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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: 2022/11/1 ／ 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
受動的協調搬送のための移動マニピュレータの全身制御
移動マニピュレータが人間と協調して荷物を運ぶ際に、受動性を保ちながらオンラインで相互作用パラメータを調整し、安定した物理的インタラクションを実現する制御アーキテクチャを提案・実験検証した。
原題: Whole-Body Control of a Mobile Manipulator for Passive Collaborative Transportation ／ Federico Benzi, Cristian Mancus, Cristian Secchi
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
NeuroCERIL：プログラム可能なアトラクタニューラルネットワークにおける階層的因果推論によるロボット模倣学習
脳に着想を得たニューロ認知アーキテクチャNeuroCERILを提案し、仮説演繹的推論により実演行動の意図を推論して、汎用性が高く人間が読める説明を生成する模倣学習を実現した。
原題: NeuroCERIL: Robotic Imitation Learning via Hierarchical Cause-Effect Reasoning in Programmable Attractor Neural Networks ／ Gregory P. Davis, Garrett E. Katz, Rodolphe J. Gentili 他
日本語で読む → - 論文逆動力学機械学習
逆動力学の確率学習のための変分階層混合モデル
ベイズ非パラメトリック階層モデルと変分推論を組み合わせ、データに応じて複雑さを適応させる逆動力学の確率回帰手法を提案し、実機制御で有効性を検証した。
原題: Variational Hierarchical Mixtures for Probabilistic Learning of Inverse Dynamics ／ Hany Abdulsamad, Peter Nickl, Pascal Klink 他
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスロボティクス
柔軟触手の固有感覚センシングとモデルベース再構成による制御最適化
柔軟な水中構造物に圧力センサを埋め込み、学習ベースの手法でセンサ値から形状を推定し、遊泳性能評価と制御最適化に応用した研究。
原題: Proprioceptive Sensing of Soft Tentacles with Model Based Reconstruction for Controller Optimization ／ Andrea Vicari, Nana Obayashi, Francesco Stella 他
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
自動運転システムのデータ取得・処理プラットフォーム
複数のコネクテッド自動運転車の協調知覚を用いて、車両軌跡の抽出・再構成・評価を行うデータ取得・処理プラットフォームを提案した。
原題: Automated Driving Systems Data Acquisition and Processing Platform ／ Xin Xia, Zonglin Meng, Xu Han 他
日本語で読む → - 論文運動計画ロボティクス
機械学習とサンプリングベース運動計画の統合に関するサーベイ
サンプリングベース運動計画(SBMP)の各構成要素や適応的選択、学習ベースのロボットモデルなど、機械学習を用いてSBMPを改善する研究を分類・整理したサーベイ。
原題: A Survey on the Integration of Machine Learning with Sampling-based Motion Planning ／ Troy McMahon, Aravind Sivaramakrishnan, Edgar Granados 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
PaintNet: 3D点群からの非構造マルチパス学習によるロボットスプレー塗装
任意の3D形状に対して複数の塗装軌道を予測する深層学習フレームワークを提案し、実産業環境で収集した初の公開データセットPaintNetを構築した。
原題: PaintNet: Unstructured Multi-Path Learning from 3D Point Clouds for Robotic Spray Painting ／ Gabriele Tiboni, Raffaello Camoriano, Tatiana Tommasi
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
能動的タスクランダム化：多様で実行可能なタスクの教師なし生成によるロバストスキルの学習
タスクの多様性と実行可能性のバランスを取りながら教師なしで訓練タスクを生成し、ロバストな操作スキルを学習する手法を提案。
原題: Active Task Randomization: Learning Robust Skills via Unsupervised Generation of Diverse and Feasible Tasks ／ Kuan Fang, Toki Migimatsu, Ajay Mandlekar 他
日本語で読む → - 論文姿勢推定画像認識
LocPoseNet: 未知物体の姿勢推定のためのロバストな位置事前分布
テンプレートマッチングと新しい並進推定器を用いて、未知物体の位置事前分布をロバストに学習する手法を提案し、LINEMODとGenMOPで既存手法を大きく上回る性能を示した。
原題: LocPoseNet: Robust Location Prior for Unseen Object Pose Estimation ／ Chen Zhao, Yinlin Hu, Mathieu Salzmann
日本語で読む → - 論文軌道計画ロボティクス
二段階最適化によるUAV軌道の高速化：空間と時間の同時割り当て
