論文
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UAV/機械学習サーベイロボティクス
機械学習を活用した無人航空機の運用と通信に関する最新サーベイ
UAVの運用・通信における機械学習技術の活用を4つの主要要素ごとに整理し、研究動向や課題、エンドツーエンド設計の不足を指摘したサーベイ論文。
原題: Machine Learning-Aided Operations and Communications of Unmanned Aerial Vehicles: A Contemporary Survey ／ Harrison Kurunathan, Hailong Huang, Kai Li 他
日本語で読む → - 論文姿勢推定ロボティクス
不確かさを考慮した視覚支援ロボット操作のための多物体姿勢最適化
物体の対称性や遮蔽による姿勢推定の曖昧さをネットワークで予測し、それを用いて物体SLAMとして多物体の姿勢を最適化する手法を提案。
原題: Ambiguity-Aware Multi-Object Pose Optimization for Visually-Assisted Robot Manipulation ／ Myung-Hwan Jeon, Jeongyun Kim, Jee-Hwan Ryu 他
日本語で読む → - 論文自動運転/HDマップ生成画像認識
SuperFusion: 長距離HDマップ生成のための多段階LiDAR-カメラ融合
LiDARとカメラのデータを多段階で融合し、30m以内の短距離から90mまでの長距離の高精細セマンティックマップを生成する手法を提案。nuScenesと独自データセットで従来手法を大きく上回り、下流の経路計画の改善も示した。
原題: SuperFusion: Multilevel LiDAR-Camera Fusion for Long-Range HD Map Generation ／ Hao Dong, Weihao Gu, Xianjing Zhang 他
日本語で読む → - 論文移動ロボット制御ロボティクス
ファジィ論理と運動学モデルを組み合わせた移動ロボットの運動制御
差動駆動移動ロボットの運動学モデルにファジィ論理制御を組み合わせ、事前定義された経路追従と速度維持を実現する制御手法を開発し、シミュレーションと実験で有効性を確認した。
原題: Mobile Robot Motion Control Using a Combination of Fuzzy Logic Method and Kinematic Model ／ Anh-Tu Nguyen, Van-Truong Nguyen, Xuan-Thuan Nguyen 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
MARSIM: LiDAR搭載UAV向けの軽量で点群リアルなシミュレータ
点群地図から深度画像を生成・補間してLiDAR計測を再現する軽量シミュレータを開発し、多様な実環境地図とROS連携を提供した。
原題: MARSIM: A light-weight point-realistic simulator for LiDAR-based UAVs ／ Fanze Kong, Xiyuan Liu, Benxu Tang 他
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 → - 論文自動運転評価ロボティクス
交通シーンの指紋：汎用的で独立したシーン評価手法
自動運転の安全性評価に向け、従来の指標を基にシーン種別に依存せず評価できる多次元評価モデルと、汎用指標として使える2つの新評価手法を提案し、実走行データで検証した。
原題: Fingerprint of a Traffic Scene: an Approach for a Generic and Independent Scene Assessment ／ Maximilian Zipfl, Barbara Schütt, J. Marius Zöllner 他
日本語で読む → - 論文視覚的位置認識画像認識
HMMフィルタとスムーザに基づく視覚的位置認識
キャンベラ市の交通状況を構築し、HMMフィルタとHMMスムーザを用いて車両位置を予測する視覚的位置認識アルゴリズムを研究した。実験の結果、予測精度においてHMMスムーザがHMMフィルタより優れていることを示した。
原題: Visual Place Recognition ／ Bailu Guo, Boyu Zhao, Zishun Zhou
日本語で読む → - 論文群制御機械学習
AquaFeL-PSO: マルチモーダルPSOと連合学習を用いた自律水面車両による水資源モニタリングシステム
水質センサーを搭載した自律水面車両が、マルチモーダルPSOと連合学習を組み合わせて水資源を探索・監視し、汚染分布モデルを効率的に構築する手法を提案した。
原題: AquaFeL-PSO: A Monitoring System for Water Resources using Autonomous Surface Vehicles based on Multimodal PSO and Federated Learning ／ Micaela Jara Ten Kathen, Princy Johnson, Isabel Jurado Flores 他
日本語で読む → - 論文運動予測ロボティクス
GoRela: 視点不変な運動予測のための相対表現
自動運転の運動予測において、エージェントと地図要素のペアワイズ相対位置エンコーディングを用いることで、視点不変で効率的な共有表現を実現し、マルチエージェント予測の精度と汎化性能を向上させた研究。
原題: GoRela: Go Relative for Viewpoint-Invariant Motion Forecasting ／ Alexander Cui, Sergio Casas, Kelvin Wong 他
