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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

• 論文ナビゲーションロボティクス2022/9/1

  画像ゴールナビゲーションのためのトポロジカル意味グラフメモリ

  RGB-Dカメラの観測からランドマークベースのトポロジカル意味グラフを逐次構築し、未知環境での画像ゴールナビゲーションに活用するフレームワークを提案。成功率とSPLで大幅に改善し、実機でも実証した。

  原題: Topological Semantic Graph Memory for Image-Goal Navigation ／ Nuri Kim, Obin Kwon, Hwiyeon Yoo 他

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• 論文連続制御ロボティクス2022/9/1

  遷移モデルを用いた連続制御方策の学習

  予測誤差からシステムのダイナミクスを学習し、その遷移モデルを活用して目標位置へ到達する連続制御方策を同時に学習するモジュール型ニューラルネットワークを提案した。

  原題: Learning Policies for Continuous Control via Transition Models ／ Justus Huebotter, Serge Thill, Marcel van Gerven 他

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• 論文マニピュレーションロボティクス2022/9/1

  動的な布操作のためのモデル予測制御：パラメータ学習と実験的検証

  布の一部を掴んで他の部分を目標軌道に追従させるため、線形布モデルと強化学習でパラメータを調整したモデル予測制御を構築し、実機で検証した。

  原題: Model Predictive Control for Dynamic Cloth Manipulation: Parameter Learning and Experimental Validation ／ Adrià Luque, David Parent, Adrià Colomé 他

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• 論文歩行ロボティクス2022/9/1

  HyperGuider: 仮想現実による四足歩行ロボットの対話的経路計画フレームワーク

  VR空間で人間が四足ロボットの経路計画を誘導し、複雑な地形でのナビゲーションを支援するシステムを提案。人間とアルゴリズムの協調により計算速度が平均35.58%向上した。

  原題: HyperGuider: Virtual Reality Framework for Interactive Path Planning of Quadruped Robot in Cluttered and Multi-Terrain Environments ／ Ildar Babataev, Aleksey Fedoseev, Nipun Weerakkodi 他

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• 論文マニピュレーションロボティクス2022/9/1

  画像拡張を用いたロボットマニピュレーションのための密な視覚記述子の学習

  固定カメラで撮影したRGB画像のみから、画像拡張で合成した視点と対応点を用いて視点不変な密な視覚記述子を自己教師あり学習する手法を提案し、ビンピッキングに応用した。

  原題: Learning Dense Visual Descriptors using Image Augmentations for Robot Manipulation Tasks ／ Christian Graf, David B. Adrian, Joshua Weil 他

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• 論文航路計画ロボティクス2022/9/1

  極域船舶のための自律航路計画

  氷海域の環境条件を非一様メッシュでモデル化し、船の性能に応じた速度・燃料制約を組み込んで最適航路を生成する手法を提案し、南極ウェッデル海などで検証した。

  原題: Autonomous Passage Planning for a Polar Vessel ／ Jonathan D. Smith, Samuel Hall, George Coombs 他

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• 論文マニピュレーションロボティクス2022/9/1

  センサ入力に基づくオンラインコスト適応型モデル予測制御

  ニューラルネットがセンサ入力から二次計画問題のコスト関数を逐次更新することで、非凸問題をオンラインで解かずに複雑なタスクを実現するMPC手法を提案。

  原題: MPC with Sensor-Based Online Cost Adaptation ／ Avadesh Meduri, Huaijiang Zhu, Armand Jordana 他

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• 論文農業ロボット/作物列検出画像認識2022/9/1

  農業ロボットの圃場内ナビゲーションのための深層学習に基づく作物列検出

  安価なカメラを用いて、深層学習で作物列をセグメンテーションし、新しい中心作物列選択アルゴリズムで検出する手法を提案。11種類の圃場変動を含むテンサイ画像データセットで評価し、ロバストな検出とビジュアルサーボによるナビゲーションを実現した。

  原題: Deep learning-based Crop Row Detection for Infield Navigation of Agri-Robots ／ Rajitha de Silva, Grzegorz Cielniak, Gang Wang 他

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• 論文群制御ロボティクス2022/9/1

  同期マルチロボットシステムによる地形パトロールのための確率的戦略

  複数の飛行ロボットが協力して地形をパトロールする際の効率を高めるため、ランダムな巡回戦略を提案し、待機時間・孤立時間・放送時間の理論解析とシミュレーションで従来の決定論的手法より優れることを示した。

