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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 →- 論文安全性検証cs.SE
協調共進化探索によるML搭載自律システムの危険境界の特定
ML搭載自律システムの安全性確保のため、遺伝的アルゴリズムでは扱いにくい高次元問題を2つの低次元探索に分解する協調共進化アルゴリズム(CCEA)を提案し、MLコンポーネントの危険境界を確率的に特定する手法を開発した。
原題: Identifying the Hazard Boundary of ML-enabled Autonomous Systems Using Cooperative Co-Evolutionary Search ／ Sepehr Sharifi, Donghwan Shin, Lionel C. Briand 他
日本語で読む → - 論文ハイブリッドUAVロボティクス
揚力翼クアッドコプターのモデリングと統合制御
固定翼の効率的な前進飛行とマルチコプターの垂直離着陸を融合した新型ハイブリッドUAV「揚力翼クアッドコプター」のモデリングと、ホバリングから前進飛行までを統一的に扱う制御器を提案し、HILシミュレーションで検証した。
原題: Lifting-wing Quadcopter Modeling and Unified Control ／ Quan Quan, Wang Shuai, Gao Wenhan
日本語で読む → - 論文指示生成自然言語
指示生成モデルのタスク指向認知能力の定義・評価・改善
言語モデルの指示生成における「探索能力」と「語用能力」を定義し、人間との比較評価手法を提案。語用能力の不足を補うことで実人間案内の成功率を11%向上させた。
原題: Define, Evaluate, and Improve Task-Oriented Cognitive Capabilities for Instruction Generation Models ／ Lingjun Zhao, Khanh Nguyen, Hal Daumé
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
シミュレーションに錨を下ろした学習によるオンザフライ適応
シミュレーションで訓練したRLエージェントを実世界データで微調整する際、シミュレーションの批評家を「設計意図の錨」として活用し、優先行動を保ちながら適応を可能にする手法を提案。レーシングクアッドロータで最大50%の消費電力削減を実現。
原題: Sim-Anchored Learning for On-the-Fly Adaptation ／ Bassel El Mabsout, Shahin Roozkhosh, Siddharth Mysore 他
日本語で読む → - 論文データセット評価cs.DL
影響力・注目度・波及効果：自動運転データセットの早期評価
自動運転分野の200以上のデータセットを科学計量学的に分析し、メタデータと被引用数の関係を回帰分析で調べ、引用実績がなくても早期にデータセットの影響力を評価できる「Influence Score」を提案した論文。
原題: Impact, Attention, Influence: Early Assessment of Autonomous Driving Datasets ／ Daniel Bogdoll, Jonas Hendl, Felix Schreyer 他
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
安全で快適な自動運転のための深層強化学習とプランニングのハイブリッド手法
歩行者予測とリスク考慮型プランニングを深層強化学習に組み込み、安全で快適な自動運転ポリシーを効率的に学習するHyLEARを提案し、CARLAベンチマークで有効性を示した。
原題: Hybrid Deep Reinforcement Learning and Planning for Safe and Comfortable Automated Driving ／ Dikshant Gupta, Mathias Klusch
日本語で読む → - 論文人間-ロボット協調ロボティクス
人間とロボットの混成チームにおける動的役割割り当てと協調タスク計画の統合アーキテクチャ
ビヘイビアツリーと混合整数線形計画法を組み合わせ、任意規模の人間-ロボット混成チームで動的に役割を割り当て協調タスクを計画するアーキテクチャを提案し、ARインターフェースによる双方向通信と人間の選好を考慮した交渉を実現した。
原題: A Unified Architecture for Dynamic Role Allocation and Collaborative Task Planning in Mixed Human-Robot Teams ／ Edoardo Lamon, Fabio Fusaro, Elena De Momi 他
日本語で読む → - 論文sim2real機械学習
手のひらの中のNeRF：新視点合成によるロボティクスのための補正拡張
NeRFを使って視覚実演に合成ノイズを加え、追加の専門家監督なしにロボット把持方策を改善するオフライン拡張手法SPARTNを提案。
原題: NeRF in the Palm of Your Hand: Corrective Augmentation for Robotics via Novel-View Synthesis ／ Allan Zhou, Moo Jin Kim, Lirui Wang 他
日本語で読む → - 論文社会的アシストロボットHCI
発達障害者支援のための社会的アシストロボットのインタラクション設計
発達障害者を支援する社会的アシストロボットの役割・機能・コミュニケーション手法を検討し、3件のユーザー研究を通じて視覚要素や社会的側面の影響を評価した。
原題: Interaction design for socially assistive robots for people with developmental disabilities ／ Xiaodong Wu
日本語で読む → - 論文ソフトアクチュエータロボティクス
粘弾性シースで力-速度特性を調整可能なマッキベン型アクチュエータの設計と評価
粘弾性ポリマーシースを用いてマッキベン型空気圧人工筋の力-速度曲線を調整し、その特性を1次元モデルで材料パラメータと関連付けた。
