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 →- 論文検証/ニューロシンボリック制御
学習制御システムの時相論理性質検証へのニューロシンボリック手法
STL仕様をReLUニューラルネットに変換し、ニューラルネット制御系のSTL検証を到達可能性問題に帰着させる手法を提案。一般活性化関数にはリプシッツ定数に基づく健全かつ完全な検証法を提示。
原題: A Neurosymbolic Approach to the Verification of Temporal Logic Properties of Learning enabled Control Systems ／ Navid Hashemi, Bardh Hoxha, Tomoya Yamaguchi 他
日本語で読む → - 論文農業ロボティクスロボティクス
自動除草プラットフォームのための可変自律性アプローチ
機械除草ロボットARWACのシステム設計と処理パイプラインを示し、ユーザーの信頼に応じて自律性を調整するラダーを提案した論文。
原題: A Variable Autonomy approach for an Automated Weeding Platform ／ Ionut Moraru, Tsvetan Zhivkov, Shaun Coutts 他
日本語で読む → - 論文オフライン強化学習機械学習
ランダムフレーム欠落下でのDecision Transformer
オフライン強化学習において、フレーム欠落に頑健なDeFogを提案し、欠落率90%でも高性能を維持する。
原題: Decision Transformer under Random Frame Dropping ／ Kaizhe Hu, Ray Chen Zheng, Yang Gao 他
日本語で読む → - 論文VLA画像認識
Meta-Explore: シーン物体スペクトルに基づく探索的階層型視覚言語ナビゲーション
視覚言語ナビゲーションにおいて、誤った行動から回復するために、未訪問だが観測可能な状態から有望な局所目標を選ぶ活用ポリシーと、物体配置を周波数領域で表現するシーン物体スペクトル(SOS)を組み合わせた階層型手法を提案。
原題: Meta-Explore: Exploratory Hierarchical Vision-and-Language Navigation Using Scene Object Spectrum Grounding ／ Minyoung Hwang, Jaeyeon Jeong, Minsoo Kim 他
日本語で読む → - 論文3D物体検出画像認識
X³KD: マルチカメラ3D物体検出のためのモダリティ・タスク・ステージを横断する知識蒸留
マルチカメラ3D物体検出の精度向上のため、視点変換前後の特徴量や出力に対して、LiDAR教師モデルやインスタンスセグメンテーション教師を用いた知識蒸留を段階的に適用するフレームワークを提案。
原題: X$^3$KD: Knowledge Distillation Across Modalities, Tasks and Stages for Multi-Camera 3D Object Detection ／ Marvin Klingner, Shubhankar Borse, Varun Ravi Kumar 他
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスロボティクス
多屈曲成長型膨張ビームロボットのための受動的形状ロック
ソフト成長ロボットに受動的な面ファスナー式形状ロック機構を導入し、空気圧や電気入力なしで屈曲形状を保持できるようにした研究。
原題: Passive Shape Locking for Multi-Bend Growing Inflated Beam Robots ／ Rianna Jitosho, Sofia Simon-Trench, Allison M. Okamura 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
視覚と言語によるマニピュレーションのための物体命名
対象物体にあらかじめ名前を付けて外観と共に記憶させることで、曖昧な自然言語指示でも物体を特定しやすくし、操作タスクの成功率を31%向上させた。
原題: Naming Objects for Vision-and-Language Manipulation ／ Tokuhiro Nishikawa, Kazumi Aoyama, Shunichi Sekiguchi 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
視覚サーボと力覚フィードバックによる柔軟な歯車組立
YOLOによる粗位置推定と深層強化学習による挿入を組み合わせ、力覚フィードバックで遷移する歯車組立手法を提案し、0.3mmの精度で平均15秒の組立を実現した。
原題: Flexible Gear Assembly With Visual Servoing and Force Feedback ／ Junjie Ming, Daniel Bargmann, Hongpeng Cao 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
深層マルチエージェント強化学習による分散型異種UAV群の複数目標追跡
MADDPGを改良し、異種ロールとVoronoiベースの報酬設計で、複数の回避目標の追跡と探索を両立する分散型UAV群制御を実機検証した。
原題: Multi-Target Pursuit by a Decentralized Heterogeneous UAV Swarm using Deep Multi-Agent Reinforcement Learning ／ Maryam Kouzeghar, Youngbin Song, Malika Meghjani 他
日本語で読む → - 論文強化学習機械学習
選好トランスフォーマー：人間の選好をトランスフォーマーでモデル化する強化学習
人間の選好に基づく強化学習において、非マルコフ的報酬の重み付き和として選好をモデル化するトランスフォーマーアーキテクチャを提案し、実人間の選好を用いた制御タスクで従来法を上回る性能を示した。
