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UAV/群制御/sim2realロボティクス
実環境の屋内・屋外研究を支えるモジュラー型UAVハードウェアプラットフォーム群
アクチュエータ・センサ・フレームを柔軟に組み替えられるモジュラー設計の自律UAVプラットフォーム群を提案し、屋内・屋外の多様な実機実験でその有効性を示した。
原題: MRS Modular UAV Hardware Platforms for Supporting Research in Real-World Outdoor and Indoor Environments ／ Daniel Hert, Tomas Baca, Pavel Petracek 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
RoboCup 2022 AdultSize優勝チームNimbRo：知覚・キャプチャーステップ歩行・位相ベースの歩行中キックの改良
ロボカップ2022ヒューマノイドAdultSizeリーグで優勝したNimbRoのシステム改良（視覚モジュールのハードウェア更新、Capture Stepsによる安定歩行、位相ベースの歩行中キック）を報告した論文。
原題: RoboCup 2022 AdultSize Winner NimbRo: Upgraded Perception, Capture Steps Gait and Phase-based In-walk Kicks ／ Dmytro Pavlichenko, Grzegorz Ficht, Arash Amini 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
マルチエージェントナビゲーションのためのグラフ強化型司令官・実行者モデル
マルチエージェントナビゲーションにおいて、目標分配を行う上位層とGNNで協調行動を学習する下位層からなる階層型強化学習手法MAGE-Xを提案した論文。
原題: Learning Graph-Enhanced Commander-Executor for Multi-Agent Navigation ／ Xinyi Yang, Shiyu Huang, Yiwen Sun 他
日本語で読む → - 論文メタ強化学習機械学習
メタ世界条件付きニューラルプロセス
条件付きニューラルプロセスを用いて世界モデルを生成し、エージェントが自身の「幻覚」からサンプリングすることで、未知環境への適応に必要なサンプル数を削減する手法を提案。
原題: Meta-World Conditional Neural Processes ／ Suzan Ece Ada, Emre Ugur
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
シミュレーションから把持品質を予測する学習：把持安定性指標のための模擬データを生成するデジタルツインの構築
GelSight触覚センサの接触画像から、把持物体が滑り始める最大力を予測するAI手法の開発を目指し、データ生成を効率化するため実験装置のシミュレーションモデル（デジタルツイン）を構築した研究。
原題: Learning to Predict Grip Quality from Simulation: Establishing a Digital Twin to Generate Simulated Data for a Grip Stability Metric ／ Stefanie Wucherer, Robert McMurray, Kok Yew Ng 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
散らかった環境でのロボットによる押し込みと把持のための深層強化学習
吸盤とグリッパを組み合わせたロボットハンドで、散らかった環境の物体を把持するシステムを提案。アフォーダンスマップを能動的探索で改善し、把持成功率を高めた。
原題: Deep Reinforcement Learning for Robotic Pushing and Picking in Cluttered Environment ／ Yuhong Deng, Xiaofeng Guo, Yixuan Wei 他
日本語で読む → - 論文マルチエージェント計画ロボティクス
時空間コンフリクト球による制約付きマルチエージェント動作計画
マルチエージェント動作計画のため、時空間の球状離散化と深さ優先のコンフリクト探索を組み合わせ、静的・動的障害物に対応しつつ連続時間の実行可能性と完全性を保証する手法を提案した。
原題: Space-Time Conflict Spheres for Constrained Multi-Agent Motion Planning ／ Anirudh Chari, Rui Chen, Changliu Liu
日本語で読む → - 論文表現学習機械学習
インターネットエクスプローラー：オープンウェブ上でのターゲット表現学習
静的な大規模データセットに頼らず、インターネットを自律的に探索して目的のタスクに有用な画像を収集し、小規模モデルを効率的に訓練する手法を提案。
原題: Internet Explorer: Targeted Representation Learning on the Open Web ／ Alexander C. Li, Ellis Brown, Alexei A. Efros 他
日本語で読む → - 論文MPCロボティクス
制御木最適化：離散的な部分観測下におけるMPC手法
離散変数が部分的にしか観測できない環境で、確率的信念状態を活用し制御木を最適化するMPC手法を提案。並列化によりリアルタイム性を実現し、従来法より優れることを示した。
原題: Control-Tree Optimization: an approach to MPC under discrete Partial Observability ／ Camille Phiquepal, Marc Toussaint
