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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: 2022/8/1 ／ 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 →- 論文群制御ロボティクス
平面カバレッジタスクにおけるワーカー・ステーション型マルチロボットシステムの協調学習
資源制約のある複数ワーカーと補給用ステーションからなるマルチロボットシステムで、大規模平面のカバレッジ経路計画を完全協調型マルチエージェント強化学習として解く分散オンライン計画法を提案した。
原題: Learning to Coordinate for a Worker-Station Multi-robot System in Planar Coverage Tasks ／ Jingtao Tang, Yuan Gao, Tin Lun Lam
日本語で読む → - 論文制御/MPC制御
Koopmanオペレータに基づくデータ駆動型予測追従制御
ニューラルネットで学習したKoopman線形モデルをモデル予測制御に組み込み、モデル誤差を考慮した制約タイトニングで非線形系の追従制御を安定に実現する手法を提案。
原題: Data-driven Predictive Tracking Control based on Koopman Operators ／ Ye Wang, Yujia Yang, Ye Pu 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
姿勢制御システム：四足ロボットの空中機動を強化
四足ロボットが跳躍中に姿勢を制御するため、2つの回転質量（フライホイール）を用いた姿勢制御システムを提案し、Solo12ロボットでシミュレーション検証した。
原題: Orientation Control System: Enhancing Aerial Maneuvers for Quadruped Robots ／ Francesco Roscia, Andrea Cumerlotti, Andrea Del Prete 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
異種ロボットチームのためのエネルギー考慮型衝突回避情報収集
センサ搭載ロボットチームが動的プロセスの不確かさを減らすため、情報利得とエネルギーコストのトレードオフを最適化しつつ衝突を避ける階層的手法を提案。分散プランナと制御バリア関数に基づく分散制御器を組み合わせ、性能保証と安全性を両立させる。
原題: Energy-Aware, Collision-Free Information Gathering for Heterogeneous Robot Teams ／ Xiaoyi Cai, Brent Schlotfeldt, Kasra Khosoussi 他
日本語で読む → - 論文強化学習ロボティクス
後方視的経験再生におけるクラスタベースサンプリングによるロボットタスクの効率化
後方視的経験再生(HER)において、達成したゴールをクラスタリングして経験をサンプリングする手法を提案し、ロボット制御タスクでサンプル効率と性能を改善した。
原題: Cluster-based Sampling in Hindsight Experience Replay for Robotic Tasks (Student Abstract) ／ Taeyoung Kim, Dongsoo Har
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
未知空間場を覆うマルチロボットのための限られた通信による分散学習
各ロボットがボロノイ分割の境界を介して近傍と局所的に情報を共有し、新規性の高いサンプルのみを取り込む分散ガウス過程で未知の空間場を学習しながら、チーム全体で最適に配置して覆うアルゴリズムを提案した。
原題: Decentralized Learning With Limited Communications for Multi-robot Coverage of Unknown Spatial Fields ／ Kensuke Nakamura, María Santos, Naomi Ehrich Leonard
日本語で読む → - 論文軌道計画ロボティクス
非構造環境における自動運転車のための効率的な時空間軌道プランナ
車両の微分平坦性を利用して非ホロノミック制約を保ちつつ、安全走行回廊と符号付き距離近似で障害物を回避するリアルタイム時空間軌道最適化手法を提案した。
原題: An Efficient Spatial-Temporal Trajectory Planner for Autonomous Vehicles in Unstructured Environments ／ Zhichao Han, Yuwei Wu, Tong Li 他
日本語で読む → - 論文自動運転AI
車種別ウェイポイント生成
運転行動の確率基盤モデルを強化学習の副産物で条件付けし、車種ごとに物理的に妥当なウェイポイント列を生成する手法を提案した。
原題: Vehicle Type Specific Waypoint Generation ／ Yunpeng Liu, Jonathan Wilder Lavington, Adam Scibior 他
日本語で読む → - 論文自己位置推定画像認識
JVLDLoc: 走行シーンにおける視覚・LiDAR制約と方向事前分布の統合最適化による自己位置推定
地図の方向情報と画像から得られる消失点を組み合わせ、視覚再投影誤差やLiDARのIMLS表面制約とともに統合最適化することで、自動運転向けの高精度な自己位置推定を実現した。
原題: JVLDLoc: a Joint Optimization of Visual-LiDAR Constraints and Direction Priors for Localization in Driving Scenario ／ Longrui Dong, Gang Zeng
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
SpeedFolding: 衣類の効率的な両手折り畳みの学習
しわくちゃの衣類を滑らかにし、指定した折り線で折り畳む両手ロボットシステムを開発。新しいニューラルネットで把持姿勢のペアを予測し、平均120秒未満・成功率93%で折り畳みを実現した。
