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: 2022/9/1 ／ 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 →- 論文力制御ロボティクス
バリア関数による安全を考慮した力フィードバック制御
制御バリア関数（CBF）を用いて、許容される最大の力とトルクの仕様から直接コンプライアントな力フィードバック制御器を導出する手法を提案し、人間との協調作業で有効性を示した。
原題: Barrier functions enable safety-conscious force-feedback control ／ Charles Dawson, Austin Garrett, Falk Pollok 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
ロボットアームのための安全で効率的な複数物体把持検出手法
深層学習とエッジ・クラウド連携により、ロボットアームの任意把持計画を実現しつつ、GANベースのエンコーダ・デコーダで画像を圧縮しながら暗号化し、把持効率と情報セキュリティを両立させた。
原題: A Secure and Efficient Multi-Object Grasping Detection Approach for Robotic Arms ／ Hui Wang, Jieren Cheng, Yichen Xu 他
日本語で読む → - 論文Visual-SLAMロボティクス
Visual-SLAMのレビュー：幾何モデリングから学習ベースの意味的シーン理解への進展
Visual-SLAMの研究を、従来の幾何モデルベース手法から深層学習を用いた意味的理解まで体系的にレビューし、課題と今後の展望をまとめたサーベイ論文。
原題: A Review on Visual-SLAM: Advancements from Geometric Modelling to Learning-based Semantic Scene Understanding ／ Tin Lai
日本語で読む → - 論文情報経路計画AI
マルチモーダルセンシングを用いた適応的情報経路計画のための逐次ベイズ最適化
複数のセンサを持つエージェントが、限られた資源の中で未知環境を探索し情報を集める問題を、逐次ベイズ最適化とオンライン計画で解き、従来手法より平均報酬を2倍以上に改善した研究。
原題: Sequential Bayesian Optimization for Adaptive Informative Path Planning with Multimodal Sensing ／ Joshua Ott, Edward Balaban, Mykel J. Kochenderfer
日本語で読む → - 論文視覚ベース制御画像認識
マルチビュー姿勢推定による視覚ベースの周辺防衛
防衛者が侵入者の状態を視覚から推定する必要がある周辺防衛ゲームを、フォトリアリスティックなシミュレータと実世界で研究し、ドメインランダム化を用いた深層学習による侵入者姿勢検出とマルチビュー統合で状態推定誤差を低減し、防衛戦略を適応させる手法を提案した。
原題: Vision-based Perimeter Defense via Multiview Pose Estimation ／ Elijah S. Lee, Giuseppe Loianno, Dinesh Jayaraman 他
日本語で読む → - 論文自己モデリングロボティクス
自己モデリングの起源について
ロボットが自身の動力学を予測する自己モデルを学習する利点を、自由度の数と比較し、自由度が高いほど自己モデリングの付加価値が大きいことを示した研究。
原題: On the Origins of Self-Modeling ／ Robert Kwiatkowski, Yuhang Hu, Boyuan Chen 他
日本語で読む → - 論文教育・自律走行ロボティクス
自律システムを実践的に教える：ロボティクス教育におけるモジュール式小型ハードウェアの活用
小型自律走行車F1TENTHを教材として、講義と競技を通じて自動運転アルゴリズムを実践的に学ぶ教育モジュールを開発し、複数大学での授業実践と学生評価からその有効性を示した論文。
原題: Teaching Autonomous Systems Hands-On: Leveraging Modular Small-Scale Hardware in the Robotics Classroom ／ Johannes Betz, Hongrui Zheng, Zirui Zang 他
日本語で読む → - 論文データセット画像認識
MassMIND: マサチューセッツ海事赤外線データセット
沿岸海域で撮影した2,900枚以上のLWIR画像に7カテゴリのインスタンスセグメンテーションラベルを付与したデータセットを構築し、3つの深層学習モデルで評価した。
原題: MassMIND: Massachusetts Maritime INfrared Dataset ／ Shailesh Nirgudkar, Michael DeFilippo, Michael Sacarny 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
学習とモデルベースを融合した把持内操作の計画と制御
多指ロボットハンドで物体を持ち替えながら操作するため、把持列を学習で計画し、軌道追従と接触力制御をモデルベースで行う階層フレームワークを提案した。
原題: Hybrid Learning- and Model-Based Planning and Control of In-Hand Manipulation ／ Rana Soltani Zarrin, Katsu Yamane, Rianna Jitosho
日本語で読む → - 論文宇宙ロボティクスastro-ph.IM
4台のテザーロボットで月面に10km電波干渉計を構築する方法
月裏側に128本のダイポールアンテナを展開し、4台のテザーロボットで10km規模の電波干渉計を構築するFARSIDEミッションの展開戦略を提案した。
原題: How to Deploy a 10-km Interferometric Radio Telescope on the Moon with Just Four Tethered Robots ／ Patrick McGarey, Issa A. Nesnas, Adarsh Rajguru 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
DAVE: 汎用水中ロボティクスシミュレータに向けた水中仮想環境
