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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

• 論文産業制御/階層型強化学習機械学習2022/9/1

  階層型強化学習による産業用HVACシステムの最適化

  動作時間スケールの異なる複数のエージェントを用いた階層型強化学習により、機械制約を守りつつ産業用冷却システムの省エネを実現する手法を提案した。

  原題: Optimizing Industrial HVAC Systems with Hierarchical Reinforcement Learning ／ William Wong, Praneet Dutta, Octavian Voicu 他

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• 論文群制御ロボティクス2022/9/1

  Bflier's: 蝶に着想を得た信号源探索マルチロボットモデル

  蝶の交尾最適化アルゴリズム(BMO)を模倣したロボット(Bflybot)とその群れを設計し、静的・動的な信号源を探索する実機実験を行った。

  原題: Bflier's: A Novel Butterfly Inspired Multi-robotic Model in Search of Signal Sources ／ Chakravarthi J, Vinod Babu P, Pavan B 他

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• 論文布マニピュレーションロボティクス2022/9/1

  dGLI布座標：布状態の意味的分類のためのトポロジー表現

  ガウス絡み数積分の方向微分に基づく低次元表現で布の折り畳み状態を統一的に表し、従来の形状距離法より高精度に布状態を分類できることを示した。

  原題: The dGLI Cloth Coordinates: A Topological Representation for Semantic Classification of Cloth States ／ Franco Coltraro, Josep Fontana, Jaume Amorós 他

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• 論文ソーシャルロボットロボティクス2022/9/1

  ソーシャルロボットのためのクラウドベースユーザモデリングの試み

  ユーザとロボットのインタラクションをモデル化し、ロボットの振る舞いをユーザに適応させるため、クラウドベースのアーキテクチャを提案した論文。

  原題: Cloud-based user modeling for social robots: a first attempt ／ Marco Botta, Daniele Camilleri, Federica Cena 他

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• 論文強化学習/リハビリテーション機械学習2022/9/1

  神経筋強化学習による機能的電気刺激での人間の四肢の動作制御

  リカレントニューラルネットワークで非定常性に対処し、強化学習で機能的電気刺激（FES）を制御して麻痺した四肢を動かす手法を提案。シミュレーションと実世界で長期にわたりPID制御より優れた性能を維持できることを示した。

  原題: Neuromuscular Reinforcement Learning to Actuate Human Limbs through FES ／ Nat Wannawas, Ali Shafti, A. Aldo Faisal

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• 論文不確かさ推定/セマンティックセグメンテーション/オフロード自律走行ロボティクス2022/9/1

  不確かさを考慮したオフロード自律走行UGV向け知覚モデル

  複数のオフロードデータセットを統合し、Masksemblesによる不確かさ推定をセマンティックセグメンテーションに拡張することで、未知環境への汎化性能を向上させた知覚モデルを提案し、UGV上での実運用可能性を示した。

  原題: Uncertainty-aware Perception Models for Off-road Autonomous Unmanned Ground Vehicles ／ Zhaoyuan Yang, Yewteck Tan, Shiraj Sen 他

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• 論文デジタルツインロボティクス2022/9/1

  産業IoTにおける安全クリティカルロボティクスのためのエッジ支援協調デジタルツイン

  Franka-Emika-Pandaロボットアームを用いて、動的障害物回避を行うエッジ支援型の協調デジタルツインを実世界で構築・実証した研究。

  原題: Edge-assisted Collaborative Digital Twin for Safety-Critical Robotics in Industrial IoT ／ Sumit K. Das, Mohammad Helal Uddin, Sabur Baidya

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• 論文強化学習機械学習2022/9/1

  強化学習におけるハイパーパラメータ調整を削減するオンライン重み付きQアンサンブル

  異なるハイパーパラメータを持つ複数の強化学習エージェントをアンサンブルし、オンラインで最良のものを選択することで、ハイパーパラメータ調整の手間を減らす手法を提案。

  原題: Online Weighted Q-Ensembles for Reduced Hyperparameter Tuning in Reinforcement Learning ／ Renata Garcia, Wouter Caarls

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• 論文sim2realロボティクス2022/9/1

  順動力学に基づくデカルト運動制御による軌道上インタラクションのエミュレーション

  地上のロボットマニピュレータで軌道上のサービス・組立作業を再現するため、仮想順動力学モデルによるデカルト運動制御と軌道力学シミュレータを組み合わせた制御フレームワークを提案し、自由浮遊衛星運動と衝突インタラクションの2シナリオで検証した。

  原題: Emulating On-Orbit Interactions Using Forward Dynamics Based Cartesian Motion ／ Mohatashem Reyaz Makhdoomi, Vivek Muralidharan, Kuldeep R. Barad 他

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• 論文マルチエージェント制御ロボティクス2022/9/1

