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 →- 論文予測・計画機械学習
RAP: リスクを考慮した予測によるロバスト計画
予測自体をリスク考慮型にし、リスク偏りのある軌道分布を学習することで、オンライン計画時のリスク評価を効率化し安全なリアルタイム動作を実現する手法を提案。
原題: RAP: Risk-Aware Prediction for Robust Planning ／ Haruki Nishimura, Jean Mercat, Blake Wulfe 他
日本語で読む → - 論文VLA画像認識
マルチモーダルTransformerによる指示追従エージェント
視覚観測と言語指示をマルチモーダルTransformerで符号化し、Transformerベースのポリシーで行動を自己回帰的に予測する、シンプルながら高性能な指示追従ロボットモデルを提案した。
原題: Instruction-Following Agents with Multimodal Transformer ／ Hao Liu, Lisa Lee, Kimin Lee 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
暗黙推定と視覚的アフォーダンスによる6自由度タスク指向把持検出の学習
物体の点群からタスクごとに多様な6自由度把持姿勢を予測する枠組みを提案し、シミュレーションで学習して実機でも安定して把持を実行できることを示した。
原題: Learning 6-DoF Task-oriented Grasp Detection via Implicit Estimation and Visual Affordance ／ Wenkai Chen, Hongzhuo Liang, Zhaopeng Chen 他
日本語で読む → - 論文人間ロボット協調ロボティクス
戦略マッチングによる人間との協調
人間とロボットの協調タスクにおいて、人間の戦略を隠れマルコフモデルで認識し、Mixture-of-Expertsで適応するフレームワークを提案。料理シミュレータでの実験で協調性能が向上。
原題: Coordination with Humans via Strategy Matching ／ Michelle Zhao, Reid Simmons, Henny Admoni
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
接触の多いマニピュレーションにおける強化学習のための知識転移
複数のスキル事前分布を学習し、類似タスク間で知識を転移することで、新しい接触の多い組立タスクへの強化学習の汎化性能を向上させる手法を提案した。
原題: Transferring Knowledge for Reinforcement Learning in Contact-Rich Manipulation ／ Quantao Yang, Johannes A. Stork, Todor Stoyanov
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
人間と複数ロボットの協調作業におけるタスク割り当てフレームワーク
人間と複数のロボットが協力する作業現場で、事前の最適割り当てとオンラインでの再割り当てを組み合わせ、人間の好みや切り替えコストを考慮してチーム効率と満足度を高める手法を提案した。
原題: A Task Allocation Framework for Human Multi-Robot Collaborative Settings ／ Martina Lippi, Paolo Di Lillo, Alessandro Marino
日本語で読む → - 論文ジェスチャー生成ロボティクス
ジェスチャー種別ライブラリを用いたソーシャルロボットのための深層ジェスチャー生成
TEDデータセットに基づき単語を「イメージ的」「ビート」「なし」の3種のジェスチャーに対応付け、種別ごとに生成した動きを滑らかに統合することで、アバターやヒューマノイドロボットの会話ジェスチャーを自然に生成する手法を提案した。
原題: Deep Gesture Generation for Social Robots Using Type-Specific Libraries ／ Hitoshi Teshima, Naoki Wake, Diego Thomas 他
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスロボティクス
Cosseratロッドモデルに基づくソフトマニピュレータのタスク空間追従：内外ループ制御
Cosseratロッド理論と非線形偏微分方程式を用いてソフトマニピュレータをモデル化し、内外ループ構造の制御則で平面タスク空間における位置追従を実現する。
原題: Task Space Tracking of Soft Manipulators: Inner-Outer Loop Control Based on Cosserat-Rod Models ／ Tongjia Zheng, Qing Han, Hai Lin
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
グラフニューラルネットワークによるマルチエージェントナビゲーションのための制御許容モデル学習
マルチエージェントナビゲーションにおいて、最適行動の予測ではなく許容行動の集合を予測する制御許容モデル（CAM）をグラフニューラルネットワークで学習し、少数エージェント環境で訓練したモデルを数百エージェントの密集環境に組み合わせて適用可能にした。
原題: Learning Control Admissibility Models with Graph Neural Networks for Multi-Agent Navigation ／ Chenning Yu, Hongzhan Yu, Sicun Gao
日本語で読む → - 論文オドメトリ/自己位置推定ロボティクス
NOCaL: キャリブレーション不要なオドメトリとカメラ内部パラメータの半教師あり学習
