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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 →- 論文強化学習機械学習
ムーブメントプリミティブを用いた深層ブラックボックス強化学習
ムーブメントプリミティブのパラメータをブラックボックス最適化するエピソードベース強化学習に、微分可能な信頼領域層を導入した深層学習アルゴリズムを提案し、疎・非マルコフ報酬で従来手法を上回ることを示した。
原題: Deep Black-Box Reinforcement Learning with Movement Primitives ／ Fabian Otto, Onur Celik, Hongyi 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
状態トリガー制約を用いた非把持マニピュレーションの接触陰的計画と制御
状態トリガー制約を導入し、接触モードの組み合わせを明示せずに非把持マニピュレーションの接触軌道を生成する計画・制御手法を提案し、動的押し操作のシミュレーションで有効性を示した。
原題: Contact-Implicit Planning and Control for Non-Prehensile Manipulation Using State-Triggered Constraints ／ Maozhen Wang, Aykut Ozgun Onol, Philip Long 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
IPPO：改良型近接方策最適化によるロボットマニピュレータの関節空間での障害物回避
PPOを改良し、6自由度マニピュレータが障害物を避けながら目標に到達する方策を関節空間で学習する手法を提案。GazeboでのSim-to-Sim訓練により実機へ直接転移可能とした。
原題: IPPO: Obstacle Avoidance for Robotic Manipulators in Joint Space via Improved Proximal Policy Optimization ／ Yongliang Wang, Hamidreza Kasaei
日本語で読む → - 論文テレロボティクスHCI
知覚駆動型没入遠隔テレロボティクスのアプローチ
VR遠隔操作において人間の視覚系の注意機構に着想を得て、遅延と帯域を抑えつつ操作者の注意を特定箇所に誘導するフレームワークを提案した進行中の研究。
原題: A Perception-Driven Approach To Immersive Remote Telerobotics ／ Y. T. Tefera, D. Mazzanti, S. Anastasi 他
日本語で読む → - 論文物体追跡画像認識
モバイルデバイス向け可変フレームレート視覚支援慣性物体追跡システム
モバイル端末でAR向けに、クライアント・サーバ構成でIMUとRGB画像を融合し、最大120FPSの可変フレームレートで高精度な物体姿勢推定・追跡を実現するシステムを提案。
原題: A Flexible-Frame-Rate Vision-Aided Inertial Object Tracking System for Mobile Devices ／ Yo-Chung Lau, Kuan-Wei Tseng, I-Ju Hsieh 他
日本語で読む → - 論文運動予測ロボティクス
信頼できるマルチモーダル運動予測に向けて：包括的評価と出力の解釈性
自動運転の運動予測において、評価指標のギャップを分析し、包括的評価枠組みとロバスト性評価手法を提案するとともに、意図予測層を導入して解釈性を向上させた。
原題: Towards trustworthy multi-modal motion prediction: Holistic evaluation and interpretability of outputs ／ Sandra Carrasco Limeros, Sylwia Majchrowska, Joakim Johnander 他
日本語で読む → - 論文運動計画ロボティクス
SiMBAによる計画立案：簡略化信念ガイドを用いた時間的目標下での不確実性を伴う運動計画
線形時相論理仕様の下で、運動とセンシングの不確実性を考慮した運動計画のための多層アルゴリズムを提案し、簡略化モデルの軌道でサンプリング探索を導くことで計算効率を向上させた。
原題: Planning with SiMBA: Motion Planning under Uncertainty for Temporal Goals using Simplified Belief Guides ／ Qi Heng Ho, Zachary N. Sunberg, Morteza Lahijanian
日本語で読む → - 論文姿勢推定画像認識
意味プリミティブによるカテゴリレベル形状・姿勢の生成的推定
単一のRGB-D画像からカテゴリレベルの物体形状と姿勢を推定するフレームワークを提案し、意味プリミティブ表現とSIM(3)不変記述子で形状と姿勢を分離して高精度化した。
原題: Generative Category-Level Shape and Pose Estimation with Semantic Primitives ／ Guanglin Li, Yifeng Li, Zhichao Ye 他
日本語で読む → - 論文自律着陸ロボティクス
移動プラットフォームへの完全自律着陸を目指すUAVコントローラ
カメラのみをセンサとして用い、強化学習で訓練したニューラルネットワーク制御器により、移動するプラットフォーム上へのUAVの自律着陸を実現するシステムを提案した。
原題: Towards a Fully Autonomous UAV Controller for Moving Platform Detection and Landing ／ Michalis Piponidis, Panayiotis Aristodemou, Theocharis Theocharides
日本語で読む → - 論文ソーシャルナビゲーションロボティクス
模倣学習と条件付きニューラルプロセスによるソーシャルナビゲーション
デモンストレーションから条件付きニューラルプロセスを用いて移動ロボットの社会規範に沿ったナビゲーションを学習し、未知状況では反応的制御で安全を確保する手法を提案した。
