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: 2023/1/1 ／ 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 →- 論文画像変換画像認識
エッジ誘導マルチドメインRGB-TIR画像変換による困難ラベル視覚タスクの学習
エッジ保存に着目したマルチドメインRGB-TIR画像変換モデルを提案し、合成・実世界RGB画像から高品質なTIR画像を生成して、TIRベースのオプティカルフロー推定と物体検出の教師あり学習を可能にした。
原題: Edge-guided Multi-domain RGB-to-TIR image Translation for Training Vision Tasks with Challenging Labels ／ Dong-Guw Lee, Myung-Hwan Jeon, Younggun Cho 他
日本語で読む → - 論文強化学習/遊泳ロボットロボティクス
関節型遊泳ロボットのための誘導付き深層強化学習
幾何モデルから得た知見で探索空間を絞り込み、低・高レイノルズ数流体中で関節型遊泳ロボットの有効な遊泳パターンを強化学習で獲得する手法を提案した。
原題: Guided Deep Reinforcement Learning for Articulated Swimming Robots ／ Jiaheng Hu, Tony Dear
日本語で読む → - 論文非ホロノミック制御制御
状態遷移を利用した2次連鎖形システムの軌道追従制御
2次連鎖形システムを3つのサブシステムに分解し、線形可制御な部分で状態を遷移させて非線形部分の性質を切り替えるフィードフォワード制御を提案し、PDフィードバックで軌道追従制御に拡張、劣駆動マニピュレータへの適用を含む数値実験で有効性を示した。
原題: Trajectory tracking control of the second-order chained form system by using state transitions ／ Mayu Nakayama, Masahide Ito
日本語で読む → - 論文農業ドローンロボティクス
インドネシアにおける農業用ドローンの散布・作物モニタリングへの応用と課題に関するレビュー
インドネシアの農業分野でドローンを散布や作物モニタリングに活用する動向を整理し、導入の課題をレビューした論文。
原題: A review of Implementation and Challenges of Unmanned Aerial Vehicles for Spraying Applications and Crop Monitoring in Indonesia ／ Muhamad Rausyan Fikri, Taufiq Candra, Kushendarsyah Saptaji 他
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
MAVERIC: データ駆動型パーソナライズ自動運転
ユーザーの運転スタイルを学習し、低レベル制御器を調整することで自動運転を個人化する手法を提案し、人間被験者実験でその有効性と受容性への影響を検証した。
原題: MAVERIC: A Data-Driven Approach to Personalized Autonomous Driving ／ Mariah L. Schrum, Emily Sumner, Matthew C. Gombolay 他
日本語で読む → - 論文自律走行ロボティクス
ハイパーパラメータ最適化による自律レース車両のモデルパラメータ同定
ハイパーパラメータ最適化を用いて動的モデルのパラメータをデータ駆動で同定する手法を提案し、自律レース車両AV-21に適用して高速走行を実現した。
原題: Model Parameter Identification via a Hyperparameter Optimization Scheme for Autonomous Racing Systems ／ Hyunki Seong, Chanyoung Chung, David Hyunchul Shim
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクス/変形表面ロボティクス
機械学習に基づく受動マトリクス駆動型ロボット変形表面（PARMS）
イオンアクチュエータをマトリクス状に配置し、受動マトリクス駆動と機械学習による逆制御で任意の表面形状に動的に変形できるロボット表面を実現した。
原題: Passively Addressed Robotic Morphing Surface (PARMS) Based on Machine Learning ／ Jue Wang, Michael Sotzing, Mina Lee 他
日本語で読む → - 論文クープマン作用素機械学習
データ駆動型符号化：クープマン作用素計算のための新しい数値手法
非線形力学系のデータからクープマン作用素を推定する新しい手法DDEを提案し、従来法よりデータ分布に頑健で精度が向上することを示した。
原題: Data-Driven Encoding: A New Numerical Method for Computation of the Koopman Operator ／ Jerry Ng, Haruhiko Harry Asada
日本語で読む → - 論文強化学習機械学習
不確実性と時間距離を考慮したカリキュラム目標生成による結果指向強化学習
強化学習において、望む結果に至るためのカリキュラム目標を不確実性と時間距離に基づいて生成し、二部マッチングで最適化する手法を提案。ナビゲーションやロボット操作タスクで従来法を上回る性能を示した。
原題: Outcome-directed Reinforcement Learning by Uncertainty & Temporal Distance-Aware Curriculum Goal Generation ／ Daesol Cho, Seungjae Lee, H. Jin Kim
日本語で読む → - 論文人間ロボット協調ロボティクス
TIP：マルチヒューマン・マルチロボットチームにおける信頼推論・伝播モデル
複数の人間と複数のロボットが協働するチームにおいて、直接経験と間接経験の両方を考慮して信頼を計算する数理モデルTIPを提案し、被験者実験でその有効性を示した。
