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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: 2022/12/1 ／ arXivを3時間ごとに自動収集

• 論文目標追跡ロボティクス2022/12/1

  連続SE(3)軌道における能動的目標追跡のための方策学習

  限られた視野のセンサを搭載した移動ロボットが動的目標を追跡するため、目標分布のエントロピーを最小化する連続制御方策をモデルベース方策勾配法で学習する手法を提案。

  原題: Policy Learning for Active Target Tracking over Continuous SE(3) Trajectories ／ Pengzhi Yang, Shumon Koga, Arash Asgharivaskasi 他

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• 論文マニピュレーションロボティクス2022/12/1

  視覚と触覚の相補的活用による精密把持計画

  視覚で初期把持計画を立て、触覚フィードバックで接触時に計画を修正することで、多指ハンドの精密把持を実現する手法を提案した。

  原題: Planning Visual-Tactile Precision Grasps via Complementary Use of Vision and Touch ／ Martin Matak, Tucker Hermans

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• 論文マニピュレーションロボティクス2022/12/1

  外乱下のUSVに向けたマニピュレータ支援による複数UAV着陸システム

  波で揺れる無人艇（USV）に複数のドローン（UAV）を着陸させるため、テザーとロボットマニピュレータを組み合わせた着陸システムを提案し、MPC制御と外乱推定で実機検証した。

  原題: A Manipulator-Assisted Multiple UAV Landing System for USV Subject to Disturbance ／ Ruoyu Xu, Chongfeng Liu, Zhongzhong Cao 他

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• 論文群制御ロボティクス2022/12/1

  大規模ドローン群の協調：時空間センシングのための分散型エネルギー考慮型スワームインテリジェンス

  バッテリー制約のある多数のドローンで時空間的に広がるセンシングを効率的に行うため、分散型マルチエージェント学習(EPOS)に基づくスケーラブルな協調計画モデルを提案し、交通監視で有効性を示した。

  原題: Coordination of Drones at Scale: Decentralized Energy-aware Swarm Intelligence for Spatio-temporal Sensing ／ Chuhao Qin, Evangelos Pournaras

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• 論文触覚ロボティクス2022/12/1

  視覚触覚センサを用いた位置-力テレオペレーションのための力推定

  視覚ベース触覚センサDIGITで接触力を推定し、位置-力テレオペレーションに適用して力帰還を実現する手法を提案した。

  原題: Visual Tactile Sensor Based Force Estimation for Position-Force Teleoperation ／ Yaonan Zhu, Shukrullo Nazirjonov, Bingheng Jiang 他

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• 論文安全強化学習/自動運転ロボティクス2022/12/1

  確率的制御バリア関数を用いた安全な強化学習によるランプ合流

  モデル不確かさを確率的制御バリア関数で推定し、強化学習に組み込むことで、高速道路のランプ合流における安全かつ効率的な自動運転ポリシーを実現した。

  原題: Safe Reinforcement Learning with Probabilistic Control Barrier Functions for Ramp Merging ／ Soumith Udatha, Yiwei Lyu, John Dolan

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• 論文視覚運動制御機械学習2022/12/1

  視覚運動制御における事前学習の再検討：スクラッチ学習ベースラインの再評価

  視覚運動制御タスクにおいて、データ拡張と浅いConvNetを用いた単純なスクラッチ学習ベースラインが、大規模視覚データセットで事前学習した表現を用いる最近の手法（PVR, MVP, R3M）と競合することを示し、事前学習データとベンチマーク間のドメインギャップの影響を明らかにした。

  原題: On Pre-Training for Visuo-Motor Control: Revisiting a Learning-from-Scratch Baseline ／ Nicklas Hansen, Zhecheng Yuan, Yanjie Ze 他

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• 論文自動運転ロボティクス2022/12/1

  レベル2以上の自動運転車における自己位置推定と地図構築の要件

  自動運転の各レベル（SAE L2〜L5）で必要となる自己位置推定と地図の要件を整理し、機能ごとの位置精度や冗長性、地図の地理参照・情報完全性に関する推奨事項を示したフレームワークを提案する。

  原題: Localization & Mapping Requirements for Level 2+ Autonomous Vehicles ／ Tyler G. R. Reid, Andrew Neish, Brian Manning

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• 論文機構設計ロボティクス2022/12/1

  力と変形の制約下で反復的なエネルギー蓄積を可能にする新型バネ機構

  人間やロボットの体重を利用して、複数の動作サイクルにわたってバネを繰り返し圧縮し、エネルギーを蓄積する新しいフローティングバネ機構を提案した。

  原題: Novel Spring Mechanism Enables Iterative Energy Accumulation under Force and Deformation Constraints ／ Cole A. Dempsey, David J. Braun

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• 論文マニピュレーションロボティクス2022/12/1

  最適輸送としての階層的ポリシーブレンディング

  複数の反応的専門ポリシーの重みを、パラメータ空間上の先読み計画層で階層的に調整する手法HiPBOTを提案。不均衡最適輸送として定式化し、優先順位を決定して安全性を保証する。

  原題: Hierarchical Policy Blending As Optimal Transport ／ An T. Le, Kay Hansel, Jan Peters 他

