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 →- 論文模倣学習ロボティクス
ベイズ外乱注入：ロボットマニピュレーションのための柔軟な方策のロバスト模倣学習
人間の実演に見られる複数の最適行動やリスクに応じた回復行動を模倣するため、ベイズ推論で柔軟な非パラメトリック多行動方策を学習しつつ、リスク感受性のある外乱を注入して方策をロバスト化する模倣学習フレームワークBDIを提案した。
原題: Bayesian Disturbance Injection: Robust Imitation Learning of Flexible Policies for Robot Manipulation ／ Hanbit Oh, Hikaru Sasaki, Brendan Michael 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
非把持マニピュレーション中の物理ベース物体6D姿勢推定
ロボットが物体を把持せずに操作している間、物理ベースの予測とカメラ観測をパーティクルフィルタで統合し、物体の6D姿勢を高精度に追跡する手法を提案。
原題: Physics-Based Object 6D-Pose Estimation during Non-Prehensile Manipulation ／ Zisong Xu, Rafael Papallas, Mehmet Dogar
日本語で読む → - 論文マッピングロボティクス
OpenVDBを用いた移動ロボットのための高速グローバル占有マップ構築
コンピュータグラフィックス由来のVDBデータ構造を利用し、マルチスレッド挿入と最適化により高速な占有マップ構築を実現、脚ロボットとUAVで実証した。
原題: Efficient Global Occupancy Mapping for Mobile Robots using OpenVDB ／ Raphael Hagmanns, Thomas Emter, Marvin Grosse-Besselmann 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
学習制御によるロボットマニピュレータの柔軟物体ハンドリング時の振動抑制
ロボットの内界センサのみを用いた反復学習制御により、柔軟物体の残留振動を抑える最適軌道を生成する手法を開発し、従来法より大幅に振動を低減した。
原題: Vibration Free Flexible Object Handling with a Robot Manipulator Using Learning Control ／ Daniele Ronzani, Shamil Mamedov, Jan Swevers
日本語で読む → - 論文敵対的攻撃AI
AlphaZero系エージェントは敵対的摂動に頑健か？
囲碁AIに対し、意味のない手を加えた敵対的状態を効率的に探索する初の攻撃手法を開発し、KataGoなどのエージェントが明らかな悪手を指すことを示した。
原題: Are AlphaZero-like Agents Robust to Adversarial Perturbations? ／ Li-Cheng Lan, Huan Zhang, Ti-Rong Wu 他
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 → - 論文ソフトロボティクスロボティクス
SLUGBOT：制御研究のためのアメフラシに着想を得たロボット把持装置
アメフラシの摂食器官の形態と神経制御を模倣したソフトロボット把持装置を開発し、生体と同様の嚥下動作を再現できることを示した。
原題: SLUGBOT, an Aplysia-inspired Robotic Grasper for Studying Control ／ Kevin Dai, Ravesh Sukhnandan, Michael Bennington 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 → - 論文構造保存学習ロボティクス
リー群強制変分積分器ネットワークによるロボットシステムの学習と制御
リー群上で定義される制御ラグランジアン/ハミルトン系のダイナミクスを、構造保存型の深層学習アーキテクチャ(LieFVIN)で学習し、離散時間制御に応用する手法を提案。
原題: Lie Group Forced Variational Integrator Networks for Learning and Control of Robot Systems ／ Valentin Duruisseaux, Thai Duong, Melvin Leok 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
時空間計画と荷重移動による2次元構造の再構成
協調ロボット群が2次元の建材配置を再構成する問題に取り組み、時空間計画とターゲット交換の2手法で衝突やデッドロックを避けつつ構造の連結性を維持し、建設効率を向上させた。
原題: Reconfiguration of a 2D Structure Using Spatio-Temporal Planning and Load Transferring ／ Javier Garcia, Michael Yannuzzi, Peter Kramer 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 → - 論文神経進化cs.NE
ロボット制御のための深層神経進化における品質多様性アルゴリズムのベンチマーク
ロボット制御の強化学習領域で深層神経進化に品質多様性アルゴリズムを適用するためのベンチマークスイートを提案し、標準的な評価指標と環境の確率性に対するロバスト性の定量化手法を提示した。
原題: Benchmarking Quality-Diversity Algorithms on Neuroevolution for Reinforcement Learning ／ Manon Flageat, Bryan Lim, Luca Grillotti 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
