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 →- 論文マルチカメラ3D追跡画像認識
過去と未来の狭間で：マルチカメラ3D多物体追跡のための時空間モデリング
マルチカメラ3D多物体追跡において、過去と未来の推論を統合したPF-Trackを提案し、長期遮蔽下での再関連付けを可能にした。
原題: Standing Between Past and Future: Spatio-Temporal Modeling for Multi-Camera 3D Multi-Object Tracking ／ Ziqi Pang, Jie Li, Pavel Tokmakov 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
データ対応付け不要のランドマークベースSLAM
未知環境でランドマークの数や観測との対応が不明な状況でも、軌跡・ランドマーク位置・対応関係を同時推定するSLAM手法を提案し、シミュレーションと実データで有効性を示した。
原題: Data-Association-Free Landmark-based SLAM ／ Yihao Zhang, Odin A. Severinsen, John J. Leonard 他
日本語で読む → - 論文点群位置合わせ/sim2realロボティクス
ForestAlign: 森林構造に基づくマルチビューTLS・ALS点群の自動位置合わせ
森林の地上レーザー(TLS)と航空レーザー(ALS)点群を、構造の複雑さに応じて段階的に位置合わせするターゲットレス・全自動の手法を提案し、TLS間・TLS-ALS間で高精度な整合を実現した。
原題: ForestAlign: Automatic Forest Structure-based Alignment for Multi-view TLS and ALS Point Clouds ／ Juan Castorena, L. Turin Dickman, Adam J. Killebrew 他
日本語で読む → - 論文ソフトアクチュエータ制御ロボティクス
ソフト油圧アクチュエータのモデルベース位置制御
拮抗配置したソフト油圧アクチュエータに対し、ポートハミルトニアン系に基づくモデルとエネルギー整形制御・外乱オブザーバを組み合わせ、0.043mmの高精度位置決めを実現した。
原題: Model Based Position Control of Soft Hydraulic Actuators ／ Mark Runciman, Enrico Franco, James Avery 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
Sim2Real²: 能動的な物理モデル構築による精密な関節物体マニピュレーション
単一視点の点群からアフォーダンスを予測し、ロボットが能動的に物体と相互作用して二つ目の点群を取得、それらから明示的な物理モデルを構築して未知の関節物体を目標状態へ操作する枠組みを提案。
原題: Sim2Real$^2$: Actively Building Explicit Physics Model for Precise Articulated Object Manipulation ／ Liqian Ma, Jiaojiao Meng, Shuntao Liu 他
日本語で読む → - 論文UAV/能動学習ロボティクス
UAVセマンティックマッピングのための能動学習に向けた情報経路計画フレームワーク
UAVが自律的に情報量の多い画像を取得し、手動ラベリングを最小限に抑えつつセマンティックセグメンテーションモデルを再学習するための経路計画フレームワークを提案。
原題: An Informative Path Planning Framework for Active Learning in UAV-based Semantic Mapping ／ Julius Rückin, Federico Magistri, Cyrill Stachniss 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
カーネルベース残差学習による俊敏で汎用的なロボット歩行
MPCのデータで学習したカーネルネットワークを固定し、強化学習で残差制御器を訓練することで、四足歩行ロボットのサンプル効率が高く汎用性のある歩行制御を実現した。
原題: Agile and Versatile Robot Locomotion via Kernel-based Residual Learning ／ Milo Carroll, Zhaocheng Liu, Mohammadreza Kasaei 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
群ロボティクスにおける協調運動と追跡の効率的戦略に関するレビュー
群ロボティクスにおける協調運動の研究で提案されたアルゴリズムや課題を整理し、集合・形成・追跡などのタスクを実現する手法を比較したレビュー論文。
原題: Review on Efficient Strategies for Coordinated Motion and Tracking in Swarm Robotics ／ B. Udugama
日本語で読む → - 論文水中SLAMロボティクス
FLSea: 水中前方視ステレオビジョンおよび視覚慣性データセット
地中海と紅海で前方視ステレオカメラと視覚慣性センサを用いて水中データセットを収集し、オフラインで深度マップの正解を生成した。
原題: FLSea: Underwater Visual-Inertial and Stereo-Vision Forward-Looking Datasets ／ Yelena Randall, Tali Treibitz
日本語で読む → - 論文飛行ロボットロボティクス
森林環境における樹木の位置とサイズを計測する飛行ロボットのセンシングとナビゲーション
森林で自律飛行するドローンが樹木を認識・計測し、データベースを生成するシステムを開発し、実環境で飛行実験を行った。
原題: Sensing and Navigation of Aerial Robot for Measuring Tree Location and Size in Forest Environment ／ Tomoki Anzai, Moju Zhao, Fan Shi 他
