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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 →- 論文マニピュレーションロボティクス
反応型ロボット制御のための推論としての階層的ポリシー合成
反応型ポリシーと計画ベース手法の利点を組み合わせるため、確率的推論で階層モデルを定式化し、計画で適応的に重みを計算する階層的動作生成法を提案した。
原題: Hierarchical Policy Blending as Inference for Reactive Robot Control ／ Kay Hansel, Julen Urain, Jan Peters 他
日本語で読む → - 論文強化学習評価機械学習
深層強化学習評価におけるタスクの不完全指定の影響
深層強化学習の評価で、タスクを少数のMDPインスタンスで代表させる従来手法が過学習を招き、MDPファミリー全体で評価すると手法の相対順位が大きく変わることをベンチマークと交通信号制御で示した研究。
原題: The Impact of Task Underspecification in Evaluating Deep Reinforcement Learning ／ Vindula Jayawardana, Catherine Tang, Sirui Li 他
日本語で読む → - 論文アクチュエータロボティクス
準静油圧アクチュエータによるロボット脚の柔軟な高速動作と高い持ち上げ力の両立
油圧トランスミッションをバルブで動的に再構成し、脚のスイング相とスタンス相の二モード動作に適応するアクチュエータを開発。実験で高速切替と衝撃時のシームレスな移行、力・速度・コンプライアンスの要求を満たすことを示した。
原題: A Bimodal Hydrostatic Actuator for Robotic Legs with Compliant Fast Motion and High Lifting Force ／ Alex Lecavalier, Jeff Denis, Jean-Sébastien Plante 他
日本語で読む → - 論文自動運転/車間追従制御
自動運転車の車間追従における不確実性へのベイズ推定：戦略的意思決定の実現
ベイズ推定（SGLD）を用いて自動運転車の車両動特性の不確実性をリアルタイム推定し、車間追従性能を監視して異常時に制御を調整する手法を提案した。
原題: Bayesian Methods in Automated Vehicle's Car-following Uncertainties: Enabling Strategic Decision Making ／ Wissam Kontar, Soyoung Ahn
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
四足ロボットによるボール打ち上げのためのリアルタイム軌道最適化と制御
四足ロボットが飛んでくるボールを打ち上げる動作を実現するため、離陸タイミングと状態を同時に最適化する軌道計画と、時間-状態制約を考慮したモデル予測制御を開発し、実機でリアルタイムに成功させた。
原題: Real-time Trajectory Optimization and Control for Ball Bumping with Quadruped Robots ／ Qiayuan Liao, Zhefeng Cao, Hua Chen 他
日本語で読む → - 論文医療ロボット動作計画ロボティクス
医療応用における動作計画評価のための臨床データセット
低侵襲医療ロボットの動作計画アルゴリズムを評価するため、複数臓器の実臨床シナリオを集めた公開データセットMed-MPDを構築した。
原題: A Clinical Dataset for the Evaluation of Motion Planners in Medical Applications ／ Inbar Fried, Jason A. Akulian, Ron Alterovitz
日本語で読む → - 論文点群位置合わせ画像認識
SE(3)同変表現を用いた粗から細への点群位置合わせ
SE(3)同変な特徴抽出器で姿勢保持特徴と姿勢不変特徴を同時に生成し、大域合わせと局所マッチングを組み合わせた粗から細への点群位置合わせ手法を提案。
原題: Coarse-to-Fine Point Cloud Registration with SE(3)-Equivariant Representations ／ Cheng-Wei Lin, Tung-I Chen, Hsin-Ying Lee 他
日本語で読む → - 論文自動運転/占有予測画像認識
自己教師あり占有予測のための微分可能レイキャスティング
微分可能レイキャスティングで将来のLiDARスイープを予測し、自己教師あり学習により占有マップを内部表現として獲得する手法を提案。
原題: Differentiable Raycasting for Self-supervised Occupancy Forecasting ／ Tarasha Khurana, Peiyun Hu, Achal Dave 他
日本語で読む → - 論文実験設計/意思決定支援ロボティクス
野外ロボティクスにおける適応的実験設計のための意思決定支援システムの分類体系
野外ロボティクス実験の適応的設計を支援する意思決定支援システム(DSS)について、共通用語と6段階の分類体系を提案し、研究課題を整理したサーベイ論文。
原題: Taxonomy of A Decision Support System for Adaptive Experimental Design in Field Robotics ／ Jason M. Gregory, Sarah Al-Hussaini, Ali-akbar Agha-mohammadi 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
実行不可能な線形時相論理仕様に対する最小違反連続制御の学習
与えられたLTL仕様が実行不可能な場合でも、深層強化学習と経路計画を組み合わせて違反を最小限に抑えつつ目標達成を目指すフレームワークを提案した。
原題: Learning Minimally-Violating Continuous Control for Infeasible Linear Temporal Logic Specifications ／ Mingyu Cai, Makai Mann, Zachary Serlin 他
日本語で読む → - 論文点群処理画像認識