移動マニピュレータのナビゲーション向け局所動作計画法のベンチマーク
移動マニピュレータの局所軌道計画法を同一環境で公平に比較評価するシミュレーションフレームワークを提案し、DWAとTEBを新指標で評価した。
原題: Benchmarking local motion planners for navigation of mobile manipulators ／ Sevag Tafnakaji, Hadi Hajieghrary, Quentin Teixeira 他
日本語で読む → - 論文社会的支援ロボットロボティクス
人間の自律性を設計原則とする社会的支援ロボット
ロボットの自律性が高まると人間の自律性が損なわれる危険性を指摘し、特に高齢者などの脆弱な利用者の自律性を支えるための設計要件とアーキテクチャ「Assist」の特徴を提案した論文。
原題: Human Autonomy as a Design Principle for Socially Assistive Robots ／ Jason R. Wilson
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 → - 論文制御制御
知識ベースニューラル常微分方程式と深層アンサンブルを用いた学習強化型非線形モデル予測制御
知識ベースニューラルODEのアンサンブルで系の動力学を高精度に学習し、非線形MPCに組み込むことで閉ループ安定性を保証する枠組みを提案した。
原題: Learning-enhanced Nonlinear Model Predictive Control using Knowledge-based Neural Ordinary Differential Equations and Deep Ensembles ／ Kong Yao Chee, M. Ani Hsieh, Nikolai Matni
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 → - 論文制御理論機械学習
オンライン非確率制御入門
オンライン凸最適化と凸緩和を用いて、敵対的なコスト関数とモデル摂動に対しても低い後悔を達成するオンライン非確率制御の枠組みを紹介する。
原題: Introduction to Online Control ／ Elad Hazan, Karan Singh
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 → - 論文経路追従ロボティクス
同じ道筋に沿って：長期自律経路追従のための局所的障害物回避
LiDARを用いたVisual Teach and Repeat 3において、場所依存の変化検出で障害物を認識し、曲線計画空間と新たなエッジコストで滑らかな回避経路を生成する手法を提案した。
原題: Along Similar Lines: Local Obstacle Avoidance for Long-term Autonomous Path Following ／ Jordy Sehn, Yuchen Wu, Timothy D. Barfoot
日本語で読む → - 論文タスクプランニングロボティクス
ロボット調理のための知識検索
機能的对象指向ネットワーク(FOON)に重み付けを導入し、ロボットがレシピや食材を検索して人間と協調しながら複雑な調理作業を高い成功率で遂行できるタスク計画アルゴリズムを提案した。
原題: Knowledge Retrieval for Robotic Cooking ／ Kundana Mandapaka
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 → - 論文衝突回避ロボティクス
動的渦ポテンシャル場を用いた移動ロボットの協調的衝突回避
非ホロノミックロボットの衝突回避に動的渦ポテンシャル場を導入し、協調ロボットが非協調ロボットや衝突を試みるロボットとも衝突を回避できることを理論と実験で示した。
原題: Cooperative Collision Avoidance in Mobile Robots using Dynamic Vortex Potential Fields ／ Wayne Paul Martis, Sachit Rao
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 → - 論文着陸ロボティクス
着陸パッドと溶岩流への自律マルチロータ着陸
博士課程の研究提案として、フィデューシャルマーカーを用いた自律着陸アルゴリズムをより柔軟にし、アイスランドの溶岩流への着陸手法を火星探査アナログミッションと連携して開発する。
原題: Autonomous Multirotor Landing on Landing Pads and Lava Flows ／ Joshua Springer
日本語で読む → - 論文全身制御ロボティクス
マルチモーダルロボットの全身軌道最適化による移動
空中と脚式のロボットの手法を組み合わせ、全身の軌道最適化フレームワークを提案し、飛行ヒューマノイドiRonCubで地上と空中の移動軌道生成を統一的に検証した。
原題: Whole-Body Trajectory Optimization for Robot Multimodal Locomotion ／ Giuseppe L'Erario, Gabriele Nava, Giulio Romualdi 他
日本語で読む → - 論文視覚慣性オドメトリロボティクス
ファクターグラフを用いたロバストな視覚慣性オドメトリのための深層IMUバイアス推定
視覚追跡が失敗した際の視覚慣性オドメトリの誤差蓄積を抑えるため、IMUバイアスの進化をニューラルネットワークで学習し、ファクターグラフに統合する手法を提案。
原題: Deep IMU Bias Inference for Robust Visual-Inertial Odometry with Factor Graphs ／ Russell Buchanan, Varun Agrawal, Marco Camurri 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
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