  原題: Stochastic strategies for patrolling a terrain with a synchronized multi-robot system ／ Luis E. Caraballo, José M. Díaz-Báñez, Ruy Fabila-Monroy 他

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• 論文VLAロボティクス2022/9/1

  実世界計画のためのオープン語彙でクエリ可能なシーン表現

  視覚言語モデルとLLMを組み合わせ、自然言語で問い合わせ可能なシーン表現を構築し、ロボットが周囲の物体を認識・照会しながら計画を立てられるようにした。

  原題: Open-vocabulary Queryable Scene Representations for Real World Planning ／ Boyuan Chen, Fei Xia, Brian Ichter 他

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• 論文因果推論/失敗予測ロボティクス2022/9/1

  ロボットタスクの失敗を説明・予測・防止する因果的アプローチ

  因果ベイズネットワークを学習してロボットタスクの失敗原因を推定し、失敗を予測して修正行動を選ぶことで失敗を未然に防ぐ手法を提案し、積み木タスクで97%のエラー削減を達成した。

  原題: A Causal-based Approach to Explain, Predict and Prevent Failures in Robotic Tasks ／ Maximilian Diehl, Karinne Ramirez-Amaro

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• 論文オフライン強化学習ロボティクス2022/9/1

  タスク非依存オフライン強化学習のための潜在プラン

  模倣学習で低レベル潜在スキルを、オフライン強化学習で高レベルスキル連鎖方策を学ぶ階層的手法を提案し、実世界25種の操作タスクで既存手法を上回った。

  原題: Latent Plans for Task-Agnostic Offline Reinforcement Learning ／ Erick Rosete-Beas, Oier Mees, Gabriel Kalweit 他

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• 論文深度推定画像認識2022/9/1

  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

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• 論文人間ロボットインタラクションロボティクス2022/9/1

  シミュレーションによる人間とロボットのインタラクションの探求

  VR/ARヘッドセットを用いた仮想環境でロボットをシミュレートし、人間とロボットのインタラクションを評価する手法を探り、初期の知見と今後の方向性を示した。

  原題: Exploring Human-robot Interaction by Simulating Robots ／ Khaled Kassem, Florian Michahelles

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• 論文強化学習/着陸ロボティクス2022/9/1

  UAVの視覚ベース着艦のためのロバスト強化学習アルゴリズム

  単眼カメラのみを用いてVTOL UAVの自律着艦を実現するため、水平基準バーを追跡する視覚アルゴリズムと強化学習制御を開発し、風などの外乱下でもPID制御より優れた性能を示した。

  原題: Robust Reinforcement Learning Algorithm for Vision-based Ship Landing of UAVs ／ Vishnu Saj, Bochan Lee, Dileep Kalathil 他

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• 論文安全強化学習AI2022/9/1

  対照的リスク予測による安全な強化学習

  状態行動ペアが危険状態に至る確率を予測する対照的統計分類器を学習し、リスク回避的な軌道収集と報酬整形によって安全な強化学習方策を実現する手法を提案した。

  原題: Safe Reinforcement Learning with Contrastive Risk Prediction ／ Hanping Zhang, Yuhong Guo

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• 論文マニピュレーションロボティクス2022/9/1

  時相論理制約下でのロボットマニピュレーション技能の最適化

  模倣学習で獲得した技能に対し、Signal Temporal Logicでタスク仕様を記述し、ブラックボックス最適化で軌道を適応させる手法を提案。実機産業タスクで有効性を示した。

  原題: Optimizing Demonstrated Robot Manipulation Skills for Temporal Logic Constraints ／ Akshay Dhonthi, Philipp Schillinger, Leonel Rozo 他

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• 論文人ロボットインタラクションロボティクス2022/9/1

  タスク非依存な適応制御による安全な人-ロボット間ハンドオーバー

  照明条件や人間の行動、ロボットプラットフォームの違いに適応できるタスク非依存の制御器を提案し、FANUCとKinovaでのハンドオーバー実験で一貫した性能を示した。

  原題: Task-Agnostic Adaptation for Safe Human-Robot Handover ／ Ruixuan Liu, Rui Chen, Changliu Liu

