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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 →- 論文自己位置推定ロボティクス
基地局不要のGNSS・IMU・LiDAR融合による高精度ロボット自己位置推定
生のGNSS受信データをIMUやLiDARとファクターグラフで密結合し、基地局なしで高精度かつ滑らかなロボット自己位置推定を実現する手法を提案した論文。
原題: Factor Graph Fusion of Raw GNSS Sensing with IMU and Lidar for Precise Robot Localization without a Base Station ／ Jonas Beuchert, Marco Camurri, Maurice Fallon
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
安全な一輪車ロボットナビゲーションのためのフィードバック運動予測
一輪車モデルのロボットに対して、閉ループ軌道を円錐状に予測する新しいフィードバック運動予測手法を提案し、参照ガバナを用いた障害物回避ナビゲーションに応用した。
原題: Feedback Motion Prediction for Safe Unicycle Robot Navigation ／ Aykut İşleyen, Nathan van de Wouw, Ömür Arslan
日本語で読む → - 論文群制御cs.MA
強連結有向グラフ上のマルチエージェント経路探索：実行可能性と解法アルゴリズム
強連結有向グラフ上でのマルチエージェント経路探索問題に対し、穴が2つ以上ある場合に実行可能性を線形時間で判定し、多項式時間で実行可能解を求めるアルゴリズムを提案した。
原題: Multi-Agent Path Finding on Strongly Connected Digraphs: feasibility and solution algorithms ／ Stefano Ardizzoni, Irene Saccani, Luca Consolini 他
日本語で読む → - 論文能動知覚ロボティクス
形状補完に基づく果実マッピングと再構成のための次善視点計画
果実の予測形状を利用して未観測部分を狙う視点を計画し、視点の非類似性でサンプリングを削減する手法を提案。シミュレーションと実機でサイズ推定・再構成の精度向上と計画時間短縮を実証した。
原題: NBV-SC: Next Best View Planning based on Shape Completion for Fruit Mapping and Reconstruction ／ Rohit Menon, Tobias Zaenker, Nils Dengler 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
接触の多いロボットマニピュレーションタスクのためのデータを生成するオープンなテレインピーダンスフレームワーク
低コストでオープンアクセスなテレインピーダンスフレームワークを提案し、人間の専門家が接触の多いタスクを実演して、強化学習に適したインピーダンスベースの大規模データセットを収集できるようにした。
原題: An Open Tele-Impedance Framework to Generate Data for Contact-Rich Tasks in Robotic Manipulation ／ Alberto Giammarino, Juan M. Gandarias, Arash Ajoudani
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
PoseIt: 把持姿勢と把持安定性を解析する視覚・触覚データセット
物体を把持して腕を再配置した後の安定性を調べるため、視覚と触覚のマルチモーダルデータセットPoseItを構築し、把持安定性を予測するLSTM分類器を訓練した。
原題: PoseIt: A Visual-Tactile Dataset of Holding Poses for Grasp Stability Analysis ／ Shubham Kanitkar, Helen Jiang, Wenzhen Yuan
日本語で読む → - 論文オフライン強化学習機械学習
S2P: オフライン強化学習のデータ拡張のための状態条件付き画像合成
エージェントの状態から生のピクセル画像を生成するモデルS2Pを提案し、状態空間でのモデルベース遷移により未見の画像分布を仮想的に探索することで、画像ベースのオフライン強化学習の性能と汎化能力を向上させた。
原題: S2P: State-conditioned Image Synthesis for Data Augmentation in Offline Reinforcement Learning ／ Daesol Cho, Dongseok Shim, H. Jin Kim
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
サイクルベース姿勢グラフ最適化のためのインクリメンタルサイクル基底
姿勢グラフ最適化において、スパース性を最大化するサイクル基底をインクリメンタルに構築する手法を提案し、最小サイクル基底との性能比較や低自由度計測の利用法を検証した。
原題: Incremental cycle bases for cycle-based pose graph optimization ／ Brendon Forsgren, Kevin Brink, Prashant Ganesh 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
非ゼロ速度での衝撃に優しい物体キャッチング：最適化と学習の組み合わせ
最適化と人間のデモからの学習を組み合わせ、非ゼロ速度で飛んでくる物体を衝撃を抑えてキャッチする手法を提案。
原題: Impact-Friendly Object Catching at Non-Zero Velocity Based on Combined Optimization and Learning ／ Jianzhuang Zhao, Gustavo J. G. Lahr, Francesco Tassi 他
日本語で読む → - 論文HDマップ生成画像認識
CenterLineDet: 車載センサとTransformerによるHDマップ生成のための車線中心線グラフ検出
車載カメラとLiDARのデータからTransformerを用いて車線中心線のグラフを反復的に検出し、HDマップを自動生成する手法を提案した論文。
原題: CenterLineDet: CenterLine Graph Detection for Road Lanes with Vehicle-mounted Sensors by Transformer for HD Map Generation ／ Zhenhua Xu, Yuxuan Liu, Yuxiang Sun 他
日本語で読む → - 論文ロボット学習ライブラリロボティクス
PyPose: 物理ベース最適化を統合したロボット学習ライブラリ
深層学習と物理ベース最適化を組み合わせたPyTorchベースのロボット学習ライブラリPyPoseを提案し、SLAMや計画、制御などへの応用例を示した。