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• 論文経路計画ロボティクス2022/12/1

  最適制御から俊敏な経路を学習する

  最適制御の出力を機械学習モデルに学習させ、俊敏なロボットの経路計画を高効率かつ最適に近い形で生成する手法を提案した論文。

  原題: Learning Agile Paths from Optimal Control ／ Alex Beaudin, Hsiu-Chin Lin

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• 論文逆強化学習ロボティクス2022/12/1

  制御バリア関数による安全な逆強化学習

  逆強化学習に制御バリア関数を組み込み、安全制約を満たす方策を学習するフレームワークCBFIRLを提案し、2Dカーレースと3Dドローンで安全性が向上することを示した。

  原題: Safe Inverse Reinforcement Learning via Control Barrier Function ／ Yue Yang, Letian Chen, Matthew Gombolay

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• 論文自動運転ロボティクス2022/12/1

  ゼロショットカリキュラムによる自動運転のための合成オフポリシー経験の埋め込み

  自動運転の模倣学習において、走行シーンの難易度を予測し、そのスコアでカリキュラムを生成することで、データの10%のみで衝突を15%削減し経路追従を14%改善した。

  原題: Embedding Synthetic Off-Policy Experience for Autonomous Driving via Zero-Shot Curricula ／ Eli Bronstein, Sirish Srinivasan, Supratik Paul 他

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• 論文飛行制御ロボティクス2022/12/1

  オクトコプターの設計：モデリング・制御・動作計画

  単一・二重モーター故障に耐えるフォールトトレラント制御と、故障時の機動性制約を考慮したリスク認識型動作計画を組み合わせ、オクトコプターのミッション信頼性を高める設計手法をまとめた書籍。

  原題: Octocopter Design: Modelling, Control and Motion Planning ／ Nedim Osmic, Adnan Tahirovic, Bakir Lacevic

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• 論文設計最適化ロボティクス2022/12/1

  ヒューマノイドロボットアームの協調設計に向けたシステムズデザインアプローチ

  自動車・航空宇宙分野で用いられるVモデルを採用し、トップダウンでヒューマノイドロボットアームの設計空間を探索する協調設計手法を提案。解空間を構築することで、要求の分解、形態と制御の分離、並列開発を可能にする。

  原題: A systems design approach for the co-design of a humanoid robot arm ／ Akhil Sathuluri, Anand Vazhapilli Sureshbabu, Markus Zimmermann

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• 論文敵対的攻撃ロボティクス2022/12/1

  自律走行車に対する適応的敵対的画像摂動の使用タイミング学習

  攻撃者の能力を監視し、敵対的画像摂動をいつ適用するかを二値決定する多段階確率最適化フレームワークを提案し、シミュレーションと実機ドローンでリアルタイム攻撃を検証した。

  原題: Learning When to Use Adaptive Adversarial Image Perturbations against Autonomous Vehicles ／ Hyung-Jin Yoon, Hamidreza Jafarnejadsani, Petros Voulgaris

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• 論文群制御ロボティクス2022/12/1

  局所学習とグローバル通信による協調輸送のためのマルチロボットタスク割り当ての強化学習

  未知の重さを持つ複数物体の協調輸送において、局所観測に基づく分散方策とグローバル通信による動的タスク優先度を組み合わせたマルチエージェント強化学習フレームワークを提案し、ロボット数や物体重量が変化する環境でも適用可能であることを示した。

  原題: Learning Locally, Communicating Globally: Reinforcement Learning of Multi-robot Task Allocation for Cooperative Transport ／ Kazuki Shibata, Tomohiko Jimbo, Tadashi Odashima 他

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• 論文VLAロボティクス2022/12/1

  RT-1: 実世界制御のための大規模ロボティクストランスフォーマー

  多様なロボットデータで訓練したTransformerモデルRT-1を提案し、実世界タスクにおけるデータ量・モデル規模・データ多様性に対する汎化性能を大規模実験で検証した。

  原題: RT-1: Robotics Transformer for Real-World Control at Scale ／ Anthony Brohan, Noah Brown, Justice Carbajal 他

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• 論文羽ばたきドローンロボティクス2022/12/1

  Aerobat：高自由度駆動と身体性を備えた空中移動を検証する生体模倣ドローン

  14関節・尾なしの生体模倣羽ばたきドローンAerobatを開発し、小型低出力アクチュエータと機械的知能を組み合わせて非拘束飛行中の関節運動制御の実現可能性を示した。

  原題: Aerobat, A Bioinspired Drone to Test High-DOF Actuation and Embodied Aerial Locomotion ／ Alireza Ramezani, Eric Sihite

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• 論文ナビゲーションロボティクス2022/12/1

  可視性を考慮した可動障害物間ナビゲーション

  地図や物体位置が完全には見えない環境で、視界の制約を考慮しながら障害物を動かして進むロボットナビゲーション問題(VANAMO)を定式化し、LaMBアルゴリズムを提案した。

  原題: Visibility-Aware Navigation Among Movable Obstacles ／ Jose Muguira-Iturralde, Aidan Curtis, Yilun Du 他

