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 →- 論文姿勢推定ロボティクス
バイアスを克服：オンラインキャリブレーションを伴うバイアス姿勢推定のための同変フィルタ設計
ジャイロスコープと複数の方向測定を統合し、オンラインで外部キャリブレーションとジャイロバイアスを同時推定する同変フィルタを提案。過渡応答と漸近的なバイアス推定精度を改善。
原題: Overcoming Bias: Equivariant Filter Design for Biased Attitude Estimation with Online Calibration ／ Alessandro Fornasier, Yonhon Ng, Christian Brommer 他
日本語で読む → - 論文SLAM画像認識
LF-VISLAM: 負の結像面を持つ広視野カメラ向けモバイルエージェント用SLAMフレームワーク
360度×40〜120度の超広視野パノラマカメラとIMUを用いた視覚慣性SLAMを提案し、負の半平面でも有効な単位長3次元ベクトルによる特徴点表現と、姿勢情報を活用したループ閉じ込み・外れ値除去を導入した。
原題: LF-VISLAM: A SLAM Framework for Large Field-of-View Cameras with Negative Imaging Plane on Mobile Agents ／ Ze Wang, Kailun Yang, Hao Shi 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 → - 論文自律システムcs.GT
自律的決断システムの信念論的特徴づけ
自律システムが信念に基づいて最善の行動を選ぶ「自律的決断システム」を形式化し、LTL目標の下でその構築可能性の検証と信念形成の合成手法を示した。
原題: A Doxastic Characterisation of Autonomous Decisive Systems ／ Astrid Rakow
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
場所認識サーベイ：実世界自律性の時代に向けて
長期自律ナビゲーションのための場所認識技術を、センサモダリティ・課題・データセットの観点から体系的に調査したサーベイ論文。
原題: General Place Recognition Survey: Towards the Real-world Autonomy Age ／ Peng Yin, Shiqi Zhao, Ivan Cisneros 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
構造的遷移モデルによるグラフ上の動的推論
接触モードを動的に推定するグラフ構造と局所線形な遷移モデルを同時学習し、iLQRなどの最適制御で複雑な動的タスクを実行可能にした。
原題: Dynamic Inference on Graphs using Structured Transition Models ／ Saumya Saxena, Oliver Kroemer
日本語で読む → - 論文動作計画ロボティクス
確率的セマンティックセグメンテーションに基づく視覚的不確かさを考慮した動作計画
深層セマンティックセグメンテーションのアンサンブルと大規模データ拡張で確率的な占有情報を推定し、シナリオベースの経路計画と速度調整により不確実環境での安全なロボット動作を実現する手法を提案した。
原題: Vision-Based Uncertainty-Aware Motion Planning based on Probabilistic Semantic Segmentation ／ Ralf Römer, Armin Lederer, Samuel Tesfazgi 他
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
視覚ベース自動運転車のための効率的な知覚・計画・制御アルゴリズム
単眼カメラと安価なレーダーのみを用い、マルチタスクUNetによる知覚とCILQR・視覚予測制御を組み合わせて、低計算コストで自動運転を実現するフレームワークを提案。
原題: Efficient Perception, Planning, and Control Algorithm for Vision-Based Automated Vehicles ／ Der-Hau Lee
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SLAMロボティクス
LiDAR点群における効率的で一貫性のあるバンドル調整
LiDAR点群のエッジ・平面特徴を用いて、点群クラスタ表現により高速かつ一貫性のある二次最適化ソルバを実現したバンドル調整手法を提案する。
原題: Efficient and Consistent Bundle Adjustment on Lidar Point Clouds ／ Zheng Liu, Xiyuan Liu, Fu Zhang
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SLAM画像認識
ループを閉じる：マルチオブジェクトシーンにおける意味オブジェクトと視覚特徴を統合するグラフネットワーク
SLAMのループ閉じ込み検出において、意味オブジェクトと視覚特徴を統合したグラフ構造を構築し、時間的制約付きWeisfeiler-Lehmanグラフカーネルで候補を予測する手法を提案。
原題: Closing the Loop: Graph Networks to Unify Semantic Objects and Visual Features for Multi-object Scenes ／ Jonathan J. Y. Kim, Martin Urschler, Patricia J. Riddle 他
日本語で読む → - 論文運動計画ロボティクス
