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: 2023/3/1 ／ 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 →- 論文自動運転レースロボティクス
自律レースのための自律システム：設計・実装・分析 — Indy Autonomous ChallengeにおけるKAISTチーム
インディ・オートノマス・チャレンジ向けに、知覚・追い抜き計画・制御・状態管理を統合した自動運転レースシステムを構築し、実車で検証した。
原題: An Autonomous System for Head-to-Head Race: Design, Implementation and Analysis; Team KAIST at the Indy Autonomous Challenge ／ Chanyoung Jung, Andrea Finazzi, Hyunki Seong 他
日本語で読む → - 論文自己適応AUVロボティクス
SUAVE: 自己適応型水中探査機のための実例
水中パイプライン点検ミッションを遂行するAUVの自己適応システムをROS2で実装し、スラスタ故障や環境変化に対応できることを示した研究。
原題: SUAVE: An Exemplar for Self-Adaptive Underwater Vehicles ／ Gustavo Rezende Silva, Juliane Päßler, Jeroen Zwanepol 他
日本語で読む → - 論文アルゴリズム設定AI
複数のアルゴリズム設定モードを自動発見する手法
アルゴリズムのパラメータ調整において、データセット内の複数のモードを自動検出する3つの手法を提案し、ロボティクス応用で有効性を示した。
原題: Discovering Multiple Algorithm Configurations ／ Leonid Keselman, Martial Hebert
日本語で読む → - 論文UAV制御ロボティクス
トンネル内でのUAV近接運用のための制御バリア関数に基づく予測制御
トンネル壁面からの非線形な力やトルクを考慮し、制御バリア関数を用いたモデル予測制御でUAVを安全に近接飛行させる手法を提案し、シミュレーションで有効性を示した。
原題: Control Barrier Function-based Predictive Control for Close Proximity operation of UAVs inside a Tunnel ／ Vedant Mundheda, Damodar Datta K, Harikumar Kandath
日本語で読む → - 論文群制御cs.MA
敵対エージェント存在下における協調マルチエージェントシステムのための階層型ゲーム理論的意思決定
敵対エージェントがいる環境で協調マルチエージェントの意思決定を行うため、高レベル戦略を実行可能な低レベル行動に分解するゲーム理論的ユーティリティツリー（GUT）を提案し、シミュレーションと実機で有効性を示した。
原題: A Hierarchical Game-Theoretic Decision-Making for Cooperative Multi-Agent Systems Under the Presence of Adversarial Agents ／ Qin Yang, Ramviyas Parasuraman
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
限定されたデモンストレーションを用いた決定論的方策による複雑なマニピュレーションスキルの学習
限られた低品質なデモンストレーションから強化学習でマニピュレーションを学習するTD3fGを提案し、専門家からの学習から経験からの学習へ滑らかに移行することで性能を向上させた。
原題: Learning Complicated Manipulation Skills via Deterministic Policy with Limited Demonstrations ／ Liu Haofeng, Chen Yiwen, Tan Jiayi 他
日本語で読む → - 論文HRIHCI
人間とロボットの相互作用における透明性のための熱フィードバック
ロボットの意思決定や行動を人間に分かりやすく伝える手段として、熱フィードバックを追加のモダリティとして活用する可能性を議論し、応用シナリオと課題を示した。
原題: Thermal Feedback for Transparency in Human-Robot Interaction ／ Svenja Yvonne Schött
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
トポロジーに基づくMPCによる自動足配置と接触面選択
トポロジーの巻き数とポテンシャル場を用いた接触面ペナルティ関数を導入し、全身ダイナミクスを考慮したMPCで足配置と接触面をリアルタイムに同時計画する手法を提案。
原題: Topology-Based MPC for Automatic Footstep Placement and Contact Surface Selection ／ Jaehyun Shim, Carlos Mastalli, Thomas Corbères 他
日本語で読む → - 論文キャリブレーションロボティクス
LCE-Calib: LiDARとフレーム/イベントカメラ間の大域的最適解を用いた自動外部キャリブレーション
LiDARとフレーム/イベントカメラの外部パラメータをチェッカーボードで自動キャリブレーションする手法を提案し、大域的最適解で高精度化した。
原題: LCE-Calib: Automatic LiDAR-Frame/Event Camera Extrinsic Calibration With A Globally Optimal Solution ／ Jianhao Jiao, Feiyi Chen, Hexiang Wei 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
動的トポロジカルグラフ上の混合整数計画によるマルチロボット計画
ロボット間の関係を反映して動的に変化するトポロジカルグラフを構築し、混合整数計画で全ロボットの経路コストを最小化する協調計画手法を提案。偵察シナリオで秒単位の最適戦略計算を実現した。