未校正の未知カメラ映像から、カメラパラメータ・相対姿勢・シーン外観を半教師あり学習で推定する手法NOCaLを提案し、キャリブレーション不要のオドメトリと新規視点合成を実現した。
原題: NOCaL: Calibration-Free Semi-Supervised Learning of Odometry and Camera Intrinsics ／ Ryan Griffiths, Jack Naylor, Donald G. Dansereau
日本語で読む → - 論文姿勢推定画像認識
ACRNet: 遠隔医療向け多視点リアルタイム3D人体姿勢推定のためのアテンションキューブ回帰ネットワーク
各面にアテンションポイントを配置した立方体を対象に重ね、その重み付き座標を回帰して関節の3D位置をリアルタイム推定する手法を提案し、遠隔リハビリデータセットで有効性を示した。
原題: ACRNet: Attention Cube Regression Network for Multi-view Real-time 3D Human Pose Estimation in Telemedicine ／ Boce Hu, Chenfei Zhu, Xupeng Ai 他
日本語で読む → - 論文被覆経路計画ロボティクス
Roombaを用いた被覆経路計画のシミュレーション
未知環境での被覆経路計画を深層強化学習でモデル化し、Roombaの内蔵アルゴリズムと性能比較した。
原題: Simulating Coverage Path Planning with Roomba ／ Robert Chuchro
日本語で読む → - 論文シーン再構成ロボティクス
物体事前知識なしのシーン追跡・再構成
剛性やテクスチャ、カテゴリの事前知識なしに、シーン内の全ての可視物体を個別にリアルタイム追跡・再構成するシステムを提案した。
原題: Scene-level Tracking and Reconstruction without Object Priors ／ Haonan Chang, Abdeslam Boularias
日本語で読む → - 論文VSLAM画像認識
Visual SLAMの現在の動向と今後の展望
視覚ベースのSLAM（VSLAM）に関する45本の重要論文を調査し、手法やアルゴリズム、課題、今後の研究方向を整理したサーベイ論文。
原題: Visual SLAM: What are the Current Trends and What to Expect? ／ Ali Tourani, Hriday Bavle, Jose Luis Sanchez-Lopez 他
日本語で読む → - 論文人間ロボット協働ロボティクス
人間とロボットのチームにおけるタスク割り当ての考察
人間とロボットが協働するチームでのタスク割り当てに関する既存研究をレビューし、協調レベルや未知・動的な能力、交渉と公平性、倫理など今後の検討課題を論じた論文。
原題: Considerations for Task Allocation in Human-Robot Teams ／ Arsha Ali, Dawn M. Tilbury, Lionel P. Robert
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
司書ロボットTrixi
PR-2ロボットで本棚の本を自動整理するシステムを開発し、深層学習と従来の画像処理を組み合わせた本の検出・認識、双腕による移動・配置を実現した。
原題: Trixi the Librarian ／ Fabian Wieczorek, Shang-Ching Liu, Björn Sygo 他
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスロボティクス
制御を伴う深層Koopman：ソフトロボットダイナミクスのスペクトル解析
Koopman作用素と深層ニューラルネットを用いてソフトロボットの非線形制御系を大域的に線形化し、スペクトル分解により物理的解釈を得る手法を提案した。
原題: Deep Koopman with Control: Spectral Analysis of Soft Robot Dynamics ／ Naoto Komeno, Brendan Michael, Katharina Küchler 他
日本語で読む → - 論文群制御cs.MA
視覚ベース群形成制御の安全性保証
視覚に基づく群形成制御の安全性を保証するため、知覚コントラクトを用いた誤差境界と対数極座標量子化器を提案し、収束を証明した。
原題: Assuring Safety of Vision-Based Swarm Formation Control ／ Chiao Hsieh, Yubin Koh, Yangge Li 他
日本語で読む → - 論文オフライン強化学習機械学習
オフラインからオンライン強化学習への安定した適応のための適応的行動クローニング正則化
オフライン強化学習で事前学習したエージェントをオンライン微調整する際、行動クローニング損失の重みを性能と安定性に基づいて適応的に調整し、さらにQ関数のランダム化アンサンブルを用いることで、性能崩壊を防ぎつつサンプル効率を向上させる手法を提案。
原題: Adaptive Behavior Cloning Regularization for Stable Offline-to-Online Reinforcement Learning ／ Yi Zhao, Rinu Boney, Alexander Ilin 他
日本語で読む → - 論文農業ロボティクスロボティクス
MACARONS：垂直農場向けモジュール式オープンソース自動化システム
垂直農場で植物トレイを搬送するための拡張可能なオープンハードウェアシステムを開発し、低コストで構築可能であることを示した。
原題: MACARONS: A Modular and Open-Sourced Automation System for Vertical Farming ／ Vijja Wichitwechkarn, Charles Fox
日本語で読む → - 論文歩行者行動予測画像認識
PedFormer: クロスモーダル注意変調とゲート付きマルチタスク学習による歩行者行動予測