  ChronosとCRS：小型車型ロボットと単一・マルチエージェント制御のためのソフトウェアフレームワークの設計

  1/28スケールの小型車型ロボットChronosと、制御・推定・マルチエージェント協調アルゴリズムを実装したオープンソースソフトウェアCRSを開発し、教育・研究でのロボティクス実験を容易にした。

  原題: Chronos and CRS: Design of a miniature car-like robot and a software framework for single and multi-agent robotics and control ／ Andrea Carron, Sabrina Bodmer, Lukas Vogel 他

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• 論文動作予測画像認識2022/9/1

  DMMGAN: 注意機構付き敵対的生成ネットワークによる3次元人体関節の多様な複数動作予測

  トランスフォーマーとGANを組み合わせ、腰関節基準の姿勢だけでなく腰の軌道も含めた多様な将来の人体動作を複数生成する手法を提案し、従来手法を上回る性能を示した。

  原題: DMMGAN: Diverse Multi Motion Prediction of 3D Human Joints using Attention-Based Generative Adverserial Network ／ Payam Nikdel, Mohammad Mahdavian, Mo Chen

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• 論文セマンティックマッピングロボティクス2022/9/1

  オフィスロボットによる看板の自動読み取りと位置推定を用いたセマンティックマッピング

  オフィスロボットがドアの看板をYOLOv5とEASTで検出・認識し、RGB-DカメラとORB-SLAMで位置を推定して、SLAM地図にオフィス名を注釈付けするシステムを構築した。

  原題: Automatic Sign Reading and Localization for Semantic Mapping with an Office Robot ／ David Balaban, Justin Hart

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• 論文セグメンテーションロボティクス2022/9/1

  TrackletMapper: 交通参加者の軌跡を利用した地表面セグメンテーションとマッピング

  歩行者空間を走行するロボット向けに、自己と他者の軌跡をカメラ画像に投影して地表面の種類を自動注釈し、セグメンテーションモデルを学習する手法を提案。地表面マップを再投影する自己蒸留で精度を向上させた。

  原題: TrackletMapper: Ground Surface Segmentation and Mapping from Traffic Participant Trajectories ／ Jannik Zürn, Sebastian Weber, Wolfram Burgard

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• 論文3Dシーン理解ロボティクス2022/9/1

  大規模（視覚）言語モデルを活用したロボットの3Dシーン理解

  事前学習済み言語モデルと視覚言語モデルを用いて、ロボットの3Dシーン理解（部屋分類）を行い、言語のみ・視覚言語併用の複数手法を比較した。最良手法は約70%の部屋分類精度を達成し、純視覚やグラフ分類器を上回り、言語に由来する汎化・転移性能も示した。

  原題: Leveraging Large (Visual) Language Models for Robot 3D Scene Understanding ／ William Chen, Siyi Hu, Rajat Talak 他

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• 論文群制御ロボティクス2022/9/1

  悪意あるロボットに対する信頼を活用した頑健な仮説検証

  ロボット間の信頼観測を利用し、悪意あるロボットが多数存在する状況でも中央集約型の意思決定を頑健に行う2つのアルゴリズムを開発し、交通状況のクラウドセンシング実験で検証した。

  原題: Exploiting Trust for Resilient Hypothesis Testing with Malicious Robots ／ Matthew Cavorsi, Orhan Eren Akgün, Michal Yemini 他

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• 論文モデルベース強化学習機械学習2022/9/1

  価値総和：MPCベースのモデルベース強化学習のための新たなスコアリング関数

  MPCベースのモデルベース強化学習において、報酬関数の代わりに割引価値の総和で軌道を評価する新手法を提案し、MuJoCoやCassieロボットの歩行学習で学習効率と報酬を改善した。

  原題: Value Summation: A Novel Scoring Function for MPC-based Model-based Reinforcement Learning ／ Mehran Raisi, Amirhossein Noohian, Luc Mccutcheon 他

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• 論文Visual SLAMロボティクス2022/9/1

  動的かつ変化する環境における視覚的定位とマッピング

  動的環境と変化する環境の両方に対応する堅牢なVisual SLAM手法「Changing-SLAM」を提案し、物体検出に基づく動的キーポイントフィルタリングとベイズフィルタを組み合わせてリアルタイム動作を実現した。また、変化する環境評価用の新データセットPUC-USPを構築した。

  原題: Visual Localization and Mapping in Dynamic and Changing Environments ／ João Carlos Virgolino Soares, Vivian Suzano Medeiros, Gabriel Fischer Abati 他

