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: 2023/3/1 ／ 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 →- 論文ミドルウェア/FPGAロボティクス
fpgaDDS: FPGA内ROS 2ロボティクス向けデータ分散サービス
FPGAに実装したROS 2ノード間通信用の軽量データ分散サービスを提案し、ソフトウェア実装比で最大13.34倍の高速化とジッタ2桁削減を達成した。
原題: fpgaDDS: An Intra-FPGA Data Distribution Service for ROS 2 Robotics Applications ／ Christian Lienen, Sorel Horst Middeke, Marco Platzner
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
触覚予測を用いたイチゴ房マニピュレーションのための深層機能的予測制御
触覚指で押した際の対象物の将来の動きをデータ駆動型順モデルで予測し、深層機能的予測制御(d-FPC)に組み込むことで、イチゴの茎の変位を制御する手法を提案した。
原題: Deep Functional Predictive Control for Strawberry Cluster Manipulation using Tactile Prediction ／ Kiyanoush Nazari, Gabriele Gandolfi, Zeynab Talebpour 他
日本語で読む → - 論文群衆ナビゲーションロボティクス
群衆動作予測から群衆内ロボットナビゲーションへ
最先端の群衆動作予測モデルS-GANをMPCに組み込み自走ロボットで実験した結果、予測精度は実世界に転移するもののナビゲーション性能には反映されず、単純な等速予測と区別できないことを示した。
原題: From Crowd Motion Prediction to Robot Navigation in Crowds ／ Sriyash Poddar, Christoforos Mavrogiannis, Siddhartha S. Srinivasa
日本語で読む → - 論文ビジュアルサーボロボティクス
3次元スペクトル領域レジストレーションに基づくビジュアルサーボ
3D点群のスペクトル解析（FFTと球面調和関数）で位置・姿勢を推定し、6自由度を分離制御するビジュアルサーボ手法を提案。部分点群や大きな変位、ノイズ・遮蔽に頑健で、ロボットアームの位置決め実験で有効性を示した。
原題: 3D Spectral Domain Registration-Based Visual Servoing ／ Maxime Adjigble, Brahim Tamadazte, Cristiana de Farias 他
日本語で読む → - 論文慣性オドメトリロボティクス
RIOT: 低コストIMU計測からの自己位置推定のための再帰的慣性オドメトリトランスフォーマ
低コストIMUのノイズやバイアスに対処するため、従来の再帰的状態推定手法を深層学習に適用し、自己注意機構で空間特徴と長距離依存を捉える2つのエンドツーエンド慣性オドメトリ手法を提案した論文。
原題: RIOT: Recursive Inertial Odometry Transformer for Localisation from Low-Cost IMU Measurements ／ James Brotchie, Wenchao Li, Andrew D. Greentree 他
日本語で読む → - 論文空中マニピュレーションロボティクス
空中ロボットによる空中での結び目形成と制御
複数の空中ロボットとケーブルを使い、空中で物体を固定するための結び目を形成・変形させる手法を提案し、シミュレーションと実機実験で実証した。
原題: Forming and Controlling Hitches in Midair Using Aerial Robots ／ Diego S. D'Antonio, Subhrajit Bhattacharya, David Saldaña
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
接触陰的バイレベル最適化によるロバストなピボット操作
摩擦を利用した安定余裕の解析式を導出し、接触陰的バイレベル最適化で不確実性にロバストなピボット操作軌道を計画する手法を提案した。
原題: Robust Pivoting Manipulation using Contact Implicit Bilevel Optimization ／ Yuki Shirai, Devesh K. Jha, Arvind U. Raghunathan
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
ソフトグリッパの変形-力理論モデル構築 第II部：変位制御に基づく内在的力センシング
柔軟なFin-Rayグリッパの変形から接触力をセンサレスで推定する変位-力モデルを構築し、FEAと比較して平均誤差3〜4%で力を推定できることを示した。
原題: Theoretical Model Construction of Deformation-Force for Soft Grippers Part II: Displacement Control Based Intrinsic Force Sensing ／ Huixu Dong, Ziyi Zheng, Haotian Guo 他
日本語で読む → - 論文情報収集ロボティクス
ロボット情報収集のための学習ベースパラメータ選択
強化学習エージェントが情報経路計画のパラメータを各反復で自動選択する手法を提案し、多様な環境でエンドツーエンド学習より9.53%高い累積報酬を達成した。
原題: Learned Parameter Selection for Robotic Information Gathering ／ Christopher E. Denniston, Gautam Salhotra, Akseli Kangaslahti 他
日本語で読む → - 論文意味マッピングロボティクス
ベイズ意味マッピングのためのロバスト融合手法
ベイズニューラルネットの不確かさを利用して観測を正則化し、過信した外れ値の影響を抑えながら複数の意味予測を融合する手法を提案した。
原題: Robust Fusion for Bayesian Semantic Mapping ／ David Morilla-Cabello, Lorenzo Mur-Labadia, Ruben Martinez-Cantin 他