日本語で読む → - 論文動作計画ロボティクス
任意経路のマルチテンドンロボットのための動作計画による対話速度の監督制御
任意経路の腱駆動ロボットに対し、高速な運動学モデルと衝突判定、事前計算済みロードマップを組み合わせ、対話速度で衝突のない軌道を生成する3段階の動作計画システムを提案した。
原題: Interactive-Rate Supervisory Control for Arbitrarily-Routed Multi-Tendon Robots via Motion Planning ／ Michael Bentley, Caleb Rucker, Alan Kuntz
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SLAMロボティクス
Wheel-SLAM: 単一の車輪搭載IMUによる自己位置推定と地形マッピング
車輪に取り付けた1つのIMUのみを用いて、路面のバンク角を地形特徴としてループ閉じ込みを行い、SLAMを実現する手法を提案した。
原題: Wheel-SLAM: Simultaneous Localization and Terrain Mapping Using One Wheel-mounted IMU ／ Yibin Wu, Jian Kuang, Xiaoji Niu 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
SE(3)上の幾何学的インピーダンス制御によるロボットマニピュレータの制御
ロボットマニピュレータのSE(3)上の幾何学的構造を考慮したインピーダンス制御を提案し、従来法より優れた軌道追従性能を示した。
原題: Geometric Impedance Control on SE(3) for Robotic Manipulators ／ Joohwan Seo, Nikhil Potu Surya Prakash, Alexander Rose 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sim2realロボティクス
MoDA: 地図スタイル転送による身体性エージェントの自己教師ありドメイン適応
シミュレータで学習した視覚ナビゲーションエージェントを、正解ラベルなしでノイズの多い実環境に適応させる手法を提案。地図の空間的規則性を手がかりに、スタイル転送で生成した擬似クリーン地図で自己教師あり学習を行う。
原題: MoDA: Map style transfer for self-supervised Domain Adaptation of embodied agents ／ Eun Sun Lee, Junho Kim, SangWon Park 他
日本語で読む → - 論文教育ロボティクスロボティクス
Pac-Man Pete：VEXロボティクスでAIを構築するための拡張可能なフレームワーク
VEXロボティクス競技向けに、Unityシミュレーションと強化学習、コンピュータビジョン、外部計算オフロードを組み合わせた自律ロボットのフレームワークを開発し、コミュニティに公開した。
原題: Pac-Man Pete: An extensible framework for building AI in VEX Robotics ／ Jacob Zietek, Nicholas Wade, Cole Roberts 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
確率的な目標配置環境における計画学習のための文脈付きバンディット手法
屋内環境で静止物体だけでなく人の介入で位置が変わる移動物体も探索する物体目標ナビゲーションのため、文脈付きバンディットで各地点から物体を見つける確率を学習し、重み付き最小遅延ソルバで経路を計画するモジュール型フレームワークを提案した。
原題: A Contextual Bandit Approach for Learning to Plan in Environments with Probabilistic Goal Configurations ／ Sohan Rudra, Saksham Goel, Anirban Santara 他
日本語で読む → - 論文安全制御ロボティクス
制御バリア関数を用いた安全でロバストなオブザーバ・制御器の統合設計
限られた状態情報と外乱のもとで非線形システムの安全性を保証するため、オブザーバと制御器を協調設計し、制御バリア関数に基づく二次計画法で安全制御を実現する手法を提案した。
原題: Safe and Robust Observer-Controller Synthesis using Control Barrier Functions ／ Devansh R. Agrawal, Dimitra Panagou
日本語で読む → - 論文群制御cs.MA
動的マルチスウォームUAVによる森林火災消火の効率的アプローチ
複数のUAV群が協調して情報駆動型探索と分割統治型消火を行い、森林火災の検出と消火を迅速化する手法を提案。
原題: An Efficient Approach with Dynamic Multi-Swarm of UAVs for Forest Firefighting ／ Josy John, K. Harikumar, J. Senthilnath 他
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスAI
可変形状トラスの計算的コデザイン
PneuMeshのハードウェア概念を基に、遺伝的アルゴリズムと強化学習を組み合わせてチャネルグループ化と制御を共同設計し、限られた制御入力で多様な動きを実現する手法を提案。