日本語で読む → - 論文人物再識別ロボティクス
モバイルロボットの人物再識別に必要なのはほんの少しのAttentionだけ
モバイルロボット上での人物再識別において、推論速度をほとんど落とさずに精度を維持する軽量なAttentionブロックを提案し、最適な導入位置を探索した。
原題: A Little Bit Attention Is All You Need for Person Re-Identification ／ Markus Eisenbach, Jannik Lübberstedt, Dustin Aganian 他
日本語で読む → - 論文物理シミュレーションロボティクス
サブシステムベースADMMによるモジュール型並列マルチボディ物理シミュレーション
マルチボディ系を複数のサブシステムに分割し、ADMMを用いて並列・モジュール型に解くことで、大規模で複雑な拘束系の物理シミュレーションを高速かつスケーラブルに実行するフレームワークを提案した。
原題: Modular and Parallelizable Multibody Physics Simulation via Subsystem-Based ADMM ／ Jeongmin Lee, Minji Lee, Dongjun Lee
日本語で読む → - 論文人間-ロボットインタラクションロボティクス
ロボット写真家Shutter：ビヘイビアツリーを活用した公共空間での人間-ロボットインタラクション
公共空間で動作するロボット写真家Shutterを開発し、ビヘイビアツリーを用いることで状況への適応性と振る舞いの再利用性が向上することを示した。
原題: Shutter, the Robot Photographer: Leveraging Behavior Trees for Public, In-the-Wild Human-Robot Interactions ／ Alexander Lew, Sydney Thompson, Nathan Tsoi 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
強化学習と分散モデル予測制御による高制約空間でのコンフリクト解消
強化学習で訓練した方策と分散MPCを組み合わせ、狭い空間で複数車両が安全かつ効率的に衝突を回避しながら目的地へ向かう手法を提案した。
原題: Reinforcement Learning and Distributed Model Predictive Control for Conflict Resolution in Highly Constrained Spaces ／ Xu Shen, Francesco Borrelli
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
衝突のない配置空間の認証付き多面体分解
タスク空間の障害物を考慮した衝突のない配置空間を、認証付きの凸多面体領域に分解するC-IRISを提案し、マニピュレータでの運動計画に応用した。
原題: Certified Polyhedral Decompositions of Collision-Free Configuration Space ／ Hongkai Dai, Alexandre Amice, Peter Werner 他
日本語で読む → - 論文制御制御
深層モデル予測制御
未知の外乱を深層ニューラルネットで近似し、チューブ型モデル予測制御で制約と安定性を保証する手法を提案。
原題: Deep Model Predictive Control ／ Prabhat K. Mishra, Mateus V. Gasparino, Andres E. B. Velasquez 他
日本語で読む → - 論文ロバストMPCロボティクス
シールドモデル予測パス積分：制御バリア関数を用いた計算効率の良いロバストMPCアプローチ
MPPIに制御バリア関数を組み合わせ、外乱に強くCPUでもリアルタイムに動くShield-MPPIを提案し、自動運転レースで制約違反を大幅に削減した。
原題: Shield Model Predictive Path Integral: A Computationally Efficient Robust MPC Approach Using Control Barrier Functions ／ Ji Yin, Charles Dawson, Chuchu Fan 他
日本語で読む → - 論文センサフュージョン画像認識
低コストカメラとレーザー測距を融合した環境マッピングのための物体寸法抽出
ステレオカメラとレーザーレンジファインダを組み合わせ、視差マップのノイズ除去を行いながら未知環境の物体寸法を抽出する手法を提案した論文。
原題: Object Dimension Extraction for Environment Mapping with Low Cost Cameras Fused with Laser Ranging ／ E. M. S. P. Ekanayake, T. H. M. N. C. Thelasingha, U. V. B. L. Udugama 他
日本語で読む → - 論文HRIロボティクス
視線に基づく意図推定：HRIにおける原理・手法・応用
視線運動がタスク中の意図を早期に反映する点に着目し、視運動制御の心理学的知見と、遠隔操作・支援ロボットにおける視線ベース意図認識の手法・応用・課題をレビューした。
原題: Gaze-based intention estimation: principles, methodologies, and applications in HRI ／ Anna Belardinelli
日本語で読む → - 論文場所認識画像認識
BEVPlace: 鳥瞰図画像を用いたLiDARベースの場所認識
LiDAR点群を鳥瞰図（BEV）画像に変換し、回転不変なネットワークで場所認識を行う手法を提案。視点変化に強く、位置推定にも応用可能。
原題: BEVPlace: Learning LiDAR-based Place Recognition using Bird's Eye View Images ／ Lun Luo, Shuhang Zheng, Yixuan Li 他
