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SLAMロボティクス
1次元グローバルプーリングとアンサンブル学習回帰によるSLAMのATE予測
生センサ入力の特徴量を1次元グローバルプーリングで集約し、ランダムフォレスト回帰でSLAMの軌跡誤差(ATE)を予測する手法を提案。ORB-SLAM3で最大94.7%の予測精度を達成した。
原題: Prediction of SLAM ATE Using an Ensemble Learning Regression Model and 1-D Global Pooling of Data Characterization ／ Islam Ali, Bingqing, Wan 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
触覚フィードバック操作のためのSeq2Seq模倣学習
接触を伴う操作をSeq2Seq模倣学習で扱い、50回の実演のみからドア開けや嵌め込み作業を学習できる手法を提案した。
原題: Seq2Seq Imitation Learning for Tactile Feedback-based Manipulation ／ Wenyan Yang, Alexandre Angleraud, Roel S. Pieters 他
日本語で読む → - 論文時系列アラインメント機械学習
深層宣言型動的時間伸縮法によるアラインメントパスのエンドツーエンド学習
DTWを連続な不等式制約付き最適化問題として定式化し、暗黙的微分で最適アラインメントパスを直接出力するDecDTWを提案。音声-楽譜アラインメントと視覚的位置認識で最先端性能を達成。
原題: Deep Declarative Dynamic Time Warping for End-to-End Learning of Alignment Paths ／ Ming Xu, Sourav Garg, Michael Milford 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
E2CoPre: 軌道予測を活用したUAV群の省エネルギ・協調衝突回避
UAV群の衝突回避において、APFとPSOを組み合わせて分散的に省エネ軌道を探索し、変分法による将来軌道予測で先制的な回避を実現する手法を提案した。
原題: E2CoPre: Energy Efficient and Cooperative Collision Avoidance for UAV Swarms with Trajectory Prediction ／ Shuangyao Huang, Haibo Zhang, Zhiyi Huang
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
園芸ロボットのための果実の形状補完と姿勢推定を伴うパノプティックマッピング
移動ロボットが構築する3Dマップ上で、果実の部分観測から完全な形状と7自由度姿勢をオンラインで推定するマルチ解像度パノプティックマッピング手法を提案した。
原題: Panoptic Mapping with Fruit Completion and Pose Estimation for Horticultural Robots ／ Yue Pan, Federico Magistri, Thomas Läbe 他
日本語で読む → - 論文HRIHCI
同期して信頼を高める：非ヒト型ロボットと人間の間の同期の探求
人間同士の歩行同期が信頼を高める効果に着目し、非ヒト型ロボットが人間の動きに同期する制御を実装して、信頼感への影響を実験で検証した。
原題: In Sync: Exploring Synchronization to Increase Trust Between Humans and Non-humanoid Robots ／ Wieslaw Bartkowski, Andrzej Nowak, Filip Ignacy Czajkowski 他
日本語で読む → - 論文自動運転/軌道計画ロボティクス
密集した非協力的交通における車線変更必須時のインタラクティブ軌道プランナ
周囲車両が協力的でない密集交通でも、周囲の反応に応じて車線変更を継続・中止しながら安全に必須車線変更を行う軌道プランナを提案し、シミュレーションで有効性を示した。
原題: Interactive Trajectory Planner for Mandatory Lane Changing in Dense Non-Cooperative Traffic ／ Xiangguo Liu, Jianxing Chen, Shan Li 他
日本語で読む → - 論文協調知覚/敵対的ロバスト性ロボティクス
Among Us: コンセンサスによる敵対的ロバスト協調知覚
複数ロボットの協調知覚において、攻撃メカニズムを知らなくても未知の敵対者に頑健なサンプリングベース防御戦略ROBOSACを提案し、自動運転の協調3D物体検出で検証した。
原題: Among Us: Adversarially Robust Collaborative Perception by Consensus ／ Yiming Li, Qi Fang, Jiamu Bai 他
日本語で読む → - 論文群制御cs.MA
高次トポロジカル抽象化を用いたグラフ強化学習によるマルチロボット集団輸送の効率的計画
マルチロボットの集団輸送タスク割り当てにおいて、パーシステントホモロジーによるトポロジカル記述子をグラフニューラルネットに組み込み、学習済みより大きな問題へも転移可能な強化学習手法を提案した。
原題: Efficient Planning of Multi-Robot Collective Transport using Graph Reinforcement Learning with Higher Order Topological Abstraction ／ Steve Paul, Wenyuan Li, Brian Smyth 他
日本語で読む → - 論文品質多様性最適化cs.NE
MAP-Elitesを複数の並列進化戦略で強化する
品質多様性アルゴリズムMAP-Elitesに複数の進化戦略プロセスを並列に組み込み、単一GPU上で大規模並列評価を活用して高性能かつ多様な解を生成する手法を提案。
