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
群対群交戦問題における攻撃配分のためのスケーラブルな強化学習アプローチ
敵対する群れとの交戦において、相手の戦略や動態を知らなくても強化学習で大規模群れの密度を制御し攻撃を配分する枠組みを提案した。
原題: A Scalable Reinforcement Learning Approach for Attack Allocation in Swarm to Swarm Engagement Problems ／ Umut Demir, Nazim Kemal Ure
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
力学的特徴に基づく物体認識
触覚探索で得られる力・振動・位置信号から、反発係数・剛性・粘性・摩擦係数の4つの力学的特性をデュアルカルマンフィルタでリアルタイム推定し、物体を98%超の精度で認識する枠組みを提案した。
原題: Mechanical features based object recognition ／ Pakorn Uttayopas, Xiaoxiao Cheng, Jonathan Eden 他
日本語で読む → - 論文自動運転データセット機械学習
論理制約付き自動運転データセットROAD-R
自動運転向けに論理制約を付与した初の公開データセットROAD-Rを提案し、既存モデルが制約に違反しがちであること、制約を活用することで性能と準拠性を両立できることを示した。
原題: ROAD-R: The Autonomous Driving Dataset with Logical Requirements ／ Eleonora Giunchiglia, Mihaela Cătălina Stoian, Salman Khan 他
日本語で読む → - 論文探索・レスキューロボティクス
LiDAR誘導による地下環境での物体探索と検出
LiDARの深度・強度情報から物体候補を生成し、PTZカメラを制御して遠距離の物体検出を行う手法を提案し、地下環境の四足歩行ロボットで検証した。
原題: LiDAR-guided object search and detection in Subterranean Environments ／ Manthan Patel, Gabriel Waibel, Shehryar Khattak 他
日本語で読む → - 論文点群位置推定画像認識
スペクトル幾何検証：メトリック位置推定のための点群検索再ランキング
点群の対応関係グラフの最適クラスタ間スコアを幾何検証に用いることで、位置合わせ不要で高速かつ高精度に検索候補を再ランキングする手法を提案した。
原題: Spectral Geometric Verification: Re-Ranking Point Cloud Retrieval for Metric Localization ／ Kavisha Vidanapathirana, Peyman Moghadam, Sridha Sridharan 他
日本語で読む → - 論文ヒューマンロボットインタラクションロボティクス
慎重に運べば、私も慎重になる！協調作業におけるロボットのコミュニケーション動作が人間のアプローチに与える影響
ロボットが物体を運ぶ動作の慎重さを通じて、運搬物の扱いに関する暗黙の情報を人間に伝えられるかを検証し、人間がロボットの慎重さを正しく解釈して自身の動作を無意識に変化させることを示した。
原題: If You Are Careful, So Am I! How Robot Communicative Motions Can Influence Human Approach in a Joint Task ／ Linda Lastrico, Nuno Ferreira Duarte, Alessandro Carfì 他
日本語で読む → - 論文シーン理解ロボティクス
自律ロボットによる物理シーン特性のリアルタイムマッピング
ロボットが自ら実験的な相互作用を行い、RGB-Dカメラでスキャンしながらシーンの硬さや材質などの物理特性を高効率で密にマッピングする手法を提案。
原題: Real-time Mapping of Physical Scene Properties with an Autonomous Robot Experimenter ／ Iain Haughton, Edgar Sucar, Andre Mouton 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
実行不可能な線形時相論理仕様に対する最小違反連続制御の学習
与えられたLTL仕様が実行不可能な場合でも、深層強化学習と経路計画を組み合わせて違反を最小限に抑えつつ目標達成を目指すフレームワークを提案した。
原題: Learning Minimally-Violating Continuous Control for Infeasible Linear Temporal Logic Specifications ／ Mingyu Cai, Makai Mann, Zachary Serlin 他
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6D姿勢推定画像認識
Transformerを用いた動画ベース物体6D姿勢推定
動画の時間情報をTransformerで活用し、物体の6D姿勢を高精度かつリアルタイム（33fps）で推定する手法を提案。
原題: Video based Object 6D Pose Estimation using Transformers ／ Apoorva Beedu, Huda Alamri, Irfan Essa
日本語で読む → - 論文群制御astro-ph.IM
多天体分光器におけるアストロボット群の収束予測学習
サポートベクターマシンを用いてアストロボット群の協調収束を予測するモデルを訓練し、従来法より高い予測性能を達成した。
原題: Learning convergence prediction of astrobots in multi-object spectrographs ／ Matin Macktoobian, Francesco Basciani, Denis Gillet 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