安全集合の制約を上層問題に移すことで下層の凸QPを高速化し、解析的勾配で時間割り当てと経路点を同時更新するUAV軌道計画フレームワークを提案。計算時間が安全集合数に対して線形にスケールすることを示した。
原題: Simultaneous Spatial and Temporal Assignment for Fast UAV Trajectory Optimization using Bilevel Optimization ／ Qianzhong Chen, Sheng Cheng, Naira Hovakimyan
日本語で読む → - 論文タスク計画ロボティクス
Foonによる知識検索
グラフ探索による知識検索を用いて、多数の動画からロボットの操作手順を獲得する手法を提案した論文。
原題: Knowledge Retrieval using Foon ／ Vara Bhavya Sri Malli
日本語で読む → - 論文データセット構築ロボティクス
RF-Annotate: RFIDを活用した文脈中の一般物体の自動画像アノテーション
RFIDタグとRGB-Dカメラを用いて、ロボットが環境内の物体を検出した際にピクセル単位の自動アノテーションを行うパイプラインを提案。
原題: RF-Annotate: Automatic RF-Supervised Image Annotation of Common Objects in Context ／ Emerson Sie, Deepak Vasisht
日本語で読む → - 論文軌道計画ロボティクス
屋内障害物環境におけるクアッドコプターの2段階オンライン軌道計画
RRT*とLOSで衝突回避経路を生成し、制約付き二次計画で滑らかな軌道を計算する2段階手法を提案し、新たな障害物発生時には該当ウェイポイントのみ再計画することでリアルタイム性を実現した。
原題: Two-Step Online Trajectory Planning of a Quadcopter in Indoor Environments with Obstacles ／ Martin Zimmermann, Minh Nhat Vu, Florian Beck 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
高速隊列のための分散最適制御フレームワーク：理論とハードウェア実証
車両の非線形ダイナミクスを考慮したモデル予測制御により、ロボットが高速でも近距離を保ちながら隊列走行できる分散制御手法を提案し、実機で検証した。
原題: Distributed Optimal Control Framework for High-Speed Convoys: Theory and Hardware Results ／ Namya Bagree, Charles Noren, Damanpreet Singh 他
日本語で読む → - 論文sim2real画像認識
空中自律性のためのスケーラブルなモジュール式合成データ生成
ドローン自律性向けに、シーンとデータの拡張を自動化するスクリプト可能なパイプラインを備えたスケーラブルな合成データ生成フレームワークASDAを提案。
原題: Scalable Modular Synthetic Data Generation for Advancing Aerial Autonomy ／ Mehrnaz Sabet, Praveen Palanisamy, Sakshi Mishra
日本語で読む → - 論文走行可能性推定ロボティクス
プロキシバンク誘導による自己教師あり3D走行可能性推定
オフロード環境での走行可能性推定において、少数の正負プロトタイプと未ラベルデータを深層距離学習で活用し、セマンティックセグメンテーションと回帰を統合的に学習する手法を提案。新評価指標とオフロードデータセットDtrailも構築した。
原題: Self-Supervised 3D Traversability Estimation with Proxy Bank Guidance ／ Jihwan Bae, Junwon Seo, Taekyung Kim 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
階層強化学習による不規則物体の詰め込み計画
深層階層強化学習を用いて、不規則な物体の詰め込み順序と配置を同時に計画する手法を提案し、物理シミュレータと実機で有効性を示した。
原題: Planning Irregular Object Packing via Hierarchical Reinforcement Learning ／ Sichao Huang, Ziwei Wang, Jie Zhou 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
人間の動画からロボットマニピュレーションのための報酬関数を学習
人間の操作動画を活用し、ロボットの身体や環境に依存しない汎用的な報酬関数を学習する手法HOLDを提案。目標画像との距離を報酬とすることで、強化学習の探索を効率化する。
原題: Learning Reward Functions for Robotic Manipulation by Observing Humans ／ Minttu Alakuijala, Gabriel Dulac-Arnold, Julien Mairal 他
日本語で読む → - 論文模倣学習/報酬学習機械学習
グラフベース能動報酬学習による汎化可能な空間目標表現の発見
物体再配置タスクのワンショット模倣学習において、物体間の空間関係をグラフと等価写像で表現し、逆強化学習と能動報酬学習を組み合わせることで、未知環境でも汎化する目標仕様を推定する手法GEMを提案した。
原題: Discovering Generalizable Spatial Goal Representations via Graph-based Active Reward Learning ／ Aviv Netanyahu, Tianmin Shu, Joshua Tenenbaum 他
日本語で読む → - 論文視覚SLAMロボティクス
屋外環境における視覚SLAMのための連続情報モデリングに基づく能動的視点計画
ジンバルカメラを用いて、特徴分布重み付きフィッシャー情報に基づく連続環境情報モデルを構築し、後退ホライズン最適化により情報量最大化視点を計画することで、屋外視覚SLAMのロバスト性と精度を向上させる手法を提案した。
