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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: 2022/9/1 ／ 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 →- 論文深度推定画像認識
TODE-Trans: Transformerによる透明物体の深度推定
単一のRGB-D入力からTransformerを用いて透明物体の深度を推定する手法を提案し、特徴融合モジュールで細部を補強して従来手法を大きく上回る精度を達成した。
原題: TODE-Trans: Transparent Object Depth Estimation with Transformer ／ Kang Chen, Shaochen Wang, Beihao Xia 他
日本語で読む → - 論文モジュラーロボティクスロボティクス
Timor Python: 産業用モジュラーロボティクスのためのツールボックス
産業用モジュラーロボットのモデル生成とタスクベースの構成最適化を行うPythonツールボックスを開発し、URDF出力により既存のシミュレーションツールと統合可能にした。
原題: Timor Python: A Toolbox for Industrial Modular Robotics ／ Jonathan Külz, Matthias Mayer, Matthias Althoff
日本語で読む → - 論文変分推論機械学習
ガウス混合モデルによる自然勾配変分推論の統一的理解
ガウス混合モデルを用いた変分推論の代表的手法VIPSとiBayes-GMMが本質的に同じ更新式を持つことを示し、設計選択の違いが性能に与える影響を分析した。
原題: A Unified Perspective on Natural Gradient Variational Inference with Gaussian Mixture Models ／ Oleg Arenz, Philipp Dahlinger, Zihan Ye 他
日本語で読む → - 論文安全性解析ロボティクス
パラメータ条件付き到達可能集合による安全性保証のオンライン更新
システムや環境の変化をパラメータとして扱い、高次元到達可能性解析でオフライン計算した到達可能集合群からオンラインで安全性関数を取得し、リアルタイムに安全保証を更新する手法を提案。
原題: Parameter-Conditioned Reachable Sets for Updating Safety Assurances Online ／ Javier Borquez, Kensuke Nakamura, Somil Bansal
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
低次元センシングに基づく移動ロボットナビゲーションのための深層強化学習の決定論的・確率的解析
移動ロボットのマップレスナビゲーションにおいて、決定論的DDPGと確率的SACを比較し、ニューラルネットワーク構造が学習に与える影響を6つのアーキテクチャで評価した。
原題: Deterministic and Stochastic Analysis of Deep Reinforcement Learning for Low Dimensional Sensing-based Navigation of Mobile Robots ／ Ricardo B. Grando, Junior C. de Jesus, Victor A. Kich 他
日本語で読む → - 論文自己位置推定ロボティクス
タグ設置誤差の確率モデリングによるロバストなオンマニフォールドタグベース視覚慣性測位
AprilTagの手動設置に伴う位置・姿勢誤差を確率モデル化し、多様体上での視覚慣性測位をロバスト化する手法を提案した。
原題: Stochastic Modeling of Tag Installation Error for Robust On-Manifold Tag-Based Visual-Inertial Localization ／ Navid Kayhani, Brenda McCabe, Angela P. Schoellig
日本語で読む → - 論文UAV着陸ロボティクス
動的環境におけるUAVの安全着陸のためのリアルタイムヒューリスティックフレームワーク
画像処理で安全な着陸候補地を検出し、動的障害物の到達時間とUAVのETAを考慮してリアルタイムに回避しながら着陸する手法を提案。
原題: Real-Time Heuristic Framework for Safe Landing of UAVs in Dynamic Scenarios ／ Jaskirat Singh, Neel Adwani, Harikumar Kandath 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
二重モダリティ触覚フィードバックが仮想EMG制御グリッパによる巧みなタスク実行を改善する
EMG制御の把持タスクにおいて、振動（滑り）と圧迫（把持力）の二重触覚フィードバックが単一フィードバックより優れ、物体の破損や落下を防ぎ、直感的操作を可能にすることを示した研究。
原題: Dual-Modality Haptic Feedback Improves Dexterous Task Execution with Virtual EMG-Controlled Gripper ／ Kezi Li, Jeremy D. Brown
日本語で読む → - 論文教示学習ロボティクス
TEAM: ユーザ実演から協働ロボットの動作を教示するパラメータフリーアルゴリズム
確率的動作プリミティブに基づき、Jensen-Shannonダイバージェンスとベイズ最適化でパラメータを自動決定する、手動調整不要の教示学習法を提案し、エレベータ保守や工場作業の実証実験で精度と使いやすさを示した。
原題: TEAM: a parameter-free algorithm to teach collaborative robots motions from user demonstrations ／ Lorenzo Panchetti, Jianhao Zheng, Mohamed Bouri 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
