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
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遅延に頑健なマルチエージェントピックアップ・アンド・デリバリー
実環境で生じる遅延や実行誤差に対処するため、Token Passingを基にしたk-TPとp-TPという2つの頑健なMAPDアルゴリズムを提案し、再計画回数を大幅に削減できることを示した。
原題: Robust Multi-Agent Pickup and Delivery with Delays ／ Giacomo Lodigiani, Nicola Basilico, Francesco Amigoni
日本語で読む → - 論文マニピュレーション画像認識
非専門家による遠隔操作と対話的セグメンテーション・少数ショット学習を用いたタスク指向把持領域の教示
非専門家が遠隔から対話的に把持領域を教示し、少数の例から新しいタスクに必要な把持領域を推定して自律的に把持する2段階フレームワークを提案した。
原題: Remote Task-oriented Grasp Area Teaching By Non-Experts through Interactive Segmentation and Few-Shot Learning ／ Furkan Kaynar, Sudarshan Rajagopalan, Shaobo Zhou 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
脚式ロボットによる物体操作：レビュー
脚式ロボットによる物体操作の研究を、把持なしの相互作用・歩行脚による操作・専用アーム・脚式チームの4手法に分類し、事例と定量的比較を通して今後の研究方向を整理したレビュー論文。
原題: Legged Robots for Object Manipulation: A Review ／ Yifeng Gong, Ge Sun, Aditya Nair 他
日本語で読む → - 論文VIOロボティクス
UMS-VINS: 単眼・ステレオ統合特徴を用いた視覚慣性密結合オドメトリ
単眼とステレオの特徴を統合し、低コストIMUと2台のカメラでロバストな自己位置推定を行う視覚慣性オドメトリ手法を提案した論文。
原題: UMS-VINS: United Monocular-Stereo Features for Visual-Inertial Tightly Coupled Odometry ／ Chaoyang Jiang, Xiaoni Zheng, Zhe Jin 他
日本語で読む → - 論文力制御ロボティクス
安全な機械学習支援モデル予測力・運動制御
ガウス過程で力・モーメントの不確かさを学習し、確率的制約を満たすモデル予測制御でロボットの安全な力と運動の制御を実現した。
原題: Safe Machine-Learning-supported Model Predictive Force and Motion Control in Robotics ／ Janine Matschek, Johanna Bethge, Rolf Findeisen
日本語で読む → - 論文強化学習/ナビゲーション機械学習
ブートストラップ強化学習による河川上のロバストな経路追従
内陸水路を航行する自律表面艇の舵制御にブートストラップQ学習を適用し、ライン川の実データでPID制御より高い汎化性能と航法精度を示した。
原題: Robust Path Following on Rivers Using Bootstrapped Reinforcement Learning ／ Niklas Paulig, Ostap Okhrin
日本語で読む → - 論文UAV制御ロボティクス
トンネル内でのUAV近接運用のための制御バリア関数に基づく予測制御
トンネル壁面からの非線形な力やトルクを考慮し、制御バリア関数を用いたモデル予測制御でUAVを安全に近接飛行させる手法を提案し、シミュレーションで有効性を示した。
原題: Control Barrier Function-based Predictive Control for Close Proximity operation of UAVs inside a Tunnel ／ Vedant Mundheda, Damodar Datta K, Harikumar Kandath
日本語で読む → - 論文レーダー認識画像認識
レーダーデータのクラッタ検出：PointNet++によるラベル生成と検出
レーダーの不要なクラッタ点を検出するため、PointNet++をベースにしたニューラルネットワークを提案し、自動ラベル生成により実走行シーンの初の公開クラッタデータセットを構築した。
原題: Tackling Clutter in Radar Data -- Label Generation and Detection Using PointNet++ ／ Johannes Kopp, Dominik Kellner, Aldi Piroli 他
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
リャプノフ的代理モデル学習による観測からの安定化制御
専門家の状態系列のみから安定化制御を学ぶため、リャプノフ安定性理論に基づく代理モデルを報酬として用いるLfO手法を提案し、実車両やシミュレーションで有効性を示した。
原題: Learning Stabilization Control from Observations by Learning Lyapunov-like Proxy Models ／ Milan Ganai, Chiaki Hirayama, Ya-Chien Chang 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
