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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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• 論文ガス分布マッピングロボティクス2022/12/1

  信念伝播を用いた構造認識型3Dガス分布マッピング：ロボット実装のためのリアルタイムアルゴリズム

  ガウス信念伝播に基づく3Dガス分布マッピング手法を提案し、障害物情報を考慮しながらリアルタイムで濃度推定を実現。地上ロボットに実装し、GPSのない乱雑な環境で高解像度3Dマップを生成できることを示した。

  原題: Structurally aware 3D gas distribution mapping using belief propagation: a real-time algorithm for robotic deployment ／ Callum Rhodes, Cunjia Liu, Wen-Hua Chen

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• 論文モデルベース強化学習機械学習2022/12/1

  物理法則を考慮したモデルベース強化学習

  剛体運動を行うロボットタスクに対し、物理法則を組み込んだニューラルネットワークによるダイナミクスモデルを用いたモデルベース強化学習を提案し、初期条件に敏感な環境で精度・サンプル効率が向上することを示した。

  原題: Physics-Informed Model-Based Reinforcement Learning ／ Adithya Ramesh, Balaraman Ravindran

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• 論文マニピュレーションロボティクス2022/12/1

  見て、聞いて、感じる：ロボットマニピュレーションのためのスマートセンサリーフュージョン

  視覚・聴覚・触覚を自己注意モデルで融合し、密詰めや注ぎといった複雑なマニピュレーションタスクを高精度に実現するロボットシステムを構築した。

  原題: See, Hear, and Feel: Smart Sensory Fusion for Robotic Manipulation ／ Hao Li, Yizhi Zhang, Junzhe Zhu 他

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• 論文SLAM機械学習2022/12/1

  PRISM: 空間世界モデルにおける確率的リアルタイム推論

  エージェントの運動と視覚知覚の確率的生成モデルにおいて、地図と状態の不確かさを推定しながらリアルタイムでフィルタリングするSLAM手法を提案。

  原題: PRISM: Probabilistic Real-Time Inference in Spatial World Models ／ Atanas Mirchev, Baris Kayalibay, Ahmed Agha 他

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• 論文分散最適化ロボティクス2022/12/1

  マルチエージェントサイバーフィジカルシステムにおけるレジリエント分散最適化

  悪意あるエージェントが存在する分散最適化問題に対し、エージェント間の信頼の確率的値を活用することで、平均およびほぼ確実に真の大域最適解への収束を回復する新たなアルゴリズムと解析枠組みを提案した。

  原題: Resilient Distributed Optimization for Multi-Agent Cyberphysical Systems ／ Michal Yemini, Angelia Nedić, Andrea J. Goldsmith 他

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• 論文SLAMロボティクス2022/12/1

  maplab 2.0：モジュール式マルチモーダルマッピングフレームワーク

  多様なセンサと深層学習を統合可能なオープンソースSLAMプラットフォームmaplab 2.0を開発し、大規模マルチロボットマッピングや非視覚ランドマーク、意味的ループ閉じ込みの統合例を示した。

  原題: maplab 2.0 -- A Modular and Multi-Modal Mapping Framework ／ Andrei Cramariuc, Lukas Bernreiter, Florian Tschopp 他

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• 論文モーションキャプチャロボティクス2022/12/1

  複数Kinectの非線形三点測位による自己校正型モーションキャプチャシステムの開発

  複数のKinect v2を用いた分散リアルタイムモーションキャプチャシステムを開発し、キャリブレーションワンドによる自己校正と非線形最小二乗法による統合で精度を向上させた。

  原題: Development of a Self-Calibrated Motion Capture System by Nonlinear Trilateration of Multiple Kinects v2 ／ Bowen Yang, Haiwei Dong, Abdulmotaleb El Saddik

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• 論文機構設計ロボティクス2022/12/1

  弾性エネルギーを活用した往復運動から回転運動への変換

  4節リンク機構のカプラーリンクに線形ばねを取り付け、運動学的特異点付近でのトルク伝達を改善することで、往復駆動を回転運動へ効率的に変換する手法を提案し、スライダークランク機構の試作機で検証した。

  原題: Harnessing Elastic Energy to Transfer Reciprocating Actuation into Rotary Motion ／ Gregor J. van den Doel, Just L. Herder, Davood Farhadi

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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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• 論文サービスロボットロボティクス2022/12/1

  ベーカリー店におけるサービスロボットと店員の協調接客の影響

  ベーカリー2店舗で、ロボット単独と店員との協調接客を比較し、協調接客がパンの購入率やロボット・店舗の印象を高めることを示した。

  原題: Influence of collaborative customer service by service robots and clerks in bakery stores ／ Yuki Okafuji, Sichao Song, Jun Baba 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

