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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: 2023/2/1 ／ 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 →- 論文進化計算cs.NE
勾配支援と混雑度探索による多目的Quality-Diversityのデータ効率改善
多目的QDアルゴリズムMOMEに方策勾配と混雑度ベースの探索を組み込み、ロボット歩行タスクでデータ効率と性能を大幅に向上させた研究。
原題: Improving the Data Efficiency of Multi-Objective Quality-Diversity through Gradient Assistance and Crowding Exploration ／ Hannah Janmohamed, Thomas Pierrot, Antoine Cully
日本語で読む → - 論文軌道予測ロボティクス
MTP-GO: ニューラルODEを用いたグラフベース確率的マルチエージェント軌道予測
時系列グラフニューラルネットワークとニューラル常微分方程式を組み合わせ、混合密度ネットワークとカルマンフィルタで周辺車両の将来軌道を多モード確率的に予測するモデルを提案した。
原題: MTP-GO: Graph-Based Probabilistic Multi-Agent Trajectory Prediction with Neural ODEs ／ Theodor Westny, Joel Oskarsson, Björn Olofsson 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
ロボット歩行のためのDeepCPGポリシー
中枢パターン生成器(CPG)をニューラルネットワークの層として組み込み、深層強化学習で多脚ロボットの歩行を効率的に学習させる手法を提案し、シミュレーションから実機への転移も実証した。
原題: DeepCPG Policies for Robot Locomotion ／ Aditya M. Deshpande, Eric Hurd, Ali A. Minai 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
高度航空モビリティのためのグラフアテンション型マルチエージェントフリート自律制御
都市航空モビリティのフリート協調を部分観測ゲームとして定式化し、異種グラフアテンション符号化復号器と深層マルチエージェント強化学習で分散意思決定ポリシーを学習した。
原題: Graph Attention Multi-Agent Fleet Autonomy for Advanced Air Mobility ／ Malintha Fernando, Ransalu Senanayake, Heeyoul Choi 他
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
自動運転のための深層強化学習に関するレビュー
自動運転への深層強化学習の応用を概観し、課題や評価手法、シミュレータの役割、既存手法の検証とロバスト性について整理したレビュー論文。
原題: Review of Deep Reinforcement Learning for Autonomous Driving ／ B. Udugama
日本語で読む → - 論文LiDAR慣性オドメトリ/センサフュージョンロボティクス
DAMS-LIO: 退化検知型モジュラーセンサフュージョンLiDAR慣性オドメトリ
LiDARと慣性センサに加え、退化を検知したときのみ他オドメトリの相対姿勢を統合する軽量iEKFベースのLiDAR慣性オドメトリを提案し、劣悪環境下でも高精度な状態推定を実現した。
原題: DAMS-LIO: A Degeneration-Aware and Modular Sensor-Fusion LiDAR-inertial Odometry ／ Fuzhang Han, Han Zheng, Wenjun 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
Graph-Transporter: グラフベース学習による目標条件付き変形物体の再配置タスク
変形物体の配置をグラフ構造で表現し、グラフ畳み込みネットワークとFCNで視覚入力からピック＆プレース動作を生成する枠組みを提案した論文。
原題: Graph-Transporter: A Graph-based Learning Method for Goal-Conditioned Deformable Object Rearranging Task ／ Yuhong Deng, Chongkun Xia, Xueqian Wang 他
日本語で読む → - 論文AIセキュリティcs.CR
普及するロボットシステムに対するAIセキュリティ脅威：次世代サイバーセキュリティ人材育成コース
普及するロボット・AIシステムへのサイバー攻撃から守る人材を育成するため、攻撃面や訓練・推論・アクチュエータ攻撃と対策、倫理を扱う7つの適応型モジュールからなる教育コースを提案した。
原題: AI Security Threats against Pervasive Robotic Systems: A Course for Next Generation Cybersecurity Workforce ／ Sudip Mittal, Jingdao Chen
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
PredRecon: 予測を活用した高速・高品質な自律空中3次元再構成のための計画フレームワーク
部分的な再構成から対象物の大まかな完全形状を予測し、その予測に基づいて効率的な飛行経路を自律生成することで、高速かつ高品質なUAVによる3次元再構成を実現する。
原題: PredRecon: A Prediction-boosted Planning Framework for Fast and High-quality Autonomous Aerial Reconstruction ／ Chen Feng, Haojia Li, Fei Gao 他
日本語で読む → - 論文ロボット撮影/マルチモーダルロボティクス
ANSELフォトボット：意味理解に基づくイベント撮影ロボット
大規模言語モデルと視覚言語モデルを活用し、イベント内容を理解して適切な写真を自動撮影するロボットを実現した。