水中ロボット・センサ・環境のためのオープンソースシミュレーション基盤DAVEを提案し、DVLやマルチビームソナー、海流などの要素を実装してその有用性を示した。
原題: DAVE Aquatic Virtual Environment: Toward a General Underwater Robotics Simulator ／ Mabel M. Zhang, Woen-Sug Choi, Jessica Herman 他
日本語で読む → - 論文UAV/リモートセンシング画像認識
UAVによる自動建物検査のための視覚的リモートセンシング
UAVで撮影した画像から建物の地震脆弱性評価に必要な構造パラメータを自動推定する手法を提案し、その精度を検証した。
原題: UAV-based Visual Remote Sensing for Automated Building Inspection ／ Kushagra Srivastava, Dhruv Patel, Aditya Kumar Jha 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 → - 論文イベントカメラ/シミュレーションロボティクス
フレームベースカメラによるリアルタイムイベントシミュレーション
イベントカメラのシミュレーションを2桁高速化し、リアルタイム生成を可能にした手法を提案。品質も維持している。
原題: Real-time event simulation with frame-based cameras ／ Andreas Ziegler, Daniel Teigland, Jonas Tebbe 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 → - 論文探索/経路計画ロボティクス
SEER: 情報利得予測学習を用いた空中ロボットの安全で効率的な探索
限られたセンサと電力の小型ドローンが屋内を探索するため、未観測領域の占有を学習で予測し、視点ごとの情報利得を推定して安全な経路を計画する手法を提案した。
原題: SEER: Safe Efficient Exploration for Aerial Robots using Learning to Predict Information Gain ／ Yuezhan Tao, Yuwei Wu, Beiming Li 他
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 → - 論文強化学習ロボティクス
局所最適方策に潜む不安定制御
強化学習の方策が動的パラメータに対して不安定な制御を含み、それが過学習によりロバスト性と汎化を損なうことを示し、安定性制約と終端制約を提案した。
原題: Example When Local Optimal Policies Contain Unstable Control ／ Bing Song, Jean-Jacques Slotine, Quang-Cuong Pham
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 → - 論文群制御AI
異種自律ロボット群のための能力・スキルモデル
製造分野のケイパビリティモデリングを自律ロボットに応用・拡張し、異種ロボットチームが提供する機能を統一的に記述する手法を提案した。
原題: A Capability and Skill Model for Heterogeneous Autonomous Robots ／ Luis Miguel Vieira da Silva, Aljosha Köcher, Alexander Fay
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 → - 論文形式検証ロボティクス
Event-Bによるビヘイビアツリーの安全性検証
ビヘイビアツリーを形式仕様化し、ユーザーが複雑な形式化を意識せずに安全性不変条件を証明できる手法を提案した。
原題: Verifying Safety of Behaviour Trees in Event-B ／ Matteo Tadiello, Elena Troubitsyna
日本語で読む → - 論文3D物体検出画像認識
サンプル・クロップ・トラック：都市運転LiDARのための自己教師あり移動物体3D検出
運動手がかりと物体サイズの事前知識を組み合わせ、密な3D指向バウンディングボックスを予測することで、LiDAR点群から移動物体を自己教師ありで検出する手法SCTを提案した。
原題: Sample, Crop, Track: Self-Supervised Mobile 3D Object Detection for Urban Driving LiDAR ／ Sangyun Shin, Stuart Golodetz, Madhu Vankadari 他
日本語で読む → - 論文位置認識画像認識
STD: 3次元位置認識のための安定三角形記述子
3次元点群から三角形の形状不変性を利用したグローバル記述子を抽出し、点群間のマッチングで位置認識を行う手法を提案。公開データセットで既存手法より高精度・高適応性を示した。
原題: STD: Stable Triangle Descriptor for 3D place recognition ／ Chongjian Yuan, Jiarong Lin, Zuhao Zou 他
日本語で読む → - 論文SLAM/オドメトリロボティクス
反復的な点単位歪み補正による密結合LiDAR-IMUオドメトリ
LiDARとIMUを密結合し、各点の歪み補正を反復的に行う最適化ベースのオドメトリ手法を提案。高ダイナミック環境での精度・ロバスト性と計算効率を両立する。
原題: A Tightly Coupled LiDAR-IMU Odometry through Iterated Point-Level Undistortion ／ Keke Liu, Hao Ma, Zemin Wang
日本語で読む → - 論文変形物体操作ロボティクス
変形可能物体操作のための動力学モデルの焦点適応
ロープや植物など変形物体の操作において、ソース環境と動力学が類似する領域にのみモデル適応を集中させることで、データ効率の良いオンライン適応手法FOCUSを提案した。
原題: Focused Adaptation of Dynamics Models for Deformable Object Manipulation ／ Peter Mitrano, Alex LaGrassa, Oliver Kroemer 他
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