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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 → - 論文ソフトロボティクス制御
タコ腕の神経筋制御システムのモデル化
タコ腕の末梢神経系と筋肉の相互作用をモデル化し、休息形状や目標指向の到達運動を再現する制御則を提案・比較した研究。
原題: Modeling the Neuromuscular Control System of an Octopus Arm ／ Tixian Wang, Udit Halder, Ekaterina Gribkova 他
日本語で読む → - 論文予測モニタリング制御
確率過程のSTL要件に対するConformal定量的予測モニタリング
確率過程とSignal Temporal Logic仕様に対し、Conformal推論を用いてSTLロバストネス値の予測区間を効率的に計算する定量的予測モニタリング手法を提案。
原題: Conformal Quantitative Predictive Monitoring of STL Requirements for Stochastic Processes ／ Francesca Cairoli, Nicola Paoletti, Luca Bortolussi
日本語で読む → - 論文マルチエージェント強化学習ロボティクス
無信号交差点におけるコネクテッド自動運転車の協調：価値分解ベースのマルチエージェント深層強化学習アプローチ
無信号交差点を通過する複数のコネクテッド自動運転車を、価値分解型マルチエージェント強化学習（QMIX）で制御し、衝突を抑えつつ燃費と速度を改善する手法を提案した。
原題: Coordination for Connected and Automated Vehicles at Non-signalized Intersections: A Value Decomposition-based Multiagent Deep Reinforcement Learning Approach ／ Zihan Guo, Yan Wu, Lifang Wang 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
エッジグラスプネットワーク：グラフベースのSE(3)不変な把持検出
点群入力から6自由度の把持姿勢を検出するため、SE(3)不変なグラフベースのニューラルネットワークを提案し、任意視点の単視点点群でも高い把持成功率を実現した。
原題: Edge Grasp Network: A Graph-Based SE(3)-invariant Approach to Grasp Detection ／ Haojie Huang, Dian Wang, Xupeng Zhu 他
日本語で読む → - 論文農業ロボティクスロボティクス
長期4D農業ロボティクスデータセットの収集と評価
ブドウ園で数ヶ月にわたり自律移動ロボットを運用し、同一エリアの時系列データを収集して、環境変化が地図構築と自己位置推定に与える影響を分析した研究。
原題: Collection and Evaluation of a Long-Term 4D Agri-Robotic Dataset ／ Riccardo Polvara, Sergi Molina Mellado, Ibrahim Hroob 他
日本語で読む → - 論文模倣学習画像認識
インターネット動画から物体操作を模倣学習する
インターネット動画から手と物体の4D軌道を再構成し、物理シミュレータ上で強化学習により様々な物体操作を模倣する手法を提案した。
原題: Learning to Imitate Object Interactions from Internet Videos ／ Austin Patel, Andrew Wang, Ilija Radosavovic 他
日本語で読む → - 論文VPR画像認識
FE-Fusion-VPR: フレームとイベントを融合する注意機構ベースのマルチスケール視覚位置認識ネットワーク
通常カメラとイベントカメラの相補性を活かし、注意機構とマルチスケール融合で視覚位置認識の精度を向上させる初のエンドツーエンドネットワークを提案。
原題: FE-Fusion-VPR: Attention-based Multi-Scale Network Architecture for Visual Place Recognition by Fusing Frames and Events ／ Kuanxu Hou, Delei Kong, Junjie Jiang 他
日本語で読む → - 論文群制御AI
LaCAM: 高速マルチエージェント経路探索のための探索ベースアルゴリズム
多数のエージェントの衝突回避経路を素早く見つけるための二段階探索アルゴリズムLaCAMを提案し、既存手法を上回る性能を示した。
原題: LaCAM: Search-Based Algorithm for Quick Multi-Agent Pathfinding ／ Keisuke Okumura
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
自己中心視覚を用いた難地形での脚式移動
単眼の深度カメラだけを使い、階段や飛び石、溝などの難所を四足ロボットが踏破できるエンドツーエンドの移動方策をシミュレーションで学習し、実機に転移させた。
原題: Legged Locomotion in Challenging Terrains using Egocentric Vision ／ Ananye Agarwal, Ashish Kumar, Jitendra Malik 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
