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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: 2023/3/1 ／ 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 →- 論文安全強化学習ロボティクス
安全で効率的な強化学習のための乗算型価値関数
安全性クリティックと報酬クリティックを掛け合わせる新しい価値関数により、制約違反を抑えつつサンプル効率を高める安全強化学習手法を提案し、PPOとSACに統合してロボットナビゲーションを含む4環境で評価した。
原題: A Multiplicative Value Function for Safe and Efficient Reinforcement Learning ／ Nick Bührer, Zhejun Zhang, Alexander Liniger 他
日本語で読む → - 論文異常検知math.OC
切替コストを考慮した多数データストリームからの異常探索
移動ロボットが複数領域を監視する状況を想定し、データストリームの切替コストを考慮した異常探索アルゴリズムを提案。信頼度閾値と再サンプリングパラメータの最適値を近似計算し、既存手法より一様に改善することを示した。
原題: Anomaly Search Over Many Sequences With Switching Costs ／ Matthew Ubl, Benjamin D. Robinson, Matthew T. Hale
日本語で読む → - 論文状態推定/センサフュージョンロボティクス
間欠的観測下における屋内クアッドロータ航法のための最大コレントロピー基準カルマンフィルタ
IMU・カメラ・UWBを統合し、間欠的な観測や非ガウスノイズに強いMCC-KFを設計して、屋内でのクアッドロータの自己位置推定精度を改善した。
原題: Maximum Correntropy Criterion Kalman Filter For Indoor Quadrotor Navigation Under Intermittent Measurements ／ Loizos Hadjiloizou, Evagoras Makridis, Themistoklis Charalambous 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
運動学拡張カルマンフィルタを用いたマルチロボットシステムの相対UWB測位
UWB測距と運動学モデルを拡張カルマンフィルタで統合し、マルチロボット間の相対位置・角度推定精度を向上させる手法を提案し、シミュレーションで検証した。
原題: Relative ultra-wideband based localization of multi-robot systems with kinematic extended Kalman filter ／ Salma Ichekhlef, Étienne Villemure, Shokoufeh Naderi 他
日本語で読む → - 論文UAV追跡画像認識
暗闇でも追跡可能に：UAV追跡のためのTransformerベース低照度強調
夜間のUAV追跡を実現するため、空間チャネルTransformerによる低照度強調器SCTを追跡の前段に組み込み、夜間追跡ベンチマークDarkTrack2021も構築した研究。
原題: Tracker Meets Night: A Transformer Enhancer for UAV Tracking ／ Junjie Ye, Changhong Fu, Ziang Cao 他
日本語で読む → - 論文マルチロボットSLAMロボティクス
効率的なマルチロボットSLAMのための記述子蒸留
教師モデルから小型生徒モデルへ特徴記述子を蒸留し、低帯域で高精度なマルチロボットSLAMを実現した研究。
原題: Descriptor Distillation for Efficient Multi-Robot SLAM ／ Xiyue Guo, Junjie Hu, Hujun Bao 他
日本語で読む → - 論文衝突回避ロボティクス
先行車との快適な衝突回避のための臨界領域
ドライバーの快適性と車両モデルを組み合わせ、追突回避のためのステアリング介入タイミングを効率的に求める枠組みを提案し、4つの車両モデルの精度と計算速度を比較した。
原題: Critical Zones for Comfortable Collision Avoidance with a Leading Vehicle ／ Jordanka Kovaceva, Nikolce Murgovski, Balázs Kulcsár 他
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
深層Qネットワークによる自動運転の意思決定
深層Qネットワークと制御理論を組み合わせ、高速道路での車線変更を安全に行う意思決定手法を提案し、シミュレーションで評価した。
原題: Deep Q-Network Based Decision Making for Autonomous Driving ／ Max Peter Ronecker, Yuan Zhu
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
ABatRe-Sim: 自動バッテリーリサイクルのための包括的シミュレーションフレームワーク
使用済みリチウムイオン電池の自動リサイクル研究を促進するため、ROS/Gazebo上で動作するオープンソースのロボットシミュレータを開発し、認識・計画・制御のベンチマークを構築した。
原題: ABatRe-Sim: A Comprehensive Framework for Automated Battery Recycling Simulation ／ Huanqing Wang, Kaixiang Zhang, Keyi Zhu 他
日本語で読む → - 論文ロボティクス/間取り図セグメンテーション画像認識
ダウンサンプリングに基づく2次元間取り図セグメンテーション
間取り図を連続的にダウンサンプリングして構造を保ちつつ複雑さを減らし、計算コストを抑えてセグメンテーションする手法を提案した。
原題: 2D Floor Plan Segmentation Based on Down-sampling ／ Mohammadreza Sharif, Kiran Mohan, Sarath Suvarna