  ロボットはオリンピックリカーブボウを射てるか？予備研究

  ヒューマノイドロボットがリカーブボウを把持・引き絞り・射撃し、10m先の的に対して高精度で命中させ、50m以上の飛距離も達成できることを示した。

  原題: Can a Robot Shoot an Olympic Recurve Bow? A preliminary study ／ Guilherme Christmann, Lin Yu-Ren, Rodrigo da Silva Guerra 他

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• 論文BCI/ロボットアーム制御HCI2022/12/1

  ハイブリッドパラダイムBCIによるロボットアーム制御

  脳波信号からロボットアームを操作するため、階層的な教師モデルから知識蒸留で学生モデルを訓練する枠組みを提案し、単純なアーキテクチャでも性能が向上することを示した。

  原題: Hybrid Paradigm-based Brain-Computer Interface for Robotic Arm Control ／ Byeong-Hoo Lee, Jeong-Hyun Cho, Byung-Hee Kwon

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• 論文模倣学習ロボティクス2022/12/1

  タスクパラメータ化方程式学習ネットワークによるロボットスキルの学習と外挿

  方程式学習ネットワーク(EQLN)をタスクパラメータで条件付けし、訓練データ範囲外でも運動形状を保ちつつ外挿可能な模倣学習手法を提案した。

  原題: Learning and Extrapolation of Robotic Skills using Task-Parameterized Equation Learner Networks ／ Hector Villeda, Justus Piater, Matteo Saveriano

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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SLAMロボティクス2022/12/1

  ガラス環境向けLiDAR 2DグラフSLAMフレームワーク Cartographer_glass

  LiDARで検出しにくいガラス物体を簡易に検出し、Google Cartographerの占有格子地図に組み込む局所・大域アルゴリズムを提案し、パーティクルフィルタSLAMと地図を比較した。

  原題: Cartographer_glass: 2D Graph SLAM Framework using LiDAR for Glass Environments ／ Lasitha Weerakoon, Gurtajbir Singh Herr, Jasmine Blunt 他

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• 論文自動運転/ナビゲーションロボティクス2022/12/1

  LIDARと経路計画を用いた自動運転ナビゲーション

  LIDAR・カメラ・IMUをROS上で統合し、SLAMと経路計画(TEB/DWA)による自動運転フレームワークを実装した研究。

  原題: Autonomous Vehicle Navigation with LIDAR using Path Planning ／ Rahul M K, Sumukh B, Praveen L Uppunda 他

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• 論文模倣学習機械学習2022/12/1

  意味的スキル模倣によるクロスドメイン転移

  人間の動画など別ドメインのデモから「電子レンジを開ける」といった意味的スキルの系列を模倣し、ロボットの強化学習を加速する手法を提案。実世界の人間動画3分未満で長期的な調理タスクを学習できる。

  原題: Cross-Domain Transfer via Semantic Skill Imitation ／ Karl Pertsch, Ruta Desai, Vikash Kumar 他

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• 論文アクチュエーションロボティクス2022/12/1

  BSA：弾性関節ロボットにおける固有コンプライアンスと慣性結合効果を最適に活用する二段剛性アクチュエーション

  二段剛性アクチュエーション（BSA）という新しいアクチュエータ概念を提案し、スイッチ・アンド・ホールドクラッチでリンクを関節機構から完全に切り離しつつ弾性エネルギーを保持することで、可変剛性アクチュエーションと同等の最適性能を達成し、エネルギー伝達のタイミングを直接制御できることを示した。

  原題: BSA -- Bi-Stiffness Actuation for optimally exploiting intrinsic compliance and inertial coupling effects in elastic joint robots ／ Dennis Ossadnik, Mehmet C. Yildirim, Fan Wu 他

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• 論文V2X/協調認識ロボティクス2022/12/1

  協調車両安全システムのためのハイブリッドガウス過程予測を用いた文脈認識型ターゲット分類

  V2X通信の情報欠損に強い協調車両安全システムを実現するため、文脈認識マップとハイブリッドガウス過程予測を組み合わせたターゲット分類モジュールを提案した。

  原題: Context-Aware Target Classification with Hybrid Gaussian Process prediction for Cooperative Vehicle Safety systems ／ Rodolfo Valiente, Arash Raftari, Hossein Nourkhiz Mahjoub 他

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• 論文車両・道路・クラウド連携ロボティクス2022/12/1

  混合クラウド制御テストベッド：混合デジタルツインによる車両・道路・クラウド統合の検証

  物理・仮想・混合空間を統合した混合デジタルツインの概念に基づき、車両・道路・クラウド連携を検証する小型実験プラットフォームMCCTを開発し、車群走行実験でその柔軟性と拡張性を示した。

  原題: Mixed Cloud Control Testbed: Validating Vehicle-Road-Cloud Integration via Mixed Digital Twin ／ Jianghong Dong, Qing Xu, Jiawei Wang 他

