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: 2022/10/1 ／ 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 →- 論文キャリブレーションロボティクス
高精度な軌道再構成のための外部キャリブレーション
複数のロボティックトータルステーションを手動の基準点収集や同期測定なしで外部キャリブレーションする手法を提案し、30km以上の軌道で従来法より25%精度を向上させた。
原題: Extrinsic calibration for highly accurate trajectories reconstruction ／ Maxime Vaidis, William Dubois, Alexandre Guénette 他
日本語で読む → - 論文VLA画像認識
反復型視覚言語ナビゲーション
同じ環境で長期にわたり記憶を保持しながら言語指示に従って移動するエージェントを評価するIVLNパラダイムとIR2Rベンチマークを提案し、地図構築型エージェントが環境の持続性を活用できることを示した。
原題: Iterative Vision-and-Language Navigation ／ Jacob Krantz, Shurjo Banerjee, Wang Zhu 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 → - 論文マニピュレーションロボティクス
リーマン多様体上での深層ロボットスキル学習
リーマン多様体上で複雑かつ安定なロボットスキルを学習するための深層生成モデルRiemannianFlowを提案し、ペグ挿入タスクで有効性を示した。
原題: Learning Deep Robotic Skills on Riemannian manifolds ／ Weitao Wang, Matteo Saveriano, Fares J. Abu-Dakka
日本語で読む → - 論文水中ロボット測位ロボティクス
MEMSマイクを用いた低コスト・低消費電力の生体模倣水中ロボットの音響測位と通信
4つのスピーカーから同時に送られる音響信号の到達時間差をMEMSマイクで推定し、小型生体模倣水中ロボットの機上測位と一方向通信を低コストで実現する手法を提案した。
原題: Acoustic Localization and Communication Using a MEMS Microphone for Low-cost and Low-power Bio-inspired Underwater Robots ／ Akshay Hinduja, Yunsik Ohm, Jiahe Liao 他
日本語で読む → - 論文解釈性機械学習
もつれ解き木表現によるニューラルポリシーの解釈
決定木を用いてロボット学習ポリシーの潜在表現をもつれ解きし、その解釈性を集中度・相互情報量・モジュール性の観点から定量評価する手法を提案した。
原題: Interpreting Neural Policies with Disentangled Tree Representations ／ Tsun-Hsuan Wang, Wei Xiao, Tim Seyde 他
日本語で読む → - 論文制御合成制御
確率だけでは不十分：認識的不確かさを持つ確率力学モデルの形式的制御器合成
パラメータが不確かな連続状態の確率モデルに対し、サンプリングとロバスト解析で不確かさを区間マルコフ決定過程に落とし込み、安全性を保証するフィードバック制御器を合成する手法を提案した。
原題: Probabilities Are Not Enough: Formal Controller Synthesis for Stochastic Dynamical Models with Epistemic Uncertainty ／ Thom Badings, Licio Romao, Alessandro Abate 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
袋詰めこそがすべて：異種物体のための汎化可能な袋詰め戦略の学習
剛体と変形物体を混在させて袋に詰める「異種袋詰め」タスクに対し、並べ替え方策と持ち上げ方策を学習し、実機の3本腕ロボットで70%の成功率を達成した研究。
原題: Bag All You Need: Learning a Generalizable Bagging Strategy for Heterogeneous Objects ／ Arpit Bahety, Shreeya Jain, Huy Ha 他
日本語で読む → - 論文目標条件付き強化学習機械学習
事前学習済みスキルによる目標探索拡張：疎報酬・長期ホライズン目標条件付き強化学習
疎報酬の長期タスクを解くため、類似環境で頻出する目標遷移パターンからスキルを事前学習し、そのスキルを目標探索に活用することで探索効率を高める手法を提案した論文。
原題: Goal Exploration Augmentation via Pre-trained Skills for Sparse-Reward Long-Horizon Goal-Conditioned Reinforcement Learning ／ Lisheng Wu, Ke Chen
日本語で読む → - 論文制御/MPCロボティクス
おそらくほぼ正しい非線形モデル予測制御（PAC-NMPC）
サンプル複雑度の理論限界を利用し、システム動力学や不確かさの分布に仮定を置かずに統計的な安全性保証付きでリアルタイムに非線形モデル予測制御を行う手法を提案し、ラリーカーと固定翼UAVで実証した。
原題: Probably Approximately Correct Nonlinear Model Predictive Control (PAC-NMPC) ／ Adam Polevoy, Marin Kobilarov, Joseph Moore
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
接触の多い狭公差タスクのための学習ベース推定・制御フレームワーク
ベイズ粒子フィルタと混合密度ネットワークによる推定器と、自己教師あり学習と強化学習を組み合わせた制御器を統合し、ボルト締めタスクで実機転移を実現した。
原題: A Learning-Based Estimation and Control Framework for Contact-Intensive Tight-Tolerance Tasks ／ Bukun Son, Hyelim Choi, Jaemin Yoon 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
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
隣接行列の概念を用いた空間マニピュレータの列挙
隣接行列の概念を空間マニピュレータに適用し、4種類の関節（回転、直動、円筒、球）を持つ1〜4自由度のマニピュレータを体系的に列挙した研究。
原題: Enumeration of spatial manipulators by using the concept of Adjacency Matrix ／ Akkarapakam Suneesh Jacob, Bhaskar Dasgupta, Rituparna Datta
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 → - 論文マニピュレーションロボティクス