適応的な指協調のためのマルチエージェント強化学習によるハンド内操作
各指を個別のエージェントとして強化学習し、指同士が協調してハンド内操作を実現する手法を提案。指の故障などへの適応性が向上する。
原題: A Multi-Agent Approach for Adaptive Finger Cooperation in Learning-based In-Hand Manipulation ／ Lingfeng Tao, Jiucai Zhang, Michael Bowman 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
リズム刺激にリアルタイム適応するよう進化した中枢パターン生成器
生体模倣の中枢パターン生成器(CPG)を持つ仮想四足ロボットを進化的に最適化し、様々なリズム刺激に歩容や周波数を同期させて適応できることを示した研究。
原題: Central pattern generators evolved for real-time adaptation to rhythmic stimuli ／ Alex Szorkovszky, Frank Veenstra, Kyrre Glette
日本語で読む → - 論文HRIHCI
ソーシャルロボットによるメンタルヘルスデータ可視化の参加型デザイン
ソーシャルロボット上でメンタルヘルスデータを可視化する手法を、参加型デザインアプローチを用いて開発・検討した探索的研究。
原題: Participatory Design for Mental Health Data Visualization on a Social Robot ／ Raida Karim, Edgar Lopez, Elin A. Björling 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
触覚センシングを用いた把持内重力ピボット操作
把持点周りの物体回転を制御するため、滑りを積極的に利用し、触覚情報からLSTMで角度と角速度を推定して把持を開閉する制御手法を提案した。
原題: In-Hand Gravitational Pivoting Using Tactile Sensing ／ Jason Toskov, Rhys Newbury, Mustafa Mukadam 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
盲導犬ロボットのシステム構成とナビゲーション：盲導犬レベルの誘導作業に向けて
盲導犬ハンドラーと盲導犬のチームとしてのナビゲーションを質的調査に基づいて分析し、ハンドラーの位置と方向指示を考慮した意味論的局所経路計画を提案する屋内ナビゲーションシステムを構築した。
原題: System Configuration and Navigation of a Guide Dog Robot: Toward Animal Guide Dog-Level Guiding Work ／ Hochul Hwang, Tim Xia, Ibrahima Keita 他
日本語で読む → - 論文歩行HCI
四足歩行ロボットは盲導犬の代わりになるか？
視覚障害者を対象に、市販の四足歩行ロボットと車輪型ロボットを屋内・屋外で比較実験し、四足歩行の歩容や騒音が誘導性能と信頼性を損なうことを示した。
原題: Can Quadruped Navigation Robots be Used as Guide Dogs? ／ Luyao Wang, Qihe Chen, Yan Zhang 他
日本語で読む → - 論文オフライン強化学習機械学習
行動なし軌道を用いた半教師ありオフライン強化学習
ラベル付き軌道から逆動力学モデルを学習し、ラベルなし軌道に代理ラベルを付与することで、オフライン強化学習を半教師あり設定で行う手法を提案し、その有効性を検証した。
原題: Semi-Supervised Offline Reinforcement Learning with Action-Free Trajectories ／ Qinqing Zheng, Mikael Henaff, Brandon Amos 他
日本語で読む → - 論文動作計画ロボティクス
ニューラルネット全身予測モデルを用いた人間とロボットの協調動作計画
人間の軌道予測モデルを最適化に組み込み、人間とロボットが互いに適応しながら安全で効率的な動作を計画する手法を提案した。
原題: Planning Coordinated Human-Robot Motions with Neural Network Full-Body Prediction Models ／ Philipp Kratzer, Marc Toussaint, Jim Mainprice
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
回転領域を持つ単位円盤ロボット群のマルチロボット動作計画
多角形環境内の単位円盤ロボット群に対し、各ロボットの始点・終点周りに回転領域を仮定し、弱単調動作計画の初の定数近似アルゴリズムを提案。総移動距離最小化がAPX困難であることも示す。
原題: Multi-Robot Motion Planning for Unit Discs with Revolving Areas ／ Pankaj K. Agarwal, Tzvika Geft, Dan Halperin 他
日本語で読む → - 論文介護ロボティクスロボティクス
SPARCS: ステークホルダー参加型の身体的介護ロボティクスを構造化するフレームワーク
介護現場のステークホルダーを巻き込み、身体的介護ロボットのシナリオ定義からシステム構築までを支援するフレームワークSPARCSを提案し、食事支援ロボットへの応用と適応性を実証した。