動的脚式ロボットの最適化ベース制御
脚式ロボットの運動生成と制御におけるモデルベース最適化の最近の進展を、環境接触の扱いやモデル簡略化、数値解法に焦点を当てて概観したサーベイ。
原題: Optimization-Based Control for Dynamic Legged Robots ／ Patrick M. Wensing, Michael Posa, Yue Hu 他
日本語で読む → - 論文人間ロボット協調ロボティクス
人間とロボットの協調作業のための拡張現実における可視化ポリシーの学習
拡張現実を用いた人間とロボットの協調作業において、何をいつどのように可視化するかをデモンストレーションから学習するフレームワークVARILを開発し、倉庫環境での実験でチーム効率の向上とユーザーの注意散漫の低減を実証した。
原題: Learning Visualization Policies of Augmented Reality for Human-Robot Collaboration ／ Kishan Chandan, Jack Albertson, Shiqi Zhang
日本語で読む → - 論文飛行制御ロボティクス
ユーザー条件付きニューラル制御方策によるモバイルロボティクス
FiLM層を用いてニューラル制御方策を補助入力で条件付けし、展開中にユーザーが四rotorの飛行アグレッシブさを調整できるようにした。単一方策で最大60km/h・4.5gの時間最適に近い飛行を実現した。
原題: User-Conditioned Neural Control Policies for Mobile Robotics ／ Leonard Bauersfeld, Elia Kaufmann, Davide Scaramuzza
日本語で読む → - 論文歩行AI
クロスモーダル教師あり学習による視覚歩行の獲得
単眼RGBカメラと固有感覚のみを用いた視覚歩行方策を実世界で学習する手法を提案し、階段や滑りやすい坂道など多様な地形を30分未満の実データで歩行可能にした。
原題: Learning Visual Locomotion with Cross-Modal Supervision ／ Antonio Loquercio, Ashish Kumar, Jitendra Malik
日本語で読む → - 論文オドメトリ/飛行ロボットロボティクス
SRIBO: 飛行ロボットのための効率的で堅牢な単一レンジ・慣性オドメトリ
飛行ロボットの空気抵抗による散逸性を利用し、単一の慣性計測装置と測距センサのみでほぼ確実に観測可能な位置推定を実現する次元削減推定器を提案。屋内・屋外実験でデシメートル精度を達成。
原題: SRIBO: An Efficient and Resilient Single-Range and Inertia Based Odometry for Flying Robots ／ Wei Dong, Zheyuan Mei, Yuanjiong Ying 他
日本語で読む → - 論文測距/信号処理eess.SP
信号タイミング最適化による双方向測距の分散低減
DS-TWRの分散を応答遅延の関数として解析的にモデル化し、クラメール・ラオ下限と比較して最適化問題を定式化。UWBトランシーバで2900万回の測距を行い検証した。
原題: Reducing Two-Way Ranging Variance by Signal-Timing Optimization ／ Mohammed Ayman Shalaby, Charles Champagne Cossette, James Richard Forbes 他
日本語で読む → - 論文マルチタスク学習/手術シーン理解AI
手術シーン理解のためのタスク認識型非同期マルチタスクモデルとクラス増分対照学習
手術シーン理解のためのマルチタスク学習モデルを提案し、クラス増分対照学習とタスク認識型非同期最適化により、ドメインシフトに対処しつつキャプション生成と器具-組織インタラクション予測を同時に行う。
原題: Task-Aware Asynchronous Multi-Task Model with Class Incremental Contrastive Learning for Surgical Scene Understanding ／ Lalithkumar Seenivasan, Mobarakol Islam, Mengya Xu 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
配置空間における最小掃引体積計量構造
体積保存変形する剛体の掃引体積から配置空間に自然な計量を導入し、ロボットアームなどの測地線経路計画に応用した。
原題: A minimum swept-volume metric structure for configuration space ／ Yann de Mont-Marin, Jean Ponce, Jean-Paul Laumond
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
DVGG: 多指ハンド操作用の深層変分グリップ生成
単視点の観測から未知物体に対する多様で高品質な把持姿勢を生成する深層生成モデルを提案し、実機で70.7%の把持成功率を達成した。
原題: DVGG: Deep Variational Grasp Generation for Dextrous Manipulation ／ Wei Wei, Daheng Li, Peng Wang 他
日本語で読む → - 論文視覚自己位置推定ロボティクス
3D事前地図を用いた安全性定量化可能な線特徴ベース単眼視覚自己位置推定
VIOと事前3D地図の線特徴マッチングで高精度な単眼視覚自己位置推定を行い、GNSS RAIMに着想を得た外れ値除去と保護レベル算出により解の安全性を定量化する手法を提案。
