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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: 2022/10/1 ／ 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 →- 論文ヒューマンモデリングロボティクス
触覚型運転支援システムにおけるドライバ制御負荷のモデルベース評価
人間-車両相互作用をモデル化し、触覚共有制御下での追い越しタスクにおける運転性能とドライバ負荷をシミュレーションで評価した。
原題: Model-based Evaluation of Driver Control Workloads in Haptic-based Driver Assistance Systems ／ Kenechukwu C. Mbanisi, Hideyuki Kimpara, Zhi Li 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
エネルギー制約下のロボットによる未知領域探査のための改良Butterfly Optimization Algorithm
交叉演算子を用いた改良型Butterfly Optimization Algorithm (xBOA)を提案し、単一・複数ロボットのエネルギー制約付き未知領域探査問題を解くフレームワークを構築して、既存手法と比較評価した。
原題: Unknown area exploration for robots with energy constraints using a modified Butterfly Optimization Algorithm ／ Amine Bendahmane, Redouane Tlemsani
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
遊びから方策へ：未整理ロボットデータからの条件付き行動生成
非専門家の遊びデータから、将来の目標で条件付けして多様な行動を生成するC-BeTを提案し、シミュレーションで45.7%改善、実機でもタスクラベルなしで有用な行動を学習できることを示した。
原題: From Play to Policy: Conditional Behavior Generation from Uncurated Robot Data ／ Zichen Jeff Cui, Yibin Wang, Nur Muhammad Mahi Shafiullah 他
日本語で読む → - 論文変形物体操作ロボティクス
単一フレームの遮蔽点群から変形可能な線状物体の3次元状態を推定する学習
ロープやワイヤーなどの変形可能な線状物体(DLO)の3次元状態を、遮蔽のある単一フレームの点群から推定する二分岐ネットワークを提案し、実世界のロボットマニピュレーションに応用可能であることを示した。
原題: Learning to Estimate 3-D States of Deformable Linear Objects from Single-Frame Occluded Point Clouds ／ Kangchen Lv, Mingrui Yu, Yifan Pu 他
日本語で読む → - 論文教師なし強化学習機械学習
EUCLID: マルチチョイス動力学モデルによる効率的な教師なし強化学習
教師なし強化学習において、動力学モデルと探索方策を同時に事前学習する新しい枠組みを提案し、下流タスクのサンプル効率を向上させた。
原題: EUCLID: Towards Efficient Unsupervised Reinforcement Learning with Multi-choice Dynamics Model ／ Yifu Yuan, Jianye Hao, Fei Ni 他
日本語で読む → - 論文姿勢推定画像認識
全最小二乗法を用いた単眼姿勢推定の誤差共分散解析
単眼カメラの視線ベクトル観測から姿勢を推定する全最小二乗法の理論を構築し、誤差共分散の解析解とクラメール・ラオ下界を比較して推定の最適性を証明した。
原題: Error-Covariance Analysis of Monocular Pose Estimation Using Total Least Squares ／ Saeed Maleki, John Crassidis, Yang Cheng 他
日本語で読む → - 論文ドローン操縦・生理計測HCI
UAVパイロットの目と心：実環境における生理反応の観察
ドローン操縦者の訓練支援のため、前方カメラの物体検出と視線・心拍変動計測を組み合わせ、実飛行中のパイロットの生理・行動データを収集するシステムを開発し、3つの飛行課題で分析した。
原題: The eyes and hearts of UAV pilots: observations of physiological responses in real-life scenarios ／ Alexandre Duval, Anita Paas, Abdalwhab Abdalwhab 他
日本語で読む → - 論文3D検出/マルチモーダル融合画像認識
MSF3DDETR: 自動運転のためのマルチセンサフュージョン3D検出トランスフォーマ
画像とLiDARの特徴を融合し、アンカーやNMS不要の単一ステージで3D物体検出を行うトランスフォーマベースの手法を提案。nuScenesで競争力のある精度を達成。
原題: MSF3DDETR: Multi-Sensor Fusion 3D Detection Transformer for Autonomous Driving ／ Gopi Krishna Erabati, Helder Araujo
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
E2R: 階層学習に着想を得た新規性探索による多様な把持軌道リパートリーの生成
階層学習の考え方を取り入れ、接近と把持を分離した新規性探索ベースの手法で、様々なロボット・グリッパに適用可能な多様な把持軌道データセットを生成する。
原題: E2R: a Hierarchical-Learning inspired Novelty-Search method to generate diverse repertoires of grasping trajectories ／ Johann Huber, Oumar Sane, Alex Coninx 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