日本語で読む → - 論文最適制御math.OC
生体力学の予測シミュレーションにおける直接多重射撃法と直接配点法の性能比較
生体力学の最適制御問題で用いられる直接多重射撃法と直接配点法を5つの例題で比較し、逆動力学に基づく直接配点法がより良い解に収束しやすいことを示した。
原題: Direct multiple shooting and direct collocation perform similarly in biomechanical predictive simulations ／ P. Puchaud, F. Bailly, M. Begon
日本語で読む → - 論文自動運転/強化学習機械学習
運転戦略を効率的に開発：スキルベース階層型強化学習アプローチ
運転戦略を効率的に学習するため、運動プリミティブ（スキル）を高レベル行動として用いる階層型強化学習を提案し、合流シナリオで従来手法より少ない学習で高性能な運転モデルを実現した。
原題: Developing Driving Strategies Efficiently: A Skill-Based Hierarchical Reinforcement Learning Approach ／ Yigit Gurses, Kaan Buyukdemirci, Yildiray Yildiz
日本語で読む → - 論文ロボット撮影/マルチモーダルロボティクス
ANSELフォトボット：意味理解に基づくイベント撮影ロボット
大規模言語モデルと視覚言語モデルを活用し、イベント内容を理解して適切な写真を自動撮影するロボットを実現した。
原題: ANSEL Photobot: A Robot Event Photographer with Semantic Intelligence ／ Dmitriy Rivkin, Gregory Dudek, Nikhil Kakodkar 他
日本語で読む → - 論文異常検知AI
異常入力に敏感な知能運転向け品質指標Eloss
知能運転の知覚モデルにおいて、情報圧縮層の情報量とエントロピーの変化に基づく新指標Elossを提案し、異常検知を可能にする学習戦略を示した。
原題: Eloss in the way: A Sensitive Input Quality Metrics for Intelligent Driving ／ Haobo Yang, Shiyan Zhang, Zhuoyi Yang 他
日本語で読む → - 論文3Dセグメンテーションロボティクス
自動運転向け少数ショット3D LiDARセマンティックセグメンテーション
自動運転の安全性を考慮し、新規クラスと既存クラスの両方を同時に予測する少数ショット3D LiDARセマンティックセグメンテーション手法を提案。背景の曖昧さ問題に対処する新たな損失関数を導入し、SemanticKITTIで有効性を実証した。
原題: Few-shot 3D LiDAR Semantic Segmentation for Autonomous Driving ／ Jilin Mei, Junbao Zhou, Yu Hu
日本語で読む → - 論文マルチエージェント強化学習ロボティクス
協調型マルチエージェント強化学習のための適応的価値分解と貪欲限界貢献計算
非単調な報酬を持つ協調タスクに対応するため、動的に変化するエージェント群の協調価値を学習する適応的価値分解と、そこから算出する貪欲限界貢献を個別のクレジットとする新しい明示的クレジット割り当て手法AVGMを提案した論文。
原題: Adaptive Value Decomposition with Greedy Marginal Contribution Computation for Cooperative Multi-Agent Reinforcement Learning ／ Shanqi Liu, Yujing Hu, Runze Wu 他
日本語で読む → - 論文自律着陸ロボティクス
自律ドローン着陸：マーカー付き着陸パッドと固化した溶岩流
ジンバル搭載単眼カメラでフィデューシャルマーカーを追跡する着陸手法と、アイスランドの溶岩流を火星類似環境として深度カメラで着陸地点を解析する手法を検討した。
原題: Autonomous Drone Landing: Marked Landing Pads and Solidified Lava Flows ／ Joshua Springer, Marcel Kyas
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
深層学習によるUAVプロペラ故障のシミュレーション・実機間診断
シミュレーションで学習した深層学習モデルをドメイン適応と新特徴量で実機ドローンのプロペラ故障診断に応用し、96%の精度を達成した。
原題: Simulation-to-reality UAV Fault Diagnosis with Deep Learning ／ Wei Zhang, Junjie Tong, Fang Liao 他
日本語で読む → - 論文因果発見ロボティクス
動的環境におけるロボットセンサデータからの因果発見の強化
転送エントロピーによる特徴選択を組み込んだ因果発見手法を提案し、ロボットセンサデータから主要特徴のみを抽出して因果モデルを再構築することで、精度と計算効率を向上させた。
原題: Enhancing Causal Discovery from Robot Sensor Data in Dynamic Scenarios ／ Luca Castri, Sariah Mghames, Marc Hanheide 他
日本語で読む → - 論文物体検出画像認識
クラス分布シフトを予測して信頼性の高いドメイン適応物体検出を実現
事前学習済み視覚言語モデルで未ラベルデータのクラス分布を予測し、疑似ラベルの信頼性を高めるドメイン適応物体検出フレームワークを提案。
原題: Predicting Class Distribution Shift for Reliable Domain Adaptive Object Detection ／ Nicolas Harvey Chapman, Feras Dayoub, Will Browne 他
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