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SLAMロボティクス
データ対応付け不要のランドマークベースSLAM
未知環境でランドマークの数や観測との対応が不明な状況でも、軌跡・ランドマーク位置・対応関係を同時推定するSLAM手法を提案し、シミュレーションと実データで有効性を示した。
原題: Data-Association-Free Landmark-based SLAM ／ Yihao Zhang, Odin A. Severinsen, John J. Leonard 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
幾何力学を用いた無肢ロボットの障害物支援移動のための歩容設計
幾何力学の枠組みを障害物環境に拡張し、障害物の存在を方向制約としてモデル化することで、疎・密な障害物環境に適した新しい歩容テンプレートを導出し、ロボット実験で有効性を検証した。
原題: Gait design for limbless obstacle aided locomotion using geometric mechanics ／ Baxi Chong, Tianyu Wang, Daniel Irvine 他
日本語で読む → - 論文HRIロボティクス
コミュニケーションロボット信号：人間とロボットの相互作用のための新しい類型論
ロボットが人間とコミュニケーションする際の信号を分類する新しい類型論を提案し、動物行動学を参考に5つの特性で整理した。
原題: Communicative Robot Signals: Presenting a New Typology for Human-Robot Interaction ／ Patrick Holthaus, Trenton Schulz, Gabriella Lakatos 他
日本語で読む → - 論文ソフトアクチュエータロボティクス
ソフト空気圧アクチュエータパックにおけるファシクルの再検討
薄肉マッキベン筋の束が単一のアクチュエータより大きな力を出すという主張を検証し、エネルギー保存則に反することを示して誤りを指摘した論文。
原題: Reconsidering Fascicles in Soft Pneumatic Actuator Packs ／ Wyatt Felt
日本語で読む → - 論文制御理論制御
制御Lyapunov-Barrier関数を用いたイベント駆動・自己駆動制御の貪欲合成
制御Lyapunov関数と制御Barrier関数の制約下で、イベント駆動・自己駆動制御の入力と実行タイミングを同時設計し、実行間隔の下限を保証する手法を提案した論文。
原題: Greedy Synthesis of Event- and Self-Triggered Controls with Control Lyapunov-Barrier Function ／ Masako Kishida
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
車両故障に耐える電力線点検のロバスト計画
複数台のドローンによる電力線点検計画を、途中で機体が故障しても残りの機体とバッテリーで点検を完了できるよう再計画するロバストな手法を提案した論文。
原題: Vehicle Fault-Tolerant Robust Power Transmission Line Inspection Planning ／ František Nekovář, Jan Faigl, Martin Saska
日本語で読む → - 論文SLAM/キャリブレーションロボティクス
CP+: LiDAR大規模地図を用いたカメラ姿勢の拡張
LiDAR点群から信頼できるエッジ特徴を抽出し、2D-3D線対応に基づく再投影誤差最小化でカメラ姿勢を精密化するフレームワークCP+を提案。
原題: CP+: Camera Poses Augmentation with Large-scale LiDAR Maps ／ Jiadi Cui, Sören Schwertfeger
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
電力送電線点検計画におけるマルチツアー集合巡回セールスマン問題
限られた走行予算の点検車両で電力線を完全にカバーするため、複数回の走行からなる最適経路を整数線形計画法とメタヒューリスティックで解く手法を提案し、実世界の変電所で実証した。
原題: Multi-Tour Set Traveling Salesman Problem in Planning Power Transmission Line Inspection ／ František Nekovář, Jan Faigl, Martin Saska
日本語で読む → - 論文LiDARオドメトリロボティクス
FR-LIO: 緊密結合反復カルマンスムーザとロボセントリックボクセルによる高速でロバストなLiDAR慣性オドメトリ
LiDARの連続スキャンを動きの激しさに応じて分割し、緊密結合の反復誤差状態カルマンスムーザで推定することで、激しい動きでも安定して追従できる高速なLiDAR慣性オドメトリを実現した。
原題: FR-LIO: Fast and Robust Lidar-Inertial Odometry by Tightly-Coupled Iterated Kalman Smoother and Robocentric Voxels ／ Jun Liu, Yunzhou Zhang, Xiaoyu 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
FRoGGeR: 最小重み計量による高速でロバストな把持生成
把持のロバスト性を測る新しい微分可能な指標「最小重み計量」を提案し、衝突のない精密把持を1秒未満で生成する手法を実現した。
原題: FRoGGeR: Fast Robust Grasp Generation via the Min-Weight Metric ／ Albert H. Li, Preston Culbertson, Joel W. Burdick 他
日本語で読む → - 論文変形物体マニピュレーションロボティクス
