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: 2022/11/1 ／ 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 →- 論文物体配置予測/先回り支援ロボティクス
時空間物体モデリングによる先回りロボット支援
家庭内の物体配置の時系列から生成グラフニューラルネットで物体移動を予測し、ユーザーの日常行動に先回りして物体を配置する支援手法を提案。HOMERデータセットも構築した。
原題: Proactive Robot Assistance via Spatio-Temporal Object Modeling ／ Maithili Patel, Sonia Chernova
日本語で読む → - 論文VLA画像認識
CLIP-Nav: CLIPを用いたゼロショット視覚言語ナビゲーション
CLIPを活用し、データセット固有の微調整なしで自然言語指示に従って屋内をナビゲートするゼロショット視覚言語ナビゲーション手法を提案し、REVERIEタスクで教師ありベースラインを上回る性能を示した。
原題: CLIP-Nav: Using CLIP for Zero-Shot Vision-and-Language Navigation ／ Vishnu Sashank Dorbala, Gunnar Sigurdsson, Robinson Piramuthu 他
日本語で読む → - 論文安全強化学習ロボティクス
外乱オブザーバベースの制御バリア関数を用いた安全で効率的な強化学習
外乱オブザーバで不確かさを推定し制御バリア関数に組み込むことで、モデル学習なしに学習中の安全性を保証する強化学習手法を提案した。
原題: Safe and Efficient Reinforcement Learning Using Disturbance-Observer-Based Control Barrier Functions ／ Yikun Cheng, Pan Zhao, Naira Hovakimyan
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
異種マルチロボットシステムの協調シミュレーション向け高信頼・低遅延同期ミドルウェア
ROS2とDDSを用いたマスターレスな同期ミドルウェアを開発し、GazeboとNS-3を連携させて異種マルチロボットの物理・ネットワーク協調シミュレーションを実現した。
原題: A Reliable and Low Latency Synchronizing Middleware for Co-simulation of a Heterogeneous Multi-Robot Systems ／ Emon Dey, Mikolaj Walczak, Mohammad Saeid Anwar 他
日本語で読む → - 論文水中ロボット/ヒューマンロボットインタラクションHCI
HREyes：AUVが情報と視線方向を伝えるための生体模倣コミュニケーションデバイスの設計・開発・評価
AUVに搭載する生体模倣型の発光デバイスを開発し、光のアニメーションで情報を、目の模倣で視線方向をダイバーに伝える手法を提案・評価した。
原題: HREyes: Design, Development, and Evaluation of a Novel Method for AUVs to Communicate Information and Gaze Direction ／ Michael Fulton, Aditya Prabhu, Junaed Sattar
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
IK-Geo: 部分問題分解による統一ロボット逆運動学
6自由度全関節回転型マニピュレータの逆運動学を6つの幾何学的部分問題に分解し、特異点に頑健で高速に全解を求める統一解法を提案した論文。
原題: IK-Geo: Unified Robot Inverse Kinematics Using Subproblem Decomposition ／ Alexander J. Elias, John T. Wen
日本語で読む → - 論文キャリブレーションロボティクス
静的物体情報を用いた自動運転車向けマルチLiDARシステムの効率的な外部キャリブレーション
地面点と柱の検出情報を入力とし、全センサのキャリブレーションを統合最適化問題として解くことで、動的環境でも効率的にLiDAR間の外部キャリブレーションを行う手法を提案した。
原題: Efficient Extrinsic Calibration of Multi-Sensor 3D LiDAR Systems for Autonomous Vehicles using Static Objects Information ／ Brahayam Ponton, Magda Ferri, Lars Koenig 他
日本語で読む → - 論文タスクプランニングロボティクス
機能オブジェクト指向ネットワークを用いた知識検索
ロボットのタスク計画のための知識表現であるFOONから、操作動作列を検索する手法を提案し、シミュレーションで有効性を示した。
原題: Knowledge Retrieval using Functional Object-Oriented Network ／ Naseem Shaik
日本語で読む → - 論文協調認識画像認識
姿勢誤差に頑健な協調3D物体検出
複数エージェントの協調による3D物体検出において、姿勢推定誤差があっても高精度を維持するCoAlignを提案。エージェント-物体姿勢グラフとマルチスケール融合で誤差に頑健な検出を実現した。
原題: Robust Collaborative 3D Object Detection in Presence of Pose Errors ／ Yifan Lu, Quanhao Li, Baoan Liu 他
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスロボティクス
空気圧式伸縮ソフトアクチュエータの軌道追従のための幾何学的逆運動学アプローチ
伸縮可能な多節ソフトロボットを剛体リンクと回転・並進関節で幾何学的に近似し、最適化により逆運動学を解いて軌道追従と先端角度制御を実現する手法を提案した。
