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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: 2023/5/1 ／ 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 →- 論文実演学習ロボティクス
PRIMP: 確率的に情報付けられた運動プリミティブによる効率的な実演からのアフォーダンス学習
ロボットマニピュレータの6D作業空間におけるエンドエフェクタ軌道の確率分布を実演から学習し、新しい状況や別ロボットへの転移、未知障害物回避を可能にする手法を提案した。
原題: PRIMP: PRobabilistically-Informed Motion Primitives for Efficient Affordance Learning from Demonstration ／ Sipu Ruan, Weixiao Liu, Xiaoli Wang 他
日本語で読む → - 論文群制御cs.IT
デジタルツインによるマルチロボットシステム向け軽量モデル共有スキーム
デジタルツインと知識蒸留を組み合わせ、UAVの3D点群認識モデルを軽量化して共有・配備する手法を提案し、計算資源と認識精度の両面で改善を示した。
原題: A Digital Twin Empowered Lightweight Model Sharing Scheme for Multi-Robot Systems ／ Kai Xiong, Zhihong Wang, Supeng Leng 他
日本語で読む → - 論文ソーシャルロボティクスロボティクス
認知症予防ゲーム中の高齢者との関わりに向けた適応型行動戦略
軽度認知障害の高齢者が認知トレーニングゲームに飽きずに取り組めるよう、強化学習でソーシャルアシストロボットの言動を適応的に選ぶ手法を提案した。
原題: An Adaptive Behaviour-Based Strategy for SARs interacting with Older Adults with MCI during a Serious Game Scenario ／ Eleonora Zedda, Marco Manca, Fabio Paterno 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
倒さず運べ：移動マニピュレータによる非把持物体搬送の障害物回避モデル予測制御
移動マニピュレータの先端で物体を把持せずにバランスを保ちながら運ぶ「ウェイター問題」において、静的・動的障害物を回避しつつオンライン計画を行う全身拘束モデル予測制御を提案した。
原題: Keep it Upright: Model Predictive Control for Nonprehensile Object Transportation with Obstacle Avoidance on a Mobile Manipulator ／ Adam Heins, Angela P. Schoellig
日本語で読む → - 論文飛行ロボットロボティクス
柔軟アームを統合した衝突耐性飛行ロボットの接触優先プランニング
柔軟アームで衝突衝撃を吸収し接触力を推定する飛行ロボットを開発し、衝突を積極的に利用する接触優先の経路計画法を提案した。
原題: Contact-Prioritized Planning of Impact-Resilient Aerial Robots with an Integrated Compliant Arm ／ Zhichao Liu, Zhouyu Lu, Ali-akbar Agha-mohammadi 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
電波指紋を活用した自己位置推定と地図生成
WiFiやLTEの電波指紋を用いてSLAMを行い、LiDARベースのSLAMを補助して精度と速度を向上させる手法を提案し、屋外・屋内・半屋内環境で有効性を示した。
原題: Exploiting Radio Fingerprints for Simultaneous Localization and Mapping ／ Ran Liu, Billy Pik Lik Lau, Khairuldanial Ismail 他
日本語で読む → - 論文形状記憶合金アクチュエータ制御
多結晶形状記憶合金ワイヤアクチュエータのヒステリシスに対する物理ベースハイブリッド動的モデル
形状記憶合金ワイヤの複雑なヒステリシスを、Muller-Achenbach-Seeleckeモデルをハイブリッド動的枠組みで再定式化し、精度と物理的解釈性を保ちつつ計算負荷を低減したモデルを提案し、実験で検証した。
原題: A Physics-Based Hybrid Dynamical Model of Hysteresis in Polycrystalline Shape Memory Alloy Wire Transducers ／ M. Mandolino, D. Scholtes, F. Ferrante 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
脳に着想を得たスパイク型海馬・後頭頂皮質モデルによるロボットナビゲーションと環境疑似マッピング
海馬記憶モデルと後頭頂皮質モデルを組み合わせ、SpiNNaker上でスパイキングニューラルネットワークによりロボットのナビゲーションと環境の疑似マッピングを実現した研究。
原題: Bio-inspired spike-based Hippocampus and Posterior Parietal Cortex models for robot navigation and environment pseudo-mapping ／ Daniel Casanueva-Morato, Alvaro Ayuso-Martinez, Juan P. Dominguez-Morales 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
森林火災予防の最適化：ドローン監視システムのための知的スケジューリングアルゴリズム
森林監視ドローンのタスクスケジューリング問題に対し、総完了時間を最小化する複数のアルゴリズムを開発し、990インスタンスで評価した。RIDアルゴリズムが90.3%の性能を0.088秒で達成した。
原題: Optimizing Forest Fire Prevention: Intelligent Scheduling Algorithms for Drone-Based Surveillance System ／ Mahdi Jemmali, Loai Kayed B. Melhim, Wadii Boulila 他
