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: 2024/9/1 ／ arXivを3時間ごとに自動収集

• 論文異常検知ロボティクス2024/9/1

  月軌道での近接運用における異常検知のためのフォトリアリスティックデータセットと視覚ベースアルゴリズム

  月軌道のロボットアームCanadarm3の検査カメラ向けに、合成データセットALLOと、既知の姿勢とCADモデルから参照画像を生成して異常を検知するMRADを提案し、既存手法を上回る性能を示した。

  原題: A Photorealistic Dataset and Vision-Based Algorithm for Anomaly Detection During Proximity Operations in Lunar Orbit ／ Selina Leveugle, Chang Won Lee, Svetlana Stolpner 他

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• 論文ジェスチャー生成ロボティクス2024/9/1

  ヒューマノイドロボットのための三モーダル文脈からのジェスチャー生成

  音声・テキスト・話者スタイルの三モーダル入力から自然な発話ジェスチャーを生成する手法をロボットに実装し、客観指標と主観評価で有効性を検証した。

  原題: Gesture Generation from Trimodal Context for Humanoid Robots ／ Shiyi Tang, Christian Dondrup

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• 論文シーングラフロボティクス2024/9/1

  Point2Graph: ロボットナビゲーションのためのエンドツーエンド点群ベース3Dオープンボキャブラリシーングラフ

  RGB-D画像やカメラ姿勢を必要とせず、3D点群データのみから部屋と物体を検出・分類してオープンボキャブラリな3Dシーングラフを生成するエンドツーエンド手法を提案。

  原題: Point2Graph: An End-to-end Point Cloud-based 3D Open-Vocabulary Scene Graph for Robot Navigation ／ Yifan Xu, Ziming Luo, Qianwei Wang 他

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• 論文安全強化学習ロボティクス2024/9/1

  視覚駆動型UAV河川追従：安全強化学習によるベンチマーク

  Unityの写実的シミュレーション環境で、視覚駆動型UAVの河川追従タスクに対する安全強化学習アルゴリズムのベンチマークを実施し、意味拡張画像エンコーディングの有効性と最適なアルゴリズムを明らかにした。

  原題: Vision-driven UAV River Following: Benchmarking with Safe Reinforcement Learning ／ Zihan Wang, Nina Mahmoudian

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• 論文強化学習ロボティクス2024/9/1

  自然言語入力を活用した階層強化学習による捜索救助のための選択的探索と情報収集

  大規模言語モデルで人間の言語指示を強化学習の知見に変換し、階層強化学習と組み合わせて捜索救助エージェントの探索戦略を適応的に調整する手法を提案した。

  原題: Selective Exploration and Information Gathering in Search and Rescue Using Hierarchical Learning Guided by Natural Language Input ／ Dimitrios Panagopoulos, Adolfo Perrusquia, Weisi Guo

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• 論文超音波センシング画像認識2024/9/1

  前腕超音波によるハンドジェスチャ分類のセッション間再現性向上：インクリメンタル学習アプローチ

  前腕の超音波画像を用いたハンドジェスチャ分類において、プローブの位置ずれによる精度低下を解決するため、複数セッションのデータでインクリメンタルなファインチューニングを行い、約10%の精度向上を実現した。

  原題: Improving Intersession Reproducibility for Forearm Ultrasound based Hand Gesture Classification through an Incremental Learning Approach ／ Keshav Bimbraw, Jack Rothenberg, Haichong K. Zhang

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• 論文触覚・超音波センシング画像認識2024/9/1

  前腕超音波動画スニペットと3D畳み込みニューラルネットワークによるハンドジェスチャー分類

  前腕の超音波動画を3D CNNで解析し、手の動きの時空間的特徴を捉えることでジェスチャー認識精度を98.8%まで向上させた研究。

  原題: Hand Gesture Classification Based on Forearm Ultrasound Video Snippets Using 3D Convolutional Neural Networks ／ Keshav Bimbraw, Ankit Talele, Haichong K. Zhang