日本語で読む → - 論文意味的SLAM・探索ロボティクス
未知環境における意味的物体の自律探索
GPSの使えない未知環境で、ロボットが意味的ラベルを持つ物体を探索するため、意味的SLAMとベイジアンネットワーク、MDP、リアルタイム動的計画法を組み合わせた手法を提案し、シミュレーションと実機で有効性を示した。
原題: Autonomous Search of Semantic Objects in Unknown Environments ／ Zhentian Qian, Jie Fu, Jing Xiao
日本語で読む → - 論文制御/強化学習ロボティクス
分布表現を用いた制約付き強化学習による信頼性の高いクアッドロータUAV追従制御
空力外乱を分布強化学習で推定し、確率的モデル予測制御と統合することで、クアッドロータの追従精度と信頼性を大幅に向上させる手法を提案した。
原題: Constrained Reinforcement Learning using Distributional Representation for Trustworthy Quadrotor UAV Tracking Control ／ Yanran Wang, David Boyle
日本語で読む → - 論文インタラクション計画ロボティクス
安全で効率的なインタラクション計画のための能動的不確実性低減：シールド対応デュアル制御アプローチ
予測モデルの未知パラメータを確率的隠れ状態として扱い、サンプリングベース近似とシールド機構を組み合わせることで、インタラクティブな動作計画における探索と活用のトレードオフをリアルタイムに最適化する手法を提案した。
原題: Active Uncertainty Reduction for Safe and Efficient Interaction Planning: A Shielding-Aware Dual Control Approach ／ Haimin Hu, David Isele, Sangjae Bae 他
日本語で読む → - 論文共有自律ロボティクス
ノイズと共に往復する：共有自律のための拡散モデル
拡散モデルの順方向・逆方向過程を変調することで、報酬設計やユーザ方策の事前知識を必要とせずにユーザと自律エージェントが協調制御する共有自律の新手法を提案した論文。
原題: To the Noise and Back: Diffusion for Shared Autonomy ／ Takuma Yoneda, Luzhe Sun, Ge Yang 他
日本語で読む → - 論文制御/目標追跡ロボティクス
知覚を考慮したNMPCによるマルチロータUAVの視覚ベース目標追跡と衝突回避
マルチロータUAVが視覚で目標を追跡しながら動的障害物を避けるため、知覚制約とトルク限界を考慮した非線形モデル予測制御(NMPC)を提案し、MATLABシミュレーションで有効性を示した。
原題: A Perception-Aware NMPC for Vision-Based Target Tracking and Collision Avoidance with a Multi-Rotor UAV ／ Andriy Dmytruk, Giuseppe Silano, Davide Bicego 他
日本語で読む → - 論文自動運転/安全性/エッジオフロード制御
EnergyShield：エネルギー効率のための証明可能な安全なニューラルネットワーク制御のオフロード
自動運転のNN制御をエッジにオフロードしつつ、シールドで安全性を保証し、車載評価より24〜54%の省エネを実現するフレームワークを提案・Carlaで検証した。
原題: EnergyShield: Provably-Safe Offloading of Neural Network Controllers for Energy Efficiency ／ Mohanad Odema, James Ferlez, Goli Vaisi 他
日本語で読む → - 論文人間-ロボット相互作用ロボティクス
人間-ロボット相互作用における待ち時間と信頼・依存のモデル化
ロボットの応答までの待ち時間が人間の信頼と依存に与える影響をオンライン実験と対面実験で検証し、待ち時間が信頼を介して依存に影響することを示した研究。
原題: Modeling Trust and Reliance with Wait Time in a Human-Robot Interaction ／ Akihiro Maehigashi, Seiji Yamada
日本語で読む → - 論文探索ロボティクス
未知環境での物体探索：MAVによる意味論的物体中心探索
ドローンが未知空間を探索しながら特定の物体を見つけ、目標精度で再構成するための意味論的・物体中心の探索手法を提案し、Habitatベースのシミュレータと実機で検証した。
原題: Finding Things in the Unknown: Semantic Object-Centric Exploration with an MAV ／ Sotiris Papatheodorou, Nils Funk, Dimos Tzoumanikas 他
日本語で読む → - 論文意味グリッド予測ロボティクス
LAPTNet-FPN：LiDAR支援によるマルチスケール射影変換ネットワークを用いたリアルタイム意味グリッド予測
LiDARの点群情報を活用して画像特徴を上面図に投影するマルチスケールネットワークを提案し、nuScenesデータセットで意味グリッド生成の精度を向上させつつ25FPSのリアルタイム推論を実現した。
原題: LAPTNet-FPN: Multi-scale LiDAR-aided Projective Transform Network for Real Time Semantic Grid Prediction ／ Manuel Alejandro Diaz-Zapata, David Sierra González, Özgür Erkent 他
