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 → - 論文群制御ロボティクス
座標変換による一貫性のある分散協調自己位置推定
座標変換を用いて状態推定を行い、マルチロボット分散協調自己位置推定の一貫性問題を解決するアルゴリズムを提案した。
原題: Consistent Distributed Cooperative Localization: A Coordinate Transformation Approach ／ Chungeng Tian, Ning Hao, Fenghua He 他
日本語で読む → - 論文人ロボットインタラクションロボティクス
自由エネルギー原理に基づく人-ロボットの運動感覚的インタラクション
自由エネルギー原理に基づくPV-RNNモデルを用いて、人間とロボットの運動感覚的インタラクションを調査し、メタプライアパラメータが相互作用や反力に与える影響を明らかにした。
原題: Human-Robot Kinaesthetic Interaction Based on Free Energy Principle ／ Hiroki Sawada, Wataru Ohata, Jun Tani
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 → - 論文歩行ロボティクス
寝返りから歩行まで：ヒューマノイドロボットに複雑な運動スキルを獲得させる
発達ロボティクスの考え方に基づく達成トリガー型のマルチパス報酬関数を用いた強化学習により、ヒューマノイドロボットが寝返りから歩行までの複雑な運動スキルを単一の学習フェーズで獲得できる手法を提案した。
原題: From Rolling Over to Walking: Enabling Humanoid Robots to Develop Complex Motor Skills ／ Fanxing Meng, Jing Xiao
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
推定とモデル予測制御のための微分可能な柔軟接触プリミティブ
トルクと位置の計測から接触モデルをオンライン推定する枠組みを提案し、微分可能な柔軟接触モデルを用いてオフライン・オンライン推定とMPCを実現、2台のロボットで有効性を検証した。
原題: Differentiable Compliant Contact Primitives for Estimation and Model Predictive Control ／ Kevin Haninger, Kangwagye Samuel, Filippo Rozzi 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3D物体検出/センサーフュージョン画像認識
GOOD: LiDARとカメラの物体候補を統合する汎用最適化ベースの3D物体検出フレームワーク
学習不要の最適化ベースの後期融合フレームワークを提案し、任意の2D/3D検出器の組み合わせで3D物体検出の精度とロバスト性を向上させた。
原題: GOOD: General Optimization-based Fusion for 3D Object Detection via LiDAR-Camera Object Candidates ／ Bingqi Shen, Shuwei Dai, Yuyin Chen 他
日本語で読む → - 論文自動運転機械学習
自動運転のための深い占有予測表現
確率的占有マップを予測する自己教師あり表現学習により、都市交通環境で動作する強化学習エージェントの性能を向上させた研究。
原題: Deep Occupancy-Predictive Representations for Autonomous Driving ／ Eivind Meyer, Lars Frederik Peiss, Matthias Althoff
日本語で読む → - 論文農業ロボットナビゲーションロボティクス
自動アノテーションを用いた視覚ベースのブドウ園ナビゲーション
RGB-D画像から経路の走行可能性ヒートマップを推定し、RTK GPS軌跡を自動アノテーションして学習、ブドウ園内の列間移動を自律走行するフレームワークを開発した。
原題: Vision-based Vineyard Navigation Solution with Automatic Annotation ／ Ertai Liu, Josephine Monica, Kaitlin Gold 他
日本語で読む → - 論文直線検出ロボティクス
AirLine: 局所エッジ投票による効率的な学習可能直線検出
エッジから直接線分を抽出する学習ベースの直線検出手法を提案し、領域成長法と局所エッジ投票により高精度を保ちつつ3〜80倍の高速化を実現した。
原題: AirLine: Efficient Learnable Line Detection with Local Edge Voting ／ Xiao Lin, Chen Wang
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
既知物体モデルを用いた衝突回避と完全性を保証する配置換えによる物体取り出し計画
積み重なった物体を把持・配置し直して目標物体を取り出すタスク計画手法を提案し、衝突回避と解の完全性を保証する。
原題: Resolution Complete In-Place Object Retrieval given Known Object Models ／ Daniel Nakhimovich, Yinglong Miao, Kostas E. Bekris
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 → - 論文モデル予測制御制御
ガウス過程支援による動的制約を考慮した自動運転車のモデル予測制御
人間の運転行動をガウス過程で学習・予測し、その不確かさを利用して安全性を確保する自動運転のモデル予測制御手法を提案。複数の意図を確率的に扱うマルチモード制御で実現可能性と制約充足を高確率で保証する。
原題: Model Predictive Control with Gaussian-Process-Supported Dynamical Constraints for Autonomous Vehicles ／ Johanna Bethge, Maik Pfefferkorn, Alexander Rose 他
日本語で読む → - 論文人間と自動化の信頼HCI
人間と自動化の信頼に関する質問紙のメタ分析：収束する尺度と創発的モデル
人間と自動化の信頼を測る質問紙をメタ分析し、用語の対応関係を整理した上で、実験的に検証された収束的な信頼モデルを提示した。
原題: Converging Measures and an Emergent Model: A Meta-Analysis of Human-Automation Trust Questionnaires ／ Yosef S. Razin, Karen M. Feigh
日本語で読む → - 論文位置推定ロボティクス
対称環境における物体位置推定のための多粒子カルマンフィルタ
対称でノイズの多い環境での物体位置推定に対し、カルマンフィルタと粒子フィルタの長所を組み合わせた多粒子カルマンフィルタを提案し、粒子フィルタより高精度・高速であることを示した。