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• 論文自動運転テストmath.OC2024/9/1

  自動運転車テストのための現実的な極端挙動生成

  実世界の衝突なしデータから、学習した挙動モデルのパラメータ空間で現実的な摂動を加えて多様な衝突シナリオを生成し、クラスタリングで代表的なテストスイートを構築するフレームワークを提案。

  原題: Realistic Extreme Behavior Generation for Improved AV Testing ／ Robert Dyro, Matthew Foutter, Ruolin Li 他

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• 論文歩行者意図予測画像認識2024/9/1

  歩行者意図予測における特徴量重要度：文脈を考慮したレビュー

  歩行者の横断意図予測モデルの解釈性を高めるため、シナリオ文脈ごとに特徴量重要度を評価するCAPFI手法を提案し、PIEデータセットで5つのモデルを比較した。

  原題: Feature Importance in Pedestrian Intention Prediction: A Context-Aware Review ／ Mohsen Azarmi, Mahdi Rezaei, He Wang 他

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• 論文SLAMロボティクス2024/9/1

  スマホを回す作業にさよなら：SLAM中の磁力計キャリブレーション

  事前地図なしでSLAMを行いながら磁力計のバイアスを同時推定する因子化パーティクルフィルタを提案し、スマホとロボットのデータで手動キャリブレーションに匹敵する精度を実証した。

  原題: Saying goodbyes to rotating your phone: Magnetometer calibration during SLAM ／ Ilari Vallivaara, Yinhuan Dong, Tughrul Arslan

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• 論文自動運転ロボティクス2024/9/1

  DRIVE: 自動運転における信頼性・堅牢性・解釈性を備えた視覚アンサンブルフレームワーク

  自動運転のEnd-to-Endモデルにおける説明の不安定性を解決するため、一貫性・安定性・信頼性を備えた解釈可能なアンサンブルフレームワークDRIVEを提案した。

  原題: DRIVE: Dependable Robust Interpretable Visionary Ensemble Framework in Autonomous Driving ／ Songning Lai, Tianlang Xue, Hongru Xiao 他

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• 論文人間-ロボット協調ロボティクス2024/9/1

  安全なマルチモーダル人間-ロボット協調における対話型コミュニケーション

  人間とロボットが自然に対話できるアーキテクチャを提案し、予測シミュレータで安全制約を先読みすることで作業効率を向上させた。UR10eでの検証で実行時間23%短縮、ロボット停止時間50%削減を達成。

  原題: Collaborative Conversation in Safe Multimodal Human-Robot Collaboration ／ Davide Ferrari, Andrea Pupa, Cristian Secchi

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• 論文ソフトロボティクスロボティクス2024/9/1

  ソフト連続アームの高速かつ滑らかな姿勢再構成のためのニューラルネットワークフレームワーク

  ノイズを含む限られた位置の姿勢計測から、ニューラルネットワークを用いてソフト連続アームの滑らかな形状を高速に推定する手法を提案し、シミュレーションと実機で有効性を示した。

  原題: A Neural Network-based Framework for Fast and Smooth Posture Reconstruction of a Soft Continuum Arm ／ Tixian Wang, Heng-Sheng Chang, Seung Hyun Kim 他

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• 論文歩行ロボティクス2024/9/1

  遊び好きな犬型ロボット：俊敏かつ精密な四足歩行の学習

  強化学習で知覚と制御を分離したシステムを構築し、四足ロボットが最大3m/sの飛来するボールを追跡したり、跳躍して空中の小さな物体を捕まえるなど、犬のような俊敏で精密な動作を実現した。

  原題: Playful DoggyBot: Learning Agile and Precise Quadrupedal Locomotion ／ Xin Duan, Ziwen Zhuang, Hang Zhao 他

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• 論文遠隔操作/医療ロボティクスHCI2024/9/1

