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: 2022/10/1 ／ 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 →- 論文群制御ロボティクス
リアルタイムな人間-群制御のためのゲームベンチマーク
群れ対群れのリアルタイムゲームを仮想ROS環境で構築し、人間が群れを操作する制御アルゴリズムとインターフェースを評価するベンチマークを提案した。
原題: A Game Benchmark for Real-Time Human-Swarm Control ／ Joel Meyer, Allison Pinosky, Thomas Trzpit 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
ClipBot：遺伝的アルゴリズムで歩行を学習する教育用身体障害ロボット
クリップ2つで作った低コストDIYロボットが、遺伝的アルゴリズムにより20回未満の試行で前進歩行を学習する教育事例を報告した。
原題: ClipBot: an educational, physically impaired robot that learns to walk via genetic algorithm optimization ／ Diego Ulisse Pizzagalli, Ilaria Arini, Mauro Prevostini
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
動作方策ネットワーク
単一の深度カメラ観測から衝突のない滑らかな動作を生成するエンドツーエンドのニューラルモデルを提案し、シミュレーションで訓練しながら実機に転移できることを示した。
原題: Motion Policy Networks ／ Adam Fishman, Adithyavairan Murali, Clemens Eppner 他
日本語で読む → - 論文sim2real画像認識
フォトリアリスティック神経ドメインランダム化
ニューラルレンダリングを活用し、物理ベースのレイトレーシングを模倣するニューラルネットワーク群を学習することで、オンラインでフォトリアルな画像拡張を生成し、sim-to-realギャップを埋める手法を提案。
原題: Photo-realistic Neural Domain Randomization ／ Sergey Zakharov, Rares Ambrus, Vitor Guizilini 他
日本語で読む → - 論文クラウドロボティクスロボティクス
ロボット仮想機能をクラウドへオフロードせよ！
ロボット機能をエッジからクラウドへ可能な限りオフロードし、エッジ資源消費を抑えつつ厳しい遅延要件を満たすアルゴリズムDLMDを提案した。
原題: Don't Let Me Down! Offloading Robot VFs Up to the Cloud ／ Khasa Gillani, Jorge Martín Pérez, Milan Groshev 他
日本語で読む → - 論文全身制御ロボティクス
全身制御の深層学習：マニピュレーションと移動を統合したポリシー学習
脚式ロボットの腕と脚を別々に制御せず、強化学習で全身を統合したポリシーを学習し、低コストな脚式マニピュレータで動的で敏捷な動作を実現した。
原題: Deep Whole-Body Control: Learning a Unified Policy for Manipulation and Locomotion ／ Zipeng Fu, Xuxin Cheng, Deepak Pathak
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
把持制約を考慮した縫合針のリアルタイム6D姿勢追跡
手術ロボットによる自動縫合に向け、把持中の縫合針の6D姿勢を把持制約を満たしながらベイズフィルタでリアルタイム追跡する手法を提案した。
原題: Real-Time Constrained 6D Object-Pose Tracking of An In-Hand Suture Needle for Minimally Invasive Robotic Surgery ／ Zih-Yun Chiu, Florian Richter, Michael C. Yip
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
マルチヒューマン模倣学習のための互換性のあるデモンストレーションの引き出し
複数ユーザーのデモが互いに矛盾しうる問題に対し、ベース方策との互換性を測り、互換性の高いデモを能動的に引き出す手法を提案し、シミュレーションと実機のフードプレーティングで成功率を改善した。
原題: Eliciting Compatible Demonstrations for Multi-Human Imitation Learning ／ Kanishk Gandhi, Siddharth Karamcheti, Madeline Liao 他
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
自動運転計画のための階層的モデルベース模倣学習
実車走行データから階層的モデルベース敵対的模倣学習で運転方策を学習し、未知の目標経路にも汎化する操舵可能な方策を実現した。
原題: Hierarchical Model-Based Imitation Learning for Planning in Autonomous Driving ／ Eli Bronstein, Mark Palatucci, Dominik Notz 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
部分的相互観測下でのロボット群の方位に基づく相対位置推定
部分的にしか互いを観測できないロボット群に対し、方位とオドメトリを統合した半正定値計画で最適かつスケーラブルに相対姿勢を推定する手法を提案。
原題: Bearing-based Relative Localization for Robotic Swarm with Partially Mutual Observations ／ Yingjian Wang, Xiangyong Wen, Yanjun Cao 他
日本語で読む → - 論文マルチエージェント強化学習/自動運転ロボティクス
