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

• 論文制御バリア関数制御2022/9/1

  入力共有型制御バリア関数に基づく浮遊プラットフォームの安全な自律ドッキング操作

  人工衛星の動きを模擬する平面浮遊プラットフォームが、ドッキングポートを視界に捉え続けながら安全距離を保ち、正しい姿勢で接近・ドッキングするための制御バリア関数を用いた制御手法を提案し、シミュレーションで有効性を示した。

  原題: Safe Autonomous Docking Maneuvers for a Floating Platform based on Input Sharing Control Barrier Functions ／ Akshit Saradagi, Avijit Banerjee, Sumeet Satpute 他

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• 論文マイクロロボット/強化学習cs.NE2022/9/1

  深層強化学習によるウニ精子細胞の走化性

  ウニ精子細胞のモデルに深層強化学習を適用し、化学誘引物質濃度場での走化性運動を自己学習させた。限られた環境情報のみで現実に近い走化性行動を獲得し、人間が設計した戦略より効率的な場合も多い。

  原題: Chemotaxis of sea urchin sperm cells through deep reinforcement learning ／ Chaojie Mo, Xin Bian

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• 論文不整地ナビゲーションロボティクス2022/9/1

  3D不整地における学習ベースの不確実性を考慮したナビゲーション

  走行データから地形由来の不確実性を学習し、その分布を走行コストに組み込むことで、3D不整地を安全かつ俊敏に走行するナビゲーション手法を提案した。GPU並列計算によりリアルタイム実行も実現している。

  原題: Learning-based Uncertainty-aware Navigation in 3D Off-Road Terrains ／ Hojin Lee, Junsung Kwon, Cheolhyeon Kwon

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• 論文マニピュレーションロボティクス2022/9/1

  ユーザー実演に基づく可変インピーダンス制御器の条件ベース設計

  学習from実演で得た項変調に対し、安全性と性能の条件を線形行列不等式で評価し、凸最適化で可変インピーダンス制御器のパラメータをオフライン調整する手法を提案し、7自由度マニピュレータで検証した。

  原題: Condition-based Design of Variable Impedance Controllers from User Demonstrations ／ Alberto San-Miguel, Guillem Alenyà, Vicenç Puig

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• 論文群制御cs.LO2022/9/1

  制約付きタスクを持つ異種ロボットシステムのミッションスケジューリング

  異種ロボットチームのミッション計画において、タスクの順序制約と共同作業制約を考慮し、タスク割り当てとスケジューリングを分離して解くフレームワークKANOAを提案した。

  原題: Scheduling of Missions with Constrained Tasks for Heterogeneous Robot Systems ／ Gricel Vázquez, Radu Calinescu, Javier Cámara

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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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• 論文マニピュレーションロボティクス2022/9/1

  グラフニューラルネットワーク関係分類器による複数物体マニピュレーションの計画

  部分視点の点群から物体間関係の変化を予測するGNNベースの力学モデルを学習し、シミュレーションのみで訓練して実世界に転移可能な複数物体の再配置計画を実現した。

  原題: Planning for Multi-Object Manipulation with Graph Neural Network Relational Classifiers ／ Yixuan Huang, Adam Conkey, Tucker Hermans

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• 論文3D物体検出画像認識2022/9/1

  サンプル・クロップ・トラック：都市運転LiDARのための自己教師あり移動物体3D検出

  運動手がかりと物体サイズの事前知識を組み合わせ、密な3D指向バウンディングボックスを予測することで、LiDAR点群から移動物体を自己教師ありで検出する手法SCTを提案した。

  原題: Sample, Crop, Track: Self-Supervised Mobile 3D Object Detection for Urban Driving LiDAR ／ Sangyun Shin, Stuart Golodetz, Madhu Vankadari 他

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• 論文水中ロボティクスロボティクス2022/9/1

  生体模倣ニューロダイナミクスを活用した無人水中航走体のハイブリッド追従制御戦略

  生体模倣ニューロダイナミクスモデルに基づき、速度の急変を防ぐ拡張バックステッピングとチャタリングのない滑らかなトルクを実現するスライディングモード制御を組み合わせたUUVの追従制御手法を提案した。

  原題: A Hybrid Tracking Control Strategy for an Unmanned Underwater Vehicle Aided with Bioinspired Neural Dynamics ／ Zhe Xu, Tao Yan, Simon X. Yang 他