CAMEL: オフロード走行のためのコストマップ学習を簡単に
深層学習を用いてセンシングデータからコストマップを学習し、オフロード環境でのロバストな経路計画を実現するフレームワークCAMELを提案。
原題: CAMEL: Learning Cost-maps Made Easy for Off-road Driving ／ Kasi Vishwanath, P. B. Sujit, Srikanth Saripalli
日本語で読む → - 論文強化学習ロバスト性機械学習
辞書式目的による強化学習の有界ロバスト性
観測ノイズに対する方策のロバスト性を確率的線形作用素で解析し、任意の方策勾配法に適用できる辞書式最適化によるロバスト性誘導手法を提案した。
原題: Bounded Robustness in Reinforcement Learning via Lexicographic Objectives ／ Daniel Jarne Ornia, Licio Romao, Lewis Hammond 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
強化学習による超音波スウォームボットのプログラム可能な制御
強化学習を用いてマイクロバブルの集団を超音波で自律的にナビゲートし、マイクロ流体環境での軌道制御を初めて実現した。
原題: Programmable Control of Ultrasound Swarmbots through Reinforcement Learning ／ Matthijs Schrage, Mahmoud Medany, Daniel Ahmed
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
ScaTE: 非構造環境における自己教師あり走行可能性推定のためのスケーラブルなフレームワーク
車両と地形の相互作用から自己教師ありで走行可能性を学習し、PU学習で走行不能領域を検出するスケーラブルな枠組みを提案。様々な車両の走行特性に応じたナビゲーションを実現。
原題: ScaTE: A Scalable Framework for Self-Supervised Traversability Estimation in Unstructured Environments ／ Junwon Seo, Taekyung Kim, Kiho Kwak 他
日本語で読む → - 論文宇宙機シミュレーションロボティクス
6自由度宇宙機ダイナミクスシミュレータ：並進・姿勢制御の試験用
マニピュレータで把持した剛体ペイロードを制御し、異なる慣性特性を持つ自由浮遊剛体と同じ運動を再現することで、1G環境下で宇宙機の無重力挙動を模擬する手法を提案。
原題: Six-DOF Spacecraft Dynamics Simulator For Testing Translation and Attitude Control ／ Farhad Aghili
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
非ホロノミック多ロボット系の位置・姿勢同時計画：動的ベクトル場アプローチ
非ホロノミック移動ロボットを剛体としてモデル化し、動的ベクトル場を用いて目標位置への到達と目標姿勢への収束を同時に実現する計画法を提案。障害物回避とロボット間衝突回避も扱う。
原題: Simultaneous Position and Orientation Planning of Nonholonomic Multi-Robot Systems: A Dynamic Vector Field Approach ／ Xiaodong He, Zhongkui Li
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
ドッキングしたModboatの任意構成に対する集団制御
低コストなモジュール型水上ロボットModboatが、任意の連結構成で単一の操縦可能なビークルとして泳ぎ、偶発的な分離を防ぐ集中制御戦略を開発した。
原題: Collective Control for Arbitrary Configurations of Docked Modboats ／ Gedaliah Knizhnik, Mark Yim
日本語で読む → - 論文自己位置推定ロボティクス
安全かつ滑らか：連続時間レンジオンリー自己位置推定の最適性証明
距離のみの計測から移動ロボットの位置を推定する問題に対し、運動事前分布を組み込んだ連続時間定式化と、局所解の最適性を低コストで保証する証明書を提案した。
原題: Safe and Smooth: Certified Continuous-Time Range-Only Localization ／ Frederike Dümbgen, Connor Holmes, Timothy D. Barfoot
日本語で読む → - 論文キャリブレーションロボティクス
オンライン多カメラIMUキャリブレーション
多カメラとIMUの外部パラメータと時間ずれをオンラインで推定するカルマンフィルタベースの手法を提案し、非重複視野のカメラでも有効性を検証した。
原題: Online Multi Camera-IMU Calibration ／ Jacob Hartzer, Srikanth Saripalli
日本語で読む → - 論文手姿勢推定画像認識
一人称RGB動画からの3D手姿勢推定と行動認識のための階層的時間Transformer
一人称視点のRGB動画から、短期的な時間情報で手の3D姿勢を推定し、長期的な時間情報で行動を認識する2段構成のTransformerフレームワークを提案した論文。
原題: Hierarchical Temporal Transformer for 3D Hand Pose Estimation and Action Recognition from Egocentric RGB Videos ／ Yilin Wen, Hao Pan, Lei Yang 他
日本語で読む → - 論文sim2real機械学習
共模倣：模倣による設計と行動の学習