原題: Design and Characterization of Viscoelastic McKibben Actuators with Tunable Force-Velocity Curves ／ Michael J. Bennington, Tuo Wang, Jiaguo Yin 他
日本語で読む → - 論文LiDAR/点群処理画像認識
Sliced Wasserstein距離によるLiDARアップサンプリング
エッジを考慮した密な畳み込みとSliced Wasserstein距離を用いて、粗い再構成を必要とせずにLiDAR点群を高精細化する一段階アップサンプリング手法を提案した。
原題: Lidar Upsampling with Sliced Wasserstein Distance ／ Artem Savkin, Yida Wang, Sebastian Wirkert 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
多指ハプティクス：三脚型三指ハプティック把持モデルに向けた人間の手の把持の分析
人間の手による把持動作を調査・分析し、仮想現実や遠隔操作で効果的に相互作用するための三脚型三指ハプティック把持モデルへの移行を論じた論文。
原題: Multi-Finger Haptics: Analysis of Human Hand Grasp towards a Tripod Three-Finger Haptic Grasp model ／ Jose James
日本語で読む → - 論文リハビリ外骨格ロボティクス
AIベースの柔軟上肢リハビリ外骨格の概観：記述的レビュー
上肢リハビリ用の柔軟外骨格にAIを組み込み、患者データから学習して意図に応じて動作する知能化の現状と課題をレビューした論文。
原題: An Overview of Artificial Intelligence-based Soft Upper Limb Exoskeleton for Rehabilitation: A Descriptive Review ／ Sanjukta Halder, Amit Kumar
日本語で読む → - 論文点群認識画像認識
LTS-NET：長期3D安定物体のエンドツーエンド教師なし学習
環境内の物体の長期的な安定性を判定するため、点ごとの連続ラベルを用いた点群回帰ネットワークLTS-NETを提案し、駐車場データで静的・動的物体分類の性能を向上させた。
原題: LTS-NET: End-to-end Unsupervised Learning of Long-Term 3D Stable objects ／ Ibrahim Hroob, Sergi Molina, Riccardo Polvara 他
日本語で読む → - 論文モーフィング翼ロボティクス
自律材料コンポジットによるモーフィング翼
伸縮可能な光ファイバひずみゲージを組み込んだ弾性ラティス構造により、3自由度で大きく形状変化する鳥規模のモーフィング翼を開発し、風洞実験で空力性能の変化とセンサの有効性を示した。
原題: Autonomous Material Composite Morphing Wing ／ Daniel Morton, Artemis Xu, Alberto Matute 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
障害物環境における分散ロボット群の計画支援型状況適応自律誘導
障害物の多い環境で散らばったロボット群を少数の誘導ロボットで効率的に目的地へ導くため、クラスタリング・蟻コロニー最適化・オンライン経路計画を組み合わせた階層的な誘導フレームワークを提案した。
原題: Planning-Assisted Context-Sensitive Autonomous Shepherding of Dispersed Robotic Swarms in Obstacle-Cluttered Environments ／ Jing Liu, Hemant Singh, Saber Elsayed 他
日本語で読む → - 論文音響センシングロボティクス
コウモリのように：小型ロボットにおける可聴域エコーロケーション
小型ロボットに搭載可能なブザーと低性能マイクのみを用い、事前キャリブレーションや学習なしでリアルタイムに壁の位置を推定するエコーロケーション手法を提案し、e-puckとCrazyflieドローンでセンチメートル精度を実証した。
原題: Blind as a bat: audible echolocation on small robots ／ Frederike Dümbgen, Adrien Hoffet, Mihailo Kolundžija 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
CLF-CBF制約による二足歩行ロボットの複数障害物回避リアルタイム安全制御
LiDARの高さマップから障害物を楕円近似し、単一の制御バリア関数とCLF-CBFのQP定式化でCassie二足歩行ロボットが複数の障害物をリアルタイムに回避する手法を提案し、シミュレーションと実機で実証した。
原題: Realtime Safety Control for Bipedal Robots to Avoid Multiple Obstacles via CLF-CBF Constraints ／ Jinze Liu, Minzhe Li, Jiunn-Kai Huang 他
日本語で読む → - 論文社会的ロボットロボティクス
社会的ロボットの非言語行動：動きの意味とその背後技術
人間の非言語コミュニケーションにおける動作の役割を整理し、それを社会的インタラクティブロボットへどのように実装・転移できるかを概説した章である。
原題: Nichtverbales Verhalten sozialer Roboter: Bewegungen, deren Bedeutung und die Technik dahinter ／ Kathrin Janowski, Elisabeth André
日本語で読む → - 論文軌道計画ロボティクス
双対コンセンサスADMMによる連結自動運転車の協調軌道計画のための分散iLQR
連結自動運転車の協調軌道計画を、双対コンセンサスADMMを用いた分散iLQRで高速に解く手法を提案し、リアルタイム性能を実現した。
原題: Decentralized iLQR for Cooperative Trajectory Planning of Connected Autonomous Vehicles via Dual Consensus ADMM ／ Zhenmin Huang, Shaojie Shen, Jun Ma