歩行者の将来の軌道と横断行動を予測するため、クロスモーダルTransformerと意味的注意に基づく相互作用モジュール、ゲート付き共有ネットワークによるマルチストリームデコーダを組み合わせたフレームワークを提案し、PIEとJAADで最大22%の精度向上を達成した。
原題: PedFormer: Pedestrian Behavior Prediction via Cross-Modal Attention Modulation and Gated Multitask Learning ／ Amir Rasouli, Iuliia Kotseruba
日本語で読む → - 論文マルチエージェント経路計画cs.MA
SocialMAPF: 戦略的エージェントの私的インセンティブを考慮した最適かつ効率的なマルチエージェント経路計画
各エージェントが私的な目的を持つ状況でのマルチエージェント経路計画問題「SocialMAPF」を定式化し、メカニズムデザインを用いて衝突解決と全体最適化を両立する手法を提案した。
原題: SOCIALMAPF: Optimal and Efficient Multi-Agent Path Finding with Strategic Agents for Social Navigation ／ Rohan Chandra, Rahul Maligi, Arya Anantula 他
日本語で読む → - 論文最適化ロボティクス
ProxNLP: ロボティクス向け非線形計画法のための主双対拡張ラグランジュソルバ
多様体上の不等式制約付き最適化問題を解く主双対拡張ラグランジュ法を提案し、ロボティクス応用に適した効率的なC++実装を提供した。
原題: ProxNLP: a primal-dual augmented Lagrangian solver for nonlinear programming in Robotics and beyond ／ Wilson Jallet, Antoine Bambade, Nicolas Mansard 他
日本語で読む → - 論文動作計画ロボティクス
線形時相論理タスクのためのニューロシンボリック動作・タスクプランニング
時相論理で記述された複雑なタスクに対し、記号モデルを組み込んだニューラルネットワークプランナを学習し、未見タスクでも正しさを保証するニューロシンボリック枠組みを提案した。
原題: Neurosymbolic Motion and Task Planning for Linear Temporal Logic Tasks ／ Xiaowu Sun, Yasser Shoukry
日本語で読む → - 論文対話ロボットロボティクス
ロボット主導対話におけるユーザーの参加感向上
旅行代理店対話システムで、ロボットが目的を伝え意思決定を支援する姿勢を示し、選好表明時に発話だけでなく行動も促すことで、ユーザーの対話参加感を高める手法を構築した。
原題: Improving User's Sense of Participation in Robot-Driven Dialogue ／ Makoto Kawamoto, Masaki Shuzo, Eisaku Maeda
日本語で読む → - 論文省エネ制御ロボティクス
コボットのエネルギー最適プログラミングのためのARトレーニングアプリ
協働ロボットUR10eの消費エネルギーを実験的に分析し、待機姿勢や動作指示などの4つの最適化戦略を提案。その知見を学べるARゲームを開発した。
原題: AR Training App for Energy Optimal Programming of Cobots ／ Juan Heredia, Christian Schlette, Mikkel Baun Kjærgaard
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
海洋環境における自律表面艇のための深層学習サーベイ
海洋環境で使われる自律表面艇（ASV）への深層学習の応用を、ナビゲーション・誘導・制御や協調運用の観点から整理したサーベイ論文。
原題: Survey of Deep Learning for Autonomous Surface Vehicles in the Marine Environment ／ Yuanyuan Qiao, Jiaxin Yin, Wei Wang 他
日本語で読む → - 論文タスクプランニングロボティクス
FOONグラフにおける探索アルゴリズムの性能比較研究
ロボットのタスク計画に用いられるFOONグラフ上で、BFS・貪欲BFS・反復深さ優先探索の性能を比較した研究。
原題: A comparative study of the performance of different search algorithms on FOON graphs ／ Kumar Shashwat
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
運動プリミティブとRRTを用いた経路計画
ロボットの運動プリミティブをRRTの枝生成に用いることで、キノダイナミック制約を満たす実行可能な経路を事後処理なしで生成する手法を提案した。
原題: Motion Primitives based Path Planning with Rapidly-exploring Random Tree ／ Abhishek Paudel
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
トポロジカル誘導による混雑環境でのスケーラブルなマルチロボット動作計画
単一ロボット向けのトポロジー誘導動作計画をマルチロボットに拡張し、狭い通路が多い混雑環境でも最大25倍のロボット数まで効率的に衝突回避経路を計画できる手法を提案した。
原題: Scalable Multi-robot Motion Planning for Congested Environments With Topological Guidance ／ Courtney McBeth, James Motes, Diane Uwacu 他
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