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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: 2022/12/1 / 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 →- 論文モデルベース制御ロボティクス
予測サンプリング:MuJoCoによるリアルタイム行動生成
MuJoCo物理に基づくリアルタイム予測制御のためのオープンソース対話型アプリとフレームワークMJPCを公開し、iLQG・勾配降下法・予測サンプリングの3つのプランナを実装した。
原題: Predictive Sampling: Real-time Behaviour Synthesis with MuJoCo / Taylor Howell, Nimrod Gileadi, Saran Tunyasuvunakool 他
日本語で読む → - 論文VLA画像認識
BEVBert:言語誘導ナビゲーションのためのマルチモーダル地図事前学習
視覚と言語によるナビゲーション(VLN)向けに、局所的な距離地図と大域的なトポロジカル地図を組み合わせたハイブリッド地図表現を事前学習する手法を提案し、4つのベンチマークで最高性能を達成した。
原題: BEVBert: Multimodal Map Pre-training for Language-guided Navigation / Dong An, Yuankai Qi, Yangguang Li 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
マルチロボットのタスク割り当てにおける確率制御のための比例制御
ロボット群のタスク割り当てを確率ジャンプ過程としてモデル化し、比例制御で平均と分散を調整して不確実性の影響を抑える手法を提案。
原題: Proportional Control for Stochastic Regulation on Allocation of Multi-Robots / Thales C. Silva, Victoria Edwards, M. Ani Hsieh
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
AVstack: 自動運転開発のためのオープンソースで再構成可能なプラットフォーム
自動運転ソフトウェアの検証と次世代評価の停滞を解決するため、多数のオープンソース部品を組み合わせてデータセットや物理シミュレータ間でテスト可能な再構成可能プラットフォームAVstackを提案した。
原題: AVstack: An Open-Source, Reconfigurable Platform for Autonomous Vehicle Development / R. Spencer Hallyburton, Shucheng Zhang, Miroslav Pajic
日本語で読む → - 論文自動運転画像認識
計画指向の自動運転
知覚・予測・計画を単一ネットワークに統合し、計画を最終目標として最適化するUniADを提案。nuScenesで従来手法を大幅に上回る性能を示した。
原題: Planning-oriented Autonomous Driving / Yihan Hu, Jiazhi Yang, Li Chen 他
日本語で読む → - 論文制御チューニングロボティクス
DiffTune$^+$: 自動微分を用いたハイパーパラメータ不要の自動チューニング
制御器のパラメータ更新にハイパーパラメータ不要の手法を導入し、損失低減を最大化する最適更新を求めることで、従来の学習率依存のDiffTuneを改良した。
原題: DiffTune$^+$: Hyperparameter-Free Auto-Tuning using Auto-Differentiation / Sheng Cheng, Lin Song, Minkyung Kim 他
日本語で読む → - 論文3Dセグメンテーション画像認識
PartSLIP: 事前学習済み画像言語モデルによる3D点群の低ショット部分セグメンテーション
事前学習済み画像言語モデルGLIPを活用し、点群レンダリング上の部分検出と2D→3Dラベル転送により、3D点群の低ショット部分セグメンテーションを実現した研究。
原題: PartSLIP: Low-Shot Part Segmentation for 3D Point Clouds via Pretrained Image-Language Models / Minghua Liu, Yinhao Zhu, Hong Cai 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
AutoDRIVE:自動運転研究と教育を強化する包括的で柔軟な統合デジタルツインエコシステム
自動運転とスマートシティ管理のための、ソフトウェアとハードウェアインザループ試験に対応したオープンなデジタルツインエコシステムを開発し、4つの応用例でその機能を示した。
原題: AutoDRIVE: A Comprehensive, Flexible and Integrated Digital Twin Ecosystem for Enhancing Autonomous Driving Research and Education / Tanmay Vilas Samak, Chinmay Vilas Samak, Sivanathan Kandhasamy 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
分散モデル予測共分散ステアリング
確率的な不確かさ下のマルチエージェント制御のため、共分散ステアリングと分散最適化とMPCを統合した分散アルゴリズムDiMPCSを提案し、多数ロボットのシミュレーションと実機で有効性を示した。
原題: Distributed Model Predictive Covariance Steering / Augustinos D. Saravanos, Isin M. Balci, Efstathios Bakolas 他
日本語で読む → - 論文安全制御制御
制御バリア関数と学習による弾性関節ロボットの安全制御
弾性関節ロボットの未知ダイナミクスをガウス過程回帰で学習し、制御バリア関数に基づく安全条件を二次錐計画でオンライン実行することで、安全性を保証する手法を提案した。