粘弾性ひも経路プランナ（RVP）
経路をばね・質点・ダンパでモデル化し、障害物からの仮想力とアンカー点で形状を保ちながら大域計画を再形成する経路プランナを提案し、シミュレーションで既存手法と比較した。
原題: Reshaping Viscoelastic-String Path-Planner (RVP) ／ Sarvesh Mayilvahanan, Akshay Sarvesh, Swaminathan Gopalswamy
日本語で読む → - 論文強化学習機械学習
不完全なオンラインデモンストレーションを用いたガード付き方策最適化
性能が不完全な教師でも使えるTeacher-Student強化学習手法TS2Cを提案し、教師の介入を軌道ベースの価値推定で取り込み、安全な探索と訓練コスト削減を両立させた。
原題: Guarded Policy Optimization with Imperfect Online Demonstrations ／ Zhenghai Xue, Zhenghao Peng, Quanyi Li 他
日本語で読む → - 論文視点定位画像認識
FindView: 見回しエージェントのための精密な目標視点定位タスク
360度環境で見回しながら目標と同じ視点を正確に特定するFindViewタスクを提案し、ルールベース手法と強化学習手法を比較評価した。
原題: FindView: Precise Target View Localization Task for Look Around Agents ／ Haruya Ishikawa, Yoshimitsu Aoki
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
スケーラブルな動作模倣による四足ロボットの多様な行動を実現する単一ポリシーの学習
多数の参照動作を模倣する深層強化学習により、歩行・旋回・跳躍・座る・伏せるなど多様な行動をこなす単一ポリシーを四足ロボット向けに学習させ、適応的動作サンプリングで難易度の高いスキルへの集中と忘却防止を両立した。
原題: Learning a Single Policy for Diverse Behaviors on a Quadrupedal Robot using Scalable Motion Imitation ／ Arnaud Klipfel, Nitish Sontakke, Ren Liu 他
日本語で読む → - 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 → - 論文ナビゲーションロボティクス
音声・視覚・言語マップによるロボットナビゲーション
音声・画像・テキストのマルチモーダルな手がかりを統合した3Dボクセルマップを構築し、ロボットが多様なクエリで目的地を指定してゼロショットでナビゲーションできるようにした研究。
原題: Audio Visual Language Maps for Robot Navigation ／ Chenguang Huang, Oier Mees, Andy Zeng 他
日本語で読む → - 論文位置推定ロボティクス
対称環境における物体位置推定のための多粒子カルマンフィルタ
対称でノイズの多い環境での物体位置推定に対し、カルマンフィルタと粒子フィルタの長所を組み合わせた多粒子カルマンフィルタを提案し、粒子フィルタより高精度・高速であることを示した。
原題: Multiparticle Kalman filter for object localization in symmetric environments ／ Roman Korkin, Ivan Oseledets, Aleksandr Katrutsa
日本語で読む → - 論文自己位置推定ロボティクス
フロアプランを事前情報として用いた長期屋内自己位置推定のためのメトリック・セマンティックマップ構築
単眼RGB画像からの3D物体検出を活用し、フロアプランを事前情報としてメトリック・セマンティックマップを構築し、9ヶ月にわたる長期変化に頑健な物体ベースの自己位置推定を実現した。
原題: Constructing Metric-Semantic Maps using Floor Plan Priors for Long-Term Indoor Localization ／ Nicky Zimmerman, Matteo Sodano, Elias Marks 他
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 → - 論文マニピュレーションロボティクス
見て操作する：事前学習済み表現から操作コントローラを生成
事前学習済み視覚表現を人間の動画で微調整し、距離関数とダイナミクス予測器を学習することで、ロボット実演なしに多様な実世界操作タスクを高成功率で実行する手法を提案。
原題: Manipulate by Seeing: Creating Manipulation Controllers from Pre-Trained Representations ／ Jianren Wang, Sudeep Dasari, Mohan Kumar Srirama 他
日本語で読む → - 論文医療ロボティクスロボティクス
安全な大腸内視鏡ナビゲーションのための制約付き強化学習と形式検証
大腸内視鏡の自律ナビゲーションに制約付き強化学習を適用し、形式検証で安全なポリシーを選別することで、安全性を確保する手法を提案した。