日本語で読む → - 論文人間追従ロボティクス
倉庫物流における視覚認識に基づく人間追従
DeepSortと幅ベース追跡モジュールを組み合わせて特定の人物を追跡し、人工ポテンシャル場による局所経路計画で障害物を回避する手法を提案した。
原題: Human Following Based on Visual Perception in the Context of Warehouse Logistics ／ Yanbaihui Liu, Haibo Wang, Dongming Jia
日本語で読む → - 論文自動運転/軌道計画ロボティクス
ニューラルネットワークをモデル予測制御に解析的に統合した対話認識型自動運転軌道計画
周囲車両とのインタラクションを考慮したニューラルネット予測器をMPCに解析的に組み込み、ADMMで解く自動運転の軌道計画手法を提案し、収束性を証明した。
原題: Interaction-Aware Trajectory Planning for Autonomous Vehicles with Analytic Integration of Neural Networks into Model Predictive Control ／ Piyush Gupta, David Isele, Donggun Lee 他
日本語で読む → - 論文探索ロボティクス
ARiADNE: 注意機構付き深層ネットワークを用いた強化学習による探索手法
未知環境を効率的に探索するため、注意機構付き深層強化学習で地図の複数スケールの依存関係を学習し、リアルタイムな非近視眼的経路計画を実現した。
原題: ARiADNE: A Reinforcement learning approach using Attention-based Deep Networks for Exploration ／ Yuhong Cao, Tianxiang Hou, Yizhuo Wang 他
日本語で読む → - 論文協調知覚機械学習
自律走行車のための分散協調知覚：未知を評価する学習
自律走行車同士がピアツーピアで必要な領域だけを要求し合う分散協調知覚を提案し、LP-VAEと深層強化学習で通信コストを抑えつつ補完情報を25%向上させた。
原題: Decentralized cooperative perception for autonomous vehicles: Learning to value the unknown ／ Maxime Chaveroche, Franck Davoine, Véronique Cherfaoui
日本語で読む → - 論文ドローン制御/エッジコンピューティングロボティクス
PACED-5G: 5G網とエッジを活用したドローンの予測的自律制御
5G通信の遅延を考慮した状態推定器とモデル予測制御を組み合わせ、エッジに高負荷処理をオフロードしながら障害物回避と軌道追従を行うドローン制御アーキテクチャを提案し、実機で検証した。
原題: PACED-5G: Predictive Autonomous Control using Edge for Drones over 5G ／ Viswa Narayanan Sankaranarayanan, Gerasimos Damigos, Achilleas Santi Seisa 他
日本語で読む → - 論文マルチモーダル融合機械学習
遮蔽や情報欠損に対応するマルチビュー視覚融合のためのアンサンブル学習：実世界データによる評価と運転者手活動認識への応用
複数カメラの映像を後期融合するCNNアンサンブルを構築し、遮蔽やセンサ故障による情報欠損を補完して運転者の手の活動を高精度に認識する枠組みを提案・評価した。
原題: Ensemble Learning for Fusion of Multiview Vision with Occlusion and Missing Information: Framework and Evaluations with Real-World Data and Applications in Driver Hand Activity Recognition ／ Ross Greer, Mohan Trivedi
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスロボティクス
切り紙 inspired 平面作製法による双安定ソフト展開構造の設計
切り紙と予備延伸を組み合わせた平面的な作製法で、面外座屈を利用して任意形状の双安定ソフト構造を実現し、ソフトグリッパーとハエトリグサ型ロボットに応用した。
原題: Design of Bistable Soft Deployable Structures via a Kirigami-inspired Planar Fabrication Approach ／ Mrunmayi Mungekar, Leixin Ma, Wenzhong Yan 他
日本語で読む → - 論文3Dマッピングロボティクス
全方位カメラと非反復LiDARの共キャリブレーションを用いた粗密ハイブリッド3Dマッピングシステム
非反復走査LiDARと全方位カメラを組み合わせ、自動でキャリブレーションする手法を提案し、オドメトリベースの粗い地図作成と関心領域での精密な定置スキャンを組み合わせたハイブリッド3Dマッピングを実現した。
原題: Coarse-to-fine Hybrid 3D Mapping System with Co-calibrated Omnidirectional Camera and Non-repetitive LiDAR ／ Ziliang Miao, Buwei He, Wenya Xie 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 → - 論文センサ融合ロボティクス
連続時間UWB慣性融合によるオンライン運動推定
クォータニオン3次Bスプラインで運動状態を連続時間表現し、UWBと慣性センサを非同期融合するスライディングウィンドウ法を提案。離散時間手法を上回る精度を実現した。
原題: Continuous-Time Ultra-Wideband-Inertial Fusion ／ Kailai Li, Ziyu Cao, Uwe D. Hanebeck
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