原題: TIP: A Trust Inference and Propagation Model in Multi-Human Multi-Robot Teams ／ Yaohui Guo, X. Jessie Yang, Cong Shi
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
RGB画像からロボット関節角度を復元する距離幾何学的手法
単一のRGB画像からマニピュレータの関節角度を推定する手法を提案。距離幾何学表現と浅いニューラルネットワークを用いて2Dから3Dへの回帰を行い、関節角度を復元する。
原題: A Distance-Geometric Method for Recovering Robot Joint Angles From an RGB Image ／ Ivan Bilić, Filip Marić, Ivan Marković 他
日本語で読む → - 論文SLAM画像認識
LiDAR強度画像を用いた実時間SLAM
LiDARの強度画像から特徴点を抽出し、幾何特徴が乏しい非構造環境でもロバストに動作するリアルタイムSLAM手法を提案した論文。
原題: Real-Time Simultaneous Localization and Mapping with LiDAR intensity ／ Wenqiang Du, Giovanni Beltrame
日本語で読む → - 論文運動計画ロボティクス
Bi-AM-RRT*: 動的環境における高速で効率的なサンプリングベース運動計画アルゴリズム
双方向RRTと補助指標(AM)を組み合わせ、動的環境での経路長と探索時間を改善する新しい運動計画アルゴリズムBi-AM-RRT*を提案した。
原題: Bi-AM-RRT*: A Fast and Efficient Sampling-Based Motion Planning Algorithm in Dynamic Environments ／ Ying Zhang, Heyong Wang, Maoliang Yin 他
日本語で読む → - 論文交通シミュレーションロボティクス
都市航空モビリティの既存交通システムへの統合シミュレーション：サーベイ
都市航空モビリティ（UAM）を既存の都市交通に統合する研究を、シミュレーション手法に焦点を当てて調査し、課題と機会を整理したサーベイ論文。
原題: Simulating the Integration of Urban Air Mobility into Existing Transportation Systems: A Survey ／ Xuan Jiang, Yuhan Tang, Junzhe Cao 他
日本語で読む → - 論文eVTOLロボティクス
クアッドプレーン型無人航空機システムの風洞試験と空力特性評価
eVTOL型クアッドプレーンUASの試作機を風洞試験し、ホバー・遷移・巡航の各飛行モードにおける空力特性を計測・モデル化した。
原題: Wind Tunnel Testing and Aerodynamic Characterization of a QuadPlane Uncrewed Aircraft System ／ Akshay Mathur, Ella Atkins
日本語で読む → - 論文教育用ロボット/遠隔操作ロボティクス
UMIRobot: 教育向けオープンソース・低コストロボットマニピュレータ
100ドル未満で作れる教育用ロボットキットとそのエコシステムを開発し、遠隔操作ロボットのオンライン/ハイブリッド授業の基盤として活用した。学生がマスタとグリッパを設計・製作し、遠隔操作課題に取り組む。
原題: UMIRobot: An Open-{Software, Hardware} Low-Cost Robotic Manipulator for Education ／ Murilo M. Marinho, Hung-Ching Lin, Jiawei Zhao
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
マルチロボットシステムのための分散最適化手法：サーベイ（後編）
マルチロボット問題に適用される分散最適化アルゴリズムを3種類に分類して概観し、各手法の構造・仮定・ロボティクスへの実用的示唆と未解決課題を整理したサーベイ。
原題: Distributed Optimization Methods for Multi-Robot Systems: Part II -- A Survey ／ Ola Shorinwa, Trevor Halsted, Javier Yu 他
日本語で読む → - 論文VLA自然言語
限られた教師ありデータと不一致入力下での双方向行動-言語翻訳の学習
幼児の学習を模倣し、トランスフォーマーを用いたクロスモーダル注意機構により、教師ありデータが少ない状況でも行動と言語の双方向翻訳を高精度で実現するモデルを提案。
原題: Learning Bidirectional Action-Language Translation with Limited Supervision and Incongruent Input ／ Ozan Özdemir, Matthias Kerzel, Cornelius Weber 他
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスロボティクス
反転ロボットのためのソフトキャップ
反転原理で伸びるロボットの先端に装着できる、全布製の柔らかい円筒キャップを提案し、位置保持やカメラ輸送の性能を実験的に評価した。
原題: Soft Cap for Eversion Robots ／ Cem Suulker, Sophie Skach, Danyaal Kaleel 他
日本語で読む → - 論文安全強化学習機械学習
AutoCost: ゼロ違反強化学習のための内在コストの進化的探索
制約付き強化学習において、コスト関数を自動探索することで違反ゼロを達成するフレームワークAutoCostを提案し、Safety Gymで有効性を示した。
原題: AutoCost: Evolving Intrinsic Cost for Zero-violation Reinforcement Learning ／ Tairan He, Weiye Zhao, Changliu Liu
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