難シーンにおけるコネクテッド自動運転車の時空間認識型安全マルチエージェント強化学習
GCN-Transformerで時空間情報を符号化し、制御バリア関数による安全シールドを組み込んだ制約付きマルチエージェント強化学習により、非接続の危険車両が存在する難運転シーンでのCAVの安全性と効率を向上させる手法を提案した。
原題: Spatial-Temporal-Aware Safe Multi-Agent Reinforcement Learning of Connected Autonomous Vehicles in Challenging Scenarios ／ Zhili Zhang, Songyang Han, Jiangwei Wang 他
日本語で読む → - 論文群制御math.OC
需要と供給の不確実性下における配車オンデマンド向けデータ駆動型分布ロバストEV均衡化
需要とEV供給の不確実性を考慮し、データから構築した楕円体不確実性集合上で分布ロバスト最適化を行うことで、配車オンデマンドシステムのEV需給比と充電ステーション利用率を効率的に均衡させる手法を提案した。
原題: Data-Driven Distributionally Robust Electric Vehicle Balancing for Mobility-on-Demand Systems under Demand and Supply Uncertainties ／ Sihong He, Lynn Pepin, Guang Wang 他
日本語で読む → - 論文強化学習AI
マルチタスク方策学習から創発する単純な行動表現
マルチタスク方策ネットワークに状態とタスク埋め込みを入力すると意味のある行動表現空間が創発し、埋め込みの補間や合成で行動系列を指示できることを示した研究。
原題: Simple Emergent Action Representations from Multi-Task Policy Training ／ Pu Hua, Yubei Chen, Huazhe Xu
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
動力学拡張ニューラルオブジェクトの微分可能物理シミュレーション
NeRFなどの密度場で表現された物体の質量・慣性・摩擦を推定し、微分可能接触モデルでシミュレーションする手法を提案。実動画から石鹸の摩擦係数を学習し、ロボットアームによる操作軌道の最適化を実現した。
原題: Differentiable Physics Simulation of Dynamics-Augmented Neural Objects ／ Simon Le Cleac'h, Hong-Xing Yu, Michelle Guo 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
深層強化学習による滑らかな軌道の衝突回避
深層強化学習を用いた視覚誘導型自律ナビゲーションにおいて、飛行軌道の滑らかさと未知環境への汎化性能を高めるための新しい状態表現と報酬設計を提案した論文。
原題: Smooth Trajectory Collision Avoidance through Deep Reinforcement Learning ／ Sirui Song, Kirk Saunders, Ye Yue 他
日本語で読む → - 論文予測AI
自動運転車の予測モデルに対するシナリオベース評価
自動運転車の予測モデル評価において、従来の一括評価では不適切な結論を招くことを示し、Waymoデータセットの軌跡を運動タイプ別に分類してシナリオベース評価の重要性を実証した論文。
原題: Scenario-based Evaluation of Prediction Models for Automated Vehicles ／ Manuel Muñoz Sánchez, Jos Elfring, Emilia Silvas 他
日本語で読む → - 論文社会ナビゲーションロボティクス
意見に基づく先回り型ロボット社会ナビゲーション
ロボットが人間の動きを観察しながら「意見」を非線形に形成し、注意レベルを高めることで行き詰まりを解消して先回り的にすれ違う社会ナビゲーション手法を提案・検証した。
原題: Proactive Opinion-Driven Robot Navigation around Human Movers ／ Charlotte Cathcart, María Santos, Shinkyu Park 他
日本語で読む → - 論文HRIAI
AI-HRIが人間認識AI設計に新たな次元をもたらす
AIとHRIの相互シナジーを探り、人間認識AIの設計プロセス自体を人間中心にするためのAI-HRIの役割を議論した論文。
原題: AI-HRI Brings New Dimensions to Human-Aware Design for Human-Aware AI ／ Richard G. Freedman
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
意味論とRGBエゴビューに基づく物体目標ナビゲーション
未知の屋内環境で、RGBエゴビューカメラのみを用いて意味論的な判断を行いながら目標物体を探索するサービスロボットのナビゲーション手法を提案し、シミュレーションと実環境で評価した。
原題: Object Goal Navigation Based on Semantics and RGB Ego View ／ Snehasis Banerjee, Brojeshwar Bhowmick, Ruddra Dev Roychoudhury
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
実践で学ぶ：新規コネクタの産業用挿入に向けた視覚ベースの自己報酬型オフライン・オンライン微調整
報酬関数は方策より新規タスクに汎化しやすい点を活かし、自己報酬でオンライン練習しながら未見コネクタの挿入タスクを微調整する手法を提案。
原題: Learning on the Job: Self-Rewarding Offline-to-Online Finetuning for Industrial Insertion of Novel Connectors from Vision ／ Ashvin Nair, Brian Zhu, Gokul Narayanan 他
日本語で読む → - 論文タスク・動作計画ロボティクス
タスク・動作統合型情報木探索（TMIT*）：ほぼ確実に漸近最適な統合タスク・動作計画