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• 論文群制御ロボティクス2022/9/1

  合意形成に基づく高速・省エネなマルチロボットタスク割り当て

  同期送信型の無線通信を初めてマルチロボットタスク割り当てに応用し、情報交換を最小化して合意形成に至る分散アルゴリズムを提案、シミュレーションで低遅延・省エネ性を示した。

  原題: Consensus-based Fast and Energy-Efficient Multi-Robot Task Allocation ／ Prabhat Mahato, Sudipta Saha, Chayan Sarkar 他

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• 論文UAV着陸ロボティクス2022/9/1

  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

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• 論文自己位置推定ロボティクス2022/9/1

  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

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• 論文ナビゲーションロボティクス2022/9/1

  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

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• 論文安全性解析ロボティクス2022/9/1

  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

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• 論文SLAM画像認識2022/9/1

  LMBAO: LiDAR SLAMにおけるバンドル調整オドメトリのためのランドマークマップ

  LiDAR SLAMのオドメトリにおいて、ランドマークマップを導入したバンドル調整ベースの手法を提案し、累積誤差を抑えつつリアルタイム性能を実現した。

  原題: LMBAO: A Landmark Map for Bundle Adjustment Odometry in LiDAR SLAM ／ Letian Zhang, Jinping Wang, Lu Jie 他

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• 論文マニピュレーションロボティクス2022/9/1

  深層モデル予測可変インピーダンス制御

  ロボットマニピュレータの可変インピーダンス制御にモデル予測制御を組み合わせ、深層学習で獲得したインピーダンスモデルを用いてタスクごとの再学習なしに適応的なコンプライアンスを実現する手法を提案。

  原題: Deep Model Predictive Variable Impedance Control ／ Akhil S Anand, Fares J. Abu-Dakka, Jan Tommy Gravdahl

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• 論文HRIHCI2022/9/1

  手と腕のジェスチャに基づくヒューマンロボットインタラクション：レビュー

  人間の手や腕のジェスチャをロボットが認識し反応する研究を、刺激・生体・反応の枠組みで体系的にレビューし、課題と今後の方向性をまとめた。

  原題: Hand and Arm Gesture-based Human-Robot Interaction: A Review ／ Xihao Wang, Hao Shen, Hui Yu 他

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• 論文群制御ロボティクス2022/9/1

  ナビゲーション速度場を用いた複数ロボットによる群衆避難誘導

  少数のロボットで大規模な群衆を安全地点へ誘導するため、人間とロボットの相互作用を平均場モデルで表現し、密度フィードバック制御で群衆密度を目標へ導く手法を提案した。

  原題: Multi-Robot-Assisted Human Crowd Evacuation using Navigation Velocity Fields ／ Tongjia Zheng, Zhenyuan Yuan, Mollik Nayyar 他

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• 論文制御/モデル縮約ロボティクス2022/9/1

  データ駆動型スペクトル部分多様体縮約による高次元ロボットの非線形最適制御

  データから低次元のアトラクタ上の力学を抽出するスペクトル部分多様体縮約（SSMR）を提案し、高次元ロボットの非線形最適制御において、訓練データと大きく異なる軌道追従でも既存手法より優れることを示した。

  原題: Data-Driven Spectral Submanifold Reduction for Nonlinear Optimal Control of High-Dimensional Robots ／ John Irvin Alora, Mattia Cenedese, Edward Schmerling 他

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• 論文飛行制御/自動着陸ロボティクス2022/9/1

  乱気流下でのエンジン故障時自動着陸のための多段階適応制御

  エンジン停止時に乱気流の中でも安全に着陸できるよう、着陸地点の評価・経路生成・追従を組み合わせた多段階適応制御フレームワークを提案し、高忠実度シミュレーションで有効性を示した。

  原題: Multi-level Adaptation for Automatic Landing with Engine Failure under Turbulent Weather ／ Haotian Gu, Hamidreza Jafarnejadsani

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• 論文ビジュアルサーボロボティクス2022/9/1

  3D等変性を利用した自己教師あり広基線ビジュアルサーボ

  3D正解データなしで、3D等変性と測地線保存則を活用した自己教師あり学習により、初期と目標の視点が大きく離れた広基線画像でも物体へのビジュアルサーボを可能にする手法を提案。

  原題: Self-supervised Wide Baseline Visual Servoing via 3D Equivariance ／ Jinwook Huh, Jungseok Hong, Suveer Garg 他

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