原題: PyPose: A Library for Robot Learning with Physics-based Optimization ／ Chen Wang, Dasong Gao, Kuan Xu 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
非構造環境における双腕協調マニピュレーションのための対照的計画フレームワーク
対照学習で成功体験を潜在空間に埋め込み、双腕のリーダー・フォロワー制御により、未知の容器へのケーブル配置など非構造環境での長期的な器用操作を実現するフレームワークを提案した。
原題: A Dual-Arm Collaborative Framework for Dexterous Manipulation in Unstructured Environments with Contrastive Planning ／ Shengzeng Huo, Fangyuan Wang, Luyin Hu 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
物体再配置のためのマルチスキル移動マニピュレーション
長期的な移動マニピュレーションタスクを、移動を伴う操作スキルと領域ゴールを持つナビゲーションスキルに分解して解く手法を提案し、ベンチマークで性能向上を示した。
原題: Multi-skill Mobile Manipulation for Object Rearrangement ／ Jiayuan Gu, Devendra Singh Chaplot, Hao Su 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
適応周波数MPCによる不整な飛び石上の二足歩行
不整な飛び石地形を減速せずに歩行するため、適応的な足配置と歩行周期を実現する適応周波数MPCを運動力学軌道最適化・全身制御と組み合わせた二足歩行制御手法を提案した。
原題: Dynamic Walking of Bipedal Robots on Uneven Stepping Stones via Adaptive-frequency MPC ／ Junheng Li, Quan Nguyen
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
ピック・アンド・スワップによる格子再配置におけるバッファの有用性
ロボットアームが複数のバッファを使って格子状に並んだ物体を並べ替える問題を研究し、バッファを増やすと移動距離の削減効果が逓減することを示し、効率的なアルゴリズムを提案した。
原題: On the Utility of Buffers in Pick-n-Swap Based Lattice Rearrangement ／ Kai Gao, Jingjin Yu
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sim2realロボティクス
Real-to-Sim: 学習ベースUKFによる疎データからのロボット残差誤差予測
ニューラルネットワークのパラメータをUnscented Kalman Filterで更新し、少ないデータから動力学モデルやシミュレータと実機の残差誤差を学習してリアルギャップを縮める手法を提案。
原題: Real-to-Sim: Predicting Residual Errors of Robotic Systems with Sparse Data using a Learning-based Unscented Kalman Filter ／ Alexander Schperberg, Yusuke Tanaka, Feng Xu 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
拡散変分オートエンコーダによる高速移動物体のリアルタイム迎撃と障害物回避の統合制御フレームワーク
拡散変分オートエンコーダで軌道計画を行い、拡張カルマンフィルタとグラフ探索を組み合わせて、ロボットアームが動的障害物を避けながら高速移動物体をリアルタイムで迎撃する統合制御手法を提案した。
原題: Unified Control Framework for Real-Time Interception and Obstacle Avoidance of Fast-Moving Objects with Diffusion Variational Autoencoder ／ Apan Dastider, Hao Fang, Mingjie Lin
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 → - 論文群制御ロボティクス
カリキュラム学習による複数UAVの屋内経路計画
2機のUAVの屋内経路計画をマルチエージェント強化学習で行い、相手の行動を状態に含め、2段階のカリキュラム学習で学習効率を高めて到達率89.0%を達成した。
原題: Indoor Path Planning for Multiple Unmanned Aerial Vehicles via Curriculum Learning ／ Jongmin Park, Kwansik Park
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 → - 論文組合せフィルタロボティクス
効率的に最小化可能な組合せフィルタの一般クラス
組合せフィルタの状態最小化問題のNP困難性を分析し、効率的に最小化できるフィルタの新しい一般クラスを提案した論文。
原題: A general class of combinatorial filters that can be minimized efficiently ／ Yulin Zhang, Dylan A. Shell
日本語で読む → - 論文探索ロボティクス
不確実性下の探索におけるリスクを考慮したメタレベル意思決定
未知環境のロボット探索において、局所・大域方策を状況に応じて切り替えるリスク考慮型メタレベル意思決定フレームワークを提案し、シミュレーションと実機実験で大規模環境の探索効率を向上させた。
原題: Risk-aware Meta-level Decision Making for Exploration Under Uncertainty ／ Joshua Ott, Sung-Kyun Kim, Amanda Bouman 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sim2realロボティクス
シミュレーションと現実のギャップを回避：スーパーバイザを用いたオンライン強化学習
モデルベースの安全スーパーバイザを併用し、シミュレーション訓練なしで実車両の強化学習をオンラインで安全に行う手法を提案し、シミュレーション学習より高性能な運転を実現した。
原題: Bypassing the Simulation-to-reality Gap: Online Reinforcement Learning using a Supervisor ／ Benjamin David Evans, Johannes Betz, Hongrui Zheng 他
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
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