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• 論文遠隔操作ロボティクス2022/9/1

  環境複雑度に応じて速度を適応させるマルチロータ遠隔操作の階層的衝突回避

  環境の混雑度に応じて最大速度と局所地図のボクセルサイズを階層的に自動調整し、操作者が速度指定せずとも安全に遠隔操作できる手法を提案した。

  原題: Hierarchical Collision Avoidance for Adaptive-Speed Multirotor Teleoperation ／ Kshitij Goel, Yves Georgy Daoud, Nathan Michael 他

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• 論文SLAMロボティクス2022/9/1

  PlaneSLAM: 構造化3D環境における運動計画のための平面ベースLiDAR SLAM

  マンハッタン世界を仮定し、LiDAR点群から直交平面を抽出することで、軽量かつリアルタイムな地図生成と自己位置推定を行うSLAM手法を提案し、シミュレータと実機で有効性を示した。

  原題: PlaneSLAM: Plane-based LiDAR SLAM for Motion Planning in Structured 3D Environments ／ Adam Dai, Greg Lund, Grace Gao

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• 論文音響センシング/3D再構成画像認識2022/9/1

  イメージングソナーによるニューラル陰関数表面再構成

  前方視ソナー(FLS)の多視点画像から、ニューラル陰関数表現と音波伝播をモデル化した微分可能ボリュームレンダラを用いて物体の高精度な3D表面形状を再構成する手法を提案。

  原題: Neural Implicit Surface Reconstruction using Imaging Sonar ／ Mohamad Qadri, Michael Kaess, Ioannis Gkioulekas

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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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• 論文スケジューリング最適化cs.MA2022/9/1

  アントコロニー最適化によるジョブショップスケジューリング問題の解法

  ジョブショップスケジューリング問題を完全グラフとしてモデル化し、アントコロニー最適化で実行可能解を生成する手法を提案し、複数の問題例で有効性を検証した。

  原題: Solving the Job Shop Scheduling Problem with Ant Colony Optimization ／ Alysson Ribeiro da Silva

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• 論文世界モデル機械学習2022/9/1

  不変因果特徴を持つ世界モデルの対照的教師なし学習

  対照学習と深度予測による補助タスクで不変な因果特徴を獲得する世界モデルを提案し、分布外ナビゲーションやsim-to-real転移で高性能を示した。

  原題: Contrastive Unsupervised Learning of World Model with Invariant Causal Features ／ Rudra P. K. Poudel, Harit Pandya, Roberto Cipolla

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• 論文歩行ロボティクス2022/9/1

  移動と局所ナビゲーションをエンドツーエンドで学習する高度スキル

  脚式ロボットの局所ナビゲーションを、経路計画・追従・歩行制御に分割せず、深層強化学習でエンドツーエンド方策として学習し、実機で難所横断を実現した。

  原題: Advanced Skills by Learning Locomotion and Local Navigation End-to-End ／ Nikita Rudin, David Hoeller, Marko Bjelonic 他

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• 論文BEV知覚画像認識2022/9/1

  鳥瞰図知覚の難所を探る：レビュー・評価・実践レシピ

  自動運転向けの鳥瞰図（BEV）知覚について、視点変換やアノテーション、マルチセンサ融合などの課題を整理し、産業界の設計例や性能向上の実践ガイドをまとめたサーベイ。

  原題: Delving into the Devils of Bird's-eye-view Perception: A Review, Evaluation and Recipe ／ Hongyang Li, Chonghao Sima, Jifeng Dai 他

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• 論文ドローン配送ロボティクス2022/9/1

  単一ドローンによる都市空域での複数荷物配送

  スカイウェイ網上で「最寄り目的地優先」戦略を用い、1機のドローンで複数の荷物を配送するプロトタイプを屋内テストベッド（シドニーCBDの3Dモデル）で実証した。

  原題: Autonomous Delivery of Multiple Packages Using Single Drone in Urban Airspace ／ Seunghyun Lee, Babar Shahzaad, Balsam Alkouz 他

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• 論文経路計画ロボティクス2022/9/1

  複雑環境におけるロボット経路計画のための知識ベース遺伝的アルゴリズム

  ロボット経路計画に特化した5つの遺伝的オペレータと経路表現・評価法を提案し、静的・動的で複雑な環境でも準最適経路を効率的に探索できることをシミュレーションで示した論文。

  原題: A Novel Knowledge-Based Genetic Algorithm for Robot Path Planning in Complex Environments ／ Yanrong Hu, Simon X. Yang