車載LiDAR知覚のための点群深層学習表現の分析
LiDAR点群のニューラルネット表現を分類し、計算効率・メモリ・意味分割性能の関係を分析した。
原題: Analyzing Deep Learning Representations of Point Clouds for Real-Time In-Vehicle LiDAR Perception ／ Marc Uecker, Tobias Fleck, Marcel Pflugfelder 他
日本語で読む → - 論文モデル予測制御math.OC
離散時間高次制御バリア関数を用いたモデル予測制御のための反復凸最適化
任意の相対次数の制御バリア関数に対応するため、非線形ダイナミクスと離散時間高次制御バリア関数を各時刻で線形化し、安全性を保証しつつ高速計算を実現する反復凸最適化フレームワークを提案した。
原題: Iterative Convex Optimization for Model Predictive Control with Discrete-Time High-Order Control Barrier Functions ／ Shuo Liu, Jun Zeng, Koushil Sreenath 他
日本語で読む → - 論文運転者モニタリング画像認識
モダリティと視点の分析によるリアルタイム運転者モニタリングシステム
動画フレーム間の時間的関係を無視することで計算量を削減し、各センサーモダリティの重要度を分析してリアルタイムな運転者活動検出を実現した研究。
原題: Real-Time Driver Monitoring Systems through Modality and View Analysis ／ Yiming Ma, Victor Sanchez, Soodeh Nikan 他
日本語で読む → - 論文音声対話自然言語
DRC2022におけるTeam Flow：音声対話による旅行先推薦タスクのパイプラインシステム
音声対話ロボットコンペDRC2022で、GPT-2ベースのNLU/NLGとルールベースのDST/政策からなるパイプライン対話システムを構築し、その性能限界と原因を分析した。
原題: Team Flow at DRC2022: Pipeline System for Travel Destination Recommendation Task in Spoken Dialogue ／ Ryu Hirai, Atsumoto Ohashi, Ao Guo 他
日本語で読む → - 論文対話ロボットロボティクス
対話ロボット競技会2022 論文集
対話ロボット競技会2022に参加した12チームの対話システムに関する論文と、競技会の概要をまとめた論文を収録した論文集。
原題: Proceedings of the Dialogue Robot Competition 2022 ／ Ryuichiro Higashinaka, Takashi Minato, Hiromitsu Nishizaki 他
日本語で読む → - 論文モデル予測制御ロボティクス
不確かさを考慮したモデル予測制御のための離散時間ダイナミクスの能動学習
ロボットの非線形ダイナミクスを自己教師あり学習で能動的にモデル化し、不確かさを考慮したモデル予測制御と組み合わせることで、未知環境への適応とサンプル効率を両立させた。クアッドロータ実験で古典制御や適応制御を大きく上回る性能を示した。
原題: Active Learning of Discrete-Time Dynamics for Uncertainty-Aware Model Predictive Control ／ Alessandro Saviolo, Jonathan Frey, Abhishek Rathod 他
日本語で読む → - 論文運動計画ロボティクス
NTFields: 物理情報に基づくロボット運動計画のためのニューラル時間場
アイコナール方程式に基づく波動伝播モデルをニューラルネットワークで表現し、複雑な3D環境でのロボットマニピュレータの運動計画を高成功率・低計算時間で実現した。
原題: NTFields: Neural Time Fields for Physics-Informed Robot Motion Planning ／ Ruiqi Ni, Ahmed H. Qureshi
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におけるタスク計画のための行動時間と相乗効果の学習
人間とロボットが同時に行動する際の各行動の平均時間と相互影響（相乗効果係数）を過去の実行データから学習し、タスク計画に活用する手法を提案。シミュレーションで、同じエリアで作業する際の悪い相乗効果を学習し、より良い計画を立案できることを示した。
原題: Learning Action Duration and Synergy in Task Planning for Human-Robot Collaboration ／ Samuele Sandrini, Marco Faroni, Nicola Pedrocchi
日本語で読む → - 論文人間ロボット相互作用ロボティクス
人間とロボットの相互作用に向けたスマートトルク調整可能な回転式電気粘着クラッチの設計とモデリング
軽量・低消費電力の電気粘着材料を用いた回転式クラッチを開発し、人間とロボットの物理的相互作用における安全性を向上させる。
原題: Design and Modeling of a Smart Torque-Adjustable Rotary Electroadhesive Clutch for Application in Human-Robot Interaction ／ Navid Feizi, S. Farokh Atashzar, Mehrdad R. Kermani 他
日本語で読む → - 論文コンプライアンス制御ロボティクス
位置制御ロボットにおけるロボットインタラクションのための位置・速度ベース順動力学コンプライアンス制御(FDCC)の評価
位置制御ロボットにコンプライアンスを付与するFDCCについて、位置制御と速度制御のどちらのインターフェースが適するかをUR10eで比較評価し、速度制御がより滑らかで相互作用力が小さいことを示した。
原題: Evaluation of Position and Velocity Based Forward Dynamics Compliance Control (FDCC) for Robotic Interactions in Position Controlled Robots ／ Mohatashem Reyaz Makhdoomi, Vivek Muralidharan, Juan Sandoval 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
