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 →- 論文マニピュレーションロボティクス
知っていることを訓練せよ：Transporter Networksによる高精度ピックアンドプレース
Transporter Networksのピックアンドプレース精度を向上させる新しい訓練法と反復推論法を提案し、8つのシミュレーションタスクで回転・並進誤差を最大60%削減、実機での教示実験も検証した。
原題: Train What You Know -- Precise Pick-and-Place with Transporter Networks ／ Gergely Sóti, Xi Huang, Christian Wurll 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
学習されたメタコントローラによる動的把握
強化学習でメタコントローラを学習し、動的把握における予測の先読み時間と計画の時間予算を適応的に調整することで、成功率を最大28%向上させた。
原題: Dynamic Grasping with a Learned Meta-Controller ／ Yinsen Jia, Jingxi Xu, Dinesh Jayaraman 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
確率的移動時間下でのマルチエージェント経路探索におけるオンライン再計画と適応的パラメータ更新
移動時間が連続的かつ確率的で分布が未知の環境で、ロボット群の経路をオンラインで再計画し、ベイズ推定で移動時間分布を更新する手法を提案。シミュレーションで競合を50%以上削減し、総移動時間も短縮した。
原題: Online Re-Planning and Adaptive Parameter Update for Multi-Agent Path Finding with Stochastic Travel Times ／ Atsuyoshi Kita, Nobuhiro Suenari, Masashi Okada 他
日本語で読む → - 論文強化学習AI
欲求階層に基づくエージェント学習システム：深層強化学習から多様な戦略へ
マズローの欲求階層を深層強化学習に組み込み、単一ロボット向けのベイズソフトアクター・クリティック（BSAC）を提案し、マルチエージェント系への拡張も議論した論文。
原題: Hierarchical Needs-driven Agent Learning Systems: From Deep Reinforcement Learning To Diverse Strategies ／ Qin Yang
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
マルチロボットによる群衆避難誘導：二スケールモデリングと制御
少数のロボットが多数の人間の群衆を安全な場所へ誘導するため、ミクロな人間-ロボット相互作用とマクロな群衆密度・流速の二スケールモデルを構築し、ロボットの制御則を設計・安定性を証明した研究。
原題: Multi-Robot-Guided Crowd Evacuation: Two-Scale Modeling and Control ／ Tongjia Zheng, Zhenyuan Yuan, Mollik Nayyar 他
日本語で読む → - 論文軌道計画ロボティクス
非ホロノミックロボットのための離散状態ベース軌道計画
位置・姿勢・速度・加速度などを変数に含む離散状態表現で軌道を最適化し、L-BFGS-Bで高速に解く非ホロノミックロボット向け軌道計画手法を提案した。
原題: Discrete States-Based Trajectory Planning for Nonholonomic Robots ／ Ziyi Zou, Ziang Zhang, Zhen Lu 他
日本語で読む → - 論文メタ強化学習機械学習
メタ世界条件付きニューラルプロセス
条件付きニューラルプロセスを用いて世界モデルを生成し、エージェントが自身の「幻覚」からサンプリングすることで、未知環境への適応に必要なサンプル数を削減する手法を提案。
原題: Meta-World Conditional Neural Processes ／ Suzan Ece Ada, Emre Ugur
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
掴めない姿勢からのプッシュ＆グラスプ強化学習
掴めない姿勢の物体をテーブル端に押し出してから掴むため、プッシュとグラスプを単一の強化学習ポリシーで統合し、実機へ転移可能にした研究。
原題: Reinforcement Learning Based Pushing and Grasping Objects from Ungraspable Poses ／ Hao Zhang, Hongzhuo Liang, Lin Cong 他
日本語で読む → - 論文自動運転機械学習
協調的渋滞緩和に向けて
人間ドライバーと運転ポリシーが共有制御で協力して渋滞を緩和する枠組みを提案し、CARLAとFlowを用いたヒューマン・イン・ザ・ループ実験の計画を述べた進行中の研究。
原題: Towards Co-operative Congestion Mitigation ／ Aamir Hasan, Neeloy Chakraborty, Cathy Wu 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
QCQPトンネリング：楕円体拘束によるエージェントナビゲーション
未知の連続環境でオンライン経路計画を行うため、重なり合う楕円体のトンネルを凸QCQPとして生成する手法を提案した論文。
原題: QCQP-Tunneling: Ellipsoidal Constrained Agent Navigation ／ Sanjeev Sharma
日本語で読む → - 論文人間ロボット協調ロボティクス
人間とロボットの協調のためのロバストなロボット計画
