入力の影響を分析し、ロボットの把持解放戦略に応用した。
原題: A Multimodal Data Set of Human Handovers with Design Implications for Human-Robot Handovers ／ Parag Khanna, Mårten Björkman, Christian Smith
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
改良DARPアルゴリズムに基づくマルチロボット被覆経路計画
A*ベースの改良DARPでタスクを割り当て、Up-FirstベースのSTCで領域を完全被覆するマルチロボット経路計画手法を提案し、従来のDARPより高効率・高被覆率を実現した。
原題: A Multi-robot Coverage Path Planning Algorithm Based on Improved DARP Algorithm ／ Yufan Huang, Man Li, Tao Zhao
日本語で読む → - 論文sim2real機械学習
自動運転に向けた効果的なSim2Real転移を実現するプラットフォーム非依存の深層強化学習フレームワーク
プラットフォーム依存の知覚モジュールでタスク関連情報を抽出し、車線追従・追い越しエージェントをシミュレーションで訓練することで、異なるシミュレーション環境や実世界への転移を容易にするDRLフレームワークを提案した。
原題: A Platform-Agnostic Deep Reinforcement Learning Framework for Effective Sim2Real Transfer towards Autonomous Driving ／ Dianzhao Li, Ostap Okhrin
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクス/強化学習ロボティクス
Tracker: 薄型マッキベン筋を装着した人間の指の追従制御のためのモデルベース強化学習
薄型マッキベン筋を装着した人間の指の関節を目標軌道に追従させるため、DreamerV2を拡張したモデルベース強化学習手法Trackerを提案し、PIDより約81%小さい誤差を達成した。
原題: Tracker: Model-based Reinforcement Learning for Tracking Control of Human Finger Attached with Thin McKibben Muscles ／ Daichi Saito, Eri Nagatomo, Jefferson Pardomuan 他
日本語で読む → - 論文ヒューマンロボットインタラクションロボティクス
LIMIT: 情報伝達を最大化するインターフェースの学習
人間の行動と伝達情報の相関を最大化する信号を選ぶことで、ユーザーに適応しモダリティに依存しない共適応インターフェースを学習する手法LIMITを提案。
原題: LIMIT: Learning Interfaces to Maximize Information Transfer ／ Benjamin A. Christie, Dylan P. Losey
日本語で読む → - 論文軌道予測ロボティクス
TrajFlow: 正規化フローによる人間行動の軌道分布予測
自己符号化器で軌道を抽象特徴に変換し、正規化フローでその分布を学習することで、人間の将来軌道を確率的に予測する手法を提案。
原題: TrajFlow: Learning Distributions over Trajectories for Human Behavior Prediction ／ Anna Mészáros, Julian F. Schumann, Javier Alonso-Mora 他
日本語で読む → - 論文VLA機械学習
Decision Transformerの統合：重み平均によるマルチタスク方策の形成
異なるMuJoCo移動タスクで個別に訓練したDecision Transformerをパラメータ空間で平均統合し、集中訓練なしでマルチタスク方策を構築する手法を検討した。
原題: Merging Decision Transformers: Weight Averaging for Forming Multi-Task Policies ／ Daniel Lawson, Ahmed H. Qureshi
日本語で読む → - 論文強化学習機械学習
人間のフィードバックを用いたオフライン強化学習の実環境展開
オフライン強化学習モデルを実環境に展開する際に、人間の監督とフィードバックを活用して安全性と性能を向上させる枠組みを提案し、ロボット歩行制御と交通信号制御で有効性を示した。
原題: Deploying Offline Reinforcement Learning with Human Feedback ／ Ziniu Li, Ke Xu, Liu Liu 他
日本語で読む → - 論文モデルベース強化学習機械学習
好奇心クロスエントロピー法と対照学習によるサンプル効率の良いリアルタイム計画
好奇心に基づく内在的報酬をQ値で推定し、対照学習で潜在表現を効率的に学習することで、モデルベース強化学習のリアルタイム計画を高次元環境でもサンプル効率良く行えるようにした。
原題: Sample-efficient Real-time Planning with Curiosity Cross-Entropy Method and Contrastive Learning ／ Mostafa Kotb, Cornelius Weber, Stefan Wermter
日本語で読む → - 論文幾何視覚画像認識
深度共分散関数の学習
RGB画像から深度関数の事前分布や予測分布を定義する共分散関数を学習し、深度補完・バンドル調整・単眼高密度視覚オドメトリに応用した。
原題: Learning a Depth Covariance Function ／ Eric Dexheimer, Andrew J. Davison
日本語で読む → - 論文UAVセキュリティcs.CR
5G UAV環境における攻撃識別のための深層注意認識：新規アーキテクチャとエンドツーエンド評価
5G UAV通信のA2GリンクでSINRとRSSIを用い、認証済みUAVに組み込んだ小型深層ネットワークで攻撃を識別する手法を提案し、LSTMとAttention層の効果やデータ操作・多数決による性能向上を評価した。
原題: Deep Attention Recognition for Attack Identification in 5G UAV scenarios: Novel Architecture and End-to-End Evaluation ／ Joseanne Viana, Hamed Farkhari, Pedro Sebastiao 他
日本語で読む → - 論文状態推定ロボティクス
姿勢・慣性融合のための収縮階層オブザーバ
位置・姿勢計測とIMUを融合し、収束保証付きで滑らかな位置・速度・姿勢・バイアス推定を行う階層型収縮オブザーバを提案した。
原題: A Contracting Hierarchical Observer for Pose-Inertial Fusion ／ Brett T. Lopez
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