局所GNNに基づく深層強化学習による目標条件付き変形物体の再配置
画像から検出したキーポイントを2つのグラフで表現し、自己注意と相互注意を用いて変形物体を目標形状に再配置する学習手法を提案。シミュレーションでロープや布のタスクに有効で、実機への転移も容易であることを示した。
原題: Deep Reinforcement Learning Based on Local GNN for Goal-conditioned Deformable Object Rearranging ／ Yuhong Deng, Chongkun Xia, Xueqian Wang 他
日本語で読む → - 論文言語条件付け制御機械学習
PADL: 言語指示による物理ベースキャラクタ制御
自然言語コマンドから物理シミュレーション上のヒューマノイドの動作を制御するフレームワークを提案。敵対的模倣学習と言語ベースの多肢選択QAを組み合わせ、高レベルタスクと低レベルスキルを言語で指定可能にした。
原題: PADL: Language-Directed Physics-Based Character Control ／ Jordan Juravsky, Yunrong Guo, Sanja Fidler 他
日本語で読む → - 論文強化学習機械学習
PACベイズ強化学習によるSoft Actor-Criticの改善
Soft Actor-Criticの批評家訓練にPACベイズ境界を初めて適用し、批評家誘導ランダム探索でオンライン学習性能を向上させた。
原題: PAC-Bayesian Soft Actor-Critic Learning ／ Bahareh Tasdighi, Abdullah Akgül, Manuel Haussmann 他
日本語で読む → - 論文数理生物学q-bio.OT
失われた数理モデリングの芸術
機械学習の急速な発展を踏まえ、数理生物学におけるモデリングの現状を批判し、創造的なモデル構築の重要性を魚の遊泳を例に論じた論文。
原題: The Lost Art of Mathematical Modelling ／ Linnéa Gyllingberg, Abeba Birhane, David J. T. Sumpter
日本語で読む → - 論文農業マニピュレーションロボティクス
自己遮蔽した樹冠の骨格抽出のための遮蔽推論
果樹の葉や枝で隠れた部分を占有格子による尤度マップと最小コスト経路探索で補完し、樹冠の骨格を抽出する手法を提案した。
原題: Occlusion Reasoning for Skeleton Extraction of Self-Occluded Tree Canopies ／ Chung Hee Kim, George Kantor
日本語で読む → - 論文物理教育physics.ed-ph
Arduinoを使った物理実験：空気中の音速測定
Arduinoと低コストな音センサーで共鳴管の基本周波数を測定し、室温の空気中の音速を約386 m/s（誤差12%）と算出したSTEM教育向け実験。
原題: Using Arduino in Physics Experiments:Determining the Speed of Sound in Air ／ Atakan Coban, Niyazi Coban
日本語で読む → - 論文自動運転/地図生成ロボティクス
クラウドソーシング軌跡を用いた工事区間における自動運転車の地図生成とナビゲーション改善
工事区間など一時的に変化する走行可能領域に対応するため、他車両の走行軌跡をクラウドソーシングで収集し、ガウス混合モデルで走行可能領域と占有格子地図を構築する手法を提案した。SLAMのみの手法と比較して、経路計画や車両制御に適応し、交通規則違反を回避できた。
原題: Improving Autonomous Vehicle Mapping and Navigation in Work Zones Using Crowdsourcing Vehicle Trajectories ／ Hanlin Chen, Renyuan Luo, Yiheng Feng
日本語で読む → - 論文振動制御制御
磁気粘性ばねを用いたバイオ燃料生産設備のハイブリッド振動制御システム
バイオ燃料生産用の動的機器向けに、磁気粘性ばねを組み込んだハイブリッド振動支持装置を提案し、パッシブ・アクティブ両モードの制振特性をMATLAB/Simulinkで解析した。
原題: Magnetoreological spring as element of vibration control system of dynamicly active equipment for biofuel production ／ K. A. Bashmur, V. A. Kachaeva, V. V. Bukhtoyarov 他
日本語で読む → - 論文因果推論ロボティクス
継続学習からロボティクスにおける因果発見へ
ロボットのセンサ時系列データから因果モデルを再構築する際の実践的課題を整理し、継続学習を活用して計算資源が限られたロボットでも因果発見を可能にする方法を提案した概説論文。
原題: From Continual Learning to Causal Discovery in Robotics ／ Luca Castri, Sariah Mghames, Nicola Bellotto
日本語で読む → - 論文自律性評価ロボティクス
地下環境における無人航空機の文脈的自律性評価
小型無人航空機の自律性をタスク複雑度と環境要因を考慮して評価するファジィ推論システムを提案し、実機実験で検証した。
原題: Contextual Autonomy Evaluation of Unmanned Aerial Vehicles in Subterranean Environments ／ Ryan Donald, Peter Gavriel, Adam Norton 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
Tacchi: 光学触覚センサ向けのプラグイン可能で低計算コストなエラストマー変形シミュレータ