摩擦を考慮したロバストな複数物体把持の効率的計画学習
平面上に散らばった複数の物体を、摩擦を利用した複数同時把持で効率的に運ぶためのニューラルネットワークを実例から学習し、成功率と時間あたりの把持回数を大幅に改善した。
原題: Learning to Efficiently Plan Robust Frictional Multi-Object Grasps ／ Wisdom C. Agboh, Satvik Sharma, Kishore Srinivas 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
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 → - 論文動作計画制御
バーンスタイン多項式を用いたオンライン動作計画による自律移動体の目標位置推定精度向上
バーンスタイン多項式で目標の軌道確率分布を近似し、推定性能基準を導出して動作計画に組み込むことで、自律移動体による目標位置推定を高速かつ高精度にする手法を提案した。
原題: On-line Motion Planning Using Bernstein Polynomials for Enhanced Target Localization in Autonomous Vehicles ／ Camilla Tabasso, Venanzio Cichella
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
任意構成のマルチカメラに対応する汎用ビジュアルSLAMフレームワークの設計と評価
任意の台数・配置のカメラを単一撮像デバイスとして扱う汎用スパースビジュアルSLAMを提案し、カメラ間の特徴マッチングで計算量を抑えつつ、実環境データセットで精度・頑健性・実行時間を評価した。
原題: Design and Evaluation of a Generic Visual SLAM Framework for Multi-Camera Systems ／ Pushyami Kaveti, Shankara Narayanan Vaidyanathan, Arvind Thamilchelvan 他
日本語で読む → - 論文被覆制御ロボティクス
エネルギー制約下での移動ロボットによる被覆のための深層再帰Q学習
複数の充電ステーションがある環境で、エネルギー制約のあるロボットが被覆を最大化しつつ充電のために停止する方策を、RNNを用いた深層Q学習で獲得する手法を提案した。
原題: Deep Recurrent Q-learning for Energy-constrained Coverage with a Mobile Robot ／ Aaron Zellner, Ayan Dutta, Iliya Kulbaka 他
日本語で読む → - 論文マルチエージェント/ゲーム理論cs.GT
MPOGames: 効率的なマルチモーダル部分観測動的ゲーム
マルチエージェントの動的ゲームをPOMDPとして再定式化し、複数の局所ナッシュ均衡間の相互作用を捉えるMaxEnt動的ゲームの効率的解法を提案。実車実験でリアルタイム性を実証。
原題: MPOGames: Efficient Multimodal Partially Observable Dynamic Games ／ Oswin So, Paul Drews, Thomas Balch 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sim2real画像認識
SeaDroneSim: 水上物体検出のための航空画像シミュレーション
海上の捜索救助を支援するため、任意の物体のセグメンテーションマスク付きのフォトリアルな航空画像データセットを生成できるシミュレータを提案し、合成データのみで実画像上のBlueROV検出において71 mAPを達成した。
原題: SeaDroneSim: Simulation of Aerial Images for Detection of Objects Above Water ／ Xiaomin Lin, Cheng Liu, Allen Pattillo 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sim2realロボティクス
NeRF2Real：ニューラル放射輝度場を用いた視覚誘導二足歩行運動スキルのSim2Real転移
スマホで撮影した短い動画からNeRFでシーンの形状と新規視点画像を学習し、物理シミュレータ上で視覚ベースの二足歩行ロボットの全身ナビゲーションとボール押し方策を学習して実機に転移した。
原題: NeRF2Real: Sim2real Transfer of Vision-guided Bipedal Motion Skills using Neural Radiance Fields ／ Arunkumar Byravan, Jan Humplik, Leonard Hasenclever 他
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
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 → - 論文マニピュレーションロボティクス
SLOT-V: 操作における読みやすいロボット動作計画のための観察者モデルの教師あり学習
ロボットの動作軌跡から人間の選好（観察者モデル）を教師あり学習で獲得し、より読みやすい動作計画を可能にするフレームワークSLOT-Vを提案。
原題: SLOT-V: Supervised Learning of Observer Models for Legible Robot Motion Planning in Manipulation ／ Sebastian Wallkotter, Mohamed Chetouani, Ginevra Castellano
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
物理知識蒸留による未知外乱下の重力ダイナミクス深層学習：初期実現可能性検討
既存の解析モデルを教師として知識蒸留でフィードフォワード深層ニューラルネットを学習し、未知外乱のある高自由度マスタマニピュレータの重力補償を高データ効率で実現する手法を提案した。
原題: Learning Deep Nets for Gravitational Dynamics with Unknown Disturbance through Physical Knowledge Distillation: Initial Feasibility Study ／ Hongbin Lin, Qian Gao, Xiangyu Chu 他
日本語で読む → - 論文行動認識ロボティクス
自律型ソーシャルロボットのための手洗い行動検出システム
子供の手洗いを監視・指導するソーシャルロボット向けに、注意機構付きCNNで手洗い動作を認識するシステムを開発し、未知環境でも90%の精度を達成した。
原題: Handwashing Action Detection System for an Autonomous Social Robot ／ Sreejith Sasidharan, Pranav Prabha, Devasena Pasupuleti 他
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