原題: Multi-Robot Planning on Dynamic Topological Graphs using Mixed-Integer Programming ／ Cora A. Dimmig, Kevin C. Wolfe, Joseph Moore
日本語で読む → - 論文マルチロボット計画ロボティクス
衝突ベースモデル予測制御によるスケーラブルなマルチロボット運動計画
衝突ベース探索の考え方をMPCに組み込み、ロボット間の衝突を連続空間で効率的に解消しつつ、各エージェントの運動学的・動学的制約を考慮したスケーラブルなマルチロボット運動計画手法を提案する。
原題: Conflict-Based Model Predictive Control for Scalable Multi-Robot Motion Planning ／ Ardalan Tajbakhsh, Lorenz T. Biegler, Aaron M. Johnson
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
グラウンデッドデコーディング：身体性エージェントのための接地モデルによるテキスト生成誘導
言語モデルの知識と環境に接地したモデルを組み合わせ、ロボットが長期的な身体性タスクを実行できるようテキスト生成を誘導する手法を提案。
原題: Grounded Decoding: Guiding Text Generation with Grounded Models for Embodied Agents ／ Wenlong Huang, Fei Xia, Dhruv Shah 他
日本語で読む → - 論文マルチロボット計画ロボティクス
ガウス不確かさ下における確率制約付きマルチロボット運動計画
ガウス運動・センサノイズ下で、確率制約を満たすマルチロボット運動計画アルゴリズムCC-K-CBSを提案し、30台規模までスケールすることを示した。
原題: Chance-Constrained Multi-Robot Motion Planning under Gaussian Uncertainties ／ Anne Theurkauf, Justin Kottinger, Nisar Ahmed 他
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスロボティクス
非電子式ソフト流体閉ループ制御による無係留水中グライダー
軟体静水圧センサーとシリコンバルーン製の浮き袋を組み合わせた流体式オンオフ制御で、電源を使わずに水深4m・水平移動15mを往復する低コスト・高効率な水中グライダーを実現した。
原題: Soft Fluidic Closed-Loop Controller for Untethered Underwater Gliders ／ Kalina Bonofiglio, Lauryn Whiteside, Maya Angeles 他
日本語で読む → - 論文UAV追跡ロボティクス
GNSS非依存環境におけるLiDARカメラセンサを用いたUAV追跡
単一のLiDARセンサが生成するパノラマ画像と点群を融合し、初期位置未知のUAVをリアルタイム追跡する手法を提案した。
原題: UAV Tracking with Lidar as a Camera Sensors in GNSS-Denied Environments ／ Ha Sier, Xianjia Yu, Iacopo Catalano 他
日本語で読む → - 論文自動運転/レーングラフ画像認識
レーングラフをパスとして：連続性を保つパス単位モデリングによるオンラインレーングラフ構築
レーングラフを画素や断片ではなく連続したパスとしてモデル化し、Path2Graphアルゴリズムでグラフを復元するLaneGAPを提案。nuScenesやArgoverse2で従来手法を上回る精度と効率を達成した。
原題: Lane Graph as Path: Continuity-preserving Path-wise Modeling for Online Lane Graph Construction ／ Bencheng Liao, Shaoyu Chen, Bo Jiang 他
日本語で読む → - 論文動作認識画像認識
フィルタリング済みイベントデータからの基本的な製造タスクの分類
イベントカメラ（DAVIS）で人間の動作を計測し、ノイズ除去フィルタと深層学習・再帰ネットワークを組み合わせて、ピックアップやネジ締めなどの基本的な製造作業を高精度で分類する手法を提案した。
原題: Classification of Primitive Manufacturing Tasks from Filtered Event Data ／ Laura Duarte, Pedro Neto
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
実演によるUAV検査経路計画UPPLIED
実演された飛行経路を基に、同種の大型構造物を検査するための新しいUAV経路を生成するフレームワークを提案した。
原題: UPPLIED: UAV Path Planning for Inspection through Demonstration ／ Shyam Sundar Kannan, Vishnunandan L. N. Venkatesh, Revanth Krishna Senthilkumaran 他
日本語で読む → - 論文タスクプランニングロボティクス
優先的ノード展開を用いたモンテカルロ木探索によるマルチゴールタスクプランニング
サブゴールを優先的に展開するモンテカルロ木探索で、多数のサブゴールを持つロボットの記号タスク計画を効率化し、実機の軸受検査で実証した。
原題: Monte-Carlo Tree Search with Prioritized Node Expansion for Multi-Goal Task Planning ／ Kai Pfeiffer, Leonardo Edgar, Quang-Cuong Pham
日本語で読む → - 論文軌道予測ロボティクス
視覚に基づく軌道予測：サーベイ
自動運転における他エージェントの将来軌道予測研究を整理し、アルゴリズムを分類して動向と背景知識を概説したサーベイ論文。
