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: 2023/2/1 ／ 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 →- 論文最適制御ロボティクス
学習したシステムダイナミクスを用いたニューラル最適制御
未知のダイナミクスを持つシステムに対し、ニューラルネットワークで制御器と価値関数を表現し、HJB方程式に基づく損失で学習する手法を提案。学習した遷移関数をHJB方程式に組み込み、フィードバックループで制御信号を生成する。
原題: Neural Optimal Control using Learned System Dynamics ／ Selim Engin, Volkan Isler
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
自動運転車の仮想テストのための知覚誤差モデル
自動運転車の安全性評価のための仮想テストにおいて、センサー自体をモデル化せずに知覚誤差の影響を分析できる知覚誤差モデル（PEM）を提案し、ApolloとnuScenesを用いて評価した。
原題: PEM: Perception Error Model for Virtual Testing of Autonomous Vehicles ／ Andrea Piazzoni, Jim Cherian, Justin Dauwels 他
日本語で読む → - 論文UAV/能動学習ロボティクス
UAVセマンティックマッピングのための能動学習に向けた情報経路計画フレームワーク
UAVが自律的に情報量の多い画像を取得し、手動ラベリングを最小限に抑えつつセマンティックセグメンテーションモデルを再学習するための経路計画フレームワークを提案。
原題: An Informative Path Planning Framework for Active Learning in UAV-based Semantic Mapping ／ Julius Rückin, Federico Magistri, Cyrill Stachniss 他
日本語で読む → - 論文農業ロボティクスロボティクス
葉の奥の実を見る：リンゴの摘果作業の自動化に向けて
UR5ロボットアームとステレオカメラを使い、葉に隠れたリンゴの幼果を認識して着果数を計測する視覚システムを開発し、実際の商業果樹園で84%の精度を達成した。
原題: Seeing the Fruit for the Leaves: Towards Automated Apple Fruitlet Thinning ／ Ans Qureshi, Neville Loh, Young Min Kwon 他
日本語で読む → - 論文運動計画ロボティクス
3次元非ホロノミックロボットのための新しいベクトル場に基づく運動計画アルゴリズム
3次元空間で動く非ホロノミックロボットに対し、目標位置と最終姿勢角の両方を指定できるベクトル場ベースの運動計画法を提案し、障害物や複数ロボットとの衝突回避も実現した。
原題: A Novel Vector-Field-Based Motion Planning Algorithm for 3D Nonholonomic Robots ／ Xiaodong He, Weijia Yao, Zhiyong Sun 他
日本語で読む → - 論文世界モデル機械学習
長期的な軌道予測における偶然的不確かさと認識的不確かさの学習
エージェントの世界モデルを用いて長期軌道を予測し、偶然的不確かさと認識的不確かさの両方を考慮した深層生成モデルを開発した。
原題: Learning to Forecast Aleatoric and Epistemic Uncertainties over Long Horizon Trajectories ／ Aastha Acharya, Rebecca Russell, Nisar R. Ahmed
日本語で読む → - 論文水中SLAMロボティクス
FLSea: 水中前方視ステレオビジョンおよび視覚慣性データセット
地中海と紅海で前方視ステレオカメラと視覚慣性センサを用いて水中データセットを収集し、オフラインで深度マップの正解を生成した。
原題: FLSea: Underwater Visual-Inertial and Stereo-Vision Forward-Looking Datasets ／ Yelena Randall, Tali Treibitz
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 → - 論文物体ナビゲーションロボティクス
複数の思考によるメタ能力の分離を実現する物体ナビゲーション
物体ナビゲーションの様々な手法を統合し、メタ能力を入力・エンコード・報酬の3側面で分離するMADパラダイムと、複数の思考を協調させるMTモデルを提案。AI2-ThorとRoboTHORでSOTAを上回る性能を示した。
原題: Multiple Thinking Achieving Meta-Ability Decoupling for Object Navigation ／ Ronghao Dang, Lu Chen, Liuyi Wang 他
日本語で読む → - 論文因果発見ロボティクス
動的環境におけるロボットセンサデータからの因果発見の強化
転送エントロピーによる特徴選択を組み込んだ因果発見手法を提案し、ロボットセンサデータから主要特徴のみを抽出して因果モデルを再構築することで、精度と計算効率を向上させた。
