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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: 2023/3/1 ／ 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 →- 論文軌道生成ロボティクス
補間RBFネットワークによる車両型ロボットの微分可能な軌道生成
補間型動径基底関数ネットワークを用いて、パラメトリック最適化問題の実行可能解を滑らかに近似し、知覚・制御と統合しやすい微分可能な軌道生成手法を提案した。
原題: Differentiable Trajectory Generation for Car-like Robots with Interpolating Radial Basis Function Networks ／ Hongrui Zheng, Rahul Mangharam
日本語で読む → - 論文物体検出・追跡ロボティクス
RGB-Dカメラを用いた自律ロボットナビゲーションのための機上動的物体検出・追跡
計算資源が限られた小型ロボット向けに、RGB-Dカメラと複数の軽量検出器のアンサンブル、および点群の統計的特徴を用いたデータ関連付けにより、リアルタイムで高精度な3D動的障害物の検出・追跡を実現する手法を提案した。
原題: Onboard dynamic-object detection and tracking for autonomous robot navigation with RGB-D camera ／ Zhefan Xu, Xiaoyang Zhan, Yumeng Xiu 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
混雑した動的・不確実環境における安全な階層型ナビゲーション
動的ギャップ分析と軌道最適化による計画器と、リアルタイムで安全を監視・修正する安全集合アルゴリズムを組み合わせ、混雑した不確実環境で衝突を避けながら移動する階層型ナビゲーション手法を提案した論文。
原題: Safe Hierarchical Navigation in Crowded Dynamic Uncertain Environments ／ Hongyi Chen, Shiyu Feng, Ye Zhao 他
日本語で読む → - 論文自動運転制御ロボティクス
自動運転車とコネクテッド自動運転車における制御技術と応用の系統的サーベイ
自動運転車(AV)とコネクテッド自動運転車(CAV)の制御技術について、車両状態推定や軌道追従制御から協調制御までを体系的にまとめたサーベイ論文。
原題: A Systematic Survey of Control Techniques and Applications in Connected and Automated Vehicles ／ Wei Liu, Min Hua, Zhiyun Deng 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションcond-mat.soft
能動粒子の最適ナビゲーションと機械学習の融合
昆虫や微生物、将来のコロイドロボットなどの能動エージェントが複雑環境で目標に最適に到達するためのナビゲーション問題について、マイクロからマクロスケールまでの最近の発展を概観し、機械学習ベースの手法に焦点を当てて今後の課題を展望したレビュー論文。
原題: Optimal active particle navigation meets machine learning ／ Mahdi Nasiri, Hartmut Löwen, Benno Liebchen
日本語で読む → - 論文接触リッチマニピュレーションロボティクス
視覚デモンストレーションからの接触拘束抽出による接触リッチタスクの教示
視覚デモから姿勢軌道を接触モードにクラスタリングし、各モードの運動学的拘束を推定して、力覚による接触検出と拘束に沿った動作計画を実現する手法を提案。
原題: Teaching contact-rich tasks from visual demonstrations by constraint extraction ／ Christian Hegeler, Filippo Rozzi, Loris Roveda 他
日本語で読む → - 論文魚眼画像認識画像認識
セクターパッチ埋め込み：魚眼画像の歪みパターンに適合した埋め込みモジュール
魚眼画像の歪みパターンに合わせた新しいパッチ埋め込み手法SPEを提案し、Transformerモデルの魚眼画像分類精度を向上させた。
原題: Sector Patch Embedding: An Embedding Module Conforming to The Distortion Pattern of Fisheye Image ／ Dianyi Yang, Jiadong Tang, Yu Gao 他
日本語で読む → - 論文遠隔操作ロボティクス
ホットボックス内双腕マニピュレータの拡張現実遠隔操作
Microsoft HoloLens 2を用いたARアプリで、ホットセル内の双腕ロボットを遠隔操作し、ライブ映像や3D点群、仮想フィクスチャで状況認識と操作支援を実現した。
原題: Augmented Reality Remote Operation of Dual Arm Manipulators in Hot Boxes ／ Frank Regal, Young Soo Park, Jerry Nolan 他
日本語で読む → - 論文計画機械学習
反復エネルギー最小化による系列モデルを用いた計画
マスク言語モデルで行動軌跡のエネルギー関数を学習し、エネルギー最小化として計画を行う手法を提案し、BabyAIやAtariで性能向上を実証した。
原題: Planning with Sequence Models through Iterative Energy Minimization ／ Hongyi Chen, Yilun Du, Yiye Chen 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
CMG-Net: 接触ベースの多指巧み把持のためのエンドツーエンドネットワーク
多指ロボットハンドと物体間の接触を表現に用いることで予測次元を削減し、単一の点群から混雑環境中の未知物体に対する多指把持姿勢とハンド構成を予測するエンドツーエンドネットワークを提案した。
