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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: 2022/10/1 ／ 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 →- 論文動作計画ロボティクス
視覚多様体上の動作計画
ロボットが自身のランダムな姿勢の画像のみから身体構造を発見し、幾何学的情報なしに障害物回避動作を計画する「視覚的配置空間」を提案した論文。
原題: Motion Planning on Visual Manifolds ／ M Seetha Ramaiah
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
RMBench：ロボットマニピュレータ制御のための深層強化学習ベンチマーク
ロボットマニピュレーションタスクにおける深層強化学習アルゴリズムを評価するベンチマークRMBenchを提案し、ピクセル入力からの学習性能と安定性を比較した。
原題: RMBench: Benchmarking Deep Reinforcement Learning for Robotic Manipulator Control ／ Yanfei Xiang, Xin Wang, Shu Hu 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
複数飛行ロボットによる人間を考慮した協調搬送・操作
複数のドローンがケーブルで吊った荷物を人間と協調して運び・操作する手法を提案し、力センサなしの外力推定と人間を考慮した力配分で円滑な協働を実現した。
原題: Human-Aware Physical Human-Robot Collaborative Transportation and Manipulation with Multiple Aerial Robots ／ Guanrui Li, Xinyang Liu, Giuseppe Loianno
日本語で読む → - 論文安全制御制御
安全領域推定のための動径基底関数ニューラルネットワークの幾何学
安全・危険サンプルからゼロ化バリア関数を学習する際の動径基底関数ネットワークの幾何学的構造を解析し、状態空間を安全領域と危険領域に分割する表現能力を明らかにした。
原題: Geometry of Radial Basis Neural Networks for Safety Biased Approximation of Unsafe Regions ／ Ahmad Abuaish, Mohit Srinivasan, Patricio A. Vela
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
DALL-E-Bot: ウェブスケール拡散モデルをロボティクスへ導入
DALL-Eを使って物体の自然な配置画像を生成し、その画像に従ってロボットが物体を片付けるゼロショット手法を提案。
原題: DALL-E-Bot: Introducing Web-Scale Diffusion Models to Robotics ／ Ivan Kapelyukh, Vitalis Vosylius, Edward Johns
日本語で読む → - 論文制御理論ロボティクス
入力制約下における制御リアプノフ関数と制御バリア関数の凸合成と検証
入力制約下で安定性と安全性を保証する制御リアプノフ関数と制御バリア関数を、ノミナル制御器に依存せず凸最適化で合成・検証する手法を提案し、2次元系・振り子・クアッドロータで実証した。
原題: Convex synthesis and verification of control-Lyapunov and barrier functions with input constraints ／ Hongkai Dai, Frank Permenter
日本語で読む → - 論文探索計画/ハードウェアアクセラレーションcs.AR
チップ上での地図規模連続相互情報量のリアルタイム効率的計算
FPGAを用いて、占有格子地図全体の相互情報量をリアルタイムかつ低消費エネルギーで計算するハードウェアアクセラレータを提案した。
原題: Efficient Computation of Map-scale Continuous Mutual Information on Chip in Real Time ／ Keshav Gupta, Peter Zhi Xuan Li, Sertac Karaman 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
幾何学的強化学習によるロボットマニピュレーション
姿勢や剛性など非ユークリッドデータをリーマン幾何学で扱う強化学習フレームワークG-RLを提案し、ロボットマニピュレーションの学習精度と性能を向上させた。
原題: Geometric Reinforcement Learning For Robotic Manipulation ／ Naseem Alhousani, Matteo Saveriano, Ibrahim Sevinc 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
損失のあるアフォーダンスによる汎化：広範なオフラインデータを活用した視覚運動タスクの学習
広範なオフラインデータから損失のある表現空間でサブゴールを計画し、オンライン微調整で未知の視覚運動タスクを効率的に学習するフレームワークを提案。
原題: Generalization with Lossy Affordances: Leveraging Broad Offline Data for Learning Visuomotor Tasks ／ Kuan Fang, Patrick Yin, Ashvin Nair 他
日本語で読む → - 論文交通シミュレーションロボティクス
制御可能な交通シミュレーションのための誘導付き条件付き拡散モデル
拡散モデルと微分可能論理を組み合わせ、信号時相論理で定義した交通ルールに従わせつつ現実的な軌道を生成する制御可能な交通シミュレーション手法を提案。