原題: Trajectory-Prediction with Vision: A Survey ／ Apoorv Singh
日本語で読む → - 論文タスク計画AI
大規模言語モデルを用いたニューロシンボリックロボット行動計画フレームワーク
GPT-3をPDDL互換のニューロシンボリックタスクプランナーとして訓練し、シンボリック計画の限界を克服するフレームワークTeriyakiを提案。
原題: A Framework for Neurosymbolic Robot Action Planning using Large Language Models ／ Alessio Capitanelli, Fulvio Mastrogiovanni
日本語で読む → - 論文自動運転予測・計画ロボティクス
GameFormer：自動運転のためのゲーム理論的モデリングとTransformerによるインタラクティブ予測・計画
階層的ゲーム理論に基づき、Transformerエンコーダと階層的デコーダで他車の行動予測と自車の計画を同時に行うGameFormerを提案し、WaymoやnuPlanで最先端性能を達成した。
原題: GameFormer: Game-theoretic Modeling and Learning of Transformer-based Interactive Prediction and Planning for Autonomous Driving ／ Zhiyu Huang, Haochen Liu, Chen Lv
日本語で読む → - 論文人間-ロボット相互作用ロボティクス
大規模言語モデルを人間-ロボット相互作用のゼロショット人間モデルとして活用する
大規模言語モデルを人間モデルとして使い、人間-ロボット相互作用の計画に応用できるか検証した研究。社会データセットでの性能評価と、信頼ベースの机片付け・食器渡し実験を通じて有効性と限界を示した。
原題: Large Language Models as Zero-Shot Human Models for Human-Robot Interaction ／ Bowen Zhang, Harold Soh
日本語で読む → - 論文VIOロボティクス
VIOの不確かさを定量化する
単眼視覚慣性オドメトリ（XIVO）の不確かさをモンテカルロシミュレーションで評価し、特徴追跡の帰属誤差が性能に最も悪影響を与えることを示した。
原題: Quantifying VIO Uncertainty ／ Stephanie Tsuei, Stefano Soatto
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
ペナルティベース模倣学習とクロスセマンティクス生成センサフュージョンによる自動運転
交通規則違反にペナルティを与える模倣学習と、複数モダリティを統合するセンサフュージョン手法を組み合わせ、自動運転の走行スコアを向上させつつ推論を高速化・モデルを軽量化した研究。
原題: Penalty-Based Imitation Learning With Cross Semantics Generation Sensor Fusion for Autonomous Driving ／ Hongkuan Zhou, Aifen Sui, Letian Shi 他
日本語で読む → - 論文触覚機械学習
カーネル二標本検定によるマルチモーダル・マルチユーザ表面認識
画像・音・触覚などの異種データをカーネル二標本検定で直接比較し、108クラスの表面認識で97.2%の精度を達成した手法を提案。
原題: Multimodal Multi-User Surface Recognition with the Kernel Two-Sample Test ／ Behnam Khojasteh, Friedrich Solowjow, Sebastian Trimpe 他
日本語で読む → - 論文3D生成画像認識
Zero-1-to-3: 単一画像からゼロショットで3Dオブジェクトを生成
1枚のRGB画像からカメラ視点を変えた新規視点画像を生成し、単一画像からの3D再構成も可能にする拡散モデルベースのフレームワークを提案。
原題: Zero-1-to-3: Zero-shot One Image to 3D Object ／ Ruoshi Liu, Rundi Wu, Basile Van Hoorick 他
日本語で読む → - 論文教育ロボットロボティクス
教育用ロボットへの心的状態の帰属：小学生を対象とした実践
小学生が教育用ロボットと触れ合う活動とコーディング活動を比較し、ロボットと直接関わった子どもの方がロボットに高い心的特性を帰属させることをアンケートで示した。
原題: Mental state attribution to educational robots: an experience with children in primary school ／ Cristina Gena, Sara Capecchi
日本語で読む → - 論文視覚的位置認識画像認識
PanoVPR: パノラマビューをスライディングウィンドウで統一する透視画像から正距円筒画像への視覚的位置認識
消費者向けカメラで撮影した透視画像からパノラマデータベース画像を検索するため、スライディングウィンドウで特徴量を計算するP2E視覚的位置認識フレームワークを提案し、新データセットで最高性能を達成した。
原題: PanoVPR: Towards Unified Perspective-to-Equirectangular Visual Place Recognition via Sliding Windows across the Panoramic View ／ Ze Shi, Hao Shi, Kailun Yang 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
動的環境におけるリアルタイムSLAMパイプライン
RGB-D SLAMとYOLOによる物体検出を組み合わせ、動的物体を除去して静的な3Dシーンを再構築するリアルタイムSLAM手法を提案した。
原題: Real-time SLAM Pipeline in Dynamics Environment ／ Alex Fu, Lingjie Kong
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