原題: CMG-Net: An End-to-End Contact-Based Multi-Finger Dexterous Grasping Network ／ Mingze Wei, Yaomin Huang, Zhiyuan Xu 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
非構造環境におけるロボットナビゲーションのためのハイブリッドマップベース経路計画
2Dグリッドと2.5Dデジタル標高マップを融合したハイブリッドマップ表現を提案し、ロボットの姿勢を考慮した走行可能性推定に基づく経路計画手法を開発した。
原題: Hybrid Map-Based Path Planning for Robot Navigation in Unstructured Environments ／ Jiayang Liu, Xieyuanli Chen, Junhao Xiao 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
ロボットマニピュレーションの汎用物体記述子としての正準マッピング
正準マッピングをほぼ万能で柔軟な物体記述子として用い、単一の事前学習モデルから一般的な物体表現を導出できることを示し、2本のロボットアームでその頑健性とマニピュレーション戦略への応用を実証した。
原題: Canonical mapping as a general-purpose object descriptor for robotic manipulation ／ Benjamin Joffe, Konrad Ahlin
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
部分自動化下での外乱注入：長期的タスクのためのロバスト模倣学習
部分自動化環境で、人間の操作とモード切替を模倣学習し、外乱注入でロバスト性を高める手法を提案。長期的タスクで有効性を検証。
原題: Disturbance Injection under Partial Automation: Robust Imitation Learning for Long-horizon Tasks ／ Hirotaka Tahara, Hikaru Sasaki, Hanbit Oh 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
NeuronsMAE: 協調・競合マルチロボットタスクのための新しいマルチエージェント強化学習環境
実機マルチロボット向けの協調・競合タスクを扱うMARL環境NeuronsMAEを提案し、sim2real転移を研究するためのパラメータインターフェースとベンチマークを提供する。
原題: NeuronsMAE: A Novel Multi-Agent Reinforcement Learning Environment for Cooperative and Competitive Multi-Robot Tasks ／ Guangzheng Hu, Haoran Li, Shasha Liu 他
日本語で読む → - 論文医療ロボティクスeess.IV
足関節骨折整復ロボット支援のための画像ガイダンス
足関節骨折手術における腓骨整復をロボット支援で行うため、術前画像から自動的に整復方向を決定する画像ガイダンスソフトウェアを開発・検証する。
原題: Image Guidance for Robot-Assisted Ankle Fracture Repair ／ Asef Islam, Anthony Wu, Jay Mandavilli 他
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 → - 論文自律エージェントロボティクス
自律エージェントのための動的な能力自己評価
ロボットが実行中に自身のタスク信頼度を動的に評価するET-GOAアルゴリズムを提案し、配送タスクのシミュレーションで検証した。
原題: Dynamic Competency Self-Assessment for Autonomous Agents ／ Nicholas Conlon, Nisar R. Ahmed, Daniel Szafir
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
マルチドローン空路網におけるサービスベースの軌道計画
複数ドローンが飛行する空路網で、風速・風向・消費電力を考慮し、充電ステーションを活用した配送の軌道計画をCrazyflieで実証した。
原題: Service-based Trajectory Planning in Multi-Drone Skyway Networks ／ Sarah Bradley, Albertus Alvin Janitra, Babar Shahzaad 他
日本語で読む → - 論文協調輸送ロボティクス
複数クアッドロータによるケーブル懸架ペイロードの協調輸送・操作のための非線形モデル予測制御
複数のクアッドロータがケーブルで吊った剛体ペイロードを6自由度で操作するための非線形モデル予測制御手法を提案し、シミュレーションと実機実験で検証した。
原題: Nonlinear Model Predictive Control for Cooperative Transportation and Manipulation of Cable Suspended Payloads with Multiple Quadrotors ／ Guanrui Li, Giuseppe Loianno
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
把持を学ぶ学生：ロボットマニピュレーションのための半教師あり学習
ロボットの把持学習において、少量のロボット経験に加えてロボットと相互作用せずに収集した商品画像を活用する半教師あり学習システムを提案し、シミュレーションと実世界で有効性を検証した。
原題: Grasping Student: semi-supervised learning for robotic manipulation ／ Piotr Krzywicki, Krzysztof Ciebiera, Rafał Michaluk 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