原題: Enhancing Causal Discovery from Robot Sensor Data in Dynamic Scenarios ／ Luca Castri, Sariah Mghames, Marc Hanheide 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
内在的報酬による混雑環境でのロボットナビゲーション改善
深層強化学習による群衆ナビゲーションで、状態の不確かさに基づく内在的報酬を用いて探索と活用のバランスを取ることで、学習の高速化と衝突削減・成功率向上を実現した。
原題: Improving robot navigation in crowded environments using intrinsic rewards ／ Diego Martinez-Baselga, Luis Riazuelo, Luis Montano
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 → - 論文医療ロボットロボティクス
磁気ボールチェーンロボットによる管腔内インターベンション
永久磁化された球を鎖状に連結し、外部磁場で形状を制御する超冗長ロボットを提案。管腔内器具のステアリング先端として、分岐路での操舵性能を実験で示した。
原題: Magnetic Ball Chain Robots for Endoluminal Interventions ／ Giovanni Pittiglio, Margherita Mencattelli, Pierre E. Dupont
日本語で読む → - 論文マルチエージェント強化学習ロボティクス
協調型マルチエージェント強化学習のための適応的価値分解と貪欲限界貢献計算
非単調な報酬を持つ協調タスクに対応するため、動的に変化するエージェント群の協調価値を学習する適応的価値分解と、そこから算出する貪欲限界貢献を個別のクレジットとする新しい明示的クレジット割り当て手法AVGMを提案した論文。
原題: Adaptive Value Decomposition with Greedy Marginal Contribution Computation for Cooperative Multi-Agent Reinforcement Learning ／ Shanqi Liu, Yujing Hu, Runze Wu 他
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
自動運転車に多様性をもたらす：解釈可能なマルチ車両意思決定・計画フレームワーク
自動運転車と人間運転車が混在する交通環境で、全車両の意思決定を一括して行い、解釈可能な行動系列を生成する階層型フレームワークを提案。協力係数と軌道重み集合により社会・個人レベルで多様な挙動を実現する。
原題: Bringing Diversity to Autonomous Vehicles: An Interpretable Multi-vehicle Decision-making and Planning Framework ／ Licheng Wen, Pinlong Cai, Daocheng Fu 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
Mini bot 3D: ROSベースのGazeboシミュレーション
ROSとGazeboを用いて屋内自律移動ロボットのSLAM・自己位置推定・ナビゲーションをシミュレーションし、その手法を概観した研究。
原題: Mini bot 3D: A ROS based Gazebo Simulation ／ B. Udugama
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 → - 論文運動予測ロボティクス
物理制約付き不確実性定量化による運動予測
代理動力学モデルで予測軌道の動的実現可能性を保証し、conformal predictionで不確実性を定量化する運動予測手法を提案。自動運転レースデータセットでADE/FDE/IoUを大幅改善。
原題: Physics Constrained Motion Prediction with Uncertainty Quantification ／ Renukanandan Tumu, Lars Lindemann, Truong Nghiem 他
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
自動運転の意思決定のための相互作用を考慮した運動予測モデルの学習
自車の行動に対する他車の反応を予測するTransformerベースの運動予測モデルを提案し、オンライン学習フレームワークで訓練することで、自動運転の意思決定性能を向上させた。
原題: Learning Interaction-aware Motion Prediction Model for Decision-making in Autonomous Driving ／ Zhiyu Huang, Haochen Liu, Jingda Wu 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
接触の幾何学：スピンモデル双対性による多脚ロボットの接触計画
幾何学的力学とスピンモデルの双対性を利用し、多脚ロボットの接触計画をグラフ最適化問題に帰着させ、多項式時間で大域最適な接触系列を求める手法を提案。六脚・十二脚ロボットで新たな歩行・側方移動を実現した。