GraspCaps：カプセルネットワークによる既知物体の6DoF把持
カプセルネットワークを用いて点群から物体ごとの6DoF把持姿勢を生成する手法を提案し、シミュレーテッドアニーリングで大規模把持データセットを構築して学習・評価した。
原題: GraspCaps: A Capsule Network Approach for Familiar 6DoF Object Grasping ／ Tomas van der Velde, Hamed Ayoobi, Hamidreza Kasaei
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
科学研究探査のための多腕ロボットプラットフォーム
臓器オルガノイド研究のための頭蓋骨窓作成など、科学研究実験に多腕ロボットプラットフォームを応用し、遠隔操作で検証実験を行った。
原題: A Multi-Arm Robotic Platform for Scientific Exploration ／ Murilo Marques Marinho, Juan José Quiroz-Omaña, Kanako Harada
日本語で読む → - 論文自動運転シミュレーションAI
高忠実度シミュレーション環境における歩行者安全評価フレームワーク
自動運転シミュレーションに歩行者の特性を組み込み、衝突だけでなくコンフリクト事象も考慮して歩行者安全を定量的に評価する手法を提案し、単車知覚とV2I協調知覚の比較実験で有効性を示した。
原題: Evaluation of Pedestrian Safety in a High-Fidelity Simulation Environment Framework ／ Lin Ma, Longrui Chen, Yan Zhang 他
日本語で読む → - 論文点群処理画像認識
車載LiDAR知覚のための点群深層学習表現の分析
LiDAR点群のニューラルネット表現を分類し、計算効率・メモリ・意味分割性能の関係を分析した。
原題: Analyzing Deep Learning Representations of Point Clouds for Real-Time In-Vehicle LiDAR Perception ／ Marc Uecker, Tobias Fleck, Marcel Pflugfelder 他
日本語で読む → - 論文人間ロボット協調ロボティクス
人間とロボットの協調作業におけるタスク計画のための行動時間と相乗効果の学習
人間とロボットが同時に行動する際の各行動の平均時間と相互影響（相乗効果係数）を過去の実行データから学習し、タスク計画に活用する手法を提案。シミュレーションで、同じエリアで作業する際の悪い相乗効果を学習し、より良い計画を立案できることを示した。
原題: Learning Action Duration and Synergy in Task Planning for Human-Robot Collaboration ／ Samuele Sandrini, Marco Faroni, Nicola Pedrocchi
日本語で読む → - 論文運動計画ロボティクス
NTFields: 物理情報に基づくロボット運動計画のためのニューラル時間場
アイコナール方程式に基づく波動伝播モデルをニューラルネットワークで表現し、複雑な3D環境でのロボットマニピュレータの運動計画を高成功率・低計算時間で実現した。
原題: NTFields: Neural Time Fields for Physics-Informed Robot Motion Planning ／ Ruiqi Ni, Ahmed H. Qureshi
日本語で読む → - 論文モデル予測制御ロボティクス
不確かさを考慮したモデル予測制御のための離散時間ダイナミクスの能動学習
ロボットの非線形ダイナミクスを自己教師あり学習で能動的にモデル化し、不確かさを考慮したモデル予測制御と組み合わせることで、未知環境への適応とサンプル効率を両立させた。クアッドロータ実験で古典制御や適応制御を大きく上回る性能を示した。
原題: Active Learning of Discrete-Time Dynamics for Uncertainty-Aware Model Predictive Control ／ Alessandro Saviolo, Jonathan Frey, Abhishek Rathod 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
反応型ロボット制御のための推論としての階層的ポリシー合成
反応型ポリシーと計画ベース手法の利点を組み合わせるため、確率的推論で階層モデルを定式化し、計画で適応的に重みを計算する階層的動作生成法を提案した。
原題: Hierarchical Policy Blending as Inference for Reactive Robot Control ／ Kay Hansel, Julen Urain, Jan Peters 他
日本語で読む → - 論文自己位置推定画像認識
深度予測の誤差に適応するドローンのロバスト単眼自己位置推定
深層学習による深度予測とベイズフィルタによる姿勢推定を統合し、深度推定が不正確でも高精度な単眼自己位置推定を実現するフレームワークを提案した。
原題: Robust Monocular Localization of Drones by Adapting Domain Maps to Depth Prediction Inaccuracies ／ Priyesh Shukla, Sureshkumar S., Alex C. Stutts 他
日本語で読む → - 論文群制御quant-ph
量子もつれに基づく分散協調
量子もつれを利用して分散ロボット群の行動同期や盗聴・ビザンチンロボットの検出を可能にする手法を提案・実証した論文。
原題: Distributed Coordination Based on Quantum Entanglement ／ Yotam Ashkenazi, Shlomi Dolev
日本語で読む → - 論文位置推定ロボティクス
MICP-L: ハードウェア加速レイキャスティングを用いたメッシュベースICPによるロボット位置推定
三角形メッシュ地図に対して距離センサを位置合わせし、GPSのない環境でも6D位置推定をリアルタイムで行う手法を提案。レイキャスティング対応計算をCPU/GPU/RTXで並列化し、農業・航空・自動車分野のデータセットで頑健性を実証した。