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• 論文マニピュレーションロボティクス2022/9/1

  非ホロノミックDMPによるロボット切断動作の見まね学習：Udwadia-Kalaba法の応用

  人間の実演からロボットの切断スキルを学ぶため、Udwadia-Kalaba法を用いて非ホロノミック拘束を課すDMPを拡張し、拘束を保証する軌道生成を実現した。

  原題: Learning robotic cutting from demonstration: Non-holonomic DMPs using the Udwadia-Kalaba method ／ Artūras Straižys, Michael Burke, Subramanian Ramamoorthy

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• 論文ソーシャルロボットロボティクス2022/9/1

  参加型デザインによる実世界の子ども・家族ケア現場向けソーシャルロボットシナリオ

  オランダの家族ケア・児童メンタルヘルス現場でソーシャルロボットを活用するため、子ども・親・専門家を全段階に巻き込む参加型デザイン手法を実践し、異なるニーズへの対応策を提案した博士研究。

  原題: Social Robot Scenarios for Real-World Child and Family Care Settings through Participatory Design ／ Anouk Neerincx

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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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• 論文着陸制御ロボティクス2022/9/1

  動的ターゲットへのUAV着陸における実践的課題

  無人航空機が動くターゲットに精密着陸する際の課題を整理し、センシングと制御の手法およびその長所・短所を応用別に論じたサーベイ。

  原題: Practical Challenges in Landing a UAV on a Dynamic Target ／ Adarsh Salagame, Sushant Govindraj, S. N. Omkar

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• 論文SLAMロボティクス2022/9/1

  WGICP: 微分可能な重み付きGICPに基づくLiDARオドメトリ

  微分可能なGICPとKNNを組み合わせ、各点の重要度を学習して高重みの点のみを使うことで、LiDAR点群レジストレーションの精度と速度を向上させる手法を提案した。

  原題: WGICP: Differentiable Weighted GICP-Based Lidar Odometry ／ Sanghyun Son, Jing Liang, Ming Lin 他

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• 論文模倣学習ロボティクス2022/9/1

  K-VIL: キーポイントベースの視覚模倣学習

  少数の人間のデモ動画からキーポイントベースの幾何学的制約と動作プリミティブを抽出し、新しい場面でのマニピュレーションスキルを再現する視覚模倣学習手法を提案。

  原題: K-VIL: Keypoints-based Visual Imitation Learning ／ Jianfeng Gao, Zhi Tao, Noémie Jaquier 他

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• 論文歩行者軌道予測画像認識2022/9/1

  T2FPV: 一人称視点の歩行者軌道予測における誤差補正のためのデータセットと手法

  実世界の俯瞰軌道データセットから一人称視点の歩行者軌道予測データセットを構築する手法を提案し、検出・追跡・遮蔽・視野制限による誤差を補正するモジュールCoFEを開発した。

  原題: T2FPV: Dataset and Method for Correcting First-Person View Errors in Pedestrian Trajectory Prediction ／ Benjamin Stoler, Meghdeep Jana, Soonmin Hwang 他

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• 論文救助ロボットロボティクス2022/9/1

  CLIO: 山岳環境での探索・救助ミッションに向けた新型ロボット

  ロープで山壁に固定され、脚で跳躍しながら垂直に近い斜面を登り、重い荷物を運べる救助ロボットの概念を提案し、最適制御による跳躍軌道生成とシミュレーション検証を行った。

  原題: CLIO: a Novel Robotic Solution for Exploration and Rescue Missions in Hostile Mountain Environments ／ Michele Focchi, Mohamed Bensaadallah, Marco Frego 他

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• 論文機構設計math.RA2022/9/1

  線形因子分解可能な運動多項式

  双四元数上の運動多項式が単純な回転や並進に対応する線形因子に分解できるための必要十分条件を示し、その計算アルゴリズムを提案した。

  原題: Motion Polynomials Admitting a Factorization with Linear Factors ／ Zijia Li, Hans-Peter Schröcker, Mikhail Skopenkov 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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• 論文位置推定画像認識2022/9/1

  3D LiDAR事前地図上でのフィデューシャルタグ位置推定

  3D LiDARの事前地図上でフィデューシャルタグを直接位置推定する手法を提案し、強度と幾何学の両面から点群を解析してタグの姿勢と頂点位置を高精度に求める。

  原題: Fiducial Tag Localization on a 3D LiDAR Prior Map ／ Yibo Liu, Jinjun Shan, Hunter Schofield

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