原題: A geometric approach towards inverse kinematics of soft extensible pneumatic actuators intended for trajectory tracking ／ Mahboubeh Keyvanara, Arman Goshtasbi, Irene A. Kuling
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
歩行者環境におけるマルチロボットの社会性を考慮した協調計画：マルチエージェント強化学習によるアプローチ
歩行者がいる環境で複数のロボットが安全かつ効率的に協調移動できるよう、時空間グラフとKステップ先読み報酬を用いたマルチエージェント強化学習手法を提案した。
原題: Multi-robot Social-aware Cooperative Planning in Pedestrian Environments Using Multi-agent Reinforcement Learning ／ Zichen He, Chunwei Song, Lu Dong
日本語で読む → - 論文ランタイム検証制御
STLランタイム検証のためのコンフォーマル予測
確率的システムの信号時相論理仕様に対する違反確率を予測するため、コンフォーマル予測を用いて予測不確実性を定量化する2つのランタイム検証アルゴリズムを提案した。
原題: Conformal Prediction for STL Runtime Verification ／ Lars Lindemann, Xin Qin, Jyotirmoy V. Deshmukh 他
日本語で読む → - 論文強化学習ロボティクス
完全観測ポリシーを活用した部分観測下での強化学習
シミュレータで完全観測の専門家ポリシーをオフライン学習に利用し、部分観測環境でのオンライン強化学習性能を向上させる手法を提案。
原題: Leveraging Fully Observable Policies for Learning under Partial Observability ／ Hai Nguyen, Andrea Baisero, Dian Wang 他
日本語で読む → - 論文対話システム/認知症検出ロボティクス
能動的口ボット聴取者との自発対話によるアルツハイマー型認知症検出
会話ロボットが能動的に聞き手として振る舞う対話システムを構築し、発話の非流暢性や対話情報を活用してアルツハイマー型認知症を検出する手法を提案した。
原題: Alzheimer's Dementia Detection through Spontaneous Dialogue with Proactive Robotic Listeners ／ Yuanchao Li, Catherine Lai, Divesh Lala 他
日本語で読む → - 論文歩行計画ロボティクス
人間の歩行エネルギー近似と角度差を考慮した適応的行動集合によるA*足歩行計画
二足歩行ロボットのリアルタイム経路計画のため、人間の歩行エネルギーを多項式近似したコスト関数と、目的地との角度差を考慮した新たなヒューリスティック関数を提案し、状況に応じて行動集合を適応的に変化させるA*足歩行計画手法を構築した。
原題: Real time A* Adaptive Action Set Footstep Planning with Human Locomotion Energy Approximations Considering Angle Difference for Heuristic Function ／ Joon-Ha Kim
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
Sim2Real画像変換がCARLAシミュレータの車線維持支援システムに与える影響
CARLAシミュレータの画像をDCLGANでリアルに変換し、車線維持支援システムの性能向上を評価した。
原題: Effects of Sim2Real Image Translation on Lane Keeping Assist System in CARLA Simulator ／ Jinu Pahk, Jungseok Shim, MinHyeok Baek 他
日本語で読む → - 論文強化学習機械学習
Decision TransformerにおいてTransformerはどれほど重要か？
Decision TransformerのTransformer部分をLSTMに置き換えたDecision LSTMを提案し、連続制御タスクで比較した結果、Transformer自体よりも系列モデリング全体のアーキテクチャが重要である可能性を示した。
原題: How Crucial is Transformer in Decision Transformer? ／ Max Siebenborn, Boris Belousov, Junning Huang 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
ロボット支援食事のための視覚・触覚に基づく串刺し戦略の学習
食材の視覚と触覚の生データから汎化可能なマルチモーダル表現を学習し、未知の食材を1回のインタラクションで反応的に串刺しするゼロショット枠組みを提案した。
原題: Learning Visuo-Haptic Skewering Strategies for Robot-Assisted Feeding ／ Priya Sundaresan, Suneel Belkhale, Dorsa Sadigh
日本語で読む → - 論文屋内自律飛行ロボティクス
屋内タスク向け低コストドローンの開発
GPSが使えない屋内環境で自律飛行するため、LiDARで壁までの距離を測り自己位置推定に用いる低コストドローンを試作した。
原題: Desarollo de un Dron Low-Cost para Tareas Indoor ／ Martin Mattos, Ricardo Grando, André Kelbouscas
日本語で読む → - 論文水上ロボティクスロボティクス
養殖環境モニタリングのための新型自律ロボティクスシステム
養殖環境の水質を自動監視するため、円形構造と冗長運動設計で安定性と機動性を両立した無人水上艇（USV）を開発し、TSPとCPPを組み合わせた効率的な経路計画でエネルギー制約下での情報収集を実現した。