原題: ANSEL Photobot: A Robot Event Photographer with Semantic Intelligence ／ Dmitriy Rivkin, Gregory Dudek, Nikhil Kakodkar 他
日本語で読む → - 論文歩行physics.bio-ph
複雑な3次元地形におけるヘビとヘビ型ロボットの移動
ヘビとヘビ型ロボットが複雑な3次元地形を移動する際の身体の曲げ方と推進・安定性の関係を、動物実験とロボット実験を統合して解明した研究。
原題: Snake and Snake Robot Locomotion in Complex, 3-D Terrain ／ Qiyuan Fu
日本語で読む → - 論文マルチロボット経路計画ロボティクス
自動駐車場の効率的な物理・アルゴリズム設計に向けて
自動駐車場の駐車・出庫をマルチロボット経路計画問題として定式化し、最適・準最適アルゴリズムとシャッフリング機構を提案して高密度駐車を実現する。
原題: Toward Efficient Physical and Algorithmic Design of Automated Garages ／ Teng Guo, Jingjin Yu
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
イベント駆動型通信下で動作する怠惰なエージェントによる分散カバレッジの喪失
非同期・局所的・イベント駆動型通信を行う怠惰なロボット群が、特定の条件下でカバレッジを瞬時に失うことを示し、ロボット数がアルゴリズムの保証に影響することを明らかにした。
原題: Loss of Distributed Coverage Using Lazy Agents Operating Under Discrete, Local, Event-Triggered Communication ／ Edward Vickery, Aditya A. Paranjape
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
CrazyChoir: ROS 2で飛ぶCrazyflieクアッドロータの群れ
ROS 2上でCrazyflieナノクアッドロータの群れをシミュレーション・実験するためのモジュラーなPythonフレームワークを提案し、編隊制御や配送経路計画、軌道追従で検証した。
原題: CrazyChoir: Flying Swarms of Crazyflie Quadrotors in ROS 2 ／ Lorenzo Pichierri, Andrea Testa, Giuseppe Notarstefano
日本語で読む → - 論文LiDAR/センシングロボティクス
ロボットとカメラの幾何学的結合を解消する適応型軽量LiDARの設計
MEMSミラーを用いてロボットの動きに依存せずLiDARの視野を変更できる小型軽量システムを提案し、UAV搭載実験で動作補償を実証した。
原題: Design of an Adaptive Lightweight LiDAR to Decouple Robot-Camera Geometry ／ Yuyang Chen, Dingkang Wang, Lenworth Thomas 他
日本語で読む → - 論文変形物体認識ロボティクス
mBEST: 最小曲げエネルギー骨格画素走査による変形可能な線状物体のリアルタイム検出
変形可能な線状物体(DLO)の画像から、骨格化と曲げエネルギー最小化に基づく経路選択により、交差が多い場合でも中心線の順序付き画素列とセグメンテーションマスクをリアルタイムに検出するアルゴリズムを提案した。
原題: mBEST: Realtime Deformable Linear Object Detection Through Minimal Bending Energy Skeleton Pixel Traversals ／ Andrew Choi, Dezhong Tong, Brian Park 他
日本語で読む → - 論文VIOロボティクス
実環境におけるUAV向け信頼性の高い視覚慣性オドメトリ手法の展開
UAVの実環境運用に向けて複数のVIO手法を制御系に統合し、劣化センサデータや外乱下での信頼性を分析して、動的軌道追従飛行を実証した。
原題: Deployment of Reliable Visual Inertial Odometry Approaches for Unmanned Aerial Vehicles in Real-world Environment ／ Jan Bednář, Matěj Petrlík, Kelen Cristiane Teixeira Vivaldini 他
日本語で読む → - 論文信念空間プランニングAI
適応的確率的信念依存制約を用いた簡略化連続高次元信念空間プランニング
部分観測下での信念空間プランニングにおいて、確率的信念依存制約を効率的に扱う適応的手法を提案し、計算を大幅に加速する。
原題: Simplified Continuous High Dimensional Belief Space Planning with Adaptive Probabilistic Belief-dependent Constraints ／ Andrey Zhitnikov, Vadim Indelman
日本語で読む → - 論文キャリブレーションロボティクス
TrajMatch: 軌跡マッチングによる路側LiDARの自動時空間キャリブレーション
路側LiDARの検出・追跡結果を利用して、時間・空間のキャリブレーションを人手なしで自動的に行うシステムを提案。
原題: TrajMatch: Towards Automatic Spatio-temporal Calibration for Roadside LiDARs through Trajectory Matching ／ Haojie Ren, Sha Zhang, Sugang Li 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
多数のロボットガードの最適配置によるスイープラインカバレッジ
既知の2次元環境でスイープスケジュールを実行するために、多数の移動ロボットを最適に配置する問題を研究し、最大フローに基づく効率的なアルゴリズムを提案した。
原題: Optimal Allocation of Many Robot Guards for Sweep-Line Coverage ／ Si Wei Feng, Teng Guo, Jingjin Yu
日本語で読む → - 論文ロボティクス/強化学習ロボティクス
失敗を考慮した方策学習による自己評価可能なロボティクスタスク