日本語で読む → - 論文HRIAI
会話ロボットにおける意思決定コンポーネントの役割と責任
会話ロボットのソフトウェアアーキテクチャにおける意思決定モジュールの構成について、モジュール型とエンドツーエンド型の利点と限界を比較し、人間と協働する複雑なタスクにはモジュール型が適していると論じた位置論文。
原題: Who's in Charge? Roles and Responsibilities of Decision-Making Components in Conversational Robots ／ Pierre Lison, Casey Kennington
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
Safer Gap: 非ホロノミック移動ロボットの安全ナビゲーションのためのギャップベース局所プランナ
ギャップベースの局所プランナを拡張し、ベジェ経路生成・キーホール型ゼロ化バリア関数・NMPC・最終安全層を組み合わせて、非ホロノミック移動ロボットの衝突回避を全階層で保証する手法を提案した。
原題: Safer Gap: A Gap-based Local Planner for Safe Navigation with Nonholonomic Mobile Robots ／ Shiyu Feng, Ahmad Abuaish, Patricio A. Vela
日本語で読む → - 論文位置推定ロボティクス
移動体向け再帰反射マーカー測位システム Mobile MoCap
近赤外カメラと再帰反射マーカーを使い、移動中でも高精度な6自由度相対位置推定を実現するシステムを提案し、AprilTagより高精度であることを示した。
原題: Mobile MoCap: Retroreflector Localization On-The-Go ／ Gary Lvov, Mark Zolotas, Nathaniel Hanson 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
充電制約下でのマルチロボット持続的モニタリング：遅延とロボット数の最小化
限られたバッテリーで定期的に充電しながら監視エリアを巡回するマルチロボットの経路計画問題に対し、遅延制約を満たす最小ロボット数を求める近似アルゴリズムとオリエンテーリングに基づくヒューリスティックを提案した。
原題: Multi-Robot Persistent Monitoring: Minimizing Latency and Number of Robots with Recharging Constraints ／ Ahmad Bilal Asghar, Shreyas Sundaram, Stephen L. Smith
日本語で読む → - 論文自律エージェントロボティクス
自律エージェントのための動的な能力自己評価
ロボットが実行中に自身のタスク信頼度を動的に評価するET-GOAアルゴリズムを提案し、配送タスクのシミュレーションで検証した。
原題: Dynamic Competency Self-Assessment for Autonomous Agents ／ Nicholas Conlon, Nisar R. Ahmed, Daniel Szafir
日本語で読む → - 論文ヒューマンライクAIHCI
人間らしいナビゲーション：ビデオゲームにおける人間らしいAIの評価を理解する
ビデオゲーム内のナビゲーションにおいて、人間らしい振る舞いを生成するAIエージェントを提案し、クラウドソーシングによる評価で人間と区別できないことを示した。
原題: Navigates Like Me: Understanding How People Evaluate Human-Like AI in Video Games ／ Stephanie Milani, Arthur Juliani, Ida Momennejad 他
日本語で読む → - 論文安全制御ロボティクス
ニューラルネットワーク修復による支援機器の安全なロボット学習
支援ロボットのNN制御方針を、形式的な安全制約を満たすように混合整数二次計画問題として修復する手法を提案し、下腿義足で有効性を示した。
原題: Safe Robot Learning in Assistive Devices through Neural Network Repair ／ Keyvan Majd, Geoffrey Clark, Tanmay Khandait 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
モバイルロボット仕分けシステムのためのフローに基づく統合割り当てと経路探索
モバイルロボットによる荷物仕分けシステムにおいて、交通流ネットワークと確率的遅延モデルを用いてオフラインで最適な流れを計算し、オンラインで分散的にロボットを誘導する統合手法を提案。従来の優先度付き計画法より10～20%高いスループットを実現。
原題: Flow-Based Integrated Assignment and Path-Finding for Mobile Robot Sorting Systems ／ Yiduo Huang, Zuojun Shen
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスロボティクス
非均質Cosseratロッド理論に基づく繊維強化ソフトマニピュレータの力学
圧力駆動を構成則に組み込んだ非均質Cosseratロッド理論を提案し、繊維強化ソフトマニピュレータの中立軸移動や変形を解析・実験検証した。
原題: Mechanics of fiber reinforced soft manipulators based on inhomogeneous Cosserat rod theory ／ Sadegh Pourghasemi Hanza, Hamed Ghafarirad
日本語で読む → - 論文群制御制御
群れシステムの自律制御に向けた適応型ファジィ強化学習協調手法
群れロボットのリーダー追従・衝突回避・速度一致を同時に達成するため、オンラインのファジィ強化学習に基づく分散制御手法を提案し、シミュレーションで有効性を検証した論文。
原題: An Adaptive Fuzzy Reinforcement Learning Cooperative Approach for the Autonomous Control of Flock Systems ／ Shuzheng Qu, Mohammed Abouheaf, Wail Gueaieb 他