エネルギー制約下のロボットによる未知領域探査のための改良Butterfly Optimization Algorithm
交叉演算子を用いた改良型Butterfly Optimization Algorithm (xBOA)を提案し、単一・複数ロボットのエネルギー制約付き未知領域探査問題を解くフレームワークを構築して、既存手法と比較評価した。
原題: Unknown area exploration for robots with energy constraints using a modified Butterfly Optimization Algorithm ／ Amine Bendahmane, Redouane Tlemsani
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
空間・時間・相互作用：自動運転の軌道データセットにおけるコーナーケースの分類体系
自動運転の軌道予測モデルが苦手とする「コーナーケース」を、原因と必要なデータ源に基づいて分類するタクソノミーを提案し、その処理パイプラインを示した論文。
原題: Space, Time, and Interaction: A Taxonomy of Corner Cases in Trajectory Datasets for Automated Driving ／ Kevin Rösch, Florian Heidecker, Julian Truetsch 他
日本語で読む → - 論文ウェアラブルロボティクスHCI
アクティブ筋感覚ウェアラブルの計算設計
複数の身体動作にオンデマンドで抵抗する静電クラッチ付きウェアラブルの接続構造を、二目的最適化で自動設計する手法を提案し、試作と評価を行った。
原題: Computational Design of Active Kinesthetic Garments ／ Velko Vechev, Ronan Hinchet, Stelian Coros 他
日本語で読む → - 論文点群検出/ロバスト性画像認識
点群検出器の一般的な劣化に対するロバスト性：ベンチマークと強化
LiDAR点群検出器の実世界の劣化（雨・雪・ノイズ等）に対するロバスト性を評価するため、物理シミュレーションに基づく大規模ベンチマークを構築し、8つの最先端検出器の脆弱性を分析した。
原題: Common Corruption Robustness of Point Cloud Detectors: Benchmark and Enhancement ／ Shuangzhi Li, Zhijie Wang, Felix Juefei-Xu 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
動的歩行のための視覚慣性・脚オドメトリ融合
VIOと脚オドメトリをEKFで融合し、遅延を抑えた高頻度な状態推定を実現して、四足ロボットのトロットやジャンプなどの俊敏な歩行を可能にした。
原題: Visual-Inertial and Leg Odometry Fusion for Dynamic Locomotion ／ Victor Dhédin, Haolong Li, Shahram Khorshidi 他
日本語で読む → - 論文制御理論/ニューラルネットワーク検証機械学習
到達可能多面体マーチング（RPM）：深層学習制御システムの厳密解析ツール
ReLUニューラルネットワークで表現された動的システムの制御不変集合と吸引領域を、リアプノフ関数を使わずに厳密に計算するRPMアルゴリズムを提案し、非凸な集合の計算や15倍の高速化を実現した。
原題: Reachable Polyhedral Marching (RPM): An Exact Analysis Tool for Deep-Learned Control Systems ／ Joseph A. Vincent, Mac Schwager
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
動的ギャップ：動的環境における安全なギャップベースナビゲーション
自由空間をギャップとしてモデル化し、その時間変化を追跡することで、未知の動的環境でも衝突回避を保証する局所プランナを提案した論文。
原題: Dynamic Gap: Safe Gap-based Navigation in Dynamic Environments ／ Max Asselmeier, Dhruv Ahuja, Abdel Zaro 他
日本語で読む → - 論文把持ロボティクス
ワンショットニューラルフィールドによる3D物体理解
単一のRGB画像からNeRFベースの潜在表現を構築し、新規視点レンダリングや3D再構成、把持予測を可能にするロボット向け表現を提案。
原題: One-Shot Neural Fields for 3D Object Understanding ／ Valts Blukis, Taeyeop Lee, Jonathan Tremblay 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
NIFT: 物体操作のためのニューラル相互作用場とテンプレート
物体操作のデモから相互作用のテンプレートを抽出し、新しい物体に対してニューラル場上で特徴マッチングを行うことで、模倣学習による操作生成を実現する手法を提案した。
原題: NIFT: Neural Interaction Field and Template for Object Manipulation ／ Zeyu Huang, Juzhan Xu, Sisi Dai 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
TraInterSim: 適応的で計画を考慮したハイブリッド駆動型交通交差点シミュレーション
最適化ベースのデータ駆動手法と速度連続性モデルを組み合わせ、実データにない挙動も生成できる交通交差点シミュレーション手法を提案。
原題: TraInterSim: Adaptive and Planning-Aware Hybrid-Driven Traffic Intersection Simulation ／ Pei Lv, Xinming Pei, Xinyu Ren 他
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