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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

• 論文四足歩行・空中姿勢制御ロボティクス2022/9/1

  3自由度可変慣性テールによる四足ロボットの安全着地

  空中で3自由度の可変長慣性テールを振り、落下中の四足ロボットの姿勢を制御して安全に着地させる手法を提案し、シミュレーションと実験で検証した。

  原題: Towards Safe Landing of Falling Quadruped Robots Using a 3-DoF Morphable Inertial Tail ／ Yunxi Tang, Jiajun An, Xiangyu Chu 他

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• 論文VLAAI2022/9/1

  言語モデルによる身体性タスクのための接地された計画立案

  言語モデルが環境内の物体情報を表形式で入力し、ロボットが実行可能な段階的な行動計画を生成する新問題G-PlanETを提案し、評価手法と指標を設計した。

  原題: On Grounded Planning for Embodied Tasks with Language Models ／ Bill Yuchen Lin, Chengsong Huang, Qian Liu 他

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• 論文歩行ロボティクス2022/9/1

  ソルテーションマトリクスを活用したロバスト二足歩行の歩容最適化

  ハイブリッドゼロダイナミクスにソルテーションマトリクスを組み込み、そのノルムとトルクを同時最小化することで、よりロバストな二足歩行歩容を生成し、シミュレーションと実機で検証した。

  原題: Robust Bipedal Locomotion: Leveraging Saltation Matrices for Gait Optimization ／ Maegan Tucker, Noel Csomay-Shanklin, Aaron D. Ames

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• 論文触覚ロボティクス2022/9/1

  WiForceSticker: 電池不要の薄型ステッカー状フレキシブル力覚センサ

  電池や配線を必要とせず、RFIDで遠隔から力を読み取れる薄型ステッカー状のフレキシブル力覚センサを開発した。

  原題: WiForceSticker: Batteryless, Thin Sticker-like Flexible Force Sensor ／ Agrim Gupta, Daegue Park, Shayaun Bashar 他

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• 論文自己位置推定ロボティクス2022/9/1

  Local_INN: 可逆ニューラルネットワークによる暗黙的な地図表現と自己位置推定

  可逆ニューラルネットワーク(INN)を使い、順方向で暗黙的な地図表現、逆方向で自己位置推定を同時に行う枠組みを提案。低遅延で従来手法と同等の精度を実現し、グローバル自己位置推定も可能にした。

  原題: Local_INN: Implicit Map Representation and Localization with Invertible Neural Networks ／ Zirui Zang, Hongrui Zheng, Johannes Betz 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

  ロボットスキル学習による実験室自動化の加速：サンプルスクレイピング

  化学実験で結晶サンプルをバイアルから掻き出す作業を、モデルフリー強化学習でロボットに学習させ、自動化する手法を提案した。

  原題: Accelerating Laboratory Automation Through Robot Skill Learning For Sample Scraping ／ Gabriella Pizzuto, Hetong Wang, Hatem Fakhruldeen 他

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• 論文強化学習ナビゲーションロボティクス2022/9/1

  狭所におけるAckermannステアリングロボットの安全領域強化強化学習による自律探査

  Ackermannステアリングロボットが地図や目的地なしに狭い空間を衝突せず自己探索できるよう、矩形安全領域とウェイポイント不要の報酬関数を用いた深層強化学習手法を提案し、シミュレーションと実機で有効性を示した。

  原題: Unguided Self-exploration in Narrow Spaces with Safety Region Enhanced Reinforcement Learning for Ackermann-steering Robots ／ Zhaofeng Tian, Zichuan Liu, Xingyu Zhou 他

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• 論文ナビゲーションロボティクス2022/9/1

  報酬設計による深層強化学習ロボットナビゲーションの汎化

  LiDARのみを搭載したロボットの局所ナビゲーションにおいて、訓練段階で得た地図情報を報酬関数に組み込み、SACアルゴリズムで学習させることで、未学習環境での局所解と衝突回避の性能を向上させた。

  原題: Generalization in Deep Reinforcement Learning for Robotic Navigation by Reward Shaping ／ Victor R. F. Miranda, Armando A. Neto, Gustavo M. Freitas 他

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• 論文sim2real機械学習2022/9/1

  選択の前に定量化：ロバスト強化学習のための能動的ダイナミクス選好

  強化学習において、サンプルしたシステムパラメータの情報量と密度を定量化し、情報量が高く密度が低いパラメータを能動的に選ぶことで、過度に保守的にならずロバストな方策を学習する手法を提案した。

  原題: Quantification before Selection: Active Dynamics Preference for Robust Reinforcement Learning ／ Kang Xu, Yan Ma, Wei Li

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• 論文制御ロボティクス2022/9/1

  全方向マルチロータの機敏な機動のための幾何学的追従制御

  ロータダイナミクスを考慮した新しい追従制御器を提案し、全方向マルチロータの機敏な飛行における追従性能を向上させた。

  原題: Geometric Tracking Control of Omnidirectional Multirotors for Aggressive Maneuvers ／ Hyungyu Lee, Sheng Cheng, Zhuohuan Wu 他

