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 →- 論文屋内測位ロボティクス
深層慣性測位のための学習可能な時空間マップ埋め込み
屋内測位において、学習した空間マップ埋め込みと時間的オドメトリ埋め込みを組み合わせることで、ユーザーの取り得る位置のデータ駆動型事前分布を構築し、慣性のみの測位精度を49%向上させた。
原題: Learnable Spatio-Temporal Map Embeddings for Deep Inertial Localization ／ Dennis Melamed, Karnik Ram, Vivek Roy 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
ロボットマニピュレータのための集合ベース速度整形
与えられた経路上で環境制約を守りつつ目標集合へ到達可能な初期状態と安全な状態フィードバック制御器を解析的に求める枠組みを提案し、商用マニピュレータでオンライン実装の有効性を示した。
原題: Set based velocity shaping for robotic manipulators ／ Ryan McGovern, Nikolaos Athanasopolous, Seán McLoone
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
レイベース手法によるケーブル駆動ロボットの干渉回避ワークスペース解析と経路計画
レイベース手法を用いてケーブル駆動ロボットのケーブルと障害物の干渉を考慮したワークスペースを解析し、そのワークスペース内での点間経路計画と検証手法を提案した。
原題: Ray-based Interference Free Workspace Analysis and Path Planning for Cable-Driven Robots ／ Zeqing Zhang
日本語で読む → - 論文群制御cs.MA
マルチエージェントシステムにおける知識の儚さに関する研究
ビヘイビアツリーを用いてエージェント間でスキルを転送する枠組みを提案し、獲得した知識が時間とともに忘れられる「儚さ」が群知能に与える影響をシミュレーションで調査した。
原題: A study on the ephemeral nature of knowledge shared within multiagent systems ／ Sanjay Sarma Oruganti Venkata, Ramviyas Parasuraman, Ramana Pidaparti
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
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 → - 論文マルチエージェント強化学習ロボティクス
混合交通における協調型自動運転車の安全性とロバスト性を向上させる学習ベースの社会的調整
自動運転車と人間運転車が混在する交通環境で、マルチエージェント強化学習を用いて自動運転車が人間の行動を暗黙的に学習し、利他性を導入した分散報酬設計により安全性と適応性を高める手法を提案した。
原題: Learning-based social coordination to improve safety and robustness of cooperative autonomous vehicles in mixed traffic ／ Rodolfo Valiente, Behrad Toghi, Mahdi Razzaghpour 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 → - 論文マニピュレーションロボティクス
強化学習で強化した制御バリア関数によるロボットマニピュレータの障害物回避
制御バリア関数(CBF)のパラメータを強化学習で調整し、ニューラルネットで適応させることで、ロボットアームが効率的に障害物を回避できる制御手法を提案した。
原題: Reinforcement Learning-Enhanced Control Barrier Functions for Robot Manipulators ／ Stephen McIlvanna, Nhat Nguyen Minh, Yuzhu Sun 他
日本語で読む → - 論文強化学習機械学習
因果的反事実による強化学習のロバスト性向上
因果推論と反事実を組み合わせたCausalCFを提案し、ロボット操作タスクにおける強化学習エージェントのロバスト性を向上させた。
原題: Causal Counterfactuals for Improving the Robustness of Reinforcement Learning ／ Tom He, Jasmina Gajcin, Ivana Dusparic
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 → - 論文農業ロボティクスロボティクス
マルチビュー知覚と3Dマルチオブジェクト追跡による温室内トマト全果実の自動位置推定と再構成
マルチビュー知覚と3Dマルチオブジェクト追跡を組み合わせ、遮蔽の多い温室内でトマト果実を高精度に検出・追跡・位置推定する手法を開発し、実環境で評価した。
原題: Development and evaluation of automated localisation and reconstruction of all fruits on tomato plants in a greenhouse based on multi-view perception and 3D multi-object tracking ／ David Rapado Rincon, Eldert J. van Henten, Gert Kootstra
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 → - 論文自動運転計画ロボティクス
安全な実世界自動運転のための専門家混合による予測と計画