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• 論文自動運転計画ロボティクス2022/12/1

  逆強化学習を用いた条件付き予測行動計画による人間らしい自動運転

  人間の運転データから逆強化学習で計画を評価するスコアリングを学習し、候補軌道ごとに他車の将来軌道を条件付き予測して人間らしい運転計画を生成する枠組みを提案した。

  原題: Conditional Predictive Behavior Planning with Inverse Reinforcement Learning for Human-like Autonomous Driving ／ Zhiyu Huang, Haochen Liu, Jingda Wu 他

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• 論文オフライン強化学習機械学習2022/12/1

  不確実性に基づく人間専門家サンプリングを用いたオフラインロボット強化学習

  オフライン強化学習において、不確実性推定を利用して人間のデモンストレーションデータを戦略的に注入し、サンプル効率を向上させる手法を提案した。

  原題: Offline Robot Reinforcement Learning with Uncertainty-Guided Human Expert Sampling ／ Ashish Kumar, Ilya Kuzovkin

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• 論文軌道計画ロボティクス2022/12/1

  NEPTUNE: 複数テザー無人機のための非絡まり軌道計画

  複数のテザー付き無人機が互いのケーブルに絡まらないよう、ホモトピー表現を用いた分散オンライン軌道計画手法を提案し、シミュレーションと3機の飛行実験で有効性を示した。

  原題: NEPTUNE: Nonentangling Trajectory Planning for Multiple Tethered Unmanned Vehicles ／ Muqing Cao, Kun Cao, Shenghai Yuan 他

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• 論文群制御cs.MA2022/12/1

  未知環境におけるタスク密度変化下での新たな群ロボットタスク割り当てアルゴリズムの比較

  未知環境でロボット群がタスクを探索・割り当てするための2つの新アルゴリズム（Nサイト選択型と仮想フェロモン型）を提案し、タスク密度が疎な場合と密な場合で性能を比較した。

  原題: A Comparison of New Swarm Task Allocation Algorithms in Unknown Environments with Varying Task Density ／ Grace Cai, Noble Harasha, Nancy Lynch

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• 論文SLAMロボティクス2022/12/1

  DL-SLOT: 協調グラフ最適化に基づく動的LiDAR SLAMと物体追跡

  LiDARを用いて自己位置推定と動的物体追跡を同時に行うSLAM手法を提案し、KITTIデータセットで有効性を示した。

  原題: DL-SLOT: Dynamic LiDAR SLAM and object tracking based on collaborative graph optimization ／ Xuebo Tian, Zhongyang Zhu, Junqiao Zhao 他

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• 論文スマートシティ/IoTcs.CY2022/12/1

  公共駐車スペースのスマート管理に向けたRFIDとクラウドの統合

  クラウド予約とRFID入退場を組み合わせ、駐車場の空き状況をリアルタイム更新するスマート駐車管理の実証システムを構築した。

  原題: RFID-Cloud Integration for Smart Management of Public Car Parking Spaces ／ Umar Yahya, Ndawula Noah, Asingwire Hanifah 他

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• 論文SLAM/位置合わせロボティクス2022/12/1

  GraffMatch: 広基線LiDAR位置合わせのための3D線と平面の大域マッチング

  3D線と平面をアフィン・グラスマン多様体で表現し、回転・並進不変な距離に基づくグラフベースのマッチングで広基線LiDAR位置合わせを高精度化した研究。

  原題: GraffMatch: Global Matching of 3D Lines and Planes for Wide Baseline LiDAR Registration ／ Parker C. Lusk, Devarth Parikh, Jonathan P. How

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• 論文飛行制御ロボティクス2022/12/1

  揚力翼付きクアッドコプターの抗力と揚力を考慮した微分平坦性による高精度トラッキング

  揚力翼付きクアッドコプターの非線形モデルに対し、協調旋回条件下で微分平坦変換を導出し、ジャークを角速度のフィードフォワードに変換する統合制御則を提案。屋外飛行実験で敏捷な軌道の高精度追従を実証した。

  原題: Differential Flatness of Lifting-Wing Quadcopters Subject to Drag and Lift for Accurate Tracking ／ Shuai Wang, Wenhan Gao, Quan Quan

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• 論文経路計画/MPC制御2022/12/1

  非線形MPCにおける自動車障害物回避のためのFrenet-直交座標系表現

  自動運転の経路計画・制御のための非線形モデル予測制御(NMPC)において、直交座標系とFrenet座標系を単一の非線形計画問題内で併用する定式化を提案し、障害物回避制約やコストの表現を比較検証した。

  原題: Frenet-Cartesian Model Representations for Automotive Obstacle Avoidance within Nonlinear MPC ／ Rudolf Reiter, Armin Nurkanović, Jonathan Frey 他

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