原題: Safety-quantifiable Line Feature-based Monocular Visual Localization with 3D Prior Map ／ Xi Zheng, Weisong Wen, Li-Ta Hsu
日本語で読む → - 論文姿勢推定ロボティクス
StereoPose: 背面NOCSを用いたステレオ画像からのカテゴリレベル6D透明物体姿勢推定
透明物体の姿勢推定のため、ステレオ画像から物体サイズ・初期姿勢・姿勢精緻化を分離して推定するフレームワークを提案し、背面NOCSマップと視差注意機構で高精度化を実現した。
原題: StereoPose: Category-Level 6D Transparent Object Pose Estimation from Stereo Images via Back-View NOCS ／ Kai Chen, Stephen James, Congying Sui 他
日本語で読む → - 論文視覚ナビゲーションロボティクス
未知環境における視覚ナビゲーションのためのトポロジカルマップ予測
未知環境でも類似環境の経験から確率的なレイアウトグラフを予測し、目標ベースの視覚ナビゲーションを効率化するシステムを提案した。
原題: Predicting Topological Maps for Visual Navigation in Unexplored Environments ／ Huangying Zhan, Hamid Rezatofighi, Ian Reid
日本語で読む → - 論文ビジュアルサーボ/制御ロボティクス
スライディングモード制御とニューラルネットワークを用いたマニピュレータビジュアルサーボの適応有限時間モデル推定と制御
深層カメラで収集したデータからニューラルネットワークを事前学習し、オンライン更新でヤコビ行列を推定する有限時間制御器を提案。スライディングモード制御により高速収束を実現。
原題: Adaptive Finite-Time Model Estimation and Control for Manipulator Visual Servoing using Sliding Mode Control and Neural Networks ／ Haibin Zeng, Yueyong Lyu, Jiaming Qi 他
日本語で読む → - 論文運動予測ロボティクス
P4P: 自動運転の計画のための衝突考慮型運動予測
既存の運動予測器が衝突検出に苦戦することを示し、物理ベースの軌道生成と学習ベースの関係予測を組み合わせて衝突を特定するP4Pを提案した。
原題: P4P: Conflict-Aware Motion Prediction for Planning in Autonomous Driving ／ Qiao Sun, Xin Huang, Brian C. Williams 他
日本語で読む → - 論文群制御cond-mat.soft
群れを導くための創発的戦略
羊飼いが群れを目標へ導く最適な動きをモデル化し、群れの規模と速度に応じて「集める」「追う」「内から導く」の3つの戦略が自然に現れることを示した。
原題: Emergent Strategies for Shepherding a Flock ／ Aditya Ranganathan, Dabao Guo, Alexander Heyde 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
深層強化学習による視覚ベースのナビゲーションと障害物回避
搭載カメラの低解像度画像のみを用い、深層Dyna-Q学習で未知環境における部屋からの脱出と障害物回避を実現する手法を提案し、静的・動的な凸/凹障害物環境での汎化性能を示した。
原題: Vision-based navigation and obstacle avoidance via deep reinforcement learning ／ Paul Blum, Peter Crowley, George Lykotrafitis
日本語で読む → - 論文ロボティクス基礎ロボティクス
ロボットの基礎：表現・回転・速度
剛体ロボットの表現・回転運動・座標変換・速度変換といった古典ロボティクスの基礎を、機械学習に頼らず解説した入門記事。
原題: Robot Basics: Representation, Rotation and Velocity ／ Jiawei Zhang
日本語で読む → - 論文V2X協調知覚ロボティクス
CoPEM: 自動運転のための協調知覚エラーモデル
V2X協調知覚を仮想テスト環境で効率的に再現するため、知覚エラーモデルを拡張した協調知覚エラーモデルを提案し、遮蔽シナリオでの安全性評価に適用した。
原題: CoPEM: Cooperative Perception Error Models for Autonomous Driving ／ Andrea Piazzoni, Jim Cherian, Roshan Vijay 他
日本語で読む → - 論文シーン理解画像認識
グラフ表現を用いた交通シーンの自己教師ありクラスタリング
交通シーンを意味的シーングラフで表現し、Siameseネットワークで低次元埋め込みに写像して自己教師ありクラスタリングを行う手法を提案した。
原題: Self Supervised Clustering of Traffic Scenes using Graph Representations ／ Maximilian Zipfl, Moritz Jarosch, J. Marius Zöllner
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