日本語で読む → - 論文医療ロボティクス/強化学習ロボティクス
深層強化学習によるワイヤレスカプセル内視鏡の胃カバレッジスキャン制御
磁気カプセル内視鏡で胃全体をくまなくスキャンするため、VR-Capsシミュレータ上でPPOとSACを比較し、150秒で98%のカバレッジを達成した。
原題: Deep Reinforcement Learning-Based Control for Stomach Coverage Scanning of Wireless Capsule Endoscopy ／ Yameng Zhang, Long Bai, Li Liu 他
日本語で読む → - 論文制御quant-ph
ロバスト量子コントローラ：量子情報・熱力学的隠れ力制御に基づく知的ロボティクス
量子・ソフトコンピューティング技術を組み合わせ、不完全な知識ベースを自己組織化することで、予測不能な状況でも高いロバスト性を発揮する知的制御システムの設計戦略を提案した論文。
原題: Robust Quantum Controllers: Quantum Information -- Thermodynamic Hidden Force Control in Intelligent Robotics based on Quantum Soft Computing ／ Sergey V. Ulyanov, Viktor S. Ulyanov, Takakhide Hagiwara
日本語で読む → - 論文キャリブレーションロボティクス
自動運転車向け道路シーンにおける全周囲カメラの自動キャリブレーション手法
道路シーンで全周囲カメラ（ピンホール/魚眼）の外部パラメータを粗密ランダムサーチでロバストに自動キャリブレーションする手法を提案し、実車とシミュレーションで検証した。
原題: Automatic Surround Camera Calibration Method in Road Scene for Self-driving Car ／ Jixiang Li, Jiahao Pi, Guohang Yan 他
日本語で読む → - 論文制御制御
マルチロータ向けアンサンブルモデル予測制御I：シミュレーション実験
非線形モデル予測制御の精度低下を防ぐため、アンサンブルガウス過程で逆方向計算を行うEMPCを開発し、クアッドロータのシミュレーションで有効性を示した。
原題: Multirotor Ensemble Model Predictive Control I: Simulation Experiments ／ Erina Yamaguchi, Sai Ravela
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
汎化可能なピボット操作スキルの学習
強化学習と教師あり学習を組み合わせ、物体の特徴量に基づいてピボット操作方策を適応させることで、シミュレーションのみで訓練し実世界の多様な物体へゼロショット転移できる枠組みを提案した。
原題: Learning Generalizable Pivoting Skills ／ Xiang Zhang, Siddarth Jain, Baichuan Huang 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
力覚フィードバックによるロバストな単点押し動作
力覚センサのみを用いて、未知の物体を単点接触で直線状に安定して押す制御器を提案し、シミュレーションと実機実験でロバスト性を示した。
原題: Robust Single-Point Pushing with Force Feedback ／ Adam Heins, Angela P. Schoellig
日本語で読む → - 論文遠隔操作・シミュレーションロボティクス
制御入力インターフェースを用いた遠隔操作運転のための生成モデルベースのドライバー行動シミュレーション：非構造化峡谷地形における検討
非構造化峡谷地形での遠隔操作運転において、ドライバーの行動を深層生成モデル（CVAE）で模擬するシミュレーションモデルを構築し、その有効性を評価した。
原題: Generative Model-based Simulation of Driver Behavior when Using Control Input Interface for Teleoperated Driving in Unstructured Canyon Terrains ／ Hyeonggeun Yun, Younggeol Cho, Jinwon Lee 他
日本語で読む → - 論文世界モデル機械学習
KARNet: カルマンフィルタ拡張リカレントニューラルネットワークによる自動運転の世界モデル学習
前方カメラ画像のみから交通流の潜在表現を学習するため、カルマンフィルタを組み込んだRNNアーキテクチャを提案し、模倣学習と強化学習の両設定で有効性を示した。
原題: KARNet: Kalman Filter Augmented Recurrent Neural Network for Learning World Models in Autonomous Driving Tasks ／ Hemanth Manjunatha, Andrey Pak, Dimitar Filev 他
日本語で読む → - 論文運動計画ロボティクス
リー群上の凸幾何学的運動計画：モーメント緩和によるアプローチ
リー群上で剛体システムの運動計画を正確な多項式最適化問題として定式化し、半正定値計画緩和で大域的最適解を求める手法を提案。ドローン着陸やマニピュレータの逆運動学に適用し、計画ホライズンに対して線形の計算量を実現した。
原題: Convex Geometric Motion Planning on Lie Groups via Moment Relaxation ／ Sangli Teng, Ashkan Jasour, Ram Vasudevan 他
日本語で読む → - 論文モバイルマニピュレーションロボティクス
M-EMBER: 因子分解型ドメイン転移による長期的モバイルマニピュレーションへの挑戦
長期的なモバイルマニピュレーションを複数の視覚スキルに分解し、各スキルを強化学習で訓練して組み合わせることで、キッチン掃除タスクを53%の成功率で達成した。
原題: M-EMBER: Tackling Long-Horizon Mobile Manipulation via Factorized Domain Transfer ／ Bohan Wu, Roberto Martin-Martin, Li Fei-Fei
日本語で読む → - 論文社会的ナビゲーションロボティクス
自律ナビゲーションにおけるロボットの視線と社会的存在感への影響