タスク計画と動作計画を統合し、非対称な前向き・後向き探索を交互に行うことで、計算コストの高い処理を遅延させつつ最適解へ収束するTMPアルゴリズムを提案した。
原題: Task and Motion Informed Trees (TMIT*): Almost-Surely Asymptotically Optimal Integrated Task and Motion Planning ／ Wil Thomason, Marlin P. Strub, Jonathan D. Gammell
日本語で読む → - 論文オフライン強化学習ロボティクス
実世界オフライン強化学習のための現実的データ源
安全な関連タスクの運用データを実世界ロボット学習のデータ源とし、4つの卓上マニピュレーションタスクで代表的なオフラインRL手法の汎化・転移性能を大規模に評価した研究。
原題: Real World Offline Reinforcement Learning with Realistic Data Source ／ Gaoyue Zhou, Liyiming Ke, Siddhartha Srinivasa 他
日本語で読む → - 論文運動計画ロボティクス
グラフニューラルネットワークによるサンプリングベース運動計画の衝突判定削減
グラフニューラルネットワークを用いて経路探索と平滑化を行い、サンプリングベース運動計画における衝突判定を削減して計画を高速化する手法を提案した。
原題: Reducing Collision Checking for Sampling-Based Motion Planning Using Graph Neural Networks ／ Chenning Yu, Sicun Gao
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
非反復的な時空間マルチタスク割り当てに基づく音楽演奏ロボットの衝突回避軌道
複数ロボットがピアノ曲を演奏するため、時空間マルチタスク割り当て問題を非反復的に解き、必要台数の決定と衝突のない軌道生成を同時に行う手法を提案した。
原題: A Non-iterative Spatio-temporal Multi-task Assignments based Collision-free Trajectories for Music Playing Robots ／ Shridhar Velhal, Krishna Kishore VS, Suresh Sundaram
日本語で読む → - 論文ナビゲーション画像認識
Long-HOT: 長期的な物体輸送のためのモジュール型階層的アプローチ
長期的な探索とナビゲーションを必要とする物体輸送タスクを提案し、トポロジカルグラフと階層的方策を用いたモジュール型フレームワークで効率的に解決する。
原題: Long-HOT: A Modular Hierarchical Approach for Long-Horizon Object Transport ／ Sriram Narayanan, Dinesh Jayaraman, Manmohan Chandraker
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
フレームマイニング：3D点群からのロボットマニピュレーション学習のための無料の恩恵
3D点群を用いたマニピュレーション学習において、入力点群の座標系選択が学習性能に大きく影響することを発見し、タスクに応じて複数の座標系を適応的に選択・融合するFrameMinersを提案した。
原題: Frame Mining: a Free Lunch for Learning Robotic Manipulation from 3D Point Clouds ／ Minghua Liu, Xuanlin Li, Zhan Ling 他
日本語で読む → - 論文遠隔操作ロボティクス
人間とAIの監督制御・遠隔操作のためのアナログツインフレームワーク
2台の移動ロボット間で移動を同期させるアナログツインフレームワークを提案し、優先度ベースの監督付き双方向遠隔操作戦略で目標ナビゲーションを検証した。
原題: Analog Twin Framework for Human and AI Supervisory Control and Teleoperation of Robots ／ Nazish Tahir, Ramviyas Parasuraman
日本語で読む → - 論文自動運転計画機械学習
CW-ERM：閉ループ重み付き経験的リスク最小化による自動運転計画の改善
自動運転の模倣学習において、閉ループ評価で重要と判定されたサンプルに重みを付けて学習することで、衝突を大幅に減らす手法を提案した。
原題: CW-ERM: Improving Autonomous Driving Planning with Closed-loop Weighted Empirical Risk Minimization ／ Eesha Kumar, Yiming Zhang, Stefano Pini 他
日本語で読む → - 論文軌道予測ロボティクス
ベクトル表現を用いた相互作用車両の条件付き目標指向軌道予測
相互作用する2台の車両の軌道を、目標予測と軌道予測を条件付きで連携させて同時生成する解釈可能なフレームワークCGTPを提案し、Argoverseなどで高精度を示した。
原題: Conditional Goal-oriented Trajectory Prediction for Interacting Vehicles with Vectorized Representation ／ Ding Li, Qichao Zhang, Shuai Lu 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
意味的文脈を考慮した密なコストマップ予測によるロボットナビゲーション
未知環境で意味的ラベル（例：ソファ）を目標とするナビゲーションのため、意味的文脈を暗黙的に含む密なコストマップを予測する深層学習手法を提案し、MPCと組み合わせて連続制御を実現した。
原題: Predicting Dense and Context-aware Cost Maps for Semantic Robot Navigation ／ Yash Goel, Narunas Vaskevicius, Luigi Palmieri 他
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