3DSGrasp: 3D形状補完によるロボット把持
部分的な3D点群から欠損形状をTransformerで補完し、信頼性の高い把持姿勢を生成する手法を提案。実世界で把持成功率を大幅に改善。
原題: 3DSGrasp: 3D Shape-Completion for Robotic Grasp ／ Seyed S. Mohammadi, Nuno F. Duarte, Dimitris Dimou 他
日本語で読む → - 論文自己位置推定ロボティクス
ShadowNav：夜間・永久影領域におけるクレーター基準の月面ナビゲーション
月面探査車が夜間や永久影領域でも自律走行できるよう、クレーターをランドマークとして検出したクレーターエッジと軌道地図上の既知クレーターを照合し、絶対位置推定を行う手法を提案した。
原題: ShadowNav: Crater-Based Localization for Nighttime and Permanently Shadowed Region Lunar Navigation ／ Abhishek Cauligi, R. Michael Swan, Masahiro Ono 他
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
エネルギーベースモデルによるステアリング制御
実車の自動運転ステアリング制御において、エネルギーベースの暗黙的模倣学習を回帰・分類・混合密度ネットワークと比較し、安全性は同等だが滑らかさに課題があることを示した。
原題: Controlling Steering with Energy-Based Models ／ Mikita Balesni, Ardi Tampuu, Tambet Matiisen
日本語で読む → - 論文世界モデル画像認識
実世界の部分観測から予測的世界モデルを学習する枠組み
実世界の道路環境を対象に、部分観測のみから完全な状態を予測できる階層型VAEベースの確率的予測世界モデルを提案し、逐次学習法で空間構造を高精度に予測できることを示した。
原題: Predictive World Models from Real-World Partial Observations ／ Robin Karlsson, Alexander Carballo, Keisuke Fujii 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
未知の運動をするターゲットを包囲するミニマリストロボット群制御
記憶・通信・位置情報を持たない最小限のロボット群が、未知環境で静止・移動ターゲットを衝突せずに包囲する分散制御則を提案し、リアプノフ安定性理論で収束を保証した。
原題: Guaranteed Encapsulation of Targets with Unknown Motion by a Minimalist Robotic Swarm ／ Himani Sinhmar, Hadas Kress-Gazit
日本語で読む → - 論文動作予測ロボティクス
統合的グラフ表現に基づく動作予測
交通参加者や道路網などの情報を異種統合グラフで表現し、自動運転車の周囲の動作を予測する手法を提案。INTERACTIONとArgoverseデータセットで評価し、情報の種類ごとの寄与を分析した。
原題: Holistic Graph-based Motion Prediction ／ Daniel Grimm, Philip Schörner, Moritz Dreßler 他
日本語で読む → - 論文障害物回避ロボティクス
AvoidBench：マルチロータ向け高忠実度視覚ベース障害物回避ベンチマークスイート
RotorSの高忠実度マルチロータ動力学とUnity3Dの仮想環境を組み合わせ、視覚ベース障害物回避アルゴリズムを性能・環境指標で評価するベンチマークを提案し、3手法を比較して実機実験で傾向を検証した。
原題: AvoidBench: A high-fidelity vision-based obstacle avoidance benchmarking suite for multi-rotors ／ Hang Yu, Guido C. H. E de Croon, Christophe De Wagter
日本語で読む → - 論文手術ロボット/身体知能/ヒューマン・イン・ザ・ループロボティクス
手術ロボット学習のための対話型シミュレーション環境によるヒューマン・イン・ザ・ループ身体知能
手術ロボット学習用の対話型シミュレータを開発し、人間のデモンストレーションと強化学習を組み合わせることで学習効率が向上することを示した。
原題: Human-in-the-loop Embodied Intelligence with Interactive Simulation Environment for Surgical Robot Learning ／ Yonghao Long, Wang Wei, Tao Huang 他
日本語で読む → - 論文テスト合成制御
時間付き到達回避仕様下の安全クリティカルシステムに対するバリアベースのテスト合成
制御バリア関数と時間付き到達回避仕様を組み合わせ、制御器の知識を必要とせずにシステムの最も困難なテストを生成する手法を提案し、シミュレーションと実機で検証した。
原題: Barrier-Based Test Synthesis for Safety-Critical Systems Subject to Timed Reach-Avoid Specifications ／ Prithvi Akella, Mohamadreza Ahmadi, Richard M. Murray 他
日本語で読む → - 論文オフライン強化学習ロボティクス
自己教師あり報酬整形によるオフライン目標条件付き方策の学習
オフラインデータセット上で自己教師あり学習を行い、モデルの構造とダイナミクスを理解して密な報酬関数を整形することで、長期的な計画を要するタスクでも目標条件付き方策を効果的に学習する手法を提案した。
原題: Learning Goal-Conditioned Policies Offline with Self-Supervised Reward Shaping ／ Lina Mezghani, Sainbayar Sukhbaatar, Piotr Bojanowski 他
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