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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
📖 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
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
日本語で読む → - 論文BCI/ロボットアーム制御HCI
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
日本語で読む → - 論文模倣学習機械学習
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
日本語で読む → - 論文安全強化学習/自動運転ロボティクス
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
日本語で読む → - 論文自動運転/ナビゲーションロボティクス
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
日本語で読む → - 論文ガス分布マッピングロボティクス
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
日本語で読む → - 論文クロスモーダル位置推定画像認識
アテンション強化による360度画像と点群間のクロスモーダル位置推定
360度パノラマ画像とLiDAR点群を高次元特徴空間で対応付け、アテンション機構で顕著な特徴を捉えることで、GNSSが使えない環境でも高精度に自己位置推定する学習ネットワークを提案。
原題: Attention-Enhanced Cross-modal Localization Between 360 Images and Point Clouds / Zhipeng Zhao, Huai Yu, Chenwei Lyv 他
日本語で読む → - 論文目標追跡ロボティクス
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
日本語で読む → - 論文モデルベース強化学習機械学習
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
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
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
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
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
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
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
日本語で読む → - 論文6D姿勢推定画像認識
屋内シーン理解に焦点を当てた6D物体姿勢推定のレビュー
6D物体姿勢推定の研究を入力モダリティや問題設定、カテゴリレベル/インスタンスレベルの観点から整理し、屋内3Dシーン理解への応用を展望したレビュー論文。
原題: Review on 6D Object Pose Estimation with the focus on Indoor Scene Understanding / Negar Nejatishahidin, Pooya Fayyazsanavi
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
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
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
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
日本語で読む → - 論文ソフトウェアエンジニアリングcs.SE
ロボティクスソフトウェアエンジニアリングの業界ベストプラクティス
ロボティクスソフトウェアエンジニアリングに関する国際ワークショップのパネル討論から、NASA/Caltech JPL、Bosch、Waymo、XITASOの実践例を交えたベストプラクティスをまとめた記事。
原題: Industry Best Practices in Robotics Software Engineering / Robert Bocchino, Arne Nordmann, Allison Thackston 他
日本語で読む → - 論文群制御AI
エネルギー考慮と耐故障性を備えたマルチエージェント巡回のための深層強化学習手法
未知の環境変動やバッテリー制約、エージェント故障に対応するため、分散型の深層マルチエージェント強化学習で巡回方策を学習し、自動充電や故障時の補充エージェント追加を可能にした。
原題: An Energy-aware and Fault-tolerant Deep Reinforcement Learning based approach for Multi-agent Patrolling Problems / Chenhao Tong, Aaron Harwood, Maria A. Rodriguez 他
日本語で読む → - 論文サービスロボットロボティクス
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
日本語で読む → - 論文分散最適化ロボティクス
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
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
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
日本語で読む → - 論文モデル予測制御制御
不確かさキャンセリングによる適応的ロバストモデル予測制御
未知の非線形外乱を含む線形系に対し、オンライン学習した動的モデルを用いて不確かさを推定・キャンセルする適応的ロバストMPCを提案し、制約下での安全性を確率的に保証する。
原題: Adaptive Robust Model Predictive Control via Uncertainty Cancellation / Rohan Sinha, James Harrison, Spencer M. Richards 他
日本語で読む → - 論文モーションキャプチャロボティクス
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
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
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
日本語で読む → - 論文SLAM機械学習
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
日本語で読む → - 論文キャリブレーションロボティクス
観測可能性を考慮したオンライン複数LiDAR外部キャリブレーション
GNSSとLiDARの姿勢をリアルタイムで照合し、観測可能性基準で姿勢を選択することで、マーカー不要で複数LiDARの外部キャリブレーションを高精度に行う手法を提案した。
原題: Observability-aware online multi-lidar extrinsic calibration / Sandipan Das, Ludvig af Klinteberg, Maurice Fallon 他
日本語で読む → - 論文機構設計ロボティクス
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
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
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
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
学習済み制御方策による移動目標の能動的分類
ドローンが深層学習分類器を用いて複数の移動目標を分類するため、強化学習で次の視点を決定し、MPCで飛行制御する手法を提案した。
原題: Active Classification of Moving Targets with Learned Control Policies / Álvaro Serra-Gómez, Eduardo Montijano, Wendelin Böhmer 他
日本語で読む → - 論文飛行ロボットロボティクス
衝突耐性を持つ飛行ロボット:サーベイ
衝突に耐える設計の小型飛行ロボット(MAV)について、設計手法と衝突耐性を活かした自律機能の研究をレビューし、生物システムとの関連や今後の研究方向を論じたサーベイ論文。
原題: Collision-tolerant Aerial Robots: A Survey / Paolo De Petris, Stephen J. Carlson, Christos Papachristos 他
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
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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