原題: SpeedFolding: Learning Efficient Bimanual Folding of Garments ／ Yahav Avigal, Lars Berscheid, Tamim Asfour 他
日本語で読む → - 論文安全・協調ロボットロボティクス
バリアレスな人とロボットの協調作業のための視覚ベース安全システム
深層学習による視覚システムで作業者の3D位置を検出・追跡し、安全ゾーンに応じてロボットの速度制御や停止を行う安全システムを提案した。
原題: Vision-Based Safety System for Barrierless Human-Robot Collaboration ／ Lina María Amaya-Mejía, Nicolás Duque-Suárez, Daniel Jaramillo-Ramírez 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
農業ロボット群を監督するための音声コミュニケーション手法の検討
遠隔オペレータが複数の農業ロボット群を監督する際の音声通知方法（イヤコン、単一フレーズ、全文）を比較し、単一フレーズが最も好意的に受け止められ作業効率も向上しうることをユーザスタディで示した。
原題: Examining Audio Communication Mechanisms for Supervising Fleets of Agricultural Robots ／ Abhi Kamboj, Tianchen Ji, Katie Driggs-Campbell
日本語で読む → - 論文軌道最適化ロボティクス
MPPI-IPDDP：自律ロボットのための衝突回避で滑らかな軌道生成ハイブリッド手法
サンプリングベースのMPPIと勾配ベースのIPDDPを組み合わせ、粗い軌道生成と衝突回避凸回廊内での平滑化により、移動ロボットやドローンの滑らかな軌道を生成する手法を提案。
原題: MPPI-IPDDP: Hybrid Method of Collision-Free Smooth Trajectory Generation for Autonomous Robots ／ Min-Gyeom Kim, Minchan Jung, JunGee Hong 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
LATTE: 言語による軌道変換フレームワーク
事前学習済み言語モデルと画像情報を用いて、自由記述の指示からロボットの3D軌道と速度を生成する汎用フレームワークを提案し、マニピュレーション以外の空中・脚式ロボットでも評価した。
原題: LATTE: LAnguage Trajectory TransformEr ／ Arthur Bucker, Luis Figueredo, Sami Haddadin 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
多段階の力強いマニピュレーションのためのロバスト計画
トルクと摩擦の制約をタスク・モーション計画に組み込み、子供用安全キャップの開封やナット回し、野菜の切断など、力を要する多段階作業をロバストに計画・実行する手法を提案。
原題: Robust Planning for Multi-stage Forceful Manipulation ／ Rachel Holladay, Tomás Lozano-Pérez, Alberto Rodriguez
日本語で読む → - 論文非接触マニピュレーションロボティクス
超音波フェーズドアレイと顕微鏡ビジョンによる移動微小粒子の自動非接触トラッピング
超音波フェーズドアレイと二眼顕微鏡ビジョンを組み合わせ、移動する微小粒子の位置を予測して音響トラップ領域を生成し、自動で非接触捕獲・保持するロボット手法を実現した。
原題: Automated Noncontact Trapping of Moving Micro-particle with Ultrasonic Phased Array System and Microscopic Vision ／ Mingyue Wang, Jiaqi Li, Yuyu Jia 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
RGB画像のみの物体姿勢推定に基づく6Dロボット組立
合成画像のみで学習した単眼RGBの6D姿勢推定ネットワークを用い、高精度なブロックの把持・操作・組立を実現するシステムを提案した。
原題: 6D Robotic Assembly Based on RGB-only Object Pose Estimation ／ Bowen Fu, Sek Kun Leong, Xiaocong Lian 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
予見可能な未来：屋内ナビゲーションのための動的シーン予測自己教師あり学習
3D LiDARから将来の時空間占有グリッドマップを自己教師あり学習で予測し、屋内ナビゲーションに活用する手法を提案。
原題: The Foreseeable Future: Self-Supervised Learning to Predict Dynamic Scenes for Indoor Navigation ／ Hugues Thomas, Jian Zhang, Timothy D. Barfoot
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
ロボットマニピュレータのアドミタンス制御のための固定時間積分スライディングモード制御
人間とロボットの協調作業のため、アドミタンス制御に固定時間積分スライディングモード制御を組み合わせ、不確実な環境でも外乱に強く、初期条件に依らず固定時間で追従誤差が収束する制御手法を提案した。
原題: Fixed-time Integral Sliding Mode Control for Admittance Control of a Robot Manipulator ／ Yuzhu Sun, Mien Van, Stephen McIlvanna 他
日本語で読む → - 論文飛行制御ロボティクス
乳児の下肢運動データを用いた小型飛行ロボットの制御
乳児のキック動作をビデオから抽出し、小型飛行ロボットでその軌道を追従できるか、PID制御と幾何学制御を比較検証した。