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• 論文マニピュレーションロボティクス2022/12/1

  実演ガイド付き最適制御による長期的非把持平面マニピュレーション

  人間の実演を利用した階層的最適化で、プッシャー・スライダー系の長期的な非把持平面操作における接触配置と動作計画を生成する手法を提案。

  原題: Demonstration-guided Optimal Control for Long-term Non-prehensile Planar Manipulation ／ Teng Xue, Hakan Girgin, Teguh Santoso Lembono 他

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• 論文モデルベース制御ロボティクス2022/12/1

  ヤコビアン正則化動的モード分解によるデータ効率的な制御用モデル学習

  近似事前モデルのヤコビアン情報を活用し、動的モード分解を改良することで、モデル予測制御用のモデルを少ないデータで学習する手法を提案した。

  原題: Data-Efficient Model Learning for Control with Jacobian-Regularized Dynamic-Mode Decomposition} ／ Brian E. Jackson, Jeong Hun Lee, Kevin Tracy 他

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• 論文位置推定機械学習2022/12/1

  機械学習を用いたロボット位置推定のためのグリッド型センサーフロアプラットフォーム

  倉庫内のロボット位置推定のため、345個のセンサーノードを床に敷き詰めたグリッド型WSNプラットフォームを構築し、RSSIとIMUデータからRandom ForestとCNNで位置を推定、CNNが約15cmの精度で優位であることを示した。

  原題: A Grid-based Sensor Floor Platform for Robot Localization using Machine Learning ／ Anas Gouda, Danny Heinrich, Mirco Hünnefeld 他

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• 論文接触シミュレーションロボティクス2022/12/1

  単一レベル微分可能接触シミュレーション

  凸プリミティブで表される物体・ロボットの接触動力学を、衝突検出と接触シミュレーションを統合した単一レベルの最適化問題として定式化し、従来法より高ロバスト・低計算コストで微分可能な接触シミュレータSilico.jlを実装した論文。

  原題: Single-Level Differentiable Contact Simulation ／ Simon Le Cleac'h, Mac Schwager, Zachary Manchester 他

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• 論文マニピュレーションロボティクス2022/12/1

  様々なロボットマニピュレータタスクに対応するオフポリシー深層強化学習アルゴリズム

  MuJoCoシミュレーション上でFetchロボットマニピュレータの4タスクを対象に、DDPG・TD3・SACの3つのオフポリシー強化学習アルゴリズムを比較し、効率と速度を評価した。

  原題: Off-Policy Deep Reinforcement Learning Algorithms for Handling Various Robotic Manipulator Tasks ／ Altun Rzayev, Vahid Tavakol Aghaei

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• 論文姿勢推定画像認識2022/12/1

  RGB-Dデータを用いた文脈認識型既知物体の6D姿勢推定

  物体の対称性に応じて推定器を使い分ける文脈認識型アーキテクチャを提案し、遮蔽や混雑したシーンでの6D姿勢推定精度を向上させた。

  原題: Context-aware 6D Pose Estimation of Known Objects using RGB-D data ／ Ankit Kumar, Priya Shukla, Vandana Kushwaha 他

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• 論文ナビゲーションロボティクス2022/12/1

  経験から学ぶロボットナビゲーション：原理・手法・最近の成果

  幾何学的な地図と計画に頼らず、実世界の経験からナビゲーションを学習する手法を統一的に整理し、設計原理と実験結果、今後の課題を論じた記事。

  原題: Learning Robotic Navigation from Experience: Principles, Methods, and Recent Results ／ Sergey Levine, Dhruv Shah

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• 論文群制御ロボティクス2022/12/1

  連続侵入者に対するターゲット防衛

  単一の防衛者が円周上に次々と現れる侵入者を捕獲する問題を定式化し、部分情報・完全情報の各段階での均衡戦略を導出して捕獲率を解析した。

  原題: Target Defense against Sequentially Arriving Intruders ／ Arman Pourghorban, Michael Dorothy, Daigo Shishika 他

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• 論文マニピュレーションロボティクス2022/12/1

  因子化状態空間における経路デフラグメンテーションを用いた再配置パズルの解法

  物体の同時操作可能な関節を因子として状態空間を因子化し、行動数を最小化する経路デフラグメンテーション手法を提案。Fetchロボットによる再配置パズルで既存手法より4～6.6倍少ない行動数で解けることを示した。

  原題: Solving Rearrangement Puzzles using Path Defragmentation in Factored State Spaces ／ Servet B. Bayraktar, Andreas Orthey, Zachary Kingston 他

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• 論文エッジコンピューティング/制御ロボティクス2022/12/1

  空中ロボットの遠隔モデル予測制御を実現するDockerとKubernetesベースのエッジアーキテクチャの比較

  UAVの軌道制御を遠隔で行うため、DockerコンテナベースとKubernetesベースの2つのエッジアーキテクチャをROS上で構築し、シミュレーションで性能を比較評価した。

  原題: Comparison between Docker and Kubernetes based Edge Architectures for Enabling Remote Model Predictive Control for Aerial Robots ／ Achilleas Santi Seisa, Sumeet Gajanan Satpute, George Nikolakopoulos

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