原題: Guided Conditional Diffusion for Controllable Traffic Simulation ／ Ziyuan Zhong, Davis Rempe, Danfei Xu 他
日本語で読む → - 論文空中マニピュレーションロボティクス
新型UAVサイバーフィジカルシステムによる空中マニピュレーション
5自由度UAVとインピーダンス制御、オンボードでのYOLO v3を用いた視覚追跡により、空中での環境とのインタラクションを実現するシステムを提案した。
原題: Aerial Manipulation Using a Novel Unmanned Aerial Vehicle Cyber-Physical System ／ Caiwu Ding, Hongwu Peng, Lu Lu 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
雑然環境での物体到達のための環境認識型インタラクティブ動作プリミティブ
雑然とした3次元空間で対象物に到達するため、確率的動作プリミティブとCHOMPを組み合わせた制約付き多目的最適化フレームワークを提案し、柔らかい果実の収穫を例に有効性を示した。
原題: Environment-aware Interactive Movement Primitives for Object Reaching in Clutter ／ Sariah Mghames, Marc Hanheide
日本語で読む → - 論文社会的ロボティクスロボティクス
ロボティクスと社会的AIにおける子どもの行動のモデリングから理解へ
ロボットや社会的AIと関わる子どもの認知・行動を理解しモデル化するための学際的ワークショップの提案。
原題: From Modelling to Understanding Children's Behaviour in the Context of Robotics and Social Artificial Intelligence ／ Serge Thill, Vicky Charisi, Tony Belpaeme 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
イベントカメラとレーダーを融合したSNN-STDPによるSLAM
イベントカメラとFMCWレーダーをスパイキングニューラルネットワークで融合し、オフライン学習なしでドローンのSLAMを実現する手法を提案。
原題: Fusing Event-based Camera and Radar for SLAM Using Spiking Neural Networks with Continual STDP Learning ／ Ali Safa, Tim Verbelen, Ilja Ocket 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
運動プリミティブとRRTを用いた経路計画
ロボットの運動プリミティブをRRTの枝生成に用いることで、キノダイナミック制約を満たす実行可能な経路を事後処理なしで生成する手法を提案した。
原題: Motion Primitives based Path Planning with Rapidly-exploring Random Tree ／ Abhishek Paudel
日本語で読む → - 論文ニューラルODE機械学習
ニューラルODEの前方不変性について
制御バリア関数を用いてニューラルODEの出力仕様を保証する手法を提案し、表現学習や衝突回避で検証した。
原題: On the Forward Invariance of Neural ODEs ／ Wei Xiao, Tsun-Hsuan Wang, Ramin Hasani 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動作計画におけるロボットナビゲーションの予測戦略
動的な都市環境で最大18km/hで動く物体との衝突を避けるため、DDPGと社会力モデルを組み合わせた予測戦略をシミュレーションと実機実験で検証した。
原題: Robot Navigation Anticipative Strategies in Deep Reinforcement Motion Planning ／ Óscar Gil, Alberto Sanfeliu
日本語で読む → - 論文ヒューマンロボットインタラクションロボティクス
バーチャルリアリティによる人間とロボットの緊急避難シナリオのシミュレーション
VR空間でロボットが人を避難誘導する緊急避難シナリオを再現し、被験者が現実に近い反応を示すかを検証するシステムを開発した。
原題: Using Virtual Reality to Simulate Human-Robot Emergency Evacuation Scenarios ／ Alan R. Wagner, Colin Holbrook, Daniel Holman 他
日本語で読む → - 論文予測・計画機械学習
RAP: リスクを考慮した予測によるロバスト計画
予測自体をリスク考慮型にし、リスク偏りのある軌道分布を学習することで、オンライン計画時のリスク評価を効率化し安全なリアルタイム動作を実現する手法を提案。
原題: RAP: Risk-Aware Prediction for Robust Planning ／ Haruki Nishimura, Jean Mercat, Blake Wulfe 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
アリコロニーの自己組織化的な巣移行動態の合成
経路グラフの辺を分割して各セグメントにフェロモン動態を持たせ、アリのコロニーが外部制御なしに新しい巣へ自己組織化的に移住できる力学モデルを提案し、500匹・200ノード・4000辺の大規模シミュレーションで有効性を示した。
原題: Self-organizing nest migration dynamics synthesis for ant colony systems ／ Matin Macktoobian
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
分散法線力とせん断力を用いた触覚ジェスチャの深層学習分類
