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: 2023/2/1 ／ 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 →- 論文ロボット3Dプリンティングロボティクス
曲面レイヤーを用いたロボット支援3Dプリンティングのためのサポート生成
ロボットアームによる曲面レイヤー3Dプリンティング向けに、スケルトンベースで陰的ソリッドとしてサポートを生成する手法を提案し、デュアルマテリアル印刷実験で有効性を検証した。
原題: Support Generation for Robot-Assisted 3D Printing with Curved Layers ／ Tianyu Zhang, Yuming Huang, Piotr Kukulski 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
操り人形と糸操り：中枢パターン発生器と上位脳駆動の相互作用に基づく予測的な四足歩行の学習
深層強化学習を用いて、四足ロボットがギャップを跨ぐ際の脊髄CPGと脳からの上位駆動の役割を調べ、直接的な筋制御が成功率に、CPGが歩行の滑らかさと省エネに寄与することを示した。
原題: Puppeteer and Marionette: Learning Anticipatory Quadrupedal Locomotion Based on Interactions of a Central Pattern Generator and Supraspinal Drive ／ Milad Shafiee, Guillaume Bellegarda, Auke Ijspeert
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
RRTと速度障害物法を組み合わせた無人航空機システム交通管理のための運動計画
RRTでオフライン経路生成、速度障害物法でオンライン衝突回避を行うUTMアルゴリズムを提案し、APFより短い経路長と高い衝突回避性能を示した。
原題: RRT and Velocity Obstacles-based motion planning for Unmanned Aircraft Systems Traffic Management (UTM) ／ Himanshu, Jinraj V Pushpangathan, Harikumar Kandath
日本語で読む → - 論文経路計画AI
動力学制約を考慮した安全区間パスプランニング
動的障害物環境で加速度・減速を伴うロボットの経路計画を完全かつ最適に解くSIPPの新変種を提案し、A*より高速であることを示した。
原題: Safe Interval Path Planning With Kinodynamic Constraints ／ Zain Alabedeen Ali, Konstantin Yakovlev
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
Graph-Transporter: グラフベース学習による目標条件付き変形物体の再配置タスク
変形物体の配置をグラフ構造で表現し、グラフ畳み込みネットワークとFCNで視覚入力からピック＆プレース動作を生成する枠組みを提案した論文。
原題: Graph-Transporter: A Graph-based Learning Method for Goal-Conditioned Deformable Object Rearranging Task ／ Yuhong Deng, Chongkun Xia, Xueqian Wang 他
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
自動運転のための深層強化学習に関するレビュー
自動運転への深層強化学習の応用を概観し、課題や評価手法、シミュレータの役割、既存手法の検証とロバスト性について整理したレビュー論文。
原題: Review of Deep Reinforcement Learning for Autonomous Driving ／ B. Udugama
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
深層強化学習によるロボット経路計画
深層Qネットワークの派生手法(D3QNとRainbow)を用いて、障害物回避と目標到達ナビゲーションを学習させ、報酬関数の変更がエージェントの挙動と性能に与える影響を解析した。
原題: Robot path planning using deep reinforcement learning ／ Miguel Quinones-Ramirez, Jorge Rios-Martinez, Victor Uc-Cetina
日本語で読む → - 論文AIセキュリティcs.CR
普及するロボットシステムに対するAIセキュリティ脅威：次世代サイバーセキュリティ人材育成コース
普及するロボット・AIシステムへのサイバー攻撃から守る人材を育成するため、攻撃面や訓練・推論・アクチュエータ攻撃と対策、倫理を扱う7つの適応型モジュールからなる教育コースを提案した。
原題: AI Security Threats against Pervasive Robotic Systems: A Course for Next Generation Cybersecurity Workforce ／ Sudip Mittal, Jingdao Chen
日本語で読む → - 論文軌道予測ロボティクス
視覚ベースのマルチフューチャー軌道予測：サーベイ
視覚情報を用いてエージェントの将来取りうる複数の軌道を予測するマルチフューチャー軌道予測（MTP）について、初の体系的サーベイを行い、フレームワーク・データセット・評価指標を分類整理した。
原題: Vision-based Multi-future Trajectory Prediction: A Survey ／ Renhao Huang, Hao Xue, Maurice Pagnucco 他
日本語で読む → - 論文飛行追跡ロボティクス
QP Chaser: 二次計画法による自律飛行追跡のための多項式軌道生成
目標の予測誤差と機体全体を考慮し、障害物環境下でも目標を見失わない追跡軌道を二次計画法で生成する手法を提案。