自己運転車と周囲のエージェントの将来軌道分布を統一ニューラルネットで予測し、安全コストを最小化する計画軌道を選択する手法を提案。実都市道路での走行に成功。
原題: Safe Real-World Autonomous Driving by Learning to Predict and Plan with a Mixture of Experts ／ Stefano Pini, Christian S. Perone, Aayush Ahuja 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
ToolFlowNet: 点群からのツールフロー予測によるロボットマニピュレーション
点群からツール上の密なフローを予測し、そのフローからロボットの動作変換を導出する新手法を提案。すくい上げや注ぎなどの変形物体操作の模倣学習に適用し、実機で82%の成功率を達成した。
原題: ToolFlowNet: Robotic Manipulation with Tools via Predicting Tool Flow from Point Clouds ／ Daniel Seita, Yufei Wang, Sarthak J. Shetty 他
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 → - 論文制御/MPCロボティクス
非線形モデル予測制御のための方策学習と無人表面車両への応用
非線形MPCの方策をDNNでオフライン学習しオンライン展開することで計算負荷を削減し、USVの運動制御に応用して5Hzのサンプリングレートを実現した。
原題: Policy Learning for Nonlinear Model Predictive Control with Application to USVs ／ Rizhong Wang, Huiping Li, Bin Liang 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
混雑環境におけるロボットマニピュレータの安全臨界最適制御
距離サンプルからデータ駆動で制御バリア関数を構築し、混雑環境でも衝突を避けつつマニピュレータを安全に制御する手法を提案した論文。
原題: Safety-Critical Optimal Control for Robotic Manipulators in A Cluttered Environment ／ Xuda Ding, Han Wang, Yi Ren 他
日本語で読む → - 論文モデル予測制御ロボティクス
混合交通における安全性向上：自動運転車と人間運転車のプラトゥーニングのための学習ベースモデル予測制御
人間運転車の挙動をガウス過程で学習し、モデル予測制御に組み込むことで、混在車群の車間距離制御の安全性を高めた研究。
原題: Improving safety in mixed traffic: A learning-based model predictive control for autonomous and human-driven vehicle platooning ／ Jie Wang, Zhihao Jiang, Yash Vardhan Pant
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 → - 論文農業ロボットロボティクス
CNNを用いたリアルタイム雑草検出のための自律農業ロボットの設計
畑でリアルタイムに雑草を検出する自律農業ロボットのシステム設計と、改良した深層学習モデルを提案した論文。
原題: Design of an Autonomous Agriculture Robot for Real Time Weed Detection using CNN ／ Dhruv Patel, Meet Gandhi, Shankaranarayanan H. 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
タスク駆動型ハイブリッドモデル縮約による巧みなマニピュレーション
接触を伴う巧みな操作では多数のハイブリッドモードが問題となるが、タスクに必要な少数のモードのみを抽出した縮約モデルを学習し、モデル予測制御と組み合わせてリアルタイム制御を実現した。
原題: Task-Driven Hybrid Model Reduction for Dexterous Manipulation ／ Wanxin Jin, Michael Posa
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NeRF画像認識
ParticleNeRF: 粒子ベースエンコーディングによるオンラインNeRF
動的シーンにリアルタイム適応するオンラインNeRFを提案。特徴量を粒子に紐付け、物理シミュレーションで動かすことで200msごとに更新する。
原題: ParticleNeRF: A Particle-Based Encoding for Online Neural Radiance Fields ／ Jad Abou-Chakra, Feras Dayoub, Niko Sünderhauf
日本語で読む → - 論文評価・ベンチマークロボティクス
DECISIVEテスト手法ハンドブック：地下・制約屋内環境におけるsUAS評価のためのテスト手法（バージョン1.1）
GPSが使えない地下や狭い屋内環境で小型ドローンの性能を評価するためのテスト手法を、通信・自律性・地図作成など9項目にわたり共通フォーマットでまとめたハンドブック。
原題: DECISIVE Test Methods Handbook: Test Methods for Evaluating sUAS in Subterranean and Constrained Indoor Environments, Version 1.1 ／ Adam Norton, Reza Ahmadzadeh, Kshitij Jerath 他
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