人間の目的が未知で行動も不確実な状況で、人間の目的分布を考慮した人間行動を生成し、その不確実性にロバストなPOMDPベースのロボット計画手法を提案した。
原題: Robust Robot Planning for Human-Robot Collaboration ／ Yang You, Vincent Thomas, Francis Colas 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーション画像認識
イベントカメラによる高速軌道終点予測と反応型ロボット制御
イベントカメラとStateful LSTMを用いて、跳ねるボールの軌道終点を予測し、ロボットアームで迎撃する手法を提案。シミュレーションで学習後、実機で微調整した。
原題: Fast Trajectory End-Point Prediction with Event Cameras for Reactive Robot Control ／ Marco Monforte, Luna Gava, Massimiliano Iacono 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
強化学習と逐次最適化を組み合わせたロボット交通の無信号交差点管理
強化学習でロボットの交差点通過順序を決め、その順序に従って軌道を逐次最適化することで、安全かつリアルタイムな無信号交差点管理を実現した。
原題: Reinforcement Learning Aided Sequential Optimization for Unsignalized Intersection Management of Robot Traffic ／ Nishchal Hoysal G., Pavankumar Tallapragada
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
GeoLCR: 注意機構に基づく幾何学的ループ閉じ込めと位置合わせ
LiDAR点群をボクセル化してループ検出を行い、点単位の位置合わせモデルで姿勢精度を高める手法を提案。複数データセットで翻訳・回転精度が最大2倍向上し、ループ検出成功率100%を達成。
原題: GeoLCR: Attention-based Geometric Loop Closure and Registration ／ Jing Liang, Sanghyun Son, Ming Lin 他
日本語で読む → - 論文伝達機構ロボティクス
高透明ロボット運動のためのケーブル駆動ローリングダイアフラム伝達機構の設計と力学
ケーブル駆動とローリングダイアフラムを組み合わせた同軸対向型伝達機構を設計し、力平衡やケーブル張力維持、伝達圧力と軸受荷重の分離を実現する機構を提案。システム剛性分析と試作機実験で性能を検証した。
原題: Design and Mechanics of Cable-Driven Rolling Diaphragm Transmission for High-Transparency Robotic Motion ／ Hoi Man Lam, W. Jared Walker, Lucas Jonasch 他
日本語で読む → - 論文制御/強化学習ロボティクス
自然水域における自律型水上艇の深層強化学習に基づく追従制御
深層強化学習で自律型水上艇の軌道追従コントローラを訓練し、実環境で非線形モデル予測制御と比較して外乱抑制性能が優れることを示した。
原題: Deep Reinforcement Learning Based Tracking Control of an Autonomous Surface Vessel in Natural Waters ／ Wei Wang, Xiaojing Cao, Alejandro Gonzalez-Garcia 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
RoboCup 2022 AdultSize優勝チームNimbRo：知覚・キャプチャーステップ歩行・位相ベースの歩行中キックの改良
ロボカップ2022ヒューマノイドAdultSizeリーグで優勝したNimbRoのシステム改良（視覚モジュールのハードウェア更新、Capture Stepsによる安定歩行、位相ベースの歩行中キック）を報告した論文。
原題: RoboCup 2022 AdultSize Winner NimbRo: Upgraded Perception, Capture Steps Gait and Phase-based In-walk Kicks ／ Dmytro Pavlichenko, Grzegorz Ficht, Arash Amini 他
日本語で読む → - 論文連続体マニピュレータロボティクス
一般的な定曲率・定ねじれマニピュレータのための線形運動学
定曲率と定ねじれの連続体マニピュレータの運動学を統一的に扱う一般モデルを提案し、アクチュエータ配置から変形への線形写像を導出した。パラメータ再調整なしで多様なマニピュレータに適用でき、空気圧人工筋での実験により精度を検証した。
原題: Linear Kinematics for General Constant Curvature and Torsion Manipulators ／ Bill Fan, Farhan Rozaidi, Capprin Bass 他
日本語で読む → - 論文表現学習ロボティクス
ロボティクスのための言語駆動型表現学習
人間の動画と言語キャプションから、言語条件付き視覚再構成と視覚接地言語生成を組み合わせてロボット学習用の視覚表現を学習するVoltronを提案し、5つのロボット学習問題で従来手法を上回る性能を示した。
原題: Language-Driven Representation Learning for Robotics ／ Siddharth Karamcheti, Suraj Nair, Annie S. Chen 他
日本語で読む → - 論文テレロボティクスHCI
溶岩洞探査と生命探査のための火星テレロボティックミッション
火星の溶岩洞を探査し、過去の生命の痕跡を探し、将来の基地建設に役立つ地質学的特徴を評価するための、6つの独立した実験ペイロードを搭載したローバーミッションを提案する。