四脚ロボットのための三脚動的歩容に関する技術報告
脚を1本失った四脚ロボットでも動的に歩けるよう、単脚ホッピングの制御則を三脚に応用した歩容を実験的に検証した。
原題: Technical Report on: Tripedal Dynamic Gaits for a Quadruped Robot ／ Abriana Stewart-Height, Daniel E. Koditschek
日本語で読む → - 論文幾何視覚画像認識
深度共分散関数の学習
RGB画像から深度関数の事前分布や予測分布を定義する共分散関数を学習し、深度補完・バンドル調整・単眼高密度視覚オドメトリに応用した。
原題: Learning a Depth Covariance Function ／ Eric Dexheimer, Andrew J. Davison
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスロボティクス
非均質Cosseratロッド理論に基づく繊維強化ソフトマニピュレータの力学
圧力駆動を構成則に組み込んだ非均質Cosseratロッド理論を提案し、繊維強化ソフトマニピュレータの中立軸移動や変形を解析・実験検証した。
原題: Mechanics of fiber reinforced soft manipulators based on inhomogeneous Cosserat rod theory ／ Sadegh Pourghasemi Hanza, Hamed Ghafarirad
日本語で読む → - 論文能動視覚/農業ロボットロボティクス
DAVIS-Ag: 農業ロボットにおけるドメイン由来の能動視覚のための合成植物データセット
農業ロボットの能動視覚研究を促進するため、イチゴ・トマト・ブドウの合成果樹園から50万枚以上のRGB画像と果実のラベル、視点遷移情報を生成したデータセットを構築した。
原題: DAVIS-Ag: A Synthetic Plant Dataset for Prototyping Domain-Inspired Active Vision in Agricultural Robots ／ Taeyeong Choi, Dario Guevara, Zifei Cheng 他
日本語で読む → - 論文POMDP計画AI
仮説枝刈りを伴うデータ対応認識POMDP計画：性能保証付き
観測のデータ対応が曖昧な状況で複数の仮説を信念混合として保持し、仮説を枝刈りしても性能損失の上限を保証できるPOMDP計画法を提案した。
原題: Data Association Aware POMDP Planning with Hypothesis Pruning Performance Guarantees ／ Moran Barenboim, Idan Lev-Yehudi, Vadim Indelman
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
GRADE: Isaac Simを用いたロボティクス研究のためのリアルで動的な環境生成
NVIDIA Isaac Sim上に構築したカスタマイズ可能なフレームワークGRADEを提案し、動的環境での合成データ収集と実験再現を可能にした。ドローンで収集した合成データセットで検出・セグメンテーションモデルを学習し、sim-to-realギャップを埋める。
原題: GRADE: Generating Realistic And Dynamic Environments for Robotics Research with Isaac Sim ／ Elia Bonetto, Chenghao Xu, Aamir Ahmad
日本語で読む → - 論文確率推論ロボティクス
微分可能ノンパラメトリック信念伝播
ノンパラメトリック信念伝播の確率因子を微分可能なニューラルネットワークに置き換え、ラベル付きデータから効率的に学習する手法を提案し、関節姿勢追跡タスクで有効性を示した。
原題: DNBP: Differentiable Nonparametric Belief Propagation ／ Anthony Opipari, Jana Pavlasek, Chao Chen 他
日本語で読む → - 論文UAV/物体追跡画像認識
UAVにおける動画物体検出・追跡のためのメモリマップ
UAVの動画物体検出・追跡において、メタデータを活用して実世界座標での物体位置のメモリマップを構築し、信頼度を向上させる手法を提案した。
原題: Memory Maps for Video Object Detection and Tracking on UAVs ／ Benjamin Kiefer, Yitong Quan, Andreas Zell
日本語で読む → - 論文マニピュレーション機械学習
遊びから高レベルプランを効率的に学習するフレームワーク
タスクに依存しない遊びデータから物体中心のプリミティブの離散的な行動事前分布を学習し、それを用いた高レベル目標条件付き政策で長期的なマニピュレーションタスクを効率的に学習する手法を提案。
原題: Efficient Learning of High Level Plans from Play ／ Núria Armengol Urpí, Marco Bagatella, Otmar Hilliges 他
日本語で読む → - 論文キャリブレーションロボティクス
運動ベースのセンサ間外部キャリブレーション：参照フレーム選択の影響
運動ベースのハンドアイキャリブレーションとしてセンサ間外部キャリブレーションを定式化し、参照フレーム選択の影響をシミュレーションとKITTIデータで検証した。外れ値除去を含む非線形コスト関数を提案し、参照フレーム選択がアルゴリズム選択よりも性能向上に寄与することを示した。
原題: Motion-based extrinsic sensor-to-sensor calibration: Effect of reference frame selection for new and existing methods ／ Tuomas Välimäki, Bharath Garigipati, Reza Ghabcheloo
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