原題: A Novel Autonomous Robotics System for Aquaculture Environment Monitoring ／ Tianqi Zhang, Tong Shen, Kai Yuan 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
無限ねじり機能を備えた1自由度ロボットグリッパ
単一アクチュエータで把持と無限の手首ねじり動作を実現する差動歯車機構を備えたグリッパを提案し、柔軟な薄物を巻き付けて把持する「ツイスト把持」の有効性を実験的に検証した。
原題: 1-degree-of-freedom Robotic Gripper With Infinite Self-Twist Function ／ Toshihiro Nishimura, Yosuke Suzuki, Tokuo Tsuji 他
日本語で読む → - 論文場所認識画像認識
より高速・軽量・高精度な深層学習ベースの場所認識手法
RepVGG-liteをバックボーンに用い、注意機構に基づく学習可能な特徴マッチングを組み合わせることで、パラメータ数と計算量を大幅に削減しつつ、場所認識の精度と推論速度を向上させた。
原題: A Faster, Lighter and Stronger Deep Learning-Based Approach for Place Recognition ／ Rui Huang, Ze Huang, Songzhi Su
日本語で読む → - 論文耐故障制御ロボティクス
1・2・3ローター故障に対応するクアッドコプターの統一パッシブ耐故障制御
ローター故障を外乱としてモデル化し、動的制御配分と外乱推定を組み合わせることで、故障情報や制御器切替なしに1〜3ローター故障時でも飛行を継続できる統一的なパッシブ耐故障制御を提案し、屋外実験で検証した。
原題: Uniform Passive Fault-Tolerant Control of a Quadcopter with One, Two, or Three Rotor Failure ／ Chenxu Ke, Kai-Yuan Cai, Quan Quan
日本語で読む → - 論文視覚自己位置推定画像認識
視覚自己位置推定のための最適なフィデューシャルマーカー配置
シーン内のフィデューシャルマーカーの配置を自動最適化し、視覚的自己位置推定の精度を最大20%向上させるフレームワークと貪欲アルゴリズムを提案。
原題: Optimizing Fiducial Marker Placement for Improved Visual Localization ／ Qiangqiang Huang, Joseph DeGol, Victor Fragoso 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
デジタルツインを活用したシミュレーションから実世界への自動運転強化学習
デジタルツイン技術と転移学習を組み合わせ、シミュレーションで学習した強化学習制御器を実車へ段階的に転移し、初回展開から安全な経路追従ステアリング制御を実現した。
原題: Reinforcement Learning from Simulation to Real World Autonomous Driving using Digital Twin ／ Kevin Voogd, Jean Pierre Allamaa, Javier Alonso-Mora 他
日本語で読む → - 論文3次元復元画像認識
PatchMatch-Stereo-Panorama：360度動画からの高速高密度3次元復元
360度アクションカメラ映像からリアルタイムに高密度3次元復元を行う手法を提案し、正距円筒カメラモデルに対応した並列PatchMatchステレオを実装した。
原題: PatchMatch-Stereo-Panorama, a fast dense reconstruction from 360{\deg} video images ／ Hartmut Surmann, Marc Thurow, Dominik Slomma
日本語で読む → - 論文群制御AI
自律ドローン植林のための動的協調マルチエージェント強化学習コミュニケーション
森林再生のため、GNNベースの通信機構で協調するマルチエージェント強化学習を提案し、通信なしのベースラインより広範囲をカバーし植林数と精度を向上させることを示した。
原題: Dynamic Collaborative Multi-Agent Reinforcement Learning Communication for Autonomous Drone Reforestation ／ Philipp Dominic Siedler
日本語で読む → - 論文ロボット操作機械学習
潜在対称性を持つ領域における同変モデルの意外な有効性
入力に現れない潜在的な対称性を持つロボット操作・制御タスクにおいて、厳密に一致しない同変制約を課すことが学習を助け、非同変手法より大幅に性能が向上することを示した研究。
原題: The Surprising Effectiveness of Equivariant Models in Domains with Latent Symmetry ／ Dian Wang, Jung Yeon Park, Neel Sortur 他
日本語で読む → - 論文自動運転/強化学習AI
深層強化学習による実世界運転環境での離散制御
実世界の運転環境をゲーム環境に変換し、マルチエージェント強化学習で離散制御を学習・実行するフレームワークを提案。
原題: Discrete Control in Real-World Driving Environments using Deep Reinforcement Learning ／ Avinash Amballa, Advaith P., Pradip Sasmal 他
日本語で読む → - 論文VLA機械学習
トークン・チューリングマシン
外部メモリとしてトークン集合を持ち、Transformerで読み書きする自己回帰モデルを提案し、動画行動検出やロボット行動方策学習で有効性を示した。
原題: Token Turing Machines ／ Michael S. Ryoo, Keerthana Gopalakrishnan, Kumara Kahatapitiya 他
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