原題: Computational Co-Design for Variable Geometry Truss ／ Jianzhe Gu, Lining Yao
日本語で読む → - 論文人-ロボット相互作用ロボティクス
切替型モデル参照アドミタンス制御による安全な人-ロボット相互作用
人とロボットの物理的相互作用において、作業空間の安全制約を守りつつ人間の意図に柔軟に追従するため、切替型モデル参照アドミタンス制御を提案し、2リンクロボットのシミュレーションで有効性を示した論文。
原題: Safe Human Robot-Interaction using Switched Model Reference Admittance Control ／ Chayan Kumar Paul, Bhabani Shankar Dey, Udayan Banerjee 他
日本語で読む → - 論文歩行支援・外骨格ロボティクス
コンピュータビジョンによる環境適応型ヒップエクソスーツのアシスト変調
RGBカメラで歩行環境（階段・平地）をリアルタイム認識し、ヒップエクソスーツのアシストを適応的に変調する制御器を開発。健常者7名の実験で、階段昇降時の代謝節約が最大約20%向上した。
原題: Environment-based Assistance Modulation for a Hip Exosuit via Computer Vision ／ Enrica Tricomi, Mirko Mossini, Francesco Missiroli 他
日本語で読む → - 論文自動運転ミドルウェアロボティクス
FastCycle: モジュラー自動運転システムのためのメッセージ共有フレームワーク
自動運転システム向けに、ゼロコピーでスレッド間メッセージ共有を行う軽量ミドルウェアFastCycleを提案し、既存ミドルウェアより低遅延であることを示した。
原題: FastCycle: A Message Sharing Framework for Modular Automated Driving Systems ／ Mehdi Testouri, Gamal Elghazaly, Raphael Frank
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
透明性を制御可能なソフトロボットリンクによる視覚ベースの触覚・近接センシング
透明・不透明を切り替えられるPDLCフィルムと反射マーカーを積層したソフトリンクを開発し、内蔵カメラだけで触覚と近接の両方を知覚する手法を提案した。
原題: Soft Robotic Link with Controllable Transparency for Vision-based Tactile and Proximity Sensing ／ Quan Khanh Luu, Dinh Quang Nguyen, Nhan Huu Nguyen 他
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスロボティクス
断面二次モーメントを利用した剛性可変ソフトロボットの省エネルギー化
膨張式ゴムチューブでシリコーン箔の断面二次モーメントを変え、剛性を可変にする手法を提案し、少ないエネルギーで剛性を2倍にできることを示した。
原題: Energy-efficient tunable-stiffness soft robots using second moment of area actuation ／ Leo Micklem, Gabriel D. Weymouth, Blair Thornton
日本語で読む → - 論文配車最適化math.OC
需要と供給の不確実性下における自律型モビリティ・オン・デマンドシステムのためのデータ駆動型分布ロバストEV配車
需要と供給の不確実性に対処するため、データ駆動型分布ロバスト最適化を用いて電気自動車の配車と充電を同時に最適化する手法を提案し、実データで有効性を示した。
原題: Data-Driven Distributionally Robust Electric Vehicle Balancing for Autonomous Mobility-on-Demand Systems under Demand and Supply Uncertainties ／ Sihong He, Zhili Zhang, Shuo Han 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 → - 論文自律飛行ロボティクス
sUAS運用のためのモジュラー自律機能の開発
小型無人航空機システム(sUAS)の自律運用に向け、レーダー追跡や機上コンピュータビジョン、閉ループ制御などを組み合わせた再利用可能なモジュール群を開発し、テストベッドCHASERで検証した論文。
原題: Developing Modular Autonomous Capabilities for sUAS Operations ／ Keegan Quigley, Virginia Goodwin, Luis Alvarez 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
分散データ駆動型予測制御によるマルチエージェント協調脚式移動
複数の四足ロボットが協調して歩行するための分散予測制御プランナを提案し、5体のシミュレーションと3体の実機実験で頑健性を検証した。
原題: Distributed Data-Driven Predictive Control for Multi-Agent Collaborative Legged Locomotion ／ Randall T Fawcett, Leila Amanzadeh, Jeeseop Kim 他
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