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• 論文宇宙ロボティクスロボティクス2022/9/1

  PetLock：将来の軌道上建設に向けたジェンダーレス標準インターフェース

  将来のモジュール式宇宙ロボットと宇宙機間で機械的荷重・電力・データを伝達する、性別のない標準インターフェースPetLockを設計・試験した。

  原題: PetLock:A Genderless and Standard Interface for the Future On-orbit Construction ／ Yuntao Li, Zichun Xu, Xiaohang Yang 他

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• 論文マルチエージェント強化学習機械学習2022/9/1

  非同期マルチエージェント強化学習のためのアクター・クリティック手法

  エージェントが非同期に意思決定・学習できるマルチエージェント強化学習のアクター・クリティック手法を提案し、シミュレーションと実機で有効性を示した。

  原題: Asynchronous Actor-Critic for Multi-Agent Reinforcement Learning ／ Yuchen Xiao, Weihao Tan, Christopher Amato

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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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• 論文マニピュレーションロボティクス2022/9/1

  ロボットマニピュレーションのためのエンドツーエンドアフォーダンス学習

  強化学習中の接触情報から関心のある接触マップを予測し、人間が定義した動作プリミティブなしで多様な操作タスクに汎化できるエンドツーエンドのアフォーダンス学習フレームワークを提案した。

  原題: End-to-End Affordance Learning for Robotic Manipulation ／ Yiran Geng, Boshi An, Haoran Geng 他

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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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• 論文自動運転知覚画像認識2022/9/1

  NVRadarNet: 自動運転向けリアルタイムレーダー障害物・走行可能領域検出

  複数の車載レーダーの時系列データをBEVで統合し、動的障害物の検出・向き推定と走行可能領域の回帰をリアルタイムで行うDNNを提案した。

  原題: NVRadarNet: Real-Time Radar Obstacle and Free Space Detection for Autonomous Driving ／ Alexander Popov, Patrik Gebhardt, Ke Chen 他

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• 論文位置認識画像認識2022/9/1

  STD: 3次元位置認識のための安定三角形記述子

  3次元点群から三角形の形状不変性を利用したグローバル記述子を抽出し、点群間のマッチングで位置認識を行う手法を提案。公開データセットで既存手法より高精度・高適応性を示した。

  原題: STD: Stable Triangle Descriptor for 3D place recognition ／ Chongjian Yuan, Jiarong Lin, Zuhao Zou 他

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• 論文歩行ロボティクス2022/9/1

  ハイブリッド系DDPを用いたキノダイナミックMPCによる汎用リアルタイム動作生成

  四足ロボットの跳躍や走行などの俊敏な動作を、ハイブリッド運動力学モデルに基づく非線形MPCでオンライン再計画し、リアルタイムで生成・遷移させる手法を提案した。

  原題: Versatile Real-Time Motion Synthesis via Kino-Dynamic MPC with Hybrid-Systems DDP ／ He Li, Tingnan Zhang, Wenhao Yu 他

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• 論文sim2real制御2022/9/1

  サイバーフィジカルシステムの強化学習におけるSim2real転移と時間遅延の役割

  出力に非整数倍の遅延があるとシステムは非マルコフ的になることを示し、効率的な強化学習のためのサンプリング手法を提案して、マルチロータUAVのシミュレーションで有効性を実証した。

  原題: The Role of Time Delay in Sim2real Transfer of Reinforcement Learning for Cyber-Physical Systems ／ Mohamad Chehadeh, Igor Boiko, Yahya Zweiri

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• 論文マルチモーダル認識画像認識2022/9/1

  電子機器選別のためのRGB-Xマルチモーダル分類

  RGB画像とX線画像を組み合わせたマルチモーダル分類手法RGB-Xを提案し、電子廃棄物の精密な選別を可能にする。合成X線データセット生成とiCAMアーキテクチャにより高精度な分類を実現。

  原題: RGB-X Classification for Electronics Sorting ／ FNU Abhimanyu, Tejas Zodage, Umesh Thillaivasan 他

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• 論文3D位置推定画像認識2022/9/1

  NeRF-Loc: TransformerによるNeural Radiance Fields内の物体位置推定

  事前学習済みNeRFとカメラ視点から、Transformerを用いて物体の3Dバウンディングボックスを推定する手法を提案。

  原題: NeRF-Loc: Transformer-Based Object Localization Within Neural Radiance Fields ／ Jiankai Sun, Yan Xu, Mingyu Ding 他

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• 論文模倣学習機械学習2022/9/1

  マスク付き模倣学習：マルチモーダル実演における環境不変モダリティの発見

  マルチモーダルな実演データから、意思決定に不要で環境間で分布が変わるモダリティを二値マスクと二段階最適化で自動的に除外し、環境に依存しない制御方策を学習する手法を提案。

  原題: Masked Imitation Learning: Discovering Environment-Invariant Modalities in Multimodal Demonstrations ／ Yilun Hao, Ruinan Wang, Zhangjie Cao 他

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