原題: Learning Social Navigation from Demonstrations with Conditional Neural Processes ／ Yigit Yildirim, Emre Ugur
日本語で読む → - 論文セマンティックセグメンテーション画像認識
LESS: LiDAR点群のためのラベル効率的なセマンティックセグメンテーション
LiDAR点群の屋外セマンティックセグメンテーションにおいて、半教師あり/弱教師あり学習と効率的なラベリングを組み合わせ、0.1%のラベルで完全教師ありに匹敵する性能を実現した。
原題: LESS: Label-Efficient Semantic Segmentation for LiDAR Point Clouds ／ Minghua Liu, Yin Zhou, Charles R. Qi 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
NICOとGrow-When-Requiredネットワークによる物体への自律的リーチング学習
発達ロボティクス手法を用いて、ヒューマノイドNICOがGrow-When-Requiredネットワークで視覚運動協調を学習し、物体へのリーチングを76%の成功率で達成、身体の機械的変化にも適応できることを示した。
原題: Learning to Autonomously Reach Objects with NICO and Grow-When-Required Networks ／ Nima Rahrakhshan, Matthias Kerzel, Philipp Allgeuer 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
飛行中のエネルギー供給によるドローン群配送サービスの構成手法
飛行中に他ドローンへ給電する支援ドローンを活用し、配送時間を短縮するための群構成・エネルギー共有手法を提案した研究。
原題: In-Flight Energy-Driven Composition of Drone Swarm Services ／ Balsam Alkouz, Amani Abusafia, Abdallah Lakhdari 他
日本語で読む → - 論文適応制御/システム同定ロボティクス
UUB安定性を保証するニューラルネットワークの適応モデル学習によるロボット動特性推定
リアルタイムのロボット動特性同定のために、Lyapunov関数に基づく安定な適応学習則を提案し、3自由度ハプティックデバイスで有効性を実証した。
原題: Adaptive Model Learning of Neural Networks with UUB Stability for Robot Dynamic Estimation ／ Pedram Agand, Mahdi Aliyari Shoorehdeli
日本語で読む → - 論文モジュラーロボットロボティクス
実演から学ぶモジュラーロボットの移動制御
モジュール型ロボットの設計間で実演を活用し、強化学習と模倣学習を組み合わせて新しい設計の制御方策を効率的に学習する手法を提案。
原題: Learning Modular Robot Locomotion from Demonstrations ／ Julian Whitman, Howie Choset
日本語で読む → - 論文運動計画ロボティクス
密度プランナー：密度ベース到達可能性による動的障害物下での衝突リスク最小化運動計画
ニューラルネットとリウヴィル方程式で不確実な初期状態の密度発展を学習し、勾配最適化で衝突リスクを最小化する運動計画手法を提案。モデル予測制御より高速で安全な軌道を生成。
原題: Density Planner: Minimizing Collision Risk in Motion Planning with Dynamic Obstacles using Density-based Reachability ／ Laura Lützow, Yue Meng, Andres Chavez Armijos 他
日本語で読む → - 論文連続体ロボットロボティクス
連続体ロボットのための多項式曲率形状状態空間における確率的適応推定
連続体ロボットの形状推定において、多項式曲率運動学に基づく状態空間表現と、複数の多項式次数モデルを適応的に混合する確率的オブザーバを提案し、シミュレーションと実験で有効性を示した。
原題: Stochastic Adaptive Estimation in Polynomial Curvature Shape State Space for Continuum Robots ／ Guoqing Zhang, Long Wang
日本語で読む → - 論文メタ強化学習機械学習
BIMRL: 脳に着想を得たメタ強化学習
脳の記憶機構に着想を得た記憶モジュールと新規の内的報酬を組み合わせ、少ない試行で新しいタスクに適応できるメタ強化学習手法を提案した。
原題: BIMRL: Brain Inspired Meta Reinforcement Learning ／ Seyed Roozbeh Razavi Rohani, Saeed Hedayatian, Mahdieh Soleymani Baghshah
日本語で読む → - 論文物体検出画像認識
少数ショット物体検出のための高速階層学習
少数ショット物体検出を階層学習問題として捉え、新規クラスを既存の基底クラスの子クラスとして扱い、専用の最適化戦略で検出ヘッドを訓練することで、訓練時間を大幅に短縮しつつ基底クラスの性能を維持する手法を提案した。
原題: Fast Hierarchical Learning for Few-Shot Object Detection ／ Yihang She, Goutam Bhat, Martin Danelljan 他
日本語で読む → - 論文安全評価ロボティクス
HiddenGems: 能動学習による効率的な安全境界検出
パラメータ化されたシナリオにおいて、能動学習を用いて安全・不安全の境界を少ないシミュレーション回数で効率的に推定する手法を提案。
原題: HiddenGems: Efficient safety boundary detection with active learning ／ Aleksandar Petrov, Carter Fang, Khang Minh Pham 他
日本語で読む → - 論文GNSS-視覚-慣性融合ロボティクス
InGVIO: GNSS・視覚・慣性オドメトリのための高速高精度な不変フィルタ