原題: Constrained Reinforcement Learning and Formal Verification for Safe Colonoscopy Navigation ／ Davide Corsi, Luca Marzari, Ameya Pore 他
日本語で読む → - 論文自動運転/計画ロボティクス
VAD: 自動運転のための効率的なベクトル化シーン表現
自動運転のシーンを完全にベクトル化して表現し、安全性と効率を両立させたエンドツーエンド計画手法を提案。nuScenesで衝突率を29%削減し、2.5倍高速化を実現。
原題: VAD: Vectorized Scene Representation for Efficient Autonomous Driving ／ Bo Jiang, Shaoyu Chen, Qing Xu 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 → - 論文テレプレゼンスロボティクス
ANA XPRIZEアバター最終試験へのノースイースタン大学チームのアプローチ：テレプレゼンスへの包括的取り組みと教訓
油圧駆動のグローブ・グリッパで力触覚フィードバックを実現する双腕型テレプレゼンスアバターを開発し、ANA Avatar XPRIZE決勝で全10タスクを完遂して3位入賞した。
原題: Team Northeastern's Approach to ANA XPRIZE Avatar Final Testing: A Holistic Approach to Telepresence and Lessons Learned ／ Rui Luo, Chunpeng Wang, Colin Keil 他
日本語で読む → - 論文軌道計画ロボティクス
港内での人間操船を再現する船舶軌道計画手法
船長の操船特性を再現するため、任意時刻での位置・船首方位・速度・角速度を緩く指定できる制約を導入し、大型カーフェリーの着離桟軌道を最適化した。
原題: Ship trajectory planning method for reproducing human operation at ports ／ Rin Suyama, Yoshiki Miyauchi, Atsuo Maki
日本語で読む → - 論文マルチエージェント計画ロボティクス
マルチエージェント軌道交換による通信クリティカルな計画
複数の自動運転車が通信で軌道を交換し、不確実性を考慮したコストマップで衝突を避けながら交差点を走行する分散計画手法を提案した。
原題: Communication-Critical Planning via Multi-Agent Trajectory Exchange ／ Nathaniel Moore Glaser, Zsolt Kira
日本語で読む → - 論文状態推定ロボティクス
時間相関測定ノイズモデルによる一貫性のあるバッチ状態推定
測定ノイズの時間相関を考慮したバッチ状態推定のための共分散学習アルゴリズムを提案し、移動ロボットの実験データで推定精度と一貫性の向上を示した。
原題: Towards Consistent Batch State Estimation Using a Time-Correlated Measurement Noise Model ／ David J. Yoon, Timothy D. Barfoot
日本語で読む → - 論文ビジュアルサーボロボティクス
ホモグラフィ行列に基づくロボット未校正ビジュアルサーボの軌道計画法
ロボット先端の回転・並進に対応する画像特徴点軌道をホモグラフィ行列から求め、最短測地線回転と直線並進からなる最適な画像軌道を計画する未校正ビジュアルサーボ手法を提案した。
原題: Homography matrix based trajectory planning method for robot uncalibrated visual servoing ／ Zhongtao Fu, Xiaoyu Lei, Xubing 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
マルチカメラ視点からシングルカメラ視点への知識蒸留によるロボットマニピュレーションのための視覚ポリシー学習
複数カメラで訓練した教師ポリシーから単一カメラの生徒ポリシーへ知識蒸留し、視点変化に頑健な視覚特徴を学習させて把持・持ち上げタスクの汎化性能を向上させた。
原題: Visual-Policy Learning through Multi-Camera View to Single-Camera View Knowledge Distillation for Robot Manipulation Tasks ／ Cihan Acar, Kuluhan Binici, Alp Tekirdağ 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
GelSight Baby Fin Ray：高解像度触覚センシングを備えた小型・柔軟・フレキシブルな指
柔軟なフィンレイ構造にフレキシブルミラーと蛍光塗料を組み込み、カメラベースの高解像度触覚センサを小型化・高柔軟化した新しいソフトグリッパ指を開発した。
原題: GelSight Baby Fin Ray: A Compact, Compliant, Flexible Finger with High-Resolution Tactile Sensing ／ Sandra Q. Liu, Yuxiang Ma, Edward H. Adelson
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