原題: Enhancing MAP-Elites with Multiple Parallel Evolution Strategies ／ Manon Flageat, Bryan Lim, Antoine Cully
日本語で読む → - 論文社会的支援ロボットロボティクス
意図せざる意図：意図伝達と生体情報がロボットとの社会的相互作用をどう高めるか
社会的支援ロボット（SAR）が意図伝達と生体情報を組み合わせて人間との効果的なコミュニケーションを実現するための、既存研究の評価と今後の展望を論じた論文。
原題: This Was (Not) Intended: How Intent Communication and Biometrics Can Enhance Social Interactions With Robots ／ Khaled Kassem, Alia Saad
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
平面二足歩行ロボットにおける転倒検出のリードタイム最適化
二足歩行ロボットの転倒を早期に検出し、修正動作のための十分なリードタイムを確保するアルゴリズムを提案した研究。
原題: Optimizing Lead Time in Fall Detection for a Planar Bipedal Robot ／ M. Eva Mungai, Jessy Grizzle
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
Text2Motion：自然言語指示から実行可能な計画へ
自然言語の指示から長期的な推論を要する逐次マニピュレーションタスクを解くため、LLMによるタスク計画と幾何学的実行可能性を組み合わせた計画フレームワークを提案。
原題: Text2Motion: From Natural Language Instructions to Feasible Plans ／ Kevin Lin, Christopher Agia, Toki Migimatsu 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
非ホロノミックロボットのためのKoopmanベース代理モデル
差動駆動移動ロボットを対象に、拡張動的モード分解に基づく双線形代理モデルの近似精度とハイパーパラメータ依存性をシミュレーションと実験で分析し、データ効率の良い設計指針を示した。
原題: On Koopman-based surrogate models for non-holonomic robots ／ Lea Bold, Hannes Eschmann, Mario Rosenfelder 他
日本語で読む → - 論文リハビリテーションロボティクスロボティクス
AR3n: 強化学習に基づくロボットリハビリテーションのための必要時支援コントローラ
強化学習を用いて、患者の追従誤差に応じてリアルタイムに支援量を調整する必要時支援（AAN）コントローラを提案し、シミュレーションと被験者実験で有効性を検証した。
原題: AR3n: A Reinforcement Learning-based Assist-As-Needed Controller for Robotic Rehabilitation ／ Shrey Pareek, Harris Nisar, Thenkurussi Kesavadas
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
触覚フィルタ：部品嵌合のための対話的触覚知覚
視覚ベース触覚センサとパーティクルフィルタを用いて、ロボットが触覚情報を逐次取得しながら嵌合するペグと穴の推定を改善し、効率的に部品嵌合を行う手法を提案。
原題: Tactile-Filter: Interactive Tactile Perception for Part Mating ／ Kei Ota, Devesh K. Jha, Hsiao-Yu Tung 他
日本語で読む → - 論文衣服姿勢追跡画像認識
衣服のカテゴリレベル姿勢追跡
VRで衣服モデルを操作して大規模データセットを作成し、点群列から衣服の完全な姿勢をオンラインで追跡するフレームワークを提案した。
原題: GarmentTracking: Category-Level Garment Pose Tracking ／ Han Xue, Wenqiang Xu, Jieyi Zhang 他
日本語で読む → - 論文UAVセキュリティロボティクス
無人航空機に対するステルスな知覚ベース攻撃
UAVの知覚ベース制御に対し、センサ測定値とカメラ画像を継続的に改ざんして異常検知を回避しつつミッションを失敗させる攻撃手法を提案し、Gazeboシミュレータで有効性を示した。
原題: Stealthy Perception-based Attacks on Unmanned Aerial Vehicles ／ Amir Khazraei, Haocheng Meng, Miroslav Pajic
日本語で読む → - 論文空中マニピュレーションロボティクス
空中ロボットによる空中での結び目形成と制御
複数の空中ロボットとケーブルを使い、空中で物体を固定するための結び目を形成・変形させる手法を提案し、シミュレーションと実機実験で実証した。
原題: Forming and Controlling Hitches in Midair Using Aerial Robots ／ Diego S. D'Antonio, Subhrajit Bhattacharya, David Saldaña
日本語で読む → - 論文慣性オドメトリロボティクス
RIOT: 低コストIMU計測からの自己位置推定のための再帰的慣性オドメトリトランスフォーマ
低コストIMUのノイズやバイアスに対処するため、従来の再帰的状態推定手法を深層学習に適用し、自己注意機構で空間特徴と長距離依存を捉える2つのエンドツーエンド慣性オドメトリ手法を提案した論文。
原題: RIOT: Recursive Inertial Odometry Transformer for Localisation from Low-Cost IMU Measurements ／ James Brotchie, Wenchao Li, Andrew D. Greentree 他