原題: Telerobotic Mars Mission for Lava Tube Exploration and Examination of Life ／ Hanjo Schnellbaecher, Florian Dufresne, Tommy Nilsson 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
自動運転向け高精度モデルのリアルタイムレンダリング技術開発
自動運転シミュレーション用の高精度3D駐車場モデルのレンダリング品質を改善するシステムを開発し、その品質を評価した。
原題: Development of Real-time Rendering Technology for High-Precision Models in Autonomous Driving ／ Zhang Wencheng, Wang Chengyi
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
視覚障害者向け道案内ロボットの設計
視覚障害者の屋内ナビゲーションを支援するため、音声指示で目的地まで自律的に経路計画し、ユーザーの位置を推定しながら周囲の状況を説明する道案内ロボットを開発した。
原題: Designing a Wayfinding Robot for People with Visual Impairments ／ Shuijing Liu, Aamir Hasan, Kaiwen Hong 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
非把持マニピュレーションのための運動学的動的Rapidly-exploring Random Forest
非把持マニピュレーションを局所的な再配置と大域的な行動最適化の結合問題として定式化し、複数領域を同時探索する森林ベースの運動学的動的計画法を提案した。
原題: Kinodynamic Rapidly-exploring Random Forest for Rearrangement-Based Nonprehensile Manipulation ／ Kejia Ren, Podshara Chanrungmaneekul, Lydia E. Kavraki 他
日本語で読む → - 論文MPCロボティクス
制御木最適化：離散的な部分観測下におけるMPC手法
離散変数が部分的にしか観測できない環境で、確率的信念状態を活用し制御木を最適化するMPC手法を提案。並列化によりリアルタイム性を実現し、従来法より優れることを示した。
原題: Control-Tree Optimization: an approach to MPC under discrete Partial Observability ／ Camille Phiquepal, Marc Toussaint
日本語で読む → - 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 → - 論文メタ強化学習機械学習
探索的タスククラスタリングによるメタ強化学習
タスク間の構造的な異質性をクラスタリングで捉え、探索方策でタスク構造を発見することで、メタ強化学習のサンプル効率を改善する手法を提案した。
原題: Meta-Reinforcement Learning via Exploratory Task Clustering ／ Zhendong Chu, Hongning Wang
日本語で読む → - 論文視覚オドメトリロボティクス
EdgeVO: 効率的で高精度なエッジベース視覚オドメトリ
不要なエッジを除去して少数のエッジを効率的に選択することで、精度を維持しつつ計算量を大幅に削減した視覚オドメトリ手法を提案。
原題: EdgeVO: An Efficient and Accurate Edge-based Visual Odometry ／ Hui Zhao, Jianga Shang, Kai Liu 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
Amos-SLAM: 動的物体に頑健な二段階SLAM手法
動的物体が存在する環境でも高精度に自己位置推定と地図構築を行うため、オプティカルフローと超ピクセル・幾何クラスタリングを組み合わせて動的点を除去する二段階SLAMを提案した。
原題: Amos-SLAM: An Anti-Dynamics Two-stage SLAM Approach ／ Yaoming Zhuang, Pengrun Jia, Zheng Liu 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
深層強化学習によるロボット経路計画
深層Qネットワークの派生手法(D3QNとRainbow)を用いて、障害物回避と目標到達ナビゲーションを学習させ、報酬関数の変更がエージェントの挙動と性能に与える影響を解析した。
原題: Robot path planning using deep reinforcement learning ／ Miguel Quinones-Ramirez, Jorge Rios-Martinez, Victor Uc-Cetina
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
操り人形と糸操り：中枢パターン発生器と上位脳駆動の相互作用に基づく予測的な四足歩行の学習
深層強化学習を用いて、四足ロボットがギャップを跨ぐ際の脊髄CPGと脳からの上位駆動の役割を調べ、直接的な筋制御が成功率に、CPGが歩行の滑らかさと省エネに寄与することを示した。
原題: Puppeteer and Marionette: Learning Anticipatory Quadrupedal Locomotion Based on Interactions of a Central Pattern Generator and Supraspinal Drive ／ Milad Shafiee, Guillaume Bellegarda, Auke Ijspeert
日本語で読む →