報酬関数を使わずに、実演者の状態分布に合わせることでロボットの身体形状と行動方策を同時に獲得する共模倣手法を提案し、人間の歩行・ジョギング・キック動作をシミュレーション上のヒューマノイドに転移できることを示した。
原題: Co-Imitation: Learning Design and Behaviour by Imitation ／ Chang Rajani, Karol Arndt, David Blanco-Mulero 他
日本語で読む → - 論文交通流シミュレーションcs.GR
粗密最適化による時空間キーフレーム制御の交通流シミュレーション
時空間キーフレームを用いて車両の動きを制御し、粗い探索と詳細な最適化を組み合わせて自然な交通軌道を生成する手法を提案する。
原題: Spatio-temporal Keyframe Control of Traffic Simulation using Coarse-to-Fine Optimization ／ Yi Han, He Wang, Xiaogang Jin
日本語で読む → - 論文行動認識ロボティクス
ワンショット・オープンセット骨格ベース行動認識
骨格系列データに対し、未知の行動を棄却しつつ1例だけで新しい行動クラスを追加できるワンショット学習モデルを提案した。
原題: One-Shot Open-Set Skeleton-Based Action Recognition ／ Stefano Berti, Andrea Rosasco, Michele Colledanchise 他
日本語で読む → - 論文自動運転シナリオ生成AI
ECSAS: 自動運転における行動系列からのクリティカルシナリオ探索
自動運転の論理シナリオにおいて、行動系列を記述する言語BTScenarioを提案し、強化学習でクリティカルな行動パラメータの組み合わせを効率的に探索するフレームワークECSASを開発した。
原題: ECSAS: Exploring Critical Scenarios from Action Sequence in Autonomous Driving ／ Shuting Kang, Heng Guo, Lijun Zhang 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
不完全なセンサを持つ群ロボットによる最小限の集合知覚
故障やノイズのあるセンサを搭載した群ロボットが、環境特徴の頻度を集団で推定するための最適確率的枠組みを導出し、その速度と精度を検証した。
原題: Minimalistic Collective Perception with Imperfect Sensors ／ Khai Yi Chin, Yara Khaluf, Carlo Pinciroli
日本語で読む → - 論文交通監視/センサフュージョンロボティクス
磁気センサによる車両軌跡追跡：二車線道路でのケーススタディ
低コスト磁気センサを路側に複数設置し、グラフベースのデータ関連付けアルゴリズムで車両の連続的な軌跡（位置・時刻・速度）を推定する交通監視システムを提案し、シミュレーションと実道路で検証した。
原題: Vehicle Trajectory Tracking Through Magnetic Sensors: A Case Study of Two-lane Road ／ Xiaojiang Ren, Yan Wang, Yingfan Geng
日本語で読む → - 論文運動プリミティブロボティクス
ソフト零空間射影を用いたノンパラメトリックスキル表現による高速汎化
零空間射影を組み込んだノンパラメトリックな運動プリミティブを提案し、行列逆演算を避けてO(n^2)で高速に動作を生成、高次元入力へのオンザフライ適応を可能にした。
原題: A Non-parametric Skill Representation with Soft Null Space Projectors for Fast Generalization ／ João Silvério, Yanlong Huang
日本語で読む → - 論文姿勢推定画像認識
CPnP: バイアス除去によるPerspective-n-Point問題のための一貫性のある姿勢推定器
多数の特徴点が得られる画像に対して、バイアスを除去することで一貫性のあるPnP解法を提案し、閉形式最小二乗解とガウス・ニュートン法による改良を組み合わせた。
原題: CPnP: Consistent Pose Estimator for Perspective-n-Point Problem with Bias Elimination ／ Guangyang Zeng, Shiyu Chen, Biqiang Mu 他
日本語で読む → - 論文自律システムロボティクス
自律機械のプログラミング
自律機械を実現するためのプログラミング理論と実践について、高レベル概念から低レベルコード生成までを論じた論文。
原題: Programming Autonomous Machines ／ Shaoshan Liu, Xiaoming Li, Tongsheng Geng 他
日本語で読む → - 論文3D視覚グラウンディング画像認識
EDA: 3D視覚グラウンディングのための明示的テキスト分離と密なアラインメント
文を属性ごとに明示的に分離し、細粒度の言語特徴と点群オブジェクトを密に対応付ける3D視覚グラウンディング手法を提案。物体名なしで対象を特定する新タスクも導入し、複数データセットで最高性能を達成した。
原題: EDA: Explicit Text-Decoupling and Dense Alignment for 3D Visual Grounding ／ Yanmin Wu, Xinhua Cheng, Renrui Zhang 他
日本語で読む → - 論文農業ロボティクス画像認識
多様な圃場条件における視覚ベースの作物列ナビゲーション
テンサイとトウモロコシの11種類の圃場変動を含む作物列検出データセットを構築し、RGB画像のみから作物列を検出してロボットを誘導する手法を提案した。
原題: Vision based Crop Row Navigation under Varying Field Conditions in Arable Fields ／ Rajitha de Silva, Grzegorz Cielniak, Junfeng Gao
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