原題: Geometry of contact: contact planning for multi-legged robots via spin models duality ／ Baxi Chong, Di Luo, Tianyu Wang 他
日本語で読む → - 論文磁場マッピング/屋内測位ロボティクス
低コストUAVにおけるガウス過程回帰を用いた高速かつノイズ耐性のある磁場マッピング
UAVの磁気センサノイズを低減し、ガウス過程回帰で複数飛行のばらつきを学習する「妥協マップ」を提案し、屋内測位のための磁場マップの信頼性を高めた。
原題: Fast and Noise-Resilient Magnetic Field Mapping on a Low-Cost UAV Using Gaussian Process Regression ／ Prince E. Kuevor, Maani Ghaffari, Ella M. Atkins 他
日本語で読む → - 論文人物再識別ロボティクス
モバイルロボットの人物再識別に必要なのはほんの少しのAttentionだけ
モバイルロボット上での人物再識別において、推論速度をほとんど落とさずに精度を維持する軽量なAttentionブロックを提案し、最適な導入位置を探索した。
原題: A Little Bit Attention Is All You Need for Person Re-Identification ／ Markus Eisenbach, Jannik Lübberstedt, Dustin Aganian 他
日本語で読む → - 論文混合交通制御cs.MA
ピクセルからの混合交通制御と調整
画像観測を用いた強化学習により、ロボット車両が人間運転車両を制御する混合交通制御を実現し、精密情報と同等の性能を示した。
原題: Mixed Traffic Control and Coordination from Pixels ／ Michael Villarreal, Bibek Poudel, Jia Pan 他
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3D物体検出画像認識
Explicit3D: 単一画像3D物体検出のための空間推論を伴うグラフネットワーク
物体間の幾何学的関係を動的スパースグラフで明示的にモデル化し、単一画像からの屋内3D物体検出精度を向上させる手法を提案。
原題: Explicit3D: Graph Network with Spatial Inference for Single Image 3D Object Detection ／ Yanjun Liu, Wenming Yang
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 → - 論文センサフュージョン画像認識
低コストカメラとレーザー測距を融合した環境マッピングのための物体寸法抽出
ステレオカメラとレーザーレンジファインダを組み合わせ、視差マップのノイズ除去を行いながら未知環境の物体寸法を抽出する手法を提案した論文。
原題: Object Dimension Extraction for Environment Mapping with Low Cost Cameras Fused with Laser Ranging ／ E. M. S. P. Ekanayake, T. H. M. N. C. Thelasingha, U. V. B. L. Udugama 他
日本語で読む → - 論文オドメトリロボティクス
LIWO: LiDAR・慣性・車輪オドメトリ
LiDAR・IMU・車輪エンコーダをバンドル調整ベースの最適化で融合し、車輪速度計測を活用して状態推定精度を高めるオドメトリ手法を提案した。
原題: LIWO: Lidar-Inertial-Wheel Odometry ／ Zikang Yuan, Fengtian Lang, Tianle Xu 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
過酷な産業環境における柔軟な製造のための汎用モバイルマニピュレータ自動化フレームワーク
1回の教示デモからモバイルマニピュレータが作業を再現できるMMPAフレームワークを提案し、過酷な産業環境や駐車精度の影響を受けずに高いロバスト性と精度を実現した。
原題: A General Mobile Manipulator Automation Framework for Flexible Manufacturing in Hostile Industrial Environments ／ Can Pu, Chuanyu Yang, Jinnian Pu 他
日本語で読む → - 論文自己位置推定ロボティクス
LiDARグローバル自己位置推定のサーベイ：課題・進展・未解決問題
LiDARを用いたモバイルロボットのグローバル自己位置推定について、地図・記述子抽出・クロスロボット推定などの研究動向を整理した初の包括的サーベイ。
原題: A Survey on Global LiDAR Localization: Challenges, Advances and Open Problems ／ Huan Yin, Xuecheng Xu, Sha Lu 他
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