Taichi言語を用いて粒子ベースでエラストマー変形を再現し、光学触覚センサの触覚画像を低計算コストで生成するプラグイン可能なシミュレータを提案。MuJoCoやGazeboと連携可能で、Sim2Real精度が向上。
原題: Tacchi: A Pluggable and Low Computational Cost Elastomer Deformation Simulator for Optical Tactile Sensors ／ Zixi Chen, Shixin Zhang, Shan Luo 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
Swarm-SLAM：マルチロボットシステムのためのスパース分散協調SLAMフレームワーク
複数ロボットが分散的に協調して自己位置推定と地図構築を行うオープンソースSLAMシステムを提案し、通信削減と収束加速を実現した。
原題: Swarm-SLAM : Sparse Decentralized Collaborative Simultaneous Localization and Mapping Framework for Multi-Robot Systems ／ Pierre-Yves Lajoie, Giovanni Beltrame
日本語で読む → - 論文車両制御ロボティクス
CAT Vehicleシミュレータを用いた車両制御アプリケーションのプロトタイピング
モデルベース設計とROSを組み合わせ、オープンソースのCAT Vehicleシミュレータ上で車両制御アプリケーションを試作・検証する手法を解説した論文。
原題: Prototyping Vehicle Control Applications Using the CAT Vehicle Simulator ／ Rahul Bhadani, Jonathan Sprinkle
日本語で読む → - 論文群制御制御
連結性を保つマルチエージェントの衝突回避ソース探索と群れ制御
非ホロノミックなマルチエージェント系で、リーダーが源を探索しつつ、CBF最適化により衝突回避と連結性を保ちながら群れを形成する分散制御法を提案した。
原題: Collision-free Source Seeking and Flocking Control of Multi-agents with Connectivity Preservation ／ Tinghua Li, Bayu Jayawardhana
日本語で読む → - 論文移動ロボット制御ロボティクス
4輪ロボットのためのフィードフォワード制御を用いた縦横制御系のモデリングと設計
4輪ロボットの縦方向・横方向の運動を外乱を考慮した非線形モデルで表し、PIDとフィードフォワード制御を組み合わせて外乱の影響を打ち消す制御系を設計した研究。
原題: Modeling and Design of Longitudinal and Lateral Control System with a FeedForward Controller for a 4 Wheeled Robot ／ Younes El koudia, Jarou Tarik, Abdouni Jawad 他
日本語で読む → - 論文交通制御機械学習
複雑な無信号交差点におけるロボット車両による混合交通の制御と調整の学習
ロボット車両が人間運転車両と混在する交通を、分散型マルチエージェント強化学習で制御し、無信号の複雑な交差点での渋滞を抑制する手法を提案した。
原題: Learning to Control and Coordinate Mixed Traffic Through Robot Vehicles at Complex and Unsignalized Intersections ／ Dawei Wang, Weizi Li, Lei Zhu 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
協調分散型マルチ車線変更の促進手法
接続自動運転車のマルチ車線変更を実現するため、ファシリテータ車両が環境を能動的に調整し、分散MPCと協調アルゴリズムで他車の車線変更を支援する手法を提案し、実交通データに基づくシミュレーションで有効性を示した。
原題: Facilitating Cooperative and Distributed Multi-Vehicle Lane Change Maneuvers ／ Hansung Kim, Francesco Borrelli
日本語で読む → - 論文模倣学習/動作計画ロボティクス
経路と速度の選好を分離した動作計画のためのインクリメンタル逆強化学習
人間の教示から経路と速度の好みを別々に学習し、それらを2段階で最適化することでロボットアームの軌道計画に反映させる手法を提案し、ユーザー研究で有効性を示した。
原題: An Incremental Inverse Reinforcement Learning Approach for Motion Planning with Separated Path and Velocity Preferences ／ Armin Avaei, Linda van der Spaa, Luka Peternel 他
日本語で読む → - 論文ヒューマンロボットインタラクションロボティクス
Robofriend: 適応型ストーリーテリングロボットテディベア — 技術報告
幼児に物語を語るロボットテディベアを開発し、強化学習で子どもの注意を維持するよう行動を適応させた。
原題: Robofriend: An Adpative Storytelling Robotic Teddy Bear -- Technical Report ／ Ido Glanz, Matan Weksler, Erez Karpas 他
日本語で読む → - 論文自動運転画像認識
意味領域予測による道路シーン表現の学習
自動運転の運転意図予測と危険物体同定のために、意味領域予測タスクと自動ラベリングで道路シーンの表現を学習し、最先端性能を達成した。
原題: Learning Road Scene-level Representations via Semantic Region Prediction ／ Zihao Xiao, Alan Yuille, Yi-Ting Chen
日本語で読む →