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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 →- 論文制御ロボティクス
路面状況変化に対応するデータ駆動型スリップ推定と制動制御
多層ニューラルネットワークで最適スリップ率を推定し、様々な路面条件での制動制御性能を向上させる手法を提案した。
原題: A Data-Driven Slip Estimation Approach for Effective Braking Control under Varying Road Conditions ／ F. Crocetti, G. Costante, M. L. Fravolini 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
残差スキルポリシー：ロボティクス強化学習のための適応可能なスキルベース行動空間の学習
状態条件付き生成モデルでスキル空間の探索を加速し、低レベル残差ポリシーで未知のタスク変種に適応する手法を提案。4つのマニピュレーションタスクで有効性を実証。
原題: Residual Skill Policies: Learning an Adaptable Skill-based Action Space for Reinforcement Learning for Robotics ／ Krishan Rana, Ming Xu, Brendan Tidd 他
日本語で読む → - 論文医療ロボットロボティクス
経口手術用腱駆動関節ロボットユニットの準静的解析
経口手術用の腱駆動連続体ロボットにおいて、1つの連続体ユニットの回転角と圧力の関係を準静的に解析し、二分法で回転角を求めた。
原題: Quasi-Static Analysis on Transoral Surgical Tendon-Driven Articulated Robot Units ／ Hojin Seo, Yeoun-Jae Kim, Jaesoon Choi 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
遠隔VR向け移動地上目標の360度視聴を実現するゼロタッチ協調UAVネットワーク形成
移動する地上目標を複数UAVで協調撮影し360度映像を取得するため、人手を介さず自動で編隊を再構成・追従するゼロタッチの枠組みを提案した。
原題: Zero Touch Coordinated UAV Network Formation for 360{\deg} Views of a Moving Ground Target in Remote VR Applications ／ Yuhui Wang, Junaid Farooq
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
ペトリネットモデルとLTL仕様に基づくマルチロボット経路計画
同一ロボット群の経路計画において、ペトリネットとBüchiオートマトンを合成し、MILPで衝突のない軌道を生成する完全なアルゴリズムを提案した。
原題: On Multi-Robot Path Planning Based on Petri Net Models and LTL specifications ／ Sofia Hustiu, Cristian Mahulea, Marius Kloetzer 他
日本語で読む → - 論文救助ドローンロボティクス
救助ミッションに向けた食用ドローンの設計と栄養翼の飛行実証
翼を食用素材で作り、ドローン自体を部分的に食べられるようにすることで食料輸送比率を50%に高め、300kcalの栄養と80gの水を運べる飛行可能な試作機を実証した。
原題: Towards edible drones for rescue missions: design and flight of nutritional wings ／ Bokeon Kwak, Jun Shintake, Lu Zhang 他
日本語で読む → - 論文組立計画ロボティクス
分解による汎用的な組立計画のための物理ベースプランニング
分解原理と物理シミュレーションを組み合わせ、実世界の多様な機械組立に対して物理的に妥当な組立動作と順序を効率的に計画する手法を提案し、大規模データセットで高い成功率と計算効率を示した。
原題: Assemble Them All: Physics-Based Planning for Generalizable Assembly by Disassembly ／ Yunsheng Tian, Jie Xu, Yichen Li 他
日本語で読む → - 論文触覚eess.IV
転移学習と視覚ベース触覚センシングによる大腸がんポリープの分類
視覚ベース表面触覚センサ(VS-TS)の3Dテクスチャ画像に転移学習と機械学習分類器を適用し、大腸がんポリープの種類を高精度に分類する手法を提案。48種類のリアルなポリープファントムを作成して評価した。
原題: Classification of Colorectal Cancer Polyps via Transfer Learning and Vision-Based Tactile Sensing ／ Nethra Venkatayogi, Ozdemir Can Kara, Jeff Bonyun 他
日本語で読む → - 論文鳥瞰図生成画像認識
周囲単眼画像からの鳥瞰図における外観と占有情報の推定
360度の単眼カメラ画像から、交通参加者の外観と占有情報を捉えた鳥瞰図（BEV）を生成する新手法を提案し、CARLAの合成データセットで有効性を検証した。
原題: Estimation of Appearance and Occupancy Information in Birds Eye View from Surround Monocular Images ／ Sarthak Sharma, Unnikrishnan R. Nair, Udit Singh Parihar 他
日本語で読む → - 論文自動運転マッピングロボティクス
自動運転のための意味的3Dグリッドマップ
自動運転向けに、リアルタイム制約を満たしつつ3D表現と意味情報を統合する階層的3DグリッドマッピングフレームワークUFOMapを提案し、遮蔽空間計算やセマンティックセグメンテーションの統合に有効であることを示した。