原題: Multiparticle Kalman filter for object localization in symmetric environments ／ Roman Korkin, Ivan Oseledets, Aleksandr Katrutsa
日本語で読む → - 論文制御/強化学習ロボティクス
H∞ロバスト深層残差強化学習による飛行船の自律制御
飛行船の制御にH∞ロバスト制御と深層強化学習を組み合わせ、PIDベースの従来手法より安定性と性能を向上させた。
原題: Autonomous Blimp Control via H-infinity Robust Deep Residual Reinforcement Learning ／ Yang Zuo, Yu Tang Liu, Aamir Ahmad
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
大規模言語モデルとタスク・動作計画による物体再配置
LLMから常識的な物体配置の知識を引き出し、タスク・動作計画と組み合わせて、自然言語指示に基づく物体再配置を実現する手法を提案。
原題: Task and Motion Planning with Large Language Models for Object Rearrangement ／ Yan Ding, Xiaohan Zhang, Chris Paxton 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
日本語で読む → - 論文位置推定ロボティクス
多様な視点から構築した意味オブジェクトマップを用いた非構造環境でのグローバル位置推定
都市構造に依存せず、車両の局所的な意味オブジェクトマップと参照マップをグラフベースで対応付けることで、非構造環境でもロバストにグローバル位置推定と再位置推定を行うフレームワークを提案した。
原題: Global Localization in Unstructured Environments using Semantic Object Maps Built from Various Viewpoints ／ Jacqueline Ankenbauer, Parker C. Lusk, Annika Thomas 他
日本語で読む → - 論文システム同定制御
オンライン牽引パラメータ同定手法の実験的検証
適応カルマンフィルタを用いて移動ロボットの走行中に車輪と地面の牽引パラメータをオンライン推定し、6軸力覚センサによる実測値と比較して有効性を検証した。
原題: Experimental verification of an online traction parameter identification method ／ Alexander Kobelski, Pavel Osinenko, Stefan Streif
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 → - 論文マニピュレーションロボティクス
可動物体間のマニピュレーション計画：どの物体をどこへ、どの順で、どう動かすかの決定
散らかった3D空間で物体を押しのけながら目的の物体を操作するタスクにおいて、押す順序や配置の選択肢をグラフ探索で体系的に計画するE-M4Mを提案し、実機とシミュレーションで従来手法を上回る性能を示した。
原題: Planning for Manipulation among Movable Objects: Deciding Which Objects Go Where, in What Order, and How ／ Dhruv Saxena, Maxim Likhachev
日本語で読む → - 論文形態最適化ロボティクス
学習ロボットの設計：タスク性能と学習効率を高める形態最適化
知覚・ハードウェア・タスク要件の相互作用を考慮し、ロボットの形態を包括的に最適化する手法を提案。MAGICコントローラとPRISM学習フレームワークにより、様々なマニピュレーションタスクで性能が15〜20%向上し、人間設計の形態と同等の性能を25倍少ないデータで達成。
原題: On Designing a Learning Robot: Improving Morphology for Enhanced Task Performance and Learning ／ Maks Sorokin, Chuyuan Fu, Jie Tan 他
日本語で読む → - 論文視覚慣性オドメトリロボティクス
CoVIO: 視覚慣性オドメトリのためのオンライン継続学習
視覚慣性オドメトリにおいて、経験再生を用いて新しい環境に適応しながら破滅的忘却を防ぐオンライン継続学習手法を提案し、リアルタイム推論を可能にする非同期版も開発した。
原題: CoVIO: Online Continual Learning for Visual-Inertial Odometry ／ Niclas Vödisch, Daniele Cattaneo, Wolfram Burgard 他
日本語で読む → - 論文深度推定画像認識
単眼視覚慣性による深度推定
単眼深度推定と視覚慣性オドメトリを統合し、スパースなメトリック深度に合わせてグローバルおよび学習ベースの密なアライメントを行うことで、メトリックスケールを持つ密な深度推定を実現した論文。
原題: Monocular Visual-Inertial Depth Estimation ／ Diana Wofk, René Ranftl, Matthias Müller 他
日本語で読む → - 論文強化学習/エネルギー管理ロボティクス
マルチエージェント深層強化学習によるマルチモード・プラグインハイブリッド車のエネルギー管理
マルチモードPHEVのエネルギー管理をMIMO制御問題として捉え、2つのDDPGエージェントが協調するマルチエージェント深層強化学習手法を提案し、単一エージェント手法より最大4%の省エネを達成した。
原題: Energy Management of Multi-mode Plug-in Hybrid Electric Vehicle using Multi-agent Deep Reinforcement Learning ／ Min Hua, Cetengfei Zhang, Fanggang Zhang 他
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスロボティクス
車輪なしソフトロボットヘビの移動：サイドワインディングと螺旋回転歩容の研究
空気圧駆動の車輪なしソフトロボットヘビを設計し、空間的な曲げのみでサイドワインディングと螺旋回転の移動を実現した。
原題: Wheelless Soft Robotic Snake Locomotion: Study on Sidewinding and Helical Rolling Gaits ／ Dimuthu D. K. Arachchige, Dulanjana M. Perera, Sanjaya Mallikarachchi 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
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