安全な自律運動計画のための到達可能状態密度計算のケーススタディ
データ駆動型手法で到達可能状態の密度を推定し、衝突リスクをオンライン計算してモデル予測制御と組み合わせることで、不確実性下でも安全な経路計画を実現する。
原題: Case Studies for Computing Density of Reachable States for Safe Autonomous Motion Planning ／ Yue Meng, Zeng Qiu, Md Tawhid Bin Waez 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
慣性支援システムのための連続計画
IMUバイアスの不確かさを最小化する軌道を情報に基づく経路計画で求め、ガウス過程回帰でウェイポイント間の連続性と微分可能性を保証する手法を提案。
原題: Continuous Planning for Inertial-Aided Systems ／ Mitchell Usayiwevu, Fouad Sukkar, Chanyeol Yoo 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sim2real機械学習
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
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 → - 論文移動ロボットHCI
IoT書籍配送ロボットによる図書館管理の自動化
QRコードとバーコードをスキャンして書籍の受け渡しを自動化するロボットを開発し、図書館の貸出・返却業務を効率化する。
原題: IoT Book Bot ／ Souvik Datta, Mangolik Kundu, Ratnadeep Das Choudhury 他
日本語で読む → - 論文海洋ロボティクスロボティクス
小型軽量・低電力ロボットによる氷下地球化学観測の実現
サイズ・重量・電力に制約のある水中ロボットと新規の地球化学サンプリングシステムを開発し、北極河口域の氷下での溶存ガス観測を可能にすることを実証した。
原題: Enabling Under-Ice Geochemical Observations with a Size, Weight, and Power-Constrained Robot ／ Jess Horowitz, Victoria Preston, Anna P. M. Michel
日本語で読む → - 論文LiDAR圧縮ロボティクス
LiDAR距離・属性スキャン列の可逆SIMD圧縮
LiDARの距離や属性スキャン列を時空間冗長性とスパース性を利用してSIMDで高速に可逆圧縮するアルゴリズム「Jiffy」を提案し、競合コーデックを上回る圧縮率と65M点/秒超の速度を実現した。
原題: Lossless SIMD Compression of LiDAR Range and Attribute Scan Sequences ／ Jeff Ford, Jordan Ford
日本語で読む → - 論文確率的計画ロボティクス
時間的目標に対する半順序選好を用いた確率的計画
マルコフ決定過程において、時間的に拡張された目標に対する選好が半順序で与えられる場合の計画問題を扱い、選好DFAを導入して多目的MDPに変換する手法を提案した。
原題: Probabilistic Planning with Partially Ordered Preferences over Temporal Goals ／ Hazhar Rahmani, Abhishek N. Kulkarni, Jie Fu
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未知の疎なランドマーク複体のマルチエージェント探索
GPSのない環境でランドマークが疎な場合でも、深層強化学習を用いて複数ロボットが協調してランドマーク複体を構築しながら効率的に探索する手法を提案した。
原題: Multi-Agent Exploration of an Unknown Sparse Landmark Complex via Deep Reinforcement Learning ／ Xiatao Sun, Yuwei Wu, Subhrajit Bhattacharya 他
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 → - 論文セグメンテーションロボティクス
ERASE-Net: 車載レーダー信号のための効率的なセグメンテーションネットワーク
生の3Dレーダー信号を対象に、物体中心を検出してからセグメンテーションする新手法により、高精度かつ最大20倍少ない計算資源で車載レーダーのセマンティックセグメンテーションを実現した。
原題: ERASE-Net: Efficient Segmentation Networks for Automotive Radar Signals ／ Shihong Fang, Haoran Zhu, Devansh Bisla 他
日本語で読む → - 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
人間の実演からの文脈依存型修正方策学習による両手ロープ操作スキルの合成
複雑なスキルをモータープリミティブの系列に分解し、遷移状態のずれを修正する方策をCNMPsで学習することで、シミュレーションの押し操作と実機ヒューマノイドの両手結びを実現した。
原題: Bimanual rope manipulation skill synthesis through context dependent correction policy learning from human demonstration ／ T. Baturhan Akbulut, G. Tuba C. Girgin, Arash Mehrabi 他
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