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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

• 論文マニピュレーションロボティクス2022/9/1

  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

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• 論文マニピュレーションロボティクス2022/9/1

  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

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• 論文SLAMロボティクス2022/9/1

  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

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• 論文HDマップ生成画像認識2022/9/1

  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

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• 論文マニピュレーションロボティクス2022/9/1

  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

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• 論文マニピュレーションロボティクス2022/9/1

  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

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• 論文マニピュレーションロボティクス2022/9/1

  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

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• 論文オフライン強化学習機械学習2022/9/1

  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

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• 論文ロボット学習ライブラリロボティクス2022/9/1

  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

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• 論文マニピュレーションロボティクス2022/9/1

  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

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• 論文歩行ロボティクス2022/9/1

  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

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• 論文異常検知画像認識2022/9/1

  移動ロボットのための視覚的異常検知の課題

  自律移動ロボットの視覚的異常検知タスクに焦点を当て、異常の種類を分類し、教師なし深層学習による検出手法を議論。新規データセットを提案し、最先端手法を評価して実環境展開について考察した。

  原題: Challenges in Visual Anomaly Detection for Mobile Robots ／ Dario Mantegazza, Alessandro Giusti, Luca M. Gambardella 他

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• 論文予測/制御ロボティクス2022/9/1

  ロボット制御のためのロバスト予測：ゲーム理論的アプローチ

  予測器と仮想敵の間のゼロサムゲームとして予測問題を定式化し、勾配法で局所ナッシュ均衡を求めることで、ノイズや外れ値に頑健な予測を実現した。実世界の車線変更データでベースラインより30.14%優れた性能を示す。

  原題: Robust Forecasting for Robotic Control: A Game-Theoretic Approach ／ Shubhankar Agarwal, David Fridovich-Keil, Sandeep P. Chinchali

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• 論文HRIHCI2022/9/1

  ポジティブ心理学エクササイズを行うロボットコーチに対する参加者の認識：質的分析

  ロボットコーチがポジティブ心理学のエクササイズを行う対話実験を20名で実施し、事後インタビューを質的に分析して、役立った点や改善点、感情適応への選好を明らかにした。

  原題: Participant Perceptions of a Robotic Coach Conducting Positive Psychology Exercises: A Qualitative Analysis ／ Minja Axelsson, Nikhil Churamani, Atahan Caldir 他

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• 論文障害物検出ロボティクス2022/9/1

  StereoVoxelNet: ステレオカメラと深層学習による占有ボクセルに基づくリアルタイム障害物検出

  ステレオ画像から直接占有ボクセルを推定する深層学習モデルを提案し、オクトリーを用いた粗密探索で計算を削減して組込みGPU上でリアルタイムに障害物検出を実現した。

  原題: StereoVoxelNet: Real-Time Obstacle Detection Based on Occupancy Voxels from a Stereo Camera Using Deep Neural Networks ／ Hongyu Li, Zhengang Li, Neset Unver Akmandor 他

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• 論文マルチロボット協調ロボティクス2022/9/1

  D-Lite: マルチロボット協調のための3Dシーングラフのナビゲーション指向圧縮

  3Dシーングラフをグラフスパナで圧縮し、限られた通信帯域下でもロボット間でナビゲーションに必要な最短経路情報を効率的に共有する手法を提案した。

  原題: D-Lite: Navigation-Oriented Compression of 3D Scene Graphs for Multi-Robot Collaboration ／ Yun Chang, Luca Ballotta, Luca Carlone

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• 論文エッジコンピューティングcs.DC2022/9/1

  計算すべきか否か？資源制約エッジコンピューティングにおける適応型スマートセンシング

  エッジ上のセンサが生データ送信かオンボード処理かを動的に選び、強化学習で計算資源を配分して監視性能を高める手法を提案。

  原題: To Compute or not to Compute? Adaptive Smart Sensing in Resource-Constrained Edge Computing ／ Luca Ballotta, Giovanni Peserico, Francesco Zanini 他

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• 論文触覚ロボティクス2022/9/1

  DenseTact 2.0：形状と力の再構成のための光学式触覚センサ

  柔らかい指先の変形画像をニューラルネットで処理し、高精度な形状再構成と6軸力覚推定を実現する光学式触覚センサを開発した。転移学習により少ないデータで新しい指のキャリブレーションも可能。

  原題: DenseTact 2.0: Optical Tactile Sensor for Shape and Force Reconstruction ／ Won Kyung Do, Bianca Jurewicz, Monroe Kennedy

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• 論文UAV/通信eess.SP2022/9/1

  マルチIRS支援ポータブルアクセスポイントの省エネルギー軌道設計

  UAV搭載のポータブル基地局と複数の反射板(IRS)を用い、バッテリーのPeukert効果も考慮してエネルギー効率を最大化する軌道・速度・スケジューリングを設計した研究。

