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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GNSS/歩行者測位ロボティクス2022/12/1

  都市峡谷におけるGNSS/PDR統合による軌道平滑化：因子グラフ最適化の活用

  都市峡谷での歩行者測位精度向上のため、スマホのGNSS生データとPDRによる相対運動を因子グラフ最適化で統合し、新たなソフト運動モデルで軌道を平滑化する手法を提案した。

  原題: Trajectory Smoothing Using GNSS/PDR Integration Via Factor Graph Optimization in Urban Canyons ／ Yihan Zhong, Weisong Wen, Li-Ta Hsu

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• 論文歩行ロボティクス2022/12/1

  地形Transformerによる四足歩行のSim-to-Real転移

  高い表現力を持つTransformerモデルと2段階学習で四足歩行制御を学習し、砂場や階段降りなど9つの難地形を実機で踏破した。

  原題: Sim-to-Real Transfer for Quadrupedal Locomotion via Terrain Transformer ／ Hang Lai, Weinan Zhang, Xialin He 他

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• 論文群制御ロボティクス2022/12/1

  イベントトリガ型通信と合意形成制御の深層強化学習による分散協調搬送

  マルチエージェント強化学習で、近傍エージェントと合力・トルクを合意形成しつつ通信タイミングを学習し、訓練時と台数が異なる状況でも協調搬送を可能にする手法を提案。

  原題: Deep reinforcement learning of event-triggered communication and consensus-based control for distributed cooperative transport ／ Kazuki Shibata, Tomohiko Jimbo, Takamitsu Matsubara

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• 論文ソフトロボティクスロボティクス2022/12/1

  選択的操舵を備えた多セグメント軟体成長ロボット

  先端で各パウチを選択的に加圧する新しい操舵法と円筒型空気圧人工筋により、環境と接触せずに複雑な経路を進める多セグメント蔓状ロボットを開発した。

  原題: A Multi-Segment, Soft Growing Robot with Selective Steering ／ Alexander M. Kübler, Sebastián Urdaneta Rivera, Frances B. Raphael 他

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• 論文制御/MPCロボティクス2022/12/1

  トラクタ・トレーラ車両の前後進マヌーバのための非線形MPCローカルプランナ

  トラクタ・トレーラ車両の前進・後退マヌーバにおいて、ジャックナイフ回避や障害物回避、経路追従を同時に実現する非線形MPCローカルプランナを提案し、Gazeboシミュレーションで有効性を検証した。

  原題: A Non-linear MPC Local Planner for Tractor-Trailer Vehicles in Forward and Backward Maneuvering ／ Behnam Moradi, Mehran Mehrandezh

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• 論文軌道予測ロボティクス2022/12/1

  不確実環境における移動物体の適応的軌道予測

  動的環境で移動物体の軌道を予測するため、変分ガウス混合モデル(VGMM)に基づく適応的予測手法ESATPを提案し、高精度かつ高効率な予測を実現した。

  原題: Trajectory Adaptive Prediction for Moving Objects in Uncertain Environment ／ Hu Jin

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• 論文連続体ロボットロボティクス2022/12/1

  一般ストリング配線を持つ可変曲率連続体ロボットの形状センシングのためのリー群定式化と感度解析

  アクチュエータ腱と計測ストリングを用いた連続体ロボットの形状センシングと順運動学を、リー群を用いて定式化し、ストリング配線の最適化と精度評価を行った研究。

  原題: Lie Group Formulation and Sensitivity Analysis for Shape Sensing of Variable Curvature Continuum Robots with General String Encoder Routing ／ Andrew L. Orekhov, Elan Z. Ahronovich, Nabil Simaan

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• 論文安全制御制御2022/12/1

  制御バリア関数と学習による弾性関節ロボットの安全制御

  弾性関節ロボットの未知ダイナミクスをガウス過程回帰で学習し、制御バリア関数に基づく安全条件を二次錐計画でオンライン実行することで、安全性を保証する手法を提案した。

  原題: Safe Learning-Based Control of Elastic Joint Robots via Control Barrier Functions ／ Armin Lederer, Azra Begzadić, Neha Das 他

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• 論文階層強化学習ロボティクス2022/12/1

  SHIRO: ソフト階層強化学習

  階層強化学習にエントロピー最大化を導入し、高レベルと低レベルの両方で効率的な探索を実現するオフポリシー手法を提案。ロボット制御ベンチマークで最先端性能を達成。

  原題: SHIRO: Soft Hierarchical Reinforcement Learning ／ Kandai Watanabe, Mathew Strong, Omer Eldar

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• 論文自動運転/HDマップ画像認識2022/12/1

  THMA: 高精度地図アノテーションを生成するTencent HD Map AIシステム

  深層学習とアクティブラーニングを組み合わせ、数十万km規模の高精度地図（HDマップ）の自動ラベリングを実現するエンドツーエンドAIシステムを提案・実運用した。

  原題: THMA: Tencent HD Map AI System for Creating HD Map Annotations ／ Kun Tang, Xu Cao, Zhipeng Cao 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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• 論文モデル予測制御制御2022/12/1

  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

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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/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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• 論文触覚共有制御HCI2022/12/1

  ファントム渋滞を解消するための触覚共有制御

  ドライビングシミュレータ実験により、触覚共有制御が人間の運転を介しつつファントム渋滞を緩和し、自動化失敗時の安全性も高めることを示した。

  原題: Haptic Shared Control for Dissipating Phantom Traffic Jams ／ Klaas Koerten, David Abbink, Arkady Zgonnikov

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