日本語で読む → - 論文UAV点検ロボティクス
自律UAV点検のための学習ベース欠陥認識
深層学習でひび割れ検出・セグメンテーションを行い、UAVによるコンクリート構造物の自動点検フレームワークを提案した論文。
原題: Learning-Based Defect Recognitions for Autonomous UAV Inspections ／ Kangcheng Liu
日本語で読む → - 論文剛体力学ロボティクス
剛体力学の二階微分：理論と実装
開リンク剛体システムの逆動力学と順動力学の二階微分を解析的に計算する手法を提案し、自動微分より最大3倍高速であることを示した。
原題: On Second-Order Derivatives of Rigid-Body Dynamics: Theory & Implementation ／ Shubham Singh, Ryan P. Russell, Patrick M. Wensing
日本語で読む → - 論文Structure from Motion画像認識
不確かさ駆動型の高密度二視点Structure from Motion
オプティカルフローの画素ごとの不確かさを活用し、姿勢推定と高密度深度推定を反復的に洗練する二視点SfM手法を提案した論文。
原題: Uncertainty-Driven Dense Two-View Structure from Motion ／ Weirong Chen, Suryansh Kumar, Fisher Yu
日本語で読む → - 論文最適制御ロボティクス
2階以上の系に対するコロケーション法の改良
ロボットの最適制御で一般的なコロケーション法が2階以上の微分方程式系で不整合を生む問題を指摘し、台形法とHermite-Simpson法の改良版を提案した。
原題: Collocation methods for second and higher order systems ／ Siro Moreno-Martín, Lluís Ros, Enric Celaya
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
視覚障害者向け道案内ロボットの設計
視覚障害者の屋内ナビゲーションを支援するため、音声指示で目的地まで自律的に経路計画し、ユーザーの位置を推定しながら周囲の状況を説明する道案内ロボットを開発した。
原題: Designing a Wayfinding Robot for People with Visual Impairments ／ Shuijing Liu, Aamir Hasan, Kaiwen Hong 他
日本語で読む → - 論文SLAM/キャリブレーションロボティクス
CP+: LiDAR大規模地図を用いたカメラ姿勢の拡張
LiDAR点群から信頼できるエッジ特徴を抽出し、2D-3D線対応に基づく再投影誤差最小化でカメラ姿勢を精密化するフレームワークCP+を提案。
原題: CP+: Camera Poses Augmentation with Large-scale LiDAR Maps ／ Jiadi Cui, Sören Schwertfeger
日本語で読む → - 論文ロボット教育ロボティクス
COACH: 協調ロボットティーチング
ロボットが教師役となり生徒モデルに物理タスクを教える枠組みをマルコフゲームとして定式化し、効率的な近似解法を提案。シミュレーションと実機で検証した。
原題: COACH: Cooperative Robot Teaching ／ Cunjun Yu, Yiqing Xu, Linfeng Li 他
日本語で読む → - 論文sim2real機械学習
物理センサ観測によるグラフネットワークシミュレータのグラウンディング
点群データを活用してグラフネットワークシミュレータを実世界観測に接地させ、変形物体のメッシュ状態を長期にわたり高精度に予測する手法を提案。
原題: Grounding Graph Network Simulators using Physical Sensor Observations ／ Jonas Linkerhägner, Niklas Freymuth, Paul Maria Scheikl 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 → - 論文マニピュレーションロボティクス
FRoGGeR: 最小重み計量による高速でロバストな把持生成
把持のロバスト性を測る新しい微分可能な指標「最小重み計量」を提案し、衝突のない精密把持を1秒未満で生成する手法を実現した。
原題: FRoGGeR: Fast Robust Grasp Generation via the Min-Weight Metric ／ Albert H. Li, Preston Culbertson, Joel W. Burdick 他
日本語で読む → - 論文LiDARオドメトリロボティクス
FR-LIO: 緊密結合反復カルマンスムーザとロボセントリックボクセルによる高速でロバストなLiDAR慣性オドメトリ
LiDARの連続スキャンを動きの激しさに応じて分割し、緊密結合の反復誤差状態カルマンスムーザで推定することで、激しい動きでも安定して追従できる高速なLiDAR慣性オドメトリを実現した。
原題: FR-LIO: Fast and Robust Lidar-Inertial Odometry by Tightly-Coupled Iterated Kalman Smoother and Robocentric Voxels ／ Jun Liu, Yunzhou Zhang, Xiaoyu Zhao 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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