原題: Using Infant Limb Movement Data to Control Small Aerial Robots ／ Georgia Kouvoutsakis, Elena Kokkoni, Konstantinos Karydis
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
セマンティックセグメンテーションを用いた未知都市環境における自律ソーシャルロボットナビゲーション
セマンティックセグメンテーションとLiDARを組み合わせ、事前地図なしで歩道の境界を3D認識し安全に走行するナビゲーション手法を提案した。
原題: Autonomous social robot navigation in unknown urban environments using semantic segmentation ／ Sophie Buckeridge, Pamela Carreno-Medrano, Akansel Cosgun 他
日本語で読む → - 論文物理的HRIロボティクス
物理的人間-ロボットインタラクションにおける遮蔽に頑健なマルチセンサ姿勢推定
単眼カメラの2D姿勢とロボット軌道を統合し、パーティクルフィルタで3D姿勢を推定することで、遮蔽や冗長性に頑健な手法を提案した。
原題: Occlusion-Robust Multi-Sensory Posture Estimation in Physical Human-Robot Interaction ／ Amir Yazdani, Roya Sabbagh Novin, Andrew Merryweather 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
IOTAとROS 2を用いた分散ロボットシステムのための分断耐性・ビザンチン耐性意思決定
IOTAスマートコントラクトとROS 2を統合し、ネットワーク分断やビザンチン障害に耐える分散ロボット意思決定フレームワークを初めて実装、協調マッピングで有効性を示した。
原題: Partition-Tolerant and Byzantine-Tolerant Decision-Making for Distributed Robotic Systems with IOTA and ROS 2 ／ Farhad Keramat, Jorge Peña Queralta, Tomi Westerlund
日本語で読む → - 論文社会的HRIロボティクス
視線の駆け引き：ロボットの視線戦略が人間の協力行動に与える影響
人間の視線データで学習した神経モデルを搭載したロボットが、協力ゲーム中に異なる視線戦略をとることで人間の行動がどう変わるかを比較検証した研究。
原題: Judging by the Look: The Impact of Robot Gaze Strategies on Human Cooperation ／ Di Fu, Fares Abawi, Erik Strahl 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
GPS途絶に耐える密結合な視覚慣性SLAM
ステレオ視覚慣性SLAMにGPSを密結合で融合し、GPS信号途絶時もループ閉じ込み的な最適化でドリフトを補正する手法を提案した。
原題: Visual-Inertial SLAM with Tightly-Coupled Dropout-Tolerant GPS Fusion ／ Simon Boche, Xingxing Zuo, Simon Schaefer 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
動的環境に強い視覚慣性SLAM「DynaVINS」
IMUの姿勢事前分布を活用したロバストバンドル調整と、一時的静止物体の影響を抑えるループ閉じ込み手法により、動的物体に頑健な視覚慣性SLAMを実現した。
原題: DynaVINS: A Visual-Inertial SLAM for Dynamic Environments ／ Seungwon Song, Hyungtae Lim, Alex Junho Lee 他
日本語で読む → - 論文テレプレゼンスロボティクス
バランスボードによる没入型テレプレゼンスロボットの操作
バランスボードで差動駆動テレプレゼンスロボットを操作するシステムを実装し、VR酔いと操作性をジョイスティックと比較するユーザー研究を行った。
原題: Leaning-Based Control of an Immersive-Telepresence Robot ／ Joona Halkola, Markku Suomalainen, Basak Sakcak 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
注意機構付き深層効果予測器を用いたマニピュレーションのためのマルチオブジェクト記号学習
自己注意型の予測エンコーダ・デコーダネットワークにより、ロボットが多様な数の物体との相互作用を通じて記号を自己探索的に獲得し、その記号を用いた推論と計画を可能にする手法を提案した。
原題: Learning Multi-Object Symbols for Manipulation with Attentive Deep Effect Predictors ／ Alper Ahmetoglu, Erhan Oztop, Emre Ugur
日本語で読む → - 論文群制御制御
産業災害対応のためのドローンネットワーク
有毒ガス漏れなどの産業災害時において、複数のドローンを連携させて迅速に調査し、安全地帯と危険地帯を特定するための二段階戦略を提案・シミュレーション評価した研究。
原題: Networked Drones for Industrial Emergency Events ／ Maryam Khalid, Edward W. Knightly
日本語で読む → - 論文人間ロボット協働ロボティクス
ロボットのエラーに対する人間の反応をモデル化した早期エラー検出
物理的な人間とロボットの協働作業において、ロボットのエラーに対する人間の自然な社会的反応（表情など）を利用し、リアルタイムでエラーを検出する手法を提案した研究。
原題: Modeling Human Response to Robot Errors for Timely Error Detection ／ Maia Stiber, Russell Taylor, Chien-Ming Huang
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