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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 →- 論文姿勢推定ロボティクス
LGC-Net:効率的な姿勢推定のための軽量ジャイロスコープ校正ネットワーク
低コストMEMSジャイロのノイズ除去とリアルタイム姿勢推定のため、IMU時系列から局所・大域特徴を抽出して動的に補正量を回帰する軽量CNNを提案。
原題: LGC-Net: A Lightweight Gyroscope Calibration Network for Efficient Attitude Estimation / Yaohua Liu, Wei Liang, Jinqiang Cui
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
深層強化学習によるマルチロボットナビゲーションのための堅牢な制御・ナビゲーション方策の獲得
深層強化学習を用いて、生のセンサデータから速度指令への分散型エンドツーエンド方策を学習し、複数ロボットの協調ナビゲーションを実現した。
原題: Obtaining Robust Control and Navigation Policies for Multi-Robot Navigation via Deep Reinforcement Learning / Christian Jestel, Hartmut Surmann, Jonas Stenzel 他
日本語で読む → - 論文水中SLAMロボティクス
海底地形点群におけるデータ駆動型ループ閉じ込み検出:水中SLAMへの応用
AUVのマルチビーム測深データからループ閉じ込みを検出するニューラルネットワークを提案し、従来手法より優れることを示した。
原題: Data-driven Loop Closure Detection in Bathymetric Point Clouds for Underwater SLAM / Jiarui Tan, Ignacio Torroba, Yiping Xie 他
日本語で読む → - 論文3D物体検出画像認識
CRAFT: 時空間コンテキスト融合トランスフォーマによるカメラ・レーダー3D物体検出
カメラとレーダーの情報を極座標系で対応付け、クロスアテンションで空間・文脈情報を融合する初期融合型3D物体検出手法を提案し、nuScenesで最先端性能を達成した。
原題: CRAFT: Camera-Radar 3D Object Detection with Spatio-Contextual Fusion Transformer / Youngseok Kim, Sanmin Kim, Jun Won Choi 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
エラスティックコンテキスト:テキスタイルのデータ駆動モデルに向けた弾性の符号化
布地の弾性挙動を「エラスティックコンテキスト」として定式化し、グラフニューラルネットワークで学習することで、ロボットが布地と物理的に相互作用する際の力をより正確にモデル化できるようにした研究。
原題: Elastic Context: Encoding Elasticity for Data-driven Models of Textiles / Alberta Longhini, Marco Moletta, Alfredo Reichlin 他
日本語で読む → - 論文群制御cs.CG
ラベル付きロボット群の連結再構成を効率的に行う
連結を保ったままラベル付きロボット群を目標配置に再構成する問題で、スケールされた配置では定数ストレッチが達成可能であることを示し、メイクスパン2の達成判定がNP完全であることを証明した。
原題: Efficiently Reconfiguring a Connected Swarm of Labeled Robots / Sándor P. Fekete, Peter Kramer, Christian Rieck 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
FABRIKと最適化を組み合わせた逆運動学アルゴリズム
FABRIKで得た関節角をSQPの初期値として使い、高精度制約下でも安定して解ける逆運動学アルゴリズムを提案し、マニピュレータの軌道追従で有効性を示した。
原題: A Combined Inverse Kinematics Algorithm Using FABRIK with Optimization / Zichun Xu, Yuntao Li, Xiaohang Yang 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SLAMロボティクス
ロバスト外れ値検出のための群k整合計測集合最大化
SLAMにおいて、ペアワイズではなく群k整合性に基づいて最大の整合計測集合を選択する手法を提案し、シミュレーションで従来法と比較した。
原題: Group-$k$ Consistent Measurement Set Maximization for Robust Outlier Detection / Brendon Forsgren, Ram Vasudevan, Michael Kaess 他
日本語で読む → - 論文マルチロボット運動計画ロボティクス
ゲーム理論的運動計画における意図通信と仮説尤度
ロボット同士が目的関数と意図を通信し、観測軌道との乖離からベイズフィルタで相手の意図を推定することで、通信障害があっても安全な軌道を生成するゲーム理論的運動計画手法を提案した。
原題: Intention Communication and Hypothesis Likelihood in Game-Theoretic Motion Planning / Makram Chahine, Roya Firoozi, Wei Xiao 他