日本語で読む → - 論文変形可能物体操作画像認識
変形可能物体操作のための先見的な密な視覚アフォーダンスの学習
変形可能物体の操作において、長期的な状態価値を推定する先見的な密視覚アフォーダンスを提案し、専門家なしの自己教師ありデータ収集と多段階安定学習で局所最適を回避するフレームワークを開発した。
原題: Learning Foresightful Dense Visual Affordance for Deformable Object Manipulation ／ Ruihai Wu, Chuanruo Ning, Hao Dong
日本語で読む → - 論文意思決定/プランニングロボティクス
曖昧性態度を考慮したオンライン意思決定のためのグラフ探索
遷移モデルの曖昧性を包括的に表現し、ユーザーが曖昧性への態度を調整できるAmbiguity Attitude Graph Searchを提案。動的なセーリング環境で、態度調整がロバスト手法の失敗を緩和し目的達成を改善することを示した。
原題: Feeling Optimistic? Ambiguity Attitudes for Online Decision Making ／ Jared J. Beard, R. Michael Butts, Yu Gu
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
DefGraspNets: グラフニューラルネットによる3D場での把持計画
3D変形物体の把持計画のために、FEMシミュレーションの代わりに応力・変形場を予測するグラフニューラルネットワークを学習し、最大1500倍高速な勾配ベース把持最適化を実現した。
原題: DefGraspNets: Grasp Planning on 3D Fields with Graph Neural Nets ／ Isabella Huang, Yashraj Narang, Ruzena Bajcsy 他
日本語で読む → - 論文強化学習/監視ロボティクス
複数移動目標の持続的監視のための時空間アテンションネットワーク
未知の動きをする複数目標を持続的に監視するため、目標間の時空間相関を学習するアテンション型強化学習手法を提案し、ドローンシミュレーションで有効性を示した。
原題: Spatio-Temporal Attention Network for Persistent Monitoring of Multiple Mobile Targets ／ Yizhuo Wang, Yutong Wang, Yuhong Cao 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
Aerostack2: マルチロボット航空システム開発のためのソフトウェアフレームワーク
ROS 2ベースのオープンソースフレームワークAerostack2を提案し、プラットフォーム非依存でモジュール式のマルチドローンシステム構築を可能にした。
原題: Aerostack2: A Software Framework for Developing Multi-robot Aerial Systems ／ Miguel Fernandez-Cortizas, Martin Molina, Pedro Arias-Perez 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
歩行ロボットの経路計画のための情報誘導型RRT*-Connect
歩行ロボットの全身経路計画において、既存のサンプリングベースプランナの長所短所を分析し、性能を改善する新しい計画手法を提案した論文。
原題: Informed Guided Rapidly-Exploring Random Trees*-Connect for Path Planning of Walking Robots ／ Dominik Belter
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
ARMP: 複雑な屋内環境における四足歩行ロボットのための自己回帰型動作計画
軌道最適化で動作ライブラリを構築し、その多様体を教師あり学習で獲得することで、任意長の物理的に実現可能な動作計画を自己回帰的に生成する四足歩行ロボットのフレームワークを提案した。
原題: ARMP: Autoregressive Motion Planning for Quadruped Locomotion and Navigation in Complex Indoor Environments ／ Jeonghwan Kim, Tianyu Li, Sehoon Ha
日本語で読む → - 論文アフォーダンス学習ロボティクス
深層ロボットアフォーダンス学習の最近の進歩：強化学習の視点から
強化学習の観点から深層ロボットアフォーダンス学習の最近の研究を分類・整理し、課題と今後の方向性をまとめたレビュー論文。
原題: Recent Advances of Deep Robotic Affordance Learning: A Reinforcement Learning Perspective ／ Xintong Yang, Ze Ji, Jing Wu 他
日本語で読む → - 論文自動運転/軌道計画ロボティクス
密集した非協力的交通における車線変更必須時のインタラクティブ軌道プランナ
周囲車両が協力的でない密集交通でも、周囲の反応に応じて車線変更を継続・中止しながら安全に必須車線変更を行う軌道プランナを提案し、シミュレーションで有効性を示した。
原題: Interactive Trajectory Planner for Mandatory Lane Changing in Dense Non-Cooperative Traffic ／ Xiangguo Liu, Jianxing Chen, Shan Li 他
日本語で読む → - 論文位置認識ロボティクス
大規模グローバル位置認識と再定位のための必要特徴対応推定
3D LiDAR点群のグローバル位置認識と再定位において、不要な特徴を除去し必要な特徴を強調する対応推定手法を提案し、動的都巣走行データセットで性能向上を示した。
原題: Necessity Feature Correspondence Estimation for Large-scale Global Place Recognition and Relocalization ／ Kyeongsu Kang, Minjae Lee, Hyeonwoo Yu