原題: QP Chaser: Polynomial Trajectory Generation for Autonomous Aerial Tracking ／ Yunwoo Lee, Jungwon Park, Seungwoo Jung 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
ロボティクス系の離散対称性：群論とデータ駆動による解析
脚・遊泳・飛行ロボットの形態対称性を群論で定式化し、データ拡張と同変ニューラルネットで活用することでサンプル効率・汎化性能を向上させる枠組みを提案した。
原題: On discrete symmetries of robotics systems: A group-theoretic and data-driven analysis ／ Daniel Ordonez-Apraez, Mario Martin, Antonio Agudo 他
日本語で読む → - 論文伝搬測定eess.SP
自律ビームステアリングによる28GHz伝搬測定と解析
自律的にアンテナを機械制御するプラットフォームを構築し、28GHz車車間通信の伝搬測定を行い、既存の標準モデルが都市部や郊外の環境で正確でないことを示した。
原題: Propagation Measurements and Analyses at 28 GHz via an Autonomous Beam-Steering Platform ／ Bharath Keshavamurthy, Yaguang Zhang, Christopher R. Anderson 他
日本語で読む → - 論文強化学習/手術ロボットロボティクス
手術ロボットのタスク自動化に向けた実演ガイド型強化学習と効率的探索
専門家の実演データを活用し、未観測状態でも非パラメトリック回帰でガイドすることで、手術ロボットの強化学習における探索効率とタスク成功率を大幅に改善する手法DEXを提案した。
原題: Demonstration-Guided Reinforcement Learning with Efficient Exploration for Task Automation of Surgical Robot ／ Tao Huang, Kai Chen, Bin Li 他
日本語で読む → - 論文強化学習/着陸ロボティクス
強化学習による移動プラットフォームへの自律マルチロータ着陸
移動する2DプラットフォームへのマルチロータUAVの着陸を、1D運動用に訓練した強化学習コントローラ2つと状態空間離散化・転移学習で効率化する手法を提案。
原題: Reinforcement Learning based Autonomous Multi-Rotor Landing on Moving Platforms ／ Pascal Goldschmid, Aamir Ahmad
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
証明可能に正確な距離支援SLAM
距離センサを用いたSLAM問題を半正定値計画に緩和し、初期値に依存せず高品質な解を効率的に求める手法を提案。
原題: Certifiably Correct Range-Aided SLAM ／ Alan Papalia, Andrew Fishberg, Brendan W. O'Neill 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
ManiSkill2: 汎化可能なマニピュレーションスキルのための統合ベンチマーク
多様な物体形状と完全動的シミュレーションを備えた20種の操作タスク群からなる次世代ベンチマークを構築し、RLやILなど多様なアルゴリズムを統一的に評価できるようにした。
原題: ManiSkill2: A Unified Benchmark for Generalizable Manipulation Skills ／ Jiayuan Gu, Fanbo Xiang, Xuanlin Li 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
マルチビュー・マスク付きワールドモデルによる視覚的ロボットマニピュレーション
複数視点の映像からマスク付きオートエンコーダで表現を学習し、その表現上でワールドモデルを構築することで、視覚的ロボット操作を効率的に行う手法を提案した論文。
原題: Multi-View Masked World Models for Visual Robotic Manipulation ／ Younggyo Seo, Junsu Kim, Stephen James 他
日本語で読む → - 論文V2Xロボティクス
V2X通信と集合メンバーシップ推定による共有状況認識
V2X通信と集合メンバーシップ推定を組み合わせ、遮蔽や死角がある都市環境でも自動運転車の状況認識を安全保証付きで向上させるフレームワークを提案し、実車で検証した。
原題: Shared Situational Awareness with V2X Communication and Set-membership Estimation ／ Vandana Narri, Amr Alanwar, Jonas Mårtensson 他
日本語で読む → - 論文安全強化学習機械学習
状態制約付き安全強化学習のサーベイ
状態ごとの制約を課す安全強化学習の既存手法を、安全性保証・拡張性・報酬性能・収束前後の安全性の観点から整理し、課題と今後の方向性を論じたサーベイ論文。
原題: State-wise Safe Reinforcement Learning: A Survey ／ Weiye Zhao, Tairan He, Rui Chen 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
強化学習による堅牢で多様な二足歩行ロボットのジャンプ制御
強化学習を用いて二足歩行ロボットCassieに多様な動的ジャンプを実現させ、実世界での外乱や着地失敗からの復帰も可能にした。
原題: Robust and Versatile Bipedal Jumping Control through Reinforcement Learning ／ Zhongyu Li, Xue Bin Peng, Pieter Abbeel 他
日本語で読む → - 論文強化学習ロボティクス
制御可能性を考慮した教師なしスキル発見