日本語で読む → - 論文制御バリア関数制御
入力共有型制御バリア関数に基づく浮遊プラットフォームの安全な自律ドッキング操作
人工衛星の動きを模擬する平面浮遊プラットフォームが、ドッキングポートを視界に捉え続けながら安全距離を保ち、正しい姿勢で接近・ドッキングするための制御バリア関数を用いた制御手法を提案し、シミュレーションで有効性を示した。
原題: Safe Autonomous Docking Maneuvers for a Floating Platform based on Input Sharing Control Barrier Functions / Akshit Saradagi, Avijit Banerjee, Sumeet Satpute 他
日本語で読む → - 論文制御/最適化ロボティクス
FORESEE: 拡張圧縮アンセンテッド変換によるオンラインポリシー最適化のための予測
有限個のシグマ点を状態依存分布に通し、拡張と圧縮で一定数に保つことで、非線形不確実系の状態予測を効率的に行い、オンラインポリシー最適化に応用する手法を提案。
原題: FORESEE: Prediction with Expansion-Compression Unscented Transform for Online Policy Optimization / Hardik Parwana, Dimitra Panagou
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
障害物を乗り越えるロボットのための3次元経路計画と障害物回避アルゴリズム
非構造化環境で障害物を乗り越えるロボット向けに、A*を改良した3次元経路計画とDWAによる局所障害物回避を組み合わせたマルチモーダル運動計画アルゴリズムを提案し、工場環境のシミュレーションで有効性を検証した。
原題: 3D Path Planning and Obstacle Avoidance Algorithms for Obstacle-Overcoming Robots / Yuanhao huang, Shi Huang, Hao Wang 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
OA-Bug: 嗅覚・聴覚を活用した拒否環境下での群ロボット探索アルゴリズム
GNSSや地図・通信が使えない拒否環境で、動物のように嗅覚と聴覚の信号を利用して群ロボットが協調探索するBugアルゴリズムを提案し、シミュレーションと実機実験で有効性を示した。
原題: OA-Bug: An Olfactory-Auditory Augmented Bug Algorithm for Swarm Robots in a Denied Environment / Siqi Tan, Xiaoya Zhang, Jingyao Li 他
日本語で読む → - 論文視覚オドメトリ/ニューロモルフィックロボティクス
ニューロモルフィック共鳴器ネットワークによる視覚オドメトリ
ベクトル記号アーキテクチャ(VSA)を抽象化層として用い、ニューロモルフィックハードウェア上で動作するモジュール型視覚オドメトリアルゴリズムを提案し、イベントカメラデータセットとロボット動的シーンで検証した。
原題: Visual Odometry with Neuromorphic Resonator Networks / Alpha Renner, Lazar Supic, Andreea Danielescu 他
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NeRF/水中認識ロボティクス
WaterNeRF: 水中シーン向けニューラル放射輝度場
水中画像の減衰・後方散乱を物理モデルで補正し、NeRFを用いて高密度な深度推定と色補正を同時に実現する手法を提案。
原題: WaterNeRF: Neural Radiance Fields for Underwater Scenes / Advaith Venkatramanan Sethuraman, Manikandasriram Srinivasan Ramanagopal, Katherine A. Skinner
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
信号時相論理述語のモデル予測ロバスト性
信号時相論理の述語ロバスト性をモデル予測に基づいて評価する手法を提案し、自動運転の交通規則遵守に応用した。
原題: Model Predictive Robustness of Signal Temporal Logic Predicates / Yuanfei Lin, Haoxuan Li, Matthias Althoff
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
群れの動画観察から理解可能なコントローラを抽出する手法
群れの動画から、進化的アルゴリズムと8つの群れ指標を用いて、解釈可能な行動木として群れコントローラを自動抽出する手法を提案した。
原題: Understandable Controller Extraction from Video Observations of Swarms / Khulud Alharthi, Zahraa S Abdallah, Sabine Hauert
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
異種マルチエージェントシステムのための自律タスクプランニング
異種エージェントの能力・制約・故障モードを考慮し、ε遷移付き非決定性有限オートマトンに基づく最適タスク計画手法を提案。完全性と最適性を保証しつつ、計算量を削減するヒューリスティック解も示す。