GNSS・視覚・慣性センサを緊密に融合する不変フィルタベースのオープンソースOdometry手法を提案し、グラフベース手法と同等以上の精度を低計算コストで実現した。
原題: InGVIO: A Consistent Invariant Filter for Fast and High-Accuracy GNSS-Visual-Inertial Odometry ／ Changwu Liu, Chen Jiang, Haowen Wang
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
イベントトリガ推定を用いたチャンス制約付き動作計画
遠隔センサネットワークの限られた情報下で、通信コストを抑えつつ目標到達確率と衝突確率の制約を満たす動作計画を、サンプリングベースの高速プランナで生成する手法を提案した。
原題: Chance-Constrained Motion Planning with Event-Triggered Estimation ／ Anne Theurkauf, Qi Heng Ho, Roland Ilyes 他
日本語で読む → - 論文群制御astro-ph.IM
アストロボティクス：天体物理学研究のための群ロボティクス
天体観測用の光ファイバーを備えた多数のロボット「アストロボット」を協調制御し、衝突回避と高速収束を実現する手法を議論した論文。
原題: Astrobotics: Swarm Robotics for Astrophysical Studies ／ Matin Macktoobian, Denis Gillet, Jean-Paul Kneib
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
H-SAUR: 仮説・シミュレーション・行動・更新・繰り返しによる物体の関節構造の理解
関節物体の操作方法を確率的生成モデルで仮説・シミュレーション・行動・更新を繰り返して探索し、目標条件付きマニピュレーションを実現するフレームワークを提案。
原題: H-SAUR: Hypothesize, Simulate, Act, Update, and Repeat for Understanding Object Articulations from Interactions ／ Kei Ota, Hsiao-Yu Tung, Kevin A. Smith 他
日本語で読む → - 論文自動運転/対話AI
DOROTHIE: 対話型自動運転エージェントにおける予期せぬ状況に対処するための音声対話
予期せぬ状況に対処するため、音声対話でナビゲーションを行う自動運転エージェントのための対話シミュレーションプラットフォームとベンチマークを構築し、Transformerベースのベースラインを評価した。
原題: DOROTHIE: Spoken Dialogue for Handling Unexpected Situations in Interactive Autonomous Driving Agents ／ Ziqiao Ma, Ben VanDerPloeg, Cristian-Paul Bara 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
LSTMアクターを用いたマルチエージェント強化学習による障害物回避
MADDPGにLSTMを組み合わせ、エージェントの時系列観測を活用することでマルチエージェント障害物回避の性能を向上させた研究。
原題: The Design and Realization of Multi-agent Obstacle Avoidance based on Reinforcement Learning ／ Enyu Zhao, Chanjuan Liu, Houfu Su 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
ロボットのペグインホール組立を効率制御する局所接続強化学習法
状態成分と行動成分の相関を接続グラフで整理し、無関係な状態を排除する局所接続強化学習を提案。ペグインホール組立の制御を安定・高速化し、データ効率と最終報酬を改善した。
原題: Local Connection Reinforcement Learning Method for Efficient Control of Robotic Peg-in-Hole Assembly ／ Yuhang Gai, Jiwen Zhang, Dan Wu 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
軌道計画に基づく四足ロボットのフライングトロット制御手法
SLIPモデルに基づくオフライン軌道計画とリアルタイム姿勢・重心制御を組み合わせ、仮想モデル制御で衝撃を緩和することで、四足ロボットの高速フライングトロット走行を実現した。
原題: Flying Trot Control Method for Quadruped Robot Based on Trajectory Planning ／ Hongge Wang, Hui Chai, Bin Chen 他
日本語で読む → - 論文テスト時適応機械学習
非対称に訓練された二重分類器で汎化しにくいパターンを学習し、テスト時適応を改善する
ショートカット学習を防ぐため、二つの分類器を非対称に訓練し、汎化しにくいパターンを学習させる手法を提案し、テスト時適応の性能を向上させた。
原題: Learning Less Generalizable Patterns with an Asymmetrically Trained Double Classifier for Better Test-Time Adaptation ／ Thomas Duboudin, Emmanuel Dellandréa, Corentin Abgrall 他
日本語で読む → - 論文車輪脚ロボットロボティクス
SWheg: 最小限のアクチュエータで実現する車輪-脚変形ロボット
1つのアクチュエータで全車輪-脚モジュールを同期変形させる、低コストなモジュール型車輪脚ロボットを開発し、4脚・6脚モデルで走行・階段昇降などの性能を評価した。
原題: SWheg: A Wheel-Leg Transformable Robot With Minimalist Actuator Realization ／ Cunxi Dai, Xiaohan Liu, Jianxiang Zhou 他
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