原題: SPARCS: Structuring Physically Assistive Robotics for Caregiving with Stakeholders-in-the-loop ／ Rishabh Madan, Rajat Kumar Jenamani, Vy Thuy Nguyen 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーション機械学習
抽象から実行可能な軌道への翻訳によるワンショットタスク汎化
複雑な長期的タスクを、抽象環境での計画生成と実行を分離し、seq-to-seqモデルで抽象軌道を実行可能な軌道に翻訳することで、未見タスクへのワンショット汎化を実現した。
原題: Abstract-to-Executable Trajectory Translation for One-Shot Task Generalization ／ Stone Tao, Xiaochen Li, Tongzhou Mu 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
VIMA: マルチモーダルプロンプトによる汎用ロボットマニピュレーション
テキストと画像を組み合わせたマルチモーダルプロンプトで多様なロボット操作タスクを指示し、自己回帰的に動作を生成するTransformerエージェントVIMAを提案。新ベンチマークで高いゼロショット汎化性能とデータ効率を示した。
原題: VIMA: General Robot Manipulation with Multimodal Prompts ／ Yunfan Jiang, Agrim Gupta, Zichen Zhang 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
GNM: あらゆるロボットを動かす汎用ナビゲーションモデル
6種類のロボットから集めた60時間の走行データを統合し、時間的文脈と標準化された行動空間を用いて、異なる機体や環境に広く汎化する目標条件付き視覚ナビゲーションモデルを学習した。
原題: GNM: A General Navigation Model to Drive Any Robot ／ Dhruv Shah, Ajay Sridhar, Arjun Bhorkar 他
日本語で読む → - 論文音響SLAM/キャリブレーションロボティクス
グラフSLAMによる複数マイクアレイの同時キャリブレーションと音源定位の可観測性解析
グラフSLAMを用いた複数マイクアレイの同時キャリブレーションと音源定位について、フィッシャー情報行列により未知パラメータの可観測性・同定性を解析し、同定可能となる必要十分条件を導出した。
原題: Observability Analysis of Graph SLAM-Based Joint Calibration of Multiple Microphone Arrays and Sound Source Localization ／ Yuanzheng He, Jiang Wang, Daobilige Su 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
RISO：剛性グリッパと軟質切替型粘着剤の融合
剛性フィンガーに空気圧制御で粘着力を切り替えられる軟質粘着パッドを組み合わせ、剛性把持と軟質把持を使い分けられるロボットグリッパを開発し、共有制御による操作支援を実現した。
原題: RISO: Combining Rigid Grippers with Soft Switchable Adhesives ／ Shaunak A. Mehta, Yeunhee Kim, Joshua Hoegerman 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
ロボットマニピュレーションのための能動的探索
確率的モデルのアンサンブルで情報利得を見積もり、モデル予測制御で探索と報酬最大化を両立させる、疎な報酬のマニピュレーションタスク向け能動的探索手法を提案し、実機のボール押しタスクで検証した。
原題: Active Exploration for Robotic Manipulation ／ Tim Schneider, Boris Belousov, Georgia Chalvatzaki 他
日本語で読む → - 論文強化学習ロバスト性ロボティクス
外乱注入による連続制御向け強化学習のロバスト性評価
オープンソースのベンチマークで外乱を注入し、連続行動空間における強化学習アルゴリズムのロバスト性を比較評価した。
原題: Characterising the Robustness of Reinforcement Learning for Continuous Control using Disturbance Injection ／ Catherine R. Glossop, Jacopo Panerati, Amrit Krishnan 他
日本語で読む → - 論文強化学習ロボティクス
AACHER: 後方視的経験再生を用いた多様なアクター・クリティック深層強化学習
DDPGのアクターとクリティックを複数化して平均を取ることで安定性を高め、後方視的経験再生(HER)と組み合わせたAACHERを提案し、目標ベースのロボットタスクで性能を向上させた。
原題: AACHER: Assorted Actor-Critic Deep Reinforcement Learning with Hindsight Experience Replay ／ Adarsh Sehgal, Muskan Sehgal, Hung Manh La
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
実演と言語指示を併用したロボットタスクの効率的学習
視覚的な実演と言語指示の両方を組み合わせてロボットのマルチタスク方策を条件付けするDeL-TaCoを提案し、新しいタスク指定の効率と未知物体・指示への汎化性能を向上させた。
原題: Using Both Demonstrations and Language Instructions to Efficiently Learn Robotic Tasks ／ Albert Yu, Raymond J. Mooney
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