  750km超の遠隔超音波検査を実現する複合現実テレオペレーションの実現可能性研究

  複合現実とハプティクスを用いた遠隔超音波検査システムを754km離れた地点間で実証し、初心者でも92%の画像が診断可能な品質であることを示した。

  原題: Mixed Reality Tele-Ultrasound over 750 km: A Feasibility Study ／ Ryan Yeung, David Black, Patrick B. Chen 他

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• 論文布状態推定ロボティクス2024/9/1

  RaggeDi: 拡散モデルによる乱れた布・シーツ・タオル・毛布の状態推定

  布の状態推定を画像生成問題として定式化し、拡散モデルで変形メッシュへの並進マップを予測する手法を提案。シミュレーションと実世界で既存手法より高精度・高速に推定できることを示した。

  原題: RaggeDi: Diffusion-based State Estimation of Disordered Rags, Sheets, Towels and Blankets ／ Jikai Ye, Wanze Li, Shiraz Khan 他

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• 論文テレプレゼンスロボティクス2024/9/1

  ロボットアバターによる遠隔地間テレプレゼンス：ケーススタディ

  異なる形態のロボットアバター（車輪型・脚型）を用いて、通信帯域制限下で大陸間の遠隔テレプレゼンスを実現するための調整と考慮事項をケーススタディで示した。

  原題: Remote telepresence over large distances via robot avatars: case studies ／ Mohamed Elobaid, Stefano Dafarra, Ehsan Ranjbari 他

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• 論文リハビリテーションロボティクスロボティクス2024/9/1

  歩行訓練のための一方向的人間-ロボット-人間物理インタラクション

  セラピストがIMUスーツを着用し、患者の下肢外骨格と仮想的に相互作用して歩行訓練を行うリハビリテーション枠組みを提案し、健常者ペアで評価した。

  原題: Unidirectional Human-Robot-Human Physical Interaction for Gait Training ／ Lorenzo Amato, Lorenzo Vianello, Emek Baris Kucuktabak 他

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• 論文sim2realロボティクス2024/9/1

  KRAFT: 近似同定モデル上でのサンプリングベース動力学再計画とフィードバック制御

  軽量な近似動力学モデルを用いて、サンプリングベースの動力学プランナによる再計画とフィードバック制御、衝突回避機構を統合し、モデル誤差のある環境でも安全な軌道実行を実現する手法を提案。

  原題: ${\tt KRAFT}$: Sampling-Based Kinodynamic Replanning and Feedback Control over Approximate, Identified Models of Vehicular Systems ／ Aravind Sivaramakrishnan, Sumanth Tangirala, Dhruv Metha Ramesh 他

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• 論文社会的ナビゲーションロボティクス2024/9/1

  認知から予知へ：社会的ナビゲーションのための未来認識フレームワーク

  人間の将来の軌道を予測し、その経路を妨げる行動にペナルティを与える強化学習手法Falconを提案し、新しいベンチマークSocialNavで評価した。

  原題: From Cognition to Precognition: A Future-Aware Framework for Social Navigation ／ Zeying Gong, Tianshuai Hu, Ronghe Qiu 他

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• 論文経路計画ロボティクス2024/9/1

  リスクを考慮した経路計画のための学習加速A*探索

  安全制約付き最短経路問題を解くため、A*に安全次元を追加し、Transformerベースの学習ヒューリスティックで計算を高速化した手法を提案。

  原題: Learning-accelerated A* Search for Risk-aware Path Planning ／ Jun Xiang, Junfei Xie, Jun Chen

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• 論文医療ロボティクス/ARナビゲーションロボティクス2024/9/1

  腹腔鏡手術のためのSLAM支援3Dトラッキングシステム

  術前の3D形状を事前情報としてORB-SLAM2を拡張し、腹腔鏡下の臓器をリアルタイムに単眼3D追跡する手法を提案。生体・摘出臓器での実験で高速運動や視野外・部分遮蔽などに対応できることを示した。

  原題: SLAM assisted 3D tracking system for laparoscopic surgery ／ Jingwei Song, Ray Zhang, Wenwei Zhang 他