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• 論文歩行ロボティクス2022/9/1

  ContactNet: 非周期脚式ロボット移動のためのオンライン多接触計画

  多出力回帰ニューラルネットワークを用いて離散化された踏み出し領域をランク付けし、複雑な環境でも1ms程度で最適な接触計画を選ぶ手法を提案。四足ロボットSolo12のシミュレーションで有効性を示した。

  原題: ContactNet: Online Multi-Contact Planning for Acyclic Legged Robot Locomotion ／ Angelo Bratta, Avadesh Meduri, Michele Focchi 他

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• 論文経路計画ロボティクス2022/9/1

  群知能ヒューリスティクスによる障害物回避格子経路の学習：順序木への全単射の探求

  格子経路上の障害物回避問題を根付き順序木への全単射を用いて1次元探索問題に変換し、10種の群知能アルゴリズムで衝突のない経路を効率的に生成できることを示した。

  原題: Learning Obstacle-Avoiding Lattice Paths using Swarm Heuristics: Exploring the Bijection to Ordered Trees ／ Victor Parque

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• 論文運動計画ロボティクス2022/9/1

  ガウス変分推論による運動計画

  運動計画を軌道分布の最適化問題として定式化し、ガウス変分推論と自然勾配法で解くことで、滑らかで衝突回避した頑健な軌道を生成する手法を提案した。

  原題: A Gaussian variational inference approach to motion planning ／ Hongzhe Yu, Yongxin Chen

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• 論文群制御制御2022/9/1

  少数ロボットによる大規模群れの暗黙的制御

  少数のロボットで多数の逃避対象を追い立てるため、暗黙的制御と動的割り当て戦略を組み合わせ、直接制御する対象を選びつつ反発相互作用で間接的に群れ全体を誘導する手法を提案した。

  原題: Multi-robot Implicit Control of Massive Herds ／ Eduardo Sebastian, Eduardo Montijano, Carlos Sagues

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• 論文群制御ロボティクス2022/9/1

  限られたエネルギーを持つk台のロボットによる地下回廊の効率的な検査

  単一開口部と木構造を持つ地下回廊を、限られた自律性のk台の小型ロボットで効率的に検査するための近似アルゴリズムを提案し、被覆時間と総移動距離の2つの目的関数について評価した。

  原題: Efficient inspection of underground galleries using k robots with limited energy ／ Sergey Bereg, L. Evaristo Caraballo, José Miguel Díaz-Báñez

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• 論文マルチエージェント計画ロボティクス2022/9/1

  ゲーム理論に基づく目的空間プランニング

  敵対的マルチエージェント環境での競争戦略と連続運動計画を同時に行うため、エージェント行動の意図を明確にする離散化と反事実後悔最小化を用いた計画手法を提案し、自動運転車のヘッドツーヘッドレースで有効性を示した。

  原題: Game-theoretic Objective Space Planning ／ Hongrui Zheng, Zhijun Zhuang, Johannes Betz 他

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• 論文群制御ロボティクス2022/9/1

  MultiRoboLearn: マルチロボット深層強化学習のためのオープンソースフレームワーク

  マルチエージェント深層強化学習アルゴリズムを実機のマルチロボットシステムに適用するための、シミュレーションと実環境を統合したオープンソースフレームワークを提案し、2つの実環境シナリオでその汎用性と拡張性を示した。

  原題: MultiRoboLearn: An open-source Framework for Multi-robot Deep Reinforcement Learning ／ Junfeng Chen, Fuqin Deng, Yuan Gao 他

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• 論文レーダオドメトリロボティクス2022/9/1

  等加速度運動事前分布と極座標計測モデルを用いたSE(3)上のレーダオドメトリ

  レーダオドメトリにおいて、等加速度運動モデルをマグヌス展開で効率的に積分し、極座標計測モデルを導入することで、従来の等速度・直交座標モデルより精度を向上させた。

  原題: Radar Odometry on SE(3) with Constant Acceleration Motion Prior and Polar Measurement Model ／ Kyle Retan, Frasher Loshaj, Michael Heizmann

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• 論文ナビゲーションロボティクス2022/9/1

  Performer-MPC: 実世界ナビゲーションのためのリアルタイム注意機構を用いたモデル予測制御器の学習

  低ランク注意機構Transformerで視覚文脈を埋め込み、学習したコスト関数とMPCを組み合わせて実世界の混雑環境や人混みでのナビゲーション性能を向上させた。

  原題: Learning Model Predictive Controllers with Real-Time Attention for Real-World Navigation ／ Xuesu Xiao, Tingnan Zhang, Krzysztof Choromanski 他

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• 論文3Dセグメンテーション画像認識2022/9/1

  特徴量を焼き込む：特徴マップレンダリングによるボリュームセグメンテーションの高速化

  大規模データセットで学習済みの特徴抽出器をNeRFにボリュームレンダリングで焼き込み、少ないアノテーションで高精度な3Dセグメンテーションを実現した。

  原題: Baking in the Feature: Accelerating Volumetric Segmentation by Rendering Feature Maps ／ Kenneth Blomqvist, Lionel Ott, Jen Jen Chung 他