柔軟な三軸触覚センサアレイで13種類の触覚ジェスチャデータを収集し、CNNで時空間特徴を学習。せん断力データを加えることで認識精度が66%から74%に向上した。
原題: Deep Learning Classification of Touch Gestures Using Distributed Normal and Shear Force ／ Hojung Choi, Dane Brouwer, Michael A. Lin 他
日本語で読む → - 論文対話ロボットロボティクス
おもてなし旅行エージェント対話ロボット：Team IrisapuのDRC2022プロジェクト
対話ロボットコンペティションDRC2022に向けて、おもてなし旅行エージェントロボットの対話システムを開発し、自然さと好感度で高い評価を得た。
原題: Hospitable Travel Agent Dialogue Robot: Team Irisapu Project Description for DRC2022 ／ Kazuya Tsubokura, Fumiya Kishi, Kotomi Narita 他
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
交通流を考慮した微分可能交通シミュレーションによる自動運転
交通シミュレーションを微分可能な形で自動運転の模倣学習に統合し、周囲の交通流を改善しつつエネルギー消費を抑える速度制御を学習する手法を提案。
原題: Traffic-Aware Autonomous Driving with Differentiable Traffic Simulation ／ Laura Zheng, Sanghyun Son, Ming C. Lin
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
DRACo-SLAM：水中ロボットチームのための分散型堅牢音響通信効率SLAM
撮像ソナーを用いた水中ロボットチームの分散型協調SLAMフレームワークを提案し、シーンディスクリプタのみを通信することで帯域を抑え、実データで有効性を示した。
原題: DRACo-SLAM: Distributed Robust Acoustic Communication-efficient SLAM for Imaging Sonar Equipped Underwater Robot Teams ／ John McConnell, Yewei Huang, Paul Szenher 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
ANCFでモデル化された柔軟マニピュレータへの安定反転法の応用
柔軟マニピュレータの振動を抑えるため、内部動力学を陽に導出せずに境界条件を定義できる安定反転法の近似を提案し、ANCFモデルに適用した。
原題: Application of Stable Inversion to Flexible Manipulators Modeled by the ANCF ／ Svenja Drücker, Robert Seifried
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
障害物を避けながら移動するバスケットへ物体を投げ入れる
深層強化学習を用いて、障害物を避けつつ移動するバスケットに物体を正確に投げ入れるロボットの投擲スキルを実現した研究。
原題: Throwing Objects into A Moving Basket While Avoiding Obstacles ／ Hamidreza Kasaei, Mohammadreza Kasaei
日本語で読む → - 論文位置認識画像認識
DeepRING: LiDAR位置認識のための回転・並進不変表現学習
LiDARスキャンから回転・並進に不変な特徴表現を学習し、視点が大きく異なる再訪でも同一場所を認識できる位置認識手法を提案。
原題: DeepRING: Learning Roto-translation Invariant Representation for LiDAR based Place Recognition ／ Sha Lu, Xuecheng Xu, Li Tang 他
日本語で読む → - 論文対話ロボットロボティクス
対話ロボットコンペティション2022の概要
人型ロボットとの対話性能を競う世界初の試みであるDRC2022のタスク設定・評価方法・予選結果を報告した論文。
原題: Overview of Dialogue Robot Competition 2022 ／ Takashi Minato, Ryuichiro Higashinaka, Kurima Sakai 他
日本語で読む → - 論文自己位置推定ロボティクス
3DEG: 地下環境における大域的自己位置推定のためのデータ駆動型記述子抽出
洞窟やトンネルのような特徴の乏しい地下環境で、LiDARの距離画像からデータ駆動型記述子を抽出し、初期推定不要でtop-k候補を提示する大域的自己位置推定フレームワークを提案した論文。
原題: 3DEG: Data-Driven Descriptor Extraction for Global re-localization in subterranean environments ／ Nikolaos Stathoulopoulos, Anton Koval, George Nikolakopoulos
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
人間のデモンストレーションから不規則物体の梱包順序を学習するロボット
人間の梱包デモからマルコフ連鎖を学習し、不規則な物体を箱に詰める順序を予測する手法を提案。VRプラットフォームで収集したデータで人間を上回る人間らしい順序生成を実現した。
原題: Robotic Learning the Sequence of Packing Irregular Objects from Human Demonstrations ／ André Santos, Nuno Ferreira Duarte, Atabak Dehban 他
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