現在のスキルで達成しにくい状態遷移を優先する距離関数を導入し、複雑で制御が難しいスキルを教師なしで発見する手法CSDを提案。ロボット操作・移動環境で多様な複雑スキルを獲得できることを示した。
原題: Controllability-Aware Unsupervised Skill Discovery ／ Seohong Park, Kimin Lee, Youngwoon Lee 他
日本語で読む → - 論文医療ロボティクスロボティクス
単眼深度誘導と3次元形状計画による柔軟内視鏡の自律知能ナビゲーション
単眼深度推定とFBGセンサによる3次元形状計画を組み合わせ、モデル予測制御で柔軟内視鏡を自律ナビゲーションするデータ駆動フレームワークを提案した。
原題: Autonomous Intelligent Navigation for Flexible Endoscopy Using Monocular Depth Guidance and 3-D Shape Planning ／ Yiang Lu, Ruofeng Wei, Bin Li 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
AdaptSim: タスク駆動型シミュレーション適応によるSim-to-Real転移
実環境でのタスク性能を直接最適化するため、シミュレーションのパラメータ分布をメタ学習と実データで反復的に適応させるSim-to-Real転移フレームワークを提案。
原題: AdaptSim: Task-Driven Simulation Adaptation for Sim-to-Real Transfer ／ Allen Z. Ren, Hongkai Dai, Benjamin Burchfiel 他
日本語で読む → - 論文支援ロボットHCI
「私は従者であり、上司でもある」：視覚障害者を導くロボットの自律性と形態の違いを探る
視覚障害者を案内するロボットについて、杖型と車型、および完全自律と部分自律の組み合わせを比較し、実験室と実環境での実験から、環境や求める制御感によって適切な自律性や形態が異なることを明らかにした。
原題: "I am the follower, also the boss": Exploring Different Levels of Autonomy and Machine Forms of Guiding Robots for the Visually Impaired ／ Yan Zhang, Ziang Li, Haole Guo 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
部分の総和：操作対象物体の慣性パラメータ同定のための視覚的部品分割
視覚と力覚を組み合わせ、物体を均質な部品に分割することで、ゆっくりした動作でも慣性パラメータを高精度に推定する手法を提案し、協働ロボットによるハンマー平衡タスクで実証した。
原題: The Sum of Its Parts: Visual Part Segmentation for Inertial Parameter Identification of Manipulated Objects ／ Philippe Nadeau, Matthew Giamou, Jonathan Kelly
日本語で読む → - 論文遠隔操作・状況認識ロボティクス
仮想全方向視覚による遠隔操作者の状況認識を高める柔軟なフレームワーク
ロボットに搭載した複数カメラを融合し、任意の視点に仮想的な全方向視覚を生成するフレームワークを提案。カメラと3D LiDARを統合した色付き点群も生成し、Spotのマルチカメラ系でも有効性を実証した。
原題: A Flexible Framework for Virtual Omnidirectional Vision to Improve Operator Situation Awareness ／ Martin Oehler, Oskar von Stryk
日本語で読む → - 論文知覚/ナビゲーションロボティクス
ライトカーテンを用いた自己教師ありマルチアームドバンディットによる能動的速度推定
安価で高解像度なプログラマブルライトカーテンを使い、パーティクルフィルタと占有格子で物体の位置・速度を推定する。カーテン配置を情報利得最大化と予測検証で戦略化し、自己教師あり報酬とマルチアームドバンディットでリアルタイムに方策を切替える。
原題: Active Velocity Estimation using Light Curtains via Self-Supervised Multi-Armed Bandits ／ Siddharth Ancha, Gaurav Pathak, Ji Zhang 他
日本語で読む → - 論文物理的ヒューマンロボット協働ロボティクス
深層距離学習による人とロボットの物理的協働の安全性向上
ロボットの固有感覚と深層距離学習(DML)を用いて、非接触動作・意図的な接触・衝突を98.6%の精度で識別し、人とロボットの協働における安全性を高める手法を提案した。
原題: Improving safety in physical human-robot collaboration via deep metric learning ／ Maryam Rezayati, Grammatiki Zanni, Ying Zaoshi 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
バッチ情報付き木探索（BIT*）
複雑な障害物空間での経路計画を高速に収束させるアルゴリズムBIT*を解説し、RRT*との比較シミュレーションを示した論文。
原題: Batch Informed Trees (BIT*) ／ James Swedeen, Greg Droge
日本語で読む → - 論文自動運転データセット画像認識
SUPS: 自動運転向けシミュレーション地下駐車場シナリオデータセット
自動運転の地下駐車場タスク向けに、複数センサとピクセル単位の意味ラベルを備えたシミュレーションデータセットSUPSを構築し、SLAMや知覚タスクを支援する。
原題: SUPS: A Simulated Underground Parking Scenario Dataset for Autonomous Driving ／ Jiawei Hou, Qi Chen, Yurong Cheng 他
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