日本語で読む → - 論文遠隔操作ロボティクス
タスク優先度逆運動学を用いた冗長ヘビ型ロボットの直感的遠隔操作：移動と再配向
超冗長ヘビ型ロボットの遠隔操作のため、フレシェ距離で形状を合わせつつエンドエフェクタの位置・姿勢を指定する高速逆運動学を提案し、追従移動と再配向を可能にした。
原題: Intuitive Telemanipulation of Hyper-Redundant Snake Robots within Locomotion and Reorientation using Task-Priority Inverse Kinematics ／ Tim-Lukas Habich, Melvin Hueter, Moritz Schappler 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
PLEX: ロボットマニピュレーション事前学習で利用可能なデータを最大限活用する
少量の視覚運動軌道と大量のタスク条件付き動画を組み合わせて学習するTransformerベースの手法を提案し、Meta-WorldやRobosuiteで高い汎化性能を示した。
原題: PLEX: Making the Most of the Available Data for Robotic Manipulation Pretraining ／ Garrett Thomas, Ching-An Cheng, Ricky Loynd 他
日本語で読む → - 論文意思決定/プランニングロボティクス
曖昧性態度を考慮したオンライン意思決定のためのグラフ探索
遷移モデルの曖昧性を包括的に表現し、ユーザーが曖昧性への態度を調整できるAmbiguity Attitude Graph Searchを提案。動的なセーリング環境で、態度調整がロバスト手法の失敗を緩和し目的達成を改善することを示した。
原題: Feeling Optimistic? Ambiguity Attitudes for Online Decision Making ／ Jared J. Beard, R. Michael Butts, Yu Gu
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
ソフトグリッパの変形-力理論モデル構築 第II部：変位制御に基づく内在的力センシング
柔軟なFin-Rayグリッパの変形から接触力をセンサレスで推定する変位-力モデルを構築し、FEAと比較して平均誤差3〜4%で力を推定できることを示した。
原題: Theoretical Model Construction of Deformation-Force for Soft Grippers Part II: Displacement Control Based Intrinsic Force Sensing ／ Huixu Dong, Ziyi Zheng, Haotian Guo 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 → - 論文歩行ロボティクス
歩行ロボットの経路計画のための情報誘導型RRT*-Connect
歩行ロボットの全身経路計画において、既存のサンプリングベースプランナの長所短所を分析し、性能を改善する新しい計画手法を提案した論文。
原題: Informed Guided Rapidly-Exploring Random Trees*-Connect for Path Planning of Walking Robots ／ Dominik Belter
日本語で読む → - 論文深度推定画像認識
動的シーンにおける多フレーム自己教師あり深度推定と多スケール特徴融合
動的物体を検出して学習から除外し、多スケール特徴融合とロバスト知識蒸留を組み合わせることで、動的シーンでの多フレーム単眼深度推定の精度を向上させた研究。
原題: Multi-Frame Self-Supervised Depth Estimation with Multi-Scale Feature Fusion in Dynamic Scenes ／ Jiquan Zhong, Xiaolin Huang, Xiao Yu
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
Koopmanオペレータ理論による巧みな操作スキル学習の有用性
Koopmanオペレータ理論を用いた模倣学習フレームワークを開発し、ロボットハンドと物体の動きを同時に学習することで、計算負荷を大幅に削減しつつ従来手法と同等の成功率を達成した。
原題: On the Utility of Koopman Operator Theory in Learning Dexterous Manipulation Skills ／ Yunhai Han, Mandy Xie, Ye Zhao 他
日本語で読む → - 論文視覚オドメトリ画像認識
軽量で不確かさを考慮したConformal予測による視覚オドメトリ
Conformal推論を用いて視覚オドメトリの予測不確かさを軽量かつ統計的に頑健に推定する枠組みを提案し、姿勢推定の全自由度で真値を含む予測区間を実現した。
原題: Lightweight, Uncertainty-Aware Conformalized Visual Odometry ／ Alex C. Stutts, Danilo Erricolo, Theja Tulabandhula 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
データ効率が高く説明可能で安全な箱操作：モデル予測制御における物理的事前知識の利点
実ロボットの荷物操作問題を題材に、環境の力学に関する事前知識をモデル予測制御に組み込むことで、説明可能性・安全性・データ効率が向上し、少ないデータで汎化できることを示した。
原題: Data-efficient, Explainable and Safe Box Manipulation: Illustrating the Advantages of Physical Priors in Model-Predictive Control ／ Achkan Salehi, Stephane Doncieux
日本語で読む →