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
SLAM性能向上のための動的物体除去
動的物体をFlowベースの手法で検出し、動画インペインティングで除去することで、SLAMの性能を改善する手法を提案した論文。
原題: Dynamic Object Removal for Effective Slam ／ Phani Krishna Uppala, Abhishek Bamotra, Raj Kolamuri
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
触覚フィルタ：部品嵌合のための対話的触覚知覚
視覚ベース触覚センサとパーティクルフィルタを用いて、ロボットが触覚情報を逐次取得しながら嵌合するペグと穴の推定を改善し、効率的に部品嵌合を行う手法を提案。
原題: Tactile-Filter: Interactive Tactile Perception for Part Mating ／ Kei Ota, Devesh K. Jha, Hsiao-Yu Tung 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
対称双腕マニピュレーションのための学習ベース適応コンプライアンス手法
軌道生成とインピーダンス調整を統合した強化学習フレームワークを提案し、双腕ペグ挿入作業で従来法より高効率・高ロバスト性を実現した。
原題: A Learning-based Adaptive Compliance Method for Symmetric Bi-manual Manipulation ／ Yuxue Cao, Wenbo Zhao, Shengjie Wang 他
日本語で読む → - 論文協調知覚/敵対的ロバスト性ロボティクス
Among Us: コンセンサスによる敵対的ロバスト協調知覚
複数ロボットの協調知覚において、攻撃メカニズムを知らなくても未知の敵対者に頑健なサンプリングベース防御戦略ROBOSACを提案し、自動運転の協調3D物体検出で検証した。
原題: Among Us: Adversarially Robust Collaborative Perception by Consensus ／ Yiming Li, Qi Fang, Jiamu Bai 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
環境と対話する：大規模言語モデルを用いた対話型マルチモーダル知覚
LLMを基盤とし、ロボットが視覚・音・触覚・固有感覚などのマルチモーダル情報を能動的に収集しながら対話的にタスクを遂行するフレームワークMatchaを提案した。
原題: Chat with the Environment: Interactive Multimodal Perception Using Large Language Models ／ Xufeng Zhao, Mengdi Li, Cornelius Weber 他
日本語で読む → - 論文計画・学習AI
PDSketch：計画ドメインのプログラミングと学習の統合
遷移モデルの高レベル構造を記述できるドメイン定義言語PDSketchを提案し、学習したモデルから計画ヒューリスティクスを自動生成して新規目標へのオンライン計画を高速化する。
原題: PDSketch: Integrated Planning Domain Programming and Learning ／ Jiayuan Mao, Tomás Lozano-Pérez, Joshua B. Tenenbaum 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
1次元グローバルプーリングとアンサンブル学習回帰によるSLAMのATE予測
生センサ入力の特徴量を1次元グローバルプーリングで集約し、ランダムフォレスト回帰でSLAMの軌跡誤差(ATE)を予測する手法を提案。ORB-SLAM3で最大94.7%の予測精度を達成した。
原題: Prediction of SLAM ATE Using an Ensemble Learning Regression Model and 1-D Global Pooling of Data Characterization ／ Islam Ali, Bingqing, Wan 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
GaPT: オンライン回帰のためのガウス過程ツールキットとクアッドローター動力学学習への応用
ガウス過程を状態空間形式に変換して線形時間で回帰を行うツールキットGaPTを提案し、クアッドローターの動力学学習において従来法より高速で組込み環境でもリアルタイム動作することを示した。
原題: GaPT: Gaussian Process Toolkit for Online Regression with Application to Learning Quadrotor Dynamics ／ Francesco Crocetti, Jeffrey Mao, Alessandro Saviolo 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
注意機構付き深層強化学習による動的環境でのサブゴール駆動ナビゲーション
2D LiDARに注意機構を適用し、衝突回避のための次サブゴール予測と速度制御を階層的に学習するナビゲーション手法を提案し、実機実験で成功率を向上させた。
原題: Subgoal-Driven Navigation in Dynamic Environments Using Attention-Based Deep Reinforcement Learning ／ Jorge de Heuvel, Weixian Shi, Xiangyu Zeng 他
日本語で読む → - 論文視覚オドメトリ画像認識
軽量で不確かさを考慮したConformal予測による視覚オドメトリ
Conformal推論を用いて視覚オドメトリの予測不確かさを軽量かつ統計的に頑健に推定する枠組みを提案し、姿勢推定の全自由度で真値を含む予測区間を実現した。
原題: Lightweight, Uncertainty-Aware Conformalized Visual Odometry ／ Alex C. Stutts, Danilo Erricolo, Theja Tulabandhula 他
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