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• 論文VLAロボティクス2022/9/1

  コードをポリシーとして：身体制御のための言語モデルプログラム

  コード生成LLMに少数例を与え、自然言語コマンドからロボットのポリシーコードを自動生成させる手法を提案し、実機で空間推論や曖昧指示の解釈を実証した。

  原題: Code as Policies: Language Model Programs for Embodied Control ／ Jacky Liang, Wenlong Huang, Fei Xia 他

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• 論文位置合わせ画像認識2022/9/1

  スケール不変な高速関数型位置合わせ

  点群を直交基底関数で表現し、L2距離を効率的に近似することで、スケール未知でも線形時間で高精度に位置合わせする手法FLSを提案した。

  原題: Scale-Invariant Fast Functional Registration ／ Muchen Sun, Allison Pinosky, Ian Abraham 他

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• 論文マルチモーダル融合HCI2022/9/1

  Husformer：マルチモーダル人間状態認識のためのマルチモーダルトランスフォーマー

  複数の生体信号をクロスモーダルトランスフォーマーで融合し、人間の感情や認知負荷を高精度に認識するエンドツーエンド手法を提案した。

  原題: Husformer: A Multi-Modal Transformer for Multi-Modal Human State Recognition ／ Ruiqi Wang, Wonse Jo, Dezhong Zhao 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

  対話的教示と自己探索を組み合わせたロボット組立タスクの解法

  非専門家がロボットアームに高精度な組立・分解タスクを教示できるフレームワークを提案し、Robothonベンチマークで高い成功率を示した。

  原題: Solving Robot Assembly Tasks by Combining Interactive Teaching and Self-Exploration ／ Mariano Ramirez Montero, Giovanni Franzese, Jeroen Zwanepol 他

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• 論文ナビゲーションロボティクス2022/9/1

  MSVIPER: 強化学習ベースのロボットナビゲーションのための改良された方策蒸留

  強化学習で学習したナビゲーション方策を決定木に蒸留し、動的障害物や不整地での凍結・振動を大幅に削減する手法を提案。

  原題: MSVIPER: Improved Policy Distillation for Reinforcement-Learning-Based Robot Navigation ／ Aaron M. Roth, Jing Liang, Ram Sriram 他

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• 論文群制御ロボティクス2022/9/1

  複数の自律海洋ビークルによる適応的協調水路探索手法

  複数の無人水上艇（USV）を用いて水域を横断する水路を迅速に特定するための新しいアルゴリズムPBACSを提案し、従来手法と比較して性能を評価した。

  原題: Adaptive and Collaborative Bathymetric Channel-Finding Approach for Multiple Autonomous Marine Vehicles ／ Nikolai Gershfeld, Tyler M Paine, Michael R. Benjamin

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• 論文制御理論math.OC2022/9/1

  スペクトル部分多様体を用いた非線形周期制御

  スペクトル部分多様体理論を活用し、高次元非線形システムのモデル低減を行い、フィードバック制御器を効率的に設計する手法を提案した。

  原題: Using Spectral Submanifolds for Nonlinear Periodic Control ／ Florian Mahlknecht, John Irvin Alora, Shobhit Jain 他

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• 論文ナビゲーションロボティクス2022/9/1

  断続的な情報下での動的環境における学習ベースの高速計画と制御

  通信・センサが制限された動的環境で、断続的な外部情報のみを用いて移動ロボットの安全な計画・制御を行うため、到達可能性解析とポテンシャル場でニューラルネットを訓練する手法を提案し、水中・地上ロボットで実証した。

  原題: Learning Enabled Fast Planning and Control in Dynamic Environments with Intermittent Information ／ Matthew Cleaveland, Esen Yel, Yiannis Kantaros 他

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• 論文SLAM画像認識2022/9/1

  R³LIVE++: 密結合LiDAR-慣性-視覚状態推定を備えた堅牢なリアルタイム放射輝度再構成パッケージ

  LiDAR-慣性-視覚を密結合したSLAMフレームワークR³LIVE++を提案し、カメラの測光キャリブレーションと露光時間のオンライン推定により、リアルタイムで高精度な自己位置推定と放射輝度マップ再構成を実現した。

  原題: R$^3$LIVE++: A Robust, Real-time, Radiance reconstruction package with a tightly-coupled LiDAR-Inertial-Visual state Estimator ／ Jiarong Lin, Fu Zhang

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• 論文群制御ロボティクス2022/9/1

  KT-BT: ビヘイビアツリーによるマルチロボットシステムの知識転送フレームワーク

  ビヘイビアツリーを用いてエージェント間で知識を共有・転送する枠組みを提案し、マルチロボット探索救助シミュレーションで群全体の性能向上を実証した。

  原題: KT-BT: A Framework for Knowledge Transfer Through Behavior Trees in Multi-Robot Systems ／ Sanjay Sarma Oruganti Venkata, Ramviyas Parasuraman, Ramana Pidaparti

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