原題: Safe Learning-Based Control of Elastic Joint Robots via Control Barrier Functions / Armin Lederer, Azra Begzadić, Neha Das 他
日本語で読む → - 論文デジタルツイン/シミュレーションロボティクス
次世代の歩行者・コネクテッド車両インザループ研究に向けて:デジタルツイン協調シミュレーションフレームワーク
コネクテッド車両と歩行者のインザループ研究のためのデジタルツインフレームワークを提案し、Carla-Sumo協調シミュレーションとCAVEを用いた車両-歩行者警告システムのケーススタディで有効性を検証した。
原題: Towards Next Generation of Pedestrian and Connected Vehicle In-the-loop Research: A Digital Twin Co-Simulation Framework / Zijin Wang, Ou Zheng, Liangding 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
制約付きタスク・動作計画による化学実験の自動化
化学実験の高レベルな指示から作業空間を認識し、PDDLStreamソルバーを用いた制約付きタスク・動作計画で多段階の操作を自律的に立案・実行するロボットフレームワークを提案し、注ぐ操作や溶解・再結晶化実験で有効性を示した。
原題: Chemistry Lab Automation via Constrained Task and Motion Planning / Naruki Yoshikawa, Andrew Zou Li, Kourosh Darvish 他
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスロボティクス
選択的操舵を備えた多セグメント軟体成長ロボット
先端で各パウチを選択的に加圧する新しい操舵法と円筒型空気圧人工筋により、環境と接触せずに複雑な経路を進める多セグメント蔓状ロボットを開発した。
原題: A Multi-Segment, Soft Growing Robot with Selective Steering / Alexander M. Kübler, Sebastián Urdaneta Rivera, Frances B. Raphael 他
日本語で読む → - 論文軌道計画ロボティクス
動的経由点と空間汎化を改善したオンライン軌道計画のための動的運動プリミティブ
動的運動プリミティブ(DMP)の空間汎化の欠点を改善し、動的な経由点を組み込めるオンライン適応手法を提案した論文。
原題: Dynamic via-points and improved spatial generalization for online trajectory planning with Dynamic Movement Primitives / Antonis Sidiropoulos, Zoe Doulgeri
日本語で読む → - 論文方策転移制御
EASpace: 方策転移のための拡張行動空間
複数の準最適な専門家方策を異なる実行時間のマクロ行動として基本行動空間に統合し、実行時間に比例した内的報酬で効率的な方策転移を実現する手法を提案。
原題: EASpace: Enhanced Action Space for Policy Transfer / Zheng Zhang, Qingrui Zhang, Bo Zhu 他
日本語で読む → - 論文ソース探索/制御バリア関数/単輪ロボットロボティクス
単輪ロボットのための衝突回避を伴うソース探索制御手法
未知の障害物環境を移動する単輪ロボットに対し、制御バリア関数と二次計画法で障害物回避を行い、搭載センサのみで信号源を探索する制御フレームワークを提案した。
原題: Collision-free Source Seeking Control Methods for Unicycle Robots / Tinghua Li, Bayu Jayawardhana
日本語で読む → - 論文VLAAI
LLM-Planner:大規模言語モデルによる身体性エージェントの少数ショット計画
大規模言語モデルを身体性エージェントのプランナーとして活用し、環境に接地した計画を少数の例から生成・更新する手法を提案。ALFREDで全訓練データの0.5%未満で競争力のある性能を達成。
原題: LLM-Planner: Few-Shot Grounded Planning for Embodied Agents with Large Language Models / Chan Hee Song, Jiaman Wu, Clayton Washington 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
最短経路基準によるボトルネックタスク割り当ての認証
障害物環境での多ロボットの目標割り当てにおいて、最短経路の不確かさが十分小さくなったときに最適性を保証する認証アルゴリズムを提案し、サンプリングベース経路計画で上下界を求める多項式時間手法を示した。
原題: Certification of Bottleneck Task Assignment with Shortest Path Criteria / Tony A. Wood, Maryam Kamgarpour
日本語で読む → - 論文災害対応ロボティクスロボティクス
ドイツ救助ロボティクスセンターによる災害対応ロボット実運用からの教訓
ドイツ救助ロボティクスセンターのタスクフォースが、倒壊建物の探索に地上・空中ロボットを用いた3つの実際の災害対応ミッションを報告し、実運用から得られた教訓とロボット・制御ソフトの改善、研究者と救助隊の協力体制について述べる。
原題: Lessons from Robot-Assisted Disaster Response Deployments by the German Rescue Robotics Center Task Force / Hartmut Surmann, Ivana Kruijff-Korbayova, Kevin Daun 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
PSOと行動ベース制御によるUAVマルチホップアドホックネットワークの最適配置
複数のUAVをPSOで最適配置し、行動ベース制御で障害物を避けながら目標位置へ誘導することで、災害地でのマルチホップ通信網をリアルタイムに構築する手法を提案した。