日本語で読む → - 論文交通シミュレーションロボティクス
運転者キャラクタの編集：対話型交通シミュレーションのための社会的に制御可能な行動生成
実世界の運転データから礼儀正しさの度合いを定量化し、指定した礼儀レベルに応じた人間らしい運転軌道を生成するモデルを提案した。
原題: Editing Driver Character: Socially-Controllable Behavior Generation for Interactive Traffic Simulation ／ Wei-Jer Chang, Chen Tang, Chenran Li 他
日本語で読む → - 論文ストリーミング知覚画像認識
DAMO-StreamNet：自動運転におけるストリーミング知覚の最適化
YOLO系をベースに時空間知覚機構を改良し、推論時に現在フレームで特徴を更新するリアルタイム予測機構を備えたストリーミング知覚フレームワークを提案。既存手法を上回る精度を達成した。
原題: DAMO-StreamNet: Optimizing Streaming Perception in Autonomous Driving ／ Jun-Yan He, Zhi-Qi Cheng, Chenyang Li 他
日本語で読む → - 論文拡散モデル画像認識
アフォーダンス拡散：手と物体のインタラクションを合成する
物体画像から、その物体を掴む手の姿勢と画像を拡散モデルで生成し、アフォーダンス情報を予測する手法を提案。
原題: Affordance Diffusion: Synthesizing Hand-Object Interactions ／ Yufei Ye, Xueting Li, Abhinav Gupta 他
日本語で読む → - 論文UAV/物体追跡画像認識
UAVにおける動画物体検出・追跡のためのメモリマップ
UAVの動画物体検出・追跡において、メタデータを活用して実世界座標での物体位置のメモリマップを構築し、信頼度を向上させる手法を提案した。
原題: Memory Maps for Video Object Detection and Tracking on UAVs ／ Benjamin Kiefer, Yitong Quan, Andreas Zell
日本語で読む → - 論文ロコモーションq-bio.QM
非平面ヘビ歩容：S字スタートからサイドワインディングへ
若いアナコンダが脱出時に使う新たな非平面運動「Sスタート」を発見し、数理モデルでそのメカニズムを解明するとともに、これがサイドワインディング歩容へとつながることを示した。
原題: Non-planar snake gaits: from Stigmatic-starts to Sidewinding ／ N. Charles, R. Chelakkot, M. Gazzola 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
GRADE: Isaac Simを用いたロボティクス研究のためのリアルで動的な環境生成
NVIDIA Isaac Sim上に構築したカスタマイズ可能なフレームワークGRADEを提案し、動的環境での合成データ収集と実験再現を可能にした。ドローンで収集した合成データセットで検出・セグメンテーションモデルを学習し、sim-to-realギャップを埋める。
原題: GRADE: Generating Realistic And Dynamic Environments for Robotics Research with Isaac Sim ／ Elia Bonetto, Chenghao Xu, Aamir Ahmad
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
固有感覚センサによるロボットアームの多点接触位置・力の同時推定
関節トルクセンサとベース力覚センサを併用し、パーティクルフィルタを改良してロボットアームの複数接触点と接触力を高速に同時推定する手法を提案した。
原題: Proprioceptive Sensor-Based Simultaneous Multi-Contact Point Localization and Force Identification for Robotic Arms ／ Seo Wook Han, Min Jun Kim
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
人間の力戦略を模倣したロボット組立の学習
ジョイスティックによる人間のデモからLSTMと混合密度ネットワークで確率的な力戦略を学習し、100マイクロメートル以下の隙間の組立を実機で実現した。
原題: Learning Human-Inspired Force Strategies for Robotic Assembly ／ Stefan Scherzinger, Arne Roennau, Rüdiger Dillmann
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
バーチャルベースの触覚内視鏡下副鼻腔手術（ESS）トレーニングシステム：開発から検証まで
内視鏡下副鼻腔手術（ESS）の訓練用に、触覚フィードバックを組み込んだバーチャルベースのシミュレータを設計・試作し、その有効性を検証した研究。
原題: A Virtual-Based Haptic Endoscopic Sinus Surgery (ESS) Training System: from Development to Validation ／ Soroush Sadeghnejad, Mojtaba Esfandiari, Farshad Khadivar
日本語で読む → - 論文筋活動推定画像認識
実環境における活性化筋群推定に向けて
動画から身体活動中の活性化筋群を推定する新タスクAMGEを提案し、HIIT動画15K件超を含むMuscleMapデータセットと、動画と骨格のマルチモーダル融合モデルTransM3Eを構築した。
原題: Towards Activated Muscle Group Estimation in the Wild ／ Kunyu Peng, David Schneider, Alina Roitberg 他
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