原題: Semantic 3D Grid Maps for Autonomous Driving ／ Ajinkya Khoche, Maciej K Wozniak, Daniel Duberg 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
ロボット支援低侵襲手術研究向けモジュラー3自由度力覚センサ
ロボット支援低侵襲手術の研究用に、既存の手術器具に簡単に取り付けられるモジュラーで製造しやすい3自由度力覚センサを開発し、模擬組織操作で高精度な力計測を実現した。
原題: A Modular 3-Degree-of-Freedom Force Sensor for Robot-assisted Minimally Invasive Surgery Research ／ Zonghe Chua, Allison M. Okamura
日本語で読む → - 論文船舶検出/シミュレーションデータセット画像認識
SimuShips：精密アノテーション付き船舶検出向け高解像度シミュレーションデータセット
自律航行船の障害物検出用に、シミュレーションで生成した高解像度画像9471枚とバウンディングボックス注釈からなる公開データセットを構築し、実画像と組み合わせることで検出再現率が向上することを示した。
原題: SimuShips -- A High Resolution Simulation Dataset for Ship Detection with Precise Annotations ／ Minahil Raza, Hanna Prokopova, Samir Huseynzade 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
接触面積可変表面における摩擦モードのセンシングと制御
荷重に応じて摩擦が変化する接触面積可変表面(CAVS)にカメラを内蔵して摩擦をセンシングし、摩擦モードを制御することで把持と滑りの切り替えを実現した。
原題: Sensing and Control of Friction Mode for Contact Area Variable Surfaces (Friction-variable Surface Structure) ／ Seita Nojiri, Akihiko Yamaguchi, Yosuke Suzuki 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
動的歩行のための最も単純なバランス制御器
線形倒立振子モデルに対し、体速度の線形関数で次の足置き位置を決めるLFPCを提案し、高速なステップほどバランスが取りやすいことを示した。
原題: The Simplest Balance Controller for Dynamic Walking ／ Linqi Ye, Xueqian Wang, Houde Liu 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
ベイズ推論による抽象化に基づく時変環境での注意切り替え
時変マルコフ決定過程で文脈変化をベイズ推論により検出し、双模倣に基づく状態抽象化を用いて注意を切り替える手法を提案し、四足歩行ロボットでの追従問題で実証した。
原題: Switching Attention in Time-Varying Environments via Bayesian Inference of Abstractions ／ Meghan Booker, Anirudha Majumdar
日本語で読む → - 論文自動運転予測計画ロボティクス
GET-DIPP: 予測と計画の微分可能統合のためのグラフ埋め込みトランスフォーマ
周囲エージェントの履歴と地図情報から、エージェント間・時間軸の相互作用と道路網トポロジーをグラフとトランスフォーマで処理し、周囲のマルチモーダル予測と自車の制御指令を同時に出力する計画指向の予測ネットワークを提案。
原題: GET-DIPP: Graph-Embedded Transformer for Differentiable Integrated Prediction and Planning ／ Jiawei Sun, Chengran Yuan, Shuo Sun 他
日本語で読む → - 論文筋電制御ロボティクス
筋電制御システムにおける運動意図の最適化特性評価のための多重解像度双対多項式分解法
表面筋電信号を双対多項式補間による多重解像度分解でノイズ除去・再構成し、切断者の多クラス上肢運動の識別性能を既存手法より一貫して向上させた研究。
原題: Multiresolution Dual-Polynomial Decomposition Approach for Optimized Characterization of Motor Intent in Myoelectric Control Systems ／ Oluwarotimi Williams Samuel, Mojisola Grace Asogbon, Rami Khushaba 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
2台の四足ロボットの協調歩行のための階層制御：集中型と分散型アプローチ
2台の四足ロボットが協調して歩行するための階層制御手法を提案し、集中型MPCと分散型MPCを比較した。分散型は集中型と同等の性能を保ちつつ計算時間を大幅に削減できることを実験で示した。
原題: Layered Control for Cooperative Locomotion of Two Quadrupedal Robots: Centralized and Distributed Approaches ／ Jeeseop Kim, Randall T Fawcett, Vinay R Kamidi 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
BTO-RRT：点群データを直接用いる高速・最適・滑らかな経路計画アルゴリズム
点群環境でロボットの経路計画を行うため、双方向RRT-connectとk-d木による障害物回避、3段階最適化を組み合わせ、3Dマップの離散化を経ずに点群を直接使って滑らかで動的に実行可能な経路を生成する手法を提案した。
原題: BTO-RRT: A rapid, optimal, smooth and point cloud-based path planning algorithm ／ Zhaoliang Zheng, Thomas R. Bewley, Falko Kuester 他
日本語で読む → - 論文遠隔操作HCI