原題: Preference Transformer: Modeling Human Preferences using Transformers for RL ／ Changyeon Kim, Jongjin Park, Jinwoo Shin 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
複数UAVによる分散照明を伴う自律空中撮影
複数のドローンが照明と撮影を分担し、障害物を避けながらリアルタイムで撮影経路を計画する自律空中撮影システムを提案した。
原題: Autonomous Aerial Filming With Distributed Lighting by a Team of Unmanned Aerial Vehicles ／ Vít Krátký, Alfonso Alcántara, Jesús Capitán 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
PuSHR: 非把持物体の再配置を行うマルチロボットシステム
オフラインで押しタスクと軌道を最適割当し、オンラインで分散制御により追従することで、車型ロボット群が物体を協調的に再配置するシステムを構築した。
原題: PuSHR: A Multirobot System for Nonprehensile Rearrangement ／ Sidharth Talia, Arnav Thareja, Christoforos Mavrogiannis 他
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
iART: LSTMを用いた模倣学習によるロボット支援療法
セラピストの支援動作をLSTMで模倣学習し、3D軌道追従タスクにおいて患者に合わせたリアルタイム支援を実現するシステムを提案した。
原題: iART: Learning from Demonstration for Assisted Robotic Therapy Using LSTM ／ Shrey Pareek, Thenkurussi Kesavadas
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
強化学習によるロボット食品パッケージングの最適化
食品をコンベアから容器へ移すロボット包装において、強化学習でコンベア速度を最適化し、既存手法より生産性と制御の滑らかさを向上させた。
原題: Robotic Packaging Optimization with Reinforcement Learning ／ Eveline Drijver, Rodrigo Pérez-Dattari, Jens Kober 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
未知の狭所マッピングのための視点プッシュ計画
棚などの狭い空間をロボットアームでマッピングする際に、深層強化学習で視点を計画し、隠れた物体を露出させるための押し動作も予測する手法を提案。
原題: Viewpoint Push Planning for Mapping of Unknown Confined Spaces ／ Nils Dengler, Sicong Pan, Vamsi Kalagaturu 他
日本語で読む → - 論文慣性測位ロボティクス
慣性測位のための深層学習：サーベイ
低コスト慣性センサの誤差ドリフト問題に対し、深層学習を用いた慣性測位手法と歩行者・ドローン・車両・ロボットへの応用を横断的にレビューしたサーベイ論文。
原題: Deep Learning for Inertial Positioning: A Survey ／ Changhao Chen, Xianfei Pan
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
優先順序制約付き巡回セールスマン問題に対する凸包最小挿入ヒューリスティック
配送前に集荷が必要な問題に対し、凸包最小挿入法を優先順序制約に適応させ、最近傍法より優れることを示した。
原題: A Convex Hull Cheapest Insertion Heuristic for Precedence Constrained Traveling Salesperson Problems or Sequential Ordering Problems ／ Mithun Goutham, Stephanie Stockar
日本語で読む → - 論文マルチモーダル移動ロボティクス
飛行ユニットと車輪を備えた小型ヒューマノイドの設計と制御：マルチモーダル移動の実現
車輪と飛行ユニットを搭載した小型ヒューマノイドを設計し、空中・脚・車輪の3つの移動モードを統合制御することで、単一のヒューマノイドによるマルチモーダル移動と空中マニピュレーションを実現した。
原題: Design and Control of a Small Humanoid Equipped with Flight Unit and Wheels for Multimodal Locomotion ／ Kazuki Sugihara, Moju Zhao, Takuzumi Nishio 他
日本語で読む → - 論文予測機械学習
Transformerネットワークを用いた高速道路自動運転のためのマルチモーダル操作・軌道予測
高速道路での自動運転に向けて、周囲車両の複数の将来挙動モードとその確率をTransformerベースのモデルで予測するフレームワークを提案し、3つの公開データセットで従来手法を上回る精度を示した。
原題: Multimodal Manoeuvre and Trajectory Prediction for Automated Driving on Highways Using Transformer Networks ／ Sajjad Mozaffari, Mreza Alipour Sormoli, Konstantinos Koufos 他
日本語で読む → - 論文能動的視点選択画像認識
MACARONS: RGB画像のみの自己教師あり学習による環境マッピングとカバレッジ予測
カラー画像のみから自己教師あり学習で3D占有場を予測し、次の最適視点を推定する手法を提案。深度センサ不要で大規模環境の探索と再構成を実現。
原題: MACARONS: Mapping And Coverage Anticipation with RGB Online Self-Supervision ／ Antoine Guédon, Tom Monnier, Pascal Monasse 他