原題: Deployment of UAVs for Optimal Multihop Ad-hoc Networks Using Particle Swarm Optimization and Behavior-based Control / Ngan Duong Thi Thuy, Duy Nam Bui, Manh Duong Phung 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
確率的ネットワークにおける情報ブロードキャストの後退ホライズン制御
ロボット間通信の不確実性を確率過程でモデル化し、後退ホライズン制御で情報伝播の統計を制御して全ノードへの到達時間を見積もる手法を提案した。
原題: Receding Horizon Control on the Broadcast of Information in Stochastic Networks / Thales C. Silva, Li Shen, Xi Yu 他
日本語で読む → - 論文モデル予測制御ロボティクス
モデル予測制御における最適化の学習
サンプリングベースMPCの更新則を模倣学習で改善し、少ないサンプル数でも高性能な制御を実現する手法を提案。
原題: Learning to Optimize in Model Predictive Control / Jacob Sacks, Byron Boots
日本語で読む → - 論文AUVナビゲーションロボティクス
完全なDVL途絶時におけるAUV速度予測のためのSet-Transformer BeamsNet
DVLが完全に途絶した状況で、慣性センサと過去のDVL速度データからSet-Transformerを用いてAUVの速度を予測する手法を提案し、移動平均法より26%高精度な結果を得た。
原題: Set-Transformer BeamsNet for AUV Velocity Forecasting in Complete DVL Outage Scenarios / Nadav Cohen, Zeev Yampolsky, Itzik Klein
日本語で読む → - 論文自動運転/継続学習ロボティクス
交通ダイバージェンス計測に基づく動的勾配シナリオメモリを用いた継続的対話型行動学習
自動運転車の軌道予測において、シナリオ間の交通ダイバージェンスを測る動的メモリ機構を導入し、継続学習による破滅的忘却を緩和する手法を提案した。
原題: Continual Interactive Behavior Learning With Traffic Divergence Measurement: A Dynamic Gradient Scenario Memory Approach / Yunlong Lin, Zirui Li, Cheng Gong 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
ロボティクス位置推定とマッピングのための強化LiDAR慣性SLAMシステム
LiDARと慣性センサを用いたSLAMシステムを改良し、粒子群フィルタのロバスト性向上とループ閉じ込みによるグローバル最適化を導入して、無人地上車両の位置推定精度とロバスト性を高めた。
原題: An Enhanced LiDAR-Inertial SLAM System for Robotics Localization and Mapping / Kangcheng Liu
日本語で読む → - 論文自動運転/合流制御ロボティクス
非協調環境におけるCAV合流のための動的速度誘導:実地実験
路側カメラで車両軌跡を推定し、本線車が減速しない非協調環境でも合流車を滑らかに合流させる動的速度誘導アルゴリズムを提案し、実地実験で検証した。
原題: Dynamic Speed Guidance for CAV Ramp Merging in Non-Cooperative Environment: An On-Site Experiment / Wei Ji, Yechi Ma, Guangzhang Cui 他
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
安全な自動運転のための分布認識型目標予測と適合モデルベース計画
自動運転の学習を認識・目標予測・計画に分解し、正規化フローで多様な目標分布を予測してモデルベース計画を行う手法を提案し、CARLAのCARNOVELベンチマークで最高性能を達成した。
原題: Distribution-aware Goal Prediction and Conformant Model-based Planning for Safe Autonomous Driving / Jonathan Francis, Bingqing Chen, Weiran Yao 他
日本語で読む → - 論文状態推定ロボティクス
ProNet: INS/DVL融合のための適応的プロセスノイズ推定
慣性センサとドップラー速度計を融合するAUVの航法フィルタにおいて、慣性センサの読み取りのみからプロセスノイズ共分散を学習・推定するハイブリッド手法を提案し、シミュレーションで有効性を示した。
原題: ProNet: Adaptive Process Noise Estimation for INS/DVL Fusion / Barak Or, Itzik Klein
日本語で読む → - 論文リスク考慮制御制御
1分未満のデータでリスクを考慮した制御のための外乱オンライン学習
ドローンの制御において、モデルと実システムのずれを確率的に学習し、1分未満の運用データでリスクを考慮した安全な飛行を実現する手法を提案した。
原題: Learning Disturbances Online for Risk-Aware Control: Risk-Aware Flight with Less Than One Minute of Data / Prithvi Akella, Skylar X. Wei, Joel W. Burdick 他
日本語で読む → - 論文ニューロシンボリック/推論AI
強AI自己認識ロボットのための内包的一階述語論理基盤
ロボットが自然言語で人間と対話し自己の知識を推論できるよう、内包的一階述語論理(IFOL)を記号アーキテクチャとして用い、ニューロシンボリックな4層知識構造と様相論理演算子の実装法を提案した論文。
原題: Strong-AI Autoepistemic Robots Build on Intensional First Order Logic / Zoran Majkic
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