  原題: Energy-Efficient Trajectory Design of a Multi-IRS Assisted Portable Access Point ／ Nithin Babu, Marco Virgili, Mohammad Al-jarrah 他

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• 論文sim2realロボティクス2022/9/1

  ロボティクス向けカメラシミュレーションを強化するGANの評価

  既存のGANでシミュレーション画像を強化し、都市環境のセマンティックセグメンテーションと屋内環境の物体検出においてsim-to-realギャップがどの程度縮まるかを定量評価した。

  原題: Evaluating a GAN for enhancing camera simulation for robotics ／ Asher Elmquist, Radu Serban, Dan Negrut

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• 論文強化学習ロボティクス2022/9/1

  部分観測下での連続制御に強い軽量深層強化学習戦略：マルチステップ・ブートストラップの有効性

  部分観測環境ではPPOがTD3やSACより頑健であることを示し、TD3やSACにマルチステップ目標を導入すると性能が改善することを実験的に明らかにした。

  原題: Multi-Step First: A Lightweight Deep Reinforcement Learning Strategy for Robust Continuous Control with Partial Observability ／ Lingheng Meng, Rob Gorbet, Michael Burke 他

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• 論文農業ロボティクスロボティクス2022/9/1

  ケーブル駆動型ハイブリッドロボットによる非破壊的な葉物植物モニタリングとStructure from Motionを用いた質量推定

  ケーブル駆動パラレルロボットと4自由度アームを組み合わせ、垂直水耕栽培の植物を多視点から自動撮影し、SfMで非破壊的に質量を推定する手法を提案・実証した。

  原題: A Hybrid Cable-Driven Robot for Non-Destructive Leafy Plant Monitoring and Mass Estimation using Structure from Motion ／ Gerry Chen, Harsh Muriki, Cédric Pradalier 他

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• 論文模倣学習ロボティクス2022/9/1

  ルールに従え：確率的領域における誘導模倣学習のためのオンライン信号時相論理木探索

  信号時相論理（STL）のロバスト性をモンテカルロ木探索のヒューリスティックに組み込み、模倣学習ポリシーが時空間制約を満たすように誘導する手法を提案し、航空機の経路計画で有効性を示した。

  原題: Follow The Rules: Online Signal Temporal Logic Tree Search for Guided Imitation Learning in Stochastic Domains ／ Jasmine Jerry Aloor, Jay Patrikar, Parv Kapoor 他

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• 論文6DoF姿勢追跡画像認識2022/9/1

  PixTrack: NeRFテンプレートと特徴量メトリック位置合わせによる高精度6DoF物体姿勢追跡

  NeRFで物体を正準表現し、深層特徴量メトリックで位置合わせすることで、アノテーションや軌道平滑化なしに単眼RGB/RGB-D画像から高精度でジッタのない6DoF姿勢追跡を実現した。

  原題: PixTrack: Precise 6DoF Object Pose Tracking using NeRF Templates and Feature-metric Alignment ／ Prajwal Chidananda, Saurabh Nair, Douglas Lee 他

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• 論文水中HRIロボティクス2022/9/1

  水中ヒューマンロボットインタラクションのためのダイバー注意推定フレームワーク

  AUVがダイバーの顔の向きから注意状態を推定し、インタラクション前に適切な位置・向きに移動するための深層学習フレームワークを提案した。

  原題: A Diver Attention Estimation Framework for Effective Underwater Human-Robot Interaction ／ Sadman Sakib Enan, Junaed Sattar

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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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• 論文適応制御制御2022/9/1

  折りたたみ式クアッドロータの適応姿勢制御

  折りたたみ式クアッドロータの姿勢追従性能をスイッチドシステム理論で解析し、モデル不確かさに対応する形態認識適応制御器と軌道計画を提案した。

  原題: Adaptive Attitude Control for Foldable Quadrotors ／ Karishma Patnaik, Wenlong Zhang

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• 論文被覆経路計画ロボティクス2022/9/1

  空間充填曲線を用いた障害物回避を伴う被覆経路計画

  空間充填曲線に沿ってロボットを動かしつつ、未知障害物をオンラインで回避しながら領域全体を漏れなく探索する手法を提案し、その完全性を証明した。

  原題: Space Filling Curves for Coverage Path Planning with Online Obstacle Avoidance ／ Ashay Wakode, Arpita Sinha

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• 論文飛行制御制御2022/9/1

  非線形適応マルチロータ制御のための前方到達可能集合計算

  外乱オブザーバと適応制御を組み合わせ、閉ループ系の前方到達可能集合を楕円体で近似してリアルタイム計算を可能にした研究。

  原題: Computing Forward Reachable Sets for Nonlinear Adaptive Multirotor Controllers ／ Juyeop Han, Han-Lim Choi

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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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