廊下での移動ロボットの視線行動（経路志向・人志向・固定）が人の社会的存在感の知覚に与える影響を、実世界実験とオンライン実験で調査した。
原題: Robot Gaze During Autonomous Navigation and its Effect on Social Presence ／ Kerry He, Wesley P. Chan, Akansel Cosgun 他
日本語で読む → - 論文自動運転/MPCロボティクス
不確実環境における自動運転のための安全MPCの実験的検証
モデル予測制御(MPC)を用いて自動運転車に常時制約を満たす安全性を保証する枠組みを提案し、シミュレーションと実車実験で有効性を検証した。
原題: Experimental Validation of Safe MPC for Autonomous Driving in Uncertain Environments ／ Ivo Batkovic, Ankit Gupta, Mario Zanon 他
日本語で読む → - 論文位置認識画像認識
360度視覚位置認識のためのBEV表現の活用
360度視覚位置認識においてBird's Eye View表現を特徴抽出・集約・LiDAR融合に用いるネットワークを提案し、回転不変な集約とセンサ融合で従来法を上回る性能を示した。
原題: Leveraging BEV Representation for 360-degree Visual Place Recognition ／ Xuecheng Xu, Yanmei Jiao, Sha Lu 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
PALoc: ベンチマーク評価のための頑健な事前情報支援軌道生成
事前点群地図とLiDARを活用した因子グラフベースのSLAMシステムを提案し、高精度な6自由度の正解軌道を約10Hzで生成してSLAMアルゴリズムの評価を可能にする。
原題: PALoc: Robust Prior-assisted Trajectory Generation for Benchmarking ／ Xiangcheng Hu, Jin Wu, Jianhao Jiao 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
生体模倣型合成神経系コントローラによるピックアンドプレース操作
生物に着想を得た合成神経系(SNS)を学習アルゴリズムで設計し、加減乗除の演算サブネットワークを構築して、シミュレーションのガントリーシステムのピックアンドプレース制御に応用、パラメータ調整なしで実機に転移できることを示した。
原題: A Bioinspired Synthetic Nervous System Controller for Pick-and-Place Manipulation ／ Yanjun Li, Ravesh Sukhnandan, Jeffrey P. Gill 他
日本語で読む → - 論文走行可能領域推定ロボティクス
野外環境における高速な走行可能領域推定
自己教師あり学習と視覚トランスフォーマーを用いて、森林や草原などの自然環境でロボットが走行可能な地形をオンラインで推定するシステムを提案した。
原題: Fast Traversability Estimation for Wild Visual Navigation ／ Jonas Frey, Matias Mattamala, Nived Chebrolu 他
日本語で読む → - 論文自動運転テストロボティクス
ビヘイビアツリーによる自動運転システム向け現実的な安全臨界シナリオ探索
実走行ログをビヘイビアツリーで抽象化し、適応的探索と評価エンジンで現実的な安全臨界シナリオを自動生成するテスト手法を提案した。
原題: Realistic Safety-critical Scenarios Search for Autonomous Driving System via Behavior Tree ／ Ping Zhang, Lingfeng Ming, Tingyi Yuan 他
日本語で読む → - 論文ブラキエーションロボティクス
AcroMonk：最小構成の劣駆動ブラキエーションロボット
単一アクチュエータと受動グリッパのみで枝渡り（ブラキエーション）を実現する最小構成ロボットを開発し、軌道最適化＋TVLQR/PD制御と強化学習の3手法で制御性能を比較した。
原題: AcroMonk: A Minimalist Underactuated Brachiating Robot ／ Mahdi Javadi, Daniel Harnack, Paula Stocco 他
日本語で読む → - 論文モジュラーロボットcs.CG
モジュラーロボットの衝突検出：衝突は起こしやすく避けにくい
格子状に接続されたモジュールロボットの伸縮操作において、衝突が起こり得るか避けられるかの計算複雑性を離散・連続時間モデルで解析した。
原題: Collision Detection for Modular Robots -- it is easy to cause collisions and hard to avoid them ／ Siddharth Gupta, Marc van Kreveld, Othon Michail 他
日本語で読む → - 論文クレーン制御ロボティクス
二重振り子タワークレーンの多目的防振軌道計画：対立ベース進化アルゴリズムによるアプローチ
二重振り子挙動を示すタワークレーンの吊り荷の振れを抑えつつ、時間とエネルギーを最適化する軌道をオフラインで計画する手法を提案し、新たな多目的進化アルゴリズムCO-GDE3で解く。
原題: Multi-objective Anti-swing Trajectory Planning of Double-pendulum Tower Crane Operations using Opposition-based Evolutionary Algorithm ／ Souravik Dutta, Yiyu Cai, Jianmin Zheng
日本語で読む → - 論文強化学習機械学習
実世界ポリシー最適化におけるサイクルタイム調整コストの削減
強化学習の行動サイクルタイムを変えた際にハイパーパラメータを再調整する手間を減らすため、サイクルタイムに基づく新しいハイパーパラメータ設定法を提案し、実機ロボットタスクで有効性を示した。
原題: Reducing the Cost of Cycle-Time Tuning for Real-World Policy Optimization ／ Homayoon Farrahi, A. Rupam Mahmood
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