車両遠隔操作における周囲の透視投影を用いた予測表示による時間遅延補償
ネットワーク遅延を考慮し、スミス予測器と透視投影を組み合わせて将来の視野映像を予測表示する遠隔運転支援手法を提案し、経路偏差で評価した。
原題: Predictive Display with Perspective Projection of Surroundings in Vehicle Teleoperation to Account Time-delays ／ Jai Prakash, Michele Vignati, Daniele Vignarca 他
日本語で読む → - 論文変形物体操作ロボティクス
人間の動画から実世界での布操作を学習
人間が布を折る様子を撮影した少数のデモのみから、ロボットのピック・アンド・プレイス方策を学習し、実機でしわくちゃの布を折りたたむことに成功した。
原題: Learning Fabric Manipulation in the Real World with Human Videos ／ Robert Lee, Jad Abou-Chakra, Fangyi Zhang 他
日本語で読む → - 論文計画/推論AI
ハイブリッド信念POMDPにおけるモンテカルロ計画法
離散と連続の両方の確率変数を含むハイブリッド信念を持つPOMDPを、モンテカルロ木探索を用いて計画するアルゴリズムHB-MCPを提案し、データ対応付けが未解決な環境で評価した。
原題: Monte Carlo Planning in Hybrid Belief POMDPs ／ Moran Barenboim, Moshe Shienman, Vadim Indelman
日本語で読む → - 論文マニピュレーション画像認識
透明物体を掴むためのRGB画像からの6D姿勢推定
透明物体の把持に向けて、RGB画像のみから6D姿勢を推定する深層学習手法を検討し、専用データセットを構築して有効性を示した。
原題: Grasping the Inconspicuous ／ Hrishikesh Gupta, Stefan Thalhammer, Markus Leitner 他
日本語で読む → - 論文ロボットソフトウェア基盤ロボティクス
Robot Operating System 2：設計・アーキテクチャと実環境での活用
ROS 2の設計思想とアーキテクチャの変更点を解説し、実環境でのロボット展開を加速した事例を示すレビュー論文。
原題: Robot Operating System 2: Design, Architecture, and Uses In The Wild ／ Steve Macenski, Tully Foote, Brian Gerkey 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
ロボットから人への受け渡し軌道に対する主観的知覚の比較
ロボットから人への物体受け渡しにおいて、到達フェーズの軌道モデルが受け手の主観的評価に与える影響をユーザー研究で調査した。
原題: Comparing Subjective Perceptions of Robot-to-Human Handover Trajectories ／ Alexander Calvert, Wesley Chan, Tin Tran 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
構造化屋内環境におけるロボットナビゲーションのための高度な状況グラフ
屋内環境を5層の最適化可能なグラフ（自由空間・キーフレーム・壁・部屋・フロア）として表現し、ロボットの自己位置推定精度と状況認識を向上させる手法を提案した。
原題: Advanced Situational Graphs for Robot Navigation in Structured Indoor Environments ／ Hriday Bavle, Jose Luis Sanchez-Lopez, Muhammad Shaheer 他
日本語で読む → - 論文ウェアラブル支援ロボティクスロボティクス
ロボットマニピュレータを仮想的な装着デバイスに変える：ウェアラブル支援ロボティクスの新境地
拡張現実で仮想的に装着したロボットアームと、その仮想表現に追従する実ロボットマニピュレータを組み合わせ、重量を感じずに装着感覚を得るハイブリッドシステムを提案した。
原題: Virtually turning robotic manipulators into worn devices: opening new horizons for wearable assistive robotics ／ Alexis Poignant, Nathanael Jarrasse, Guillaume Morel
日本語で読む → - 論文慣性航法制御
iNavFIter-M: 慣性航法計算のための関数反復法の行列定式化
慣性航法の超高精度計算手法iNavFIterを、チェビシェフ多項式係数の反復関係を行列で陽に表現することで効率化したiNavFIter-Mを提案し、同等の精度を保ちつつ2サンプル法並みの計算コストを実現、FPGA実装も示した。
原題: iNavFIter-M: Matrix Formulation of Functional Iteration for Inertial Navigation Computation ／ Hongyan Jiang, Maoran Zhu, Yanyan Fu 他
日本語で読む → - 論文3D再構成画像認識
効率的な二次の平面調整
RGB-DカメラやLiDARの3D再構成において、点と平面の距離を最小化する平面調整問題を、平面を消去してニュートン法で効率的に解く手法を提案した。
原題: Efficient Second-Order Plane Adjustment ／ Lipu Zhou
日本語で読む → - 論文3Dセマンティックマッピング画像認識
スマートエッジセンサネットワークによる物体レベルの3Dセマンティックマッピング
分散配置されたスマートエッジセンサネットワークを用いて、物体レベルの情報を含む3Dセマンティックマップを構築し、物体の姿勢推定と追跡を実現する手法を提案した。
原題: Object-level 3D Semantic Mapping using a Network of Smart Edge Sensors ／ Julian Hau, Simon Bultmann, Sven Behnke
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