自己評価で失敗と判定された行動の情報をリカレントニューラルネットワークで活用し、残りの行動選択を改善する失敗考慮型方策を提案。3タスクで成功率向上と試行回数削減を実現。
原題: Failure-aware Policy Learning for Self-assessable Robotics Tasks ／ Kechun Xu, Runjian Chen, Shuqi Zhao 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
劣駆動協調ロボットタスクのための自律・リアルタイムタスク計画の監督学習制御フレームワーク
2台の固定マニピュレータが協調して物体を移動させる劣駆動タスクに対し、深層強化学習でオフラインに監督ポリシーを学習し、リアルタイム再計画を可能にする枠組みを提案。実機で90%以上の成功率を達成。
原題: A Supervisory Learning Control Framework for Autonomous & Real-time Task Planning for an Underactuated Cooperative Robotic task ／ Sander De Witte, Tom Lefebvre, Thijs Van Hauwermeiren 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
レーザーレンジングを用いた未知環境マッピングのための知的システム
レーザーレンジファインダの計測値を用いて、ノイズ除去・障害物回避・自己位置推定を行い、未知環境の2D地図を生成する軽量なナビゲーションシステムをRaspberry Pi搭載の移動ロボットで実装・検証した。
原題: Laser Ranging Based Intelligent System for Unknown Environment Mapping ／ T. H. M. N. C. Thelasingha, U. V. B. L. Udugama, E. M. S. P. Ekanayake 他
日本語で読む → - 論文安全性評価ロボティクス
不確かさ定量化によるロボットシステムの安全性評価
センサや環境外乱に起因する不確かさをオンラインで伝播計算し、人とロボットの協働における安全パラメータの信頼性を評価する手法を提案した論文。
原題: Safety Evaluation of Robot Systems via Uncertainty Quantification ／ Woo-Jeong Baek, Torsten Kröger
日本語で読む → - 論文衝突検出ロボティクス
高速道路運転における到達可能性に基づく信頼度考慮型確率的衝突検出
後方到達可能集合と確率的順方向到達可能集合を組み合わせ、信頼度を考慮したニューラルネット加速度モデルにより高速道路での衝突リスクを精度良く推定する枠組みを提案した。
原題: Reachability-Based Confidence-Aware Probabilistic Collision Detection in Highway Driving ／ Xinwei Wang, Zirui Li, Javier Alonso-Mora 他
日本語で読む → - 論文動作生成ロボティクス
RangedIK: 範囲目標タスクのための最適化ベースロボット動作生成手法
範囲目標を持つタスクの柔軟性を活かし、複数の運動要求を同時に満たすリアルタイム動作生成法を提案し、シミュレーションと実機で有効性を示した。
原題: RangedIK: An Optimization-based Robot Motion Generation Method for Ranged-Goal Tasks ／ Yeping Wang, Pragathi Praveena, Daniel Rakita 他
日本語で読む → - 論文エンドユーザ開発ロボティクス
その場で描くロボットプログラミング
音声とスケッチを組み合わせ、ロボットタスクのプログラムをその場で手軽に作成できるマルチモーダル開発システムTabulaを提案。
原題: Sketching Robot Programs On the Fly ／ David Porfirio, Laura Stegner, Maya Cakmak 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
オンライン反復学習と順方向シミュレーションによるエンドエフェクタの物理的最小変位以下の位置決め誤差を実現する高精度ロボットアーム操作
オンライン反復学習と順方向シミュレーションを組み合わせ、エンドエフェクタの物理的最小変位未満の位置決め誤差を達成する高精度ロボットアーム操作フレームワークを提案し、UR3での実験で有効性を示した。
原題: High-Precise Robot Arm Manipulation based on Online Iterative Learning and Forward Simulation with Positioning Error Below End-Effector Physical Minimum Displacement ／ Qu Weiming, Liu Tianlin, Luo Dingsheng
日本語で読む → - 論文慣性航法ロボティクス
関数反復法による拡張慣性航法アルゴリズムの検討
関数反復法を用いて従来型および拡張型ストラップダウン慣性航法アルゴリズムの解析精度を評価し、拡張姿勢アルゴリズムが誤差次数を大幅に低減する一方、拡張速度アルゴリズムの効果は限定的であることを示した。
原題: Investigation of Enhanced Inertial Navigation Algorithms by Functional Iteration ／ Hongyan Jiang, Maoran Zhu, Yuanxin Wu
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
ペイロード不足のマニピュレータによる接触リッチ操作計画
最大ペイロードを超える物体を環境との接触を利用して操作するため、確率的ロードマップに基づく単発計画・最適化手法を提案し、接触モードを明示的に解析せずに重量物の移動を実現した。
原題: Implicit Contact-Rich Manipulation Planning for a Manipulator with Insufficient Payload ／ Kento Nakatsuru, Weiwei Wan, Kensuke Harada
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