日本語で読む → - 論文組立計画ロボティクス
グラフ表現学習による効率的で実現可能なロボット組立順序計画
製品組立をグラフで表現し、GRACEという方策ネットワークで実現可能な組立順序を段階的に予測する手法を提案。二腕ロボットのシミュレーションで有効性を示した。
原題: Efficient and Feasible Robotic Assembly Sequence Planning via Graph Representation Learning ／ Matan Atad, Jianxiang Feng, Ismael Rodríguez 他
日本語で読む → - 論文キャリブレーションロボティクス
ロボットハンドアイキャリブレーションのための次善視点選択
ロボットのハンドアイキャリブレーションにおいて、キャリブレーション精度を最大化するために次のロボット姿勢を能動的に選択する手法を提案し、シミュレーションと実機で有効性を示した。
原題: Next-Best-View Selection for Robot Eye-in-Hand Calibration ／ Jun Yang, Jason Rebello, Steven L. Waslander
日本語で読む → - 論文位置認識画像認識
CCL: LiDAR位置認識のための継続的対照学習
LiDAR位置認識における破滅的忘却を防ぐため、対照特徴プールと分布ベースの知識蒸留を組み合わせた継続的対照学習手法CCLを提案し、複数データセットで性能向上を実証した。
原題: CCL: Continual Contrastive Learning for LiDAR Place Recognition ／ Jiafeng Cui, Xieyuanli Chen
日本語で読む → - 論文タスク・動作計画ロボティクス
到達可能性木に基づくロボットのタスク・動作計画アルゴリズム
到達可能性木を用いてタスク計画と動作計画を階層的に統合し、MCTSで抽象タスク計画を生成した後に幾何学的に実行可能な軌道を補完するTAMPアルゴリズムを提案した。
原題: A Reachability Tree-Based Algorithm for Robot Task and Motion Planning ／ Kanghyun Kim, Daehyung Park, Min Jun Kim
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
意味情報を考慮した探索・検査経路計画
関心のある意味的対象に注目し、それらの完全なメッシュモデルを再構成しつつ適切な解像度と視点で表面を観測する、探索と検査を統合した経路計画手法を提案した。
原題: Semantics-aware Exploration and Inspection Path Planning ／ Mihir Dharmadhikari, Kostas Alexis
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
3Dプリントされたフォーム状センサーを用いた3次元床反力推定のためのソフトインソール
4つの3Dプリント軟質フォームセンサーをインソールに組み込み、Hammerstein-Wienerモデルで3次元床反力を推定。市販FSRと機械学習を用いた従来研究と同等以上の精度を達成した。
原題: Soft insoles for estimating 3D ground reaction forces using 3D printed foam-like sensors ／ Nick Willemstein, Saivimal Sridar, Herman van der Kooij 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
接触の多いタスクにおける人間-ロボット-環境の物理的相互作用に対する非線形サブシステムベース適応インピーダンス制御
7自由度ハプティック外骨格において、サブシステムベースの適応インピーダンス制御を設計し、仮想環境や人間の腕力との接触下でも安定な相互作用と広いZ幅を実現した研究。
原題: Nonlinear Subsystem-based Adaptive Impedance Control of Physical Human-Robot-Environment Interaction in Contact-rich Tasks ／ Mahdi Hejrati, Jouni Mattila
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
RGB画像から平面タスクの動的運動プリミティブを生成する手法
深層残差ネットワークとDMPを組み合わせ、人間のデモンストレーションから平面タスクの運動パターンを学習し、新たなRGB画像入力から適切なDMPパラメータを自動推論するフレームワークを提案。
原題: From RGB images to Dynamic Movement Primitives for planar tasks ／ Antonis Sidiropoulos, Zoe Doulgeri
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
点群からの人からロボットへの受け渡し学習
人間からロボットへの物体受け渡しを点群入力から学習する初のフレームワークを提案し、シミュレーションと実機で性能向上を示した。
原題: Learning Human-to-Robot Handovers from Point Clouds ／ Sammy Christen, Wei Yang, Claudia Pérez-D'Arpino 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
ドメインシフト下での粒状材料操作のための少数ショット適応
未知の地形で粒状材料をすくう際に、深層ガウス過程とメタ学習を用いて限られたオンライン経験から適応する手法を提案し、非適応手法や既存メタ学習を上回る性能を示した。
原題: Few-shot Adaptation for Manipulating Granular Materials Under Domain Shift ／ Yifan Zhu, Pranay Thangeda, Melkior Ornik 他
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