原題: Active View Planning for Visual SLAM in Outdoor Environments Based on Continuous Information Modeling ／ Zhihao Wang, Haoyao Chen, Shiwu Zhang 他
日本語で読む → - 論文姿勢推定画像認識
ポーズラベルなしRGB画像からの対称物体姿勢推定のための暗黙的確率分布関数の学習
RGB-D画像と3Dモデルから対称な擬似ポーズラベルを自動生成し、RGB画像から姿勢仮説の尤度を推定するImplicitPDFモデルを学習することで、ポーズラベルなしで対称物体の姿勢推定を可能にした研究。
原題: Learning Implicit Probability Distribution Functions for Symmetric Orientation Estimation from RGB Images Without Pose Labels ／ Arul Selvam Periyasamy, Luis Denninger, Sven Behnke
日本語で読む → - 論文教育・教示AI
人間への運動制御タスクの支援的教示
強化学習のスキル発見を活用し、運動制御タスクを教示可能なスキルに分解して個別化された訓練を生成するAI支援教示アルゴリズムを提案し、運転や文字書きタスクで有効性を示した。
原題: Assistive Teaching of Motor Control Tasks to Humans ／ Megha Srivastava, Erdem Biyik, Suvir Mirchandani 他
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクス/トポロジー最適化ロボティクス
設計依存型マルチマテリアルトポロジー最適化による空気圧ソフトグリッパの自動設計
マルチマテリアル3Dプリントを前提に、設計依存型のトポロジー最適化で果実収穫などに使うソフトグリッパを自動設計する手法を提案し、内外圧境界や気密性も扱えるようにした。
原題: Automated design of pneumatic soft grippers through design-dependent multi-material topology optimization ／ Josh Pinskier, Prabhat Kumar, Matthijs Langelaar 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
ロボット調理のためのタスクトゥリー検索
人間の調理動作を知識表現FOONとして構造化し、動作成功率に基づく重み付き探索アルゴリズムでロボット調理タスクの失敗率低減を図った研究。
原題: Task Tree Retrieval for Robotic Cooking ／ Sandeep Bondalapati
日本語で読む → - 論文ビジュアルサーボロボティクス
モデルフリー適応制御とニューラルネットワークを用いた非校正ビジュアルサーボコントローラ
ロボットアームの非校正画像ベースビジュアルサーボにおいて、モデルフリー適応制御とニューラルネットワークを組み合わせ、静止目標と移動軌跡の両方に対応する制御器を提案した。
原題: A Novel Uncalibrated Visual Servoing Controller Baesd on Model-Free Adaptive Control Method with Neural Network ／ Haibin Zeng, Yueyong Lyu, Jiaming Qi 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
故障に耐えるオフライン複数エージェント経路計画
実行中に一部のエージェントが故障して作業空間を塞ぐ状況でも、残りの正常なエージェントが衝突やデッドロックなく目的地に到達できるよう、経路と切り替え規則をオフラインで計画する手法を提案した。
原題: Fault-Tolerant Offline Multi-Agent Path Planning ／ Keisuke Okumura, Sébastien Tixeuil
日本語で読む → - 論文群制御AI
多目的衝突ベース探索のためのコスト分割
多目的マルチエージェント経路探索アルゴリズムMO-CBSの探索効率を改善するため、コスト分割と非交差コスト分割という2つの新しい分割戦略を提案し、最大2桁の高速化を実現した。
原題: Cost Splitting for Multi-Objective Conflict-Based Search ／ Cheng Ge, Han Zhang, Jiaoyang Li 他
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスロボティクス
変形ロボットの視覚ベースオンラインキーポイント推定
2視点の画像から畳み込みニューラルネットワークを用いて、マーカーなしで柔軟ロボットの3Dキーポイントをオンライン推定する手法を提案した。
原題: Vision-Based Online Key Point Estimation of Deformable Robots ／ Hehui Zheng, Sebastian Pinzello, Barnabas Gavin Cangan 他
日本語で読む → - 論文分布シフト検出ロボティクス
最新性予測によるオンライン分布シフト検出
ロボットのストリーミング高次元データに対し、偽陽性率を保証しつつ分布シフトをオンライン検出する手法を提案し、視覚サーボで失敗前に警告できることを示した。
原題: Online Distribution Shift Detection via Recency Prediction ／ Rachel Luo, Rohan Sinha, Yixiao Sun 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
微分同相写像によるリーマン多様体上の安定力学系の学習
ニューラル多様体ODEに基づく微分同相写像を用いて、リーマン多様体上でリアプノフ安定性を保証する力学系をデモンストレーションから学習する手法を提案し、実機マニピュレーションで有効性を示した。
原題: Learning Riemannian Stable Dynamical Systems via Diffeomorphisms ／ Jiechao Zhang, Hadi Beik-Mohammadi, Leonel Rozo
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