原題: MICP-L: Mesh-based ICP for Robot Localization using Hardware-Accelerated Ray Casting ／ Alexander Mock, Sebastian Pütz, Thomas Wiemann 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
人間のデモンストレーションから不規則物体の梱包順序を学習するロボット
人間の梱包デモからマルコフ連鎖を学習し、不規則な物体を箱に詰める順序を予測する手法を提案。VRプラットフォームで収集したデータで人間を上回る人間らしい順序生成を実現した。
原題: Robotic Learning the Sequence of Packing Irregular Objects from Human Demonstrations ／ André Santos, Nuno Ferreira Duarte, Atabak Dehban 他
日本語で読む → - 論文タスク計画ロボティクス
オープンワールドにおけるロボットのタスク計画と状況対処
大規模言語モデルから常識を抽出し、ロボットの行動知識を動的に拡張することで、予期せぬ状況に対応するタスク計画アルゴリズムCOWPを提案した。
原題: Robot Task Planning and Situation Handling in Open Worlds ／ Yan Ding, Xiaohan Zhang, Saeid Amiri 他
日本語で読む → - 論文自動運転/車間追従制御
自動運転車の車間追従における不確実性へのベイズ推定：戦略的意思決定の実現
ベイズ推定（SGLD）を用いて自動運転車の車両動特性の不確実性をリアルタイム推定し、車間追従性能を監視して異常時に制御を調整する手法を提案した。
原題: Bayesian Methods in Automated Vehicle's Car-following Uncertainties: Enabling Strategic Decision Making ／ Wissam Kontar, Soyoung Ahn
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
PI-QT-Opt: 予測情報による大規模マルチタスクロボット強化学習の改善
過去と未来の相互情報である予測情報を補助損失としてQT-Optに組み込み、シミュレーションと実世界で最大297の視覚ベースマニピュレーションタスクを単一パラメータで学習し、成功率と未見タスクへのゼロショット転移を改善した。
原題: PI-QT-Opt: Predictive Information Improves Multi-Task Robotic Reinforcement Learning at Scale ／ Kuang-Huei Lee, Ted Xiao, Adrian Li 他
日本語で読む → - 論文VLAeess.AS
視覚的文脈を活用した身体性エージェントの音声認識改善
ロボットの視覚情報をASRのデコーダにバイアスとして組み込み、可視物体を含む発話の認識精度を向上させる手法を提案。WERを59%相対削減。
原題: Can Visual Context Improve Automatic Speech Recognition for an Embodied Agent? ／ Pradip Pramanick, Chayan Sarkar
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
NIFT: 物体操作のためのニューラル相互作用場とテンプレート
物体操作のデモから相互作用のテンプレートを抽出し、新しい物体に対してニューラル場上で特徴マッチングを行うことで、模倣学習による操作生成を実現する手法を提案した。
原題: NIFT: Neural Interaction Field and Template for Object Manipulation ／ Zeyu Huang, Juzhan Xu, Sisi Dai 他
日本語で読む → - 論文点群位置合わせ画像認識
SE(3)同変表現を用いた粗から細への点群位置合わせ
SE(3)同変な特徴抽出器で姿勢保持特徴と姿勢不変特徴を同時に生成し、大域合わせと局所マッチングを組み合わせた粗から細への点群位置合わせ手法を提案。
原題: Coarse-to-Fine Point Cloud Registration with SE(3)-Equivariant Representations ／ Cheng-Wei Lin, Tung-I Chen, Hsin-Ying Lee 他
日本語で読む → - 論文軌道最適化ロボティクス
制約付き微分動的計画法：主双対拡張ラグランジュアプローチ
拡張ラグランジュ法と微分動的計画法（DDP）を組み合わせ、等式・不等式制約を扱える効率的な軌道最適化アルゴリズムを提案した。
原題: Constrained Differential Dynamic Programming: A primal-dual augmented Lagrangian approach ／ Wilson Jallet, Antoine Bambade, Nicolas Mansard 他
日本語で読む → - 論文交通シミュレーションロボティクス
TraInterSim: 適応的で計画を考慮したハイブリッド駆動型交通交差点シミュレーション
最適化ベースのデータ駆動手法と速度連続性モデルを組み合わせ、実データにない挙動も生成できる交通交差点シミュレーション手法を提案。
原題: TraInterSim: Adaptive and Planning-Aware Hybrid-Driven Traffic Intersection Simulation ／ Pei Lv, Xinming Pei, Xinyu Ren 他
日本語で読む → - 論文被覆経路計画/農業ロボティクスロボティクス
Fields2Cover: 無人農業車両向けオープンソース被覆経路計画ライブラリ
農業車両の被覆経路計画(CPP)を統一し、ベンチマーク可能にするオープンソースライブラリFields2Coverを提案。モジュール式アーキテクチャでROS連携も備え、8手法・7目的関数をシミュレーションと実機で検証した。
原題: Fields2Cover: An open-source coverage path planning library for unmanned agricultural vehicles ／ Gonzalo Mier, João Valente, Sytze de Bruin
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