原題: Autonomous Task Planning for Heterogeneous Multi-Agent Systems / Anatoli A. Tziola, Savvas G. Loizou
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UAVロボティクス
マルチロータUAVの消費電力モデリング
マルチロータUAVの消費電力を、前進飛行・垂直上昇・垂直降下の3飛行状態について理論的に導出し、3次元飛行の汎用モデルを構築した研究。
原題: Modelling Power Consumptions for Multi-rotor UAVs / Hao Gong, Baoqi Huang, Bing Jia 他
日本語で読む → - 論文マルチロボット/安全ナビゲーションロボティクス
データ駆動型リスク感応モデル予測制御によるマルチロボット系の安全ナビゲーション
各ロボットが予測誤差の経験分布に基づく分布ロバストCVaR制約の下で有限ホライズン最適化を繰り返し解き、Wasserstein双対性で扱いやすい形に変換してマルチドローン航行の安全性を高める手法を提案。
原題: Data-Driven Risk-sensitive Model Predictive Control for Safe Navigation in Multi-Robot Systems / Atharva Navsalkar, Ashish R. Hota
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
シミュレーションに基づくロボティクスにおける対話型模倣学習
4つのシミュレーション環境で対話型模倣学習アルゴリズムを実装し、行動空間と状態空間の両面から強化学習との比較を含む広範な実験を行った論文。
原題: Interactive Imitation Learning in Robotics based on Simulations / Xinjie Liu
日本語で読む → - 論文安全・不確かさ推定ロボティクス
保存則を用いた安全な人ロボット協調のための不確かさ推定
ロボットと人間の協調作業において、保存則の違反量から計測の不確かさをオンラインで推定し、安全基準への適合をリアルタイム監視する手法を提案した。
原題: Uncertainty Estimation for Safe Human-Robot Collaboration using Conservation Measures / Woo-Jeong Baek, Christoph Ledermann, Torsten Kröger
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
言語指示によるメタ強化学習
言語指示を活用して複数のマニピュレーションタスクを効率的に学習するメタ強化学習アルゴリズムを提案し、Meta-Worldベンチマークで成功率を大幅に向上させた。
原題: Meta-Reinforcement Learning via Language Instructions / Zhenshan Bing, Alexander Koch, Xiangtong Yao 他
日本語で読む → - 論文マイクロロボット/強化学習cs.NE
深層強化学習によるウニ精子細胞の走化性
ウニ精子細胞のモデルに深層強化学習を適用し、化学誘引物質濃度場での走化性運動を自己学習させた。限られた環境情報のみで現実に近い走化性行動を獲得し、人間が設計した戦略より効率的な場合も多い。
原題: Chemotaxis of sea urchin sperm cells through deep reinforcement learning / Chaojie Mo, Xin Bian
日本語で読む → - 論文触覚HCI
バーチャルリアリティにおける二本指操作のための指先から手首への触覚フィードバック移転
VR環境で指先の触覚を手首に移し、指を自由にしたまま触覚提示する手首装着型デバイスを開発し、指と触覚素子のマッピングが把持・移動タスクの成績に与える影響をユーザ研究で評価した。
原題: Haptic Feedback Relocation from the Fingertips to the Wrist for Two-Finger Manipulation in Virtual Reality / Jasmin E. Palmer, Mine Sarac, Aaron A. Garza 他
日本語で読む → - 論文自律運転/物体検出画像認識
DualCam: 細粒度リアルタイム交通信号検出のための新しいベンチマークデータセット
狭角と広角の同期カメラで撮影した交通信号データセットを構築し、2カメラの出力を統合する後処理アルゴリズムを提案。速度と精度のバランスを実現。
原題: DualCam: A Novel Benchmark Dataset for Fine-grained Real-time Traffic Light Detection / Harindu Jayarathne, Tharindu Samarakoon, Hasara Koralege 他
日本語で読む → - 論文異常検知ロボティクス
マルチエージェント軌跡における教師なし異常検知のベンチマーク
自動運転向けに、ラベルなしの正常走行データから異常を検知する手法を評価するR-U-MAADベンチマークを提案し、実走行とシミュレーションを組み合わせた160シーンのテストデータで11手法を比較した。
原題: A Benchmark for Unsupervised Anomaly Detection in Multi-Agent Trajectories / Julian Wiederer, Julian Schmidt, Ulrich Kressel 他
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