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• 論文安全強化学習機械学習2024/9/1

  安全強化学習における長期的安全性と不確実性への対処

  モデルベースの安全強化学習手法ATACOMを学習可能な制約で拡張し、長期的な安全性と不確実性に対処できるようにした研究。

  原題: Handling Long-Term Safety and Uncertainty in Safe Reinforcement Learning ／ Jonas Günster, Puze Liu, Jan Peters 他

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• 論文協調操作ロボティクス2024/9/1

  動的な人とロボットの物体協調操作のための制約を考慮した意図推定

  人間の意図を動的システムモデルとパーティクルフィルタでリアルタイム推定し、可変インピーダンス制御で協調操作を支援する枠組みを提案した。

  原題: Constraint-Aware Intent Estimation for Dynamic Human-Robot Object Co-Manipulation ／ Yifei Simon Shao, Tianyu Li, Shafagh Keyvanian 他

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• 論文自動運転/意思決定ロボティクス2024/9/1

  自動運転車のための軌道ストリーム予測を用いたマヌーバ意思決定

  サンプリングと探索を組み合わせたFFStreams++で、周囲車両の将来軌道予測を統合し、追い越しや保護なし左折などの運転マヌーバの意思決定と軌道計画を行う手法を提案した。

  原題: Maneuver Decision-Making with Trajectory Streams Prediction for Autonomous Vehicles ／ Mais Jamal, Aleksandr Panov

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• 論文常識推論/物体配置ロボティクス2024/9/1

  常識知識で物体を整理するマルチパーパスロボットシステム

  古典的な知識ベースの常識知識をロボットに組み込み、検出した物体をタスクに応じて分類・配置するシステムを提案し、家庭環境の模擬実験で有効性を示した。

  原題: Robo-CSK-Organizer: Commonsense Knowledge to Organize Detected Objects for Multipurpose Robots ／ Rafael Hidalgo, Jesse Parron, Aparna S. Varde 他

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• 論文経路追従ロボティクス2024/9/1

  不確実性下におけるアンセンテッド変換を用いた純追従経路追従アルゴリズム

  自己位置推定や周囲認識の不確実性をアンセンテッド変換で考慮し、経路追従精度を向上させる改良型純追従アルゴリズムを提案し、直線・円形路でのシミュレーションで検証した。

  原題: Unscented Transform-based Pure Pursuit Path-Tracking Algorithm under Uncertainty ／ Chinnawut Nantabut

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• 論文手術トレーニング/ファントムロボティクス2024/9/1

  胆嚢摘出術トレーニング用インタラクティブ肝臓ファントム

  ロボット支援手術の訓練用に、胆嚢の把持・切開操作が可能なインタラクティブな肝臓ファントムを開発し、その力学的挙動をブタ摘出胆嚢と比較評価した。

  原題: Interactive Surgical Liver Phantom for Cholecystectomy Training ／ Alexander Schuessler, Rayan Younis, Jamie Paik 他

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• 論文モデル予測制御ロボティクス2024/9/1

  TransformerMPC：Transformerによるモデル予測制御の高速化

  Transformerのアテンション機構を用いてMPCの有効制約のみを選択しウォームスタートを提供することで、制約を満たしつつ計算を最大35倍高速化する手法を提案。

  原題: TransformerMPC: Accelerating Model Predictive Control via Transformers ／ Vrushabh Zinage, Ahmed Khalil, Efstathios Bakolas

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• 論文強化学習機械学習2024/9/1

  オンライン意思決定MetaMorphFormer：汎用身体知能のためのカジュアルトランスフォーマー強化学習フレームワーク

  トランスフォーマーを用いた強化学習のオフライン学習の限界を克服するため、自己認識・環境認識・行動計画を統合モデルで実現するオンライン意思決定フレームワークODMを提案し、少数・ゼロショット環境テストで汎化性能を検証した。

  原題: Online Decision MetaMorphFormer: A Casual Transformer-Based Reinforcement Learning Framework of Universal Embodied Intelligence ／ Luo Ji, Runji Lin

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