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: 2022/8/1 ／ 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 →- 論文変化検出ロボティクス
ニューラル記述子場に基づくロバストな変化検出
カテゴリレベルのニューラル記述子場（NDF）を活用し、部分的な観測や位置推定ノイズに頑健な物体レベルのオンライン変化検出手法を開発した。
原題: Robust Change Detection Based on Neural Descriptor Fields ／ Jiahui Fu, Yilun Du, Kurran Singh 他
日本語で読む → - 論文強化学習機械学習
双方向モデルロールアウトによる後方模倣と前方強化学習
後方ロールアウトを専門家のデモとして模倣し、前方ロールアウトで強化学習を行うBIFRLを提案し、高価値状態への到達と探索を効率化した。
原題: Backward Imitation and Forward Reinforcement Learning via Bi-directional Model Rollouts ／ Yuxin Pan, Fangzhen Lin
日本語で読む → - 論文視覚ナビゲーションロボティクス
ロボットが見えないものを見る：視覚ナビゲーションのための協調知覚学習
未知環境で移動ロボットが目標へ向かうため、複数の視覚センサーがGraph Neural Networkで情報を集約・通信し、最短経路方向を予測する手法を提案。シミュレーションと実世界で有効性を示した。
原題: See What the Robot Can't See: Learning Cooperative Perception for Visual Navigation ／ Jan Blumenkamp, Qingbiao Li, Binyu Wang 他
日本語で読む → - 論文障害物回避ロボティクス
動的UAV飛行のための予測角ポテンシャル場に基づく障害物回避
LiDAR距離画像上で角ポテンシャル場を計算し、軌道予測と接触時間推定に基づいて速度を決定する、高速な予測型障害物回避手法を提案。
原題: Predictive Angular Potential Field-based Obstacle Avoidance for Dynamic UAV Flights ／ Daniel Schleich, Sven Behnke
日本語で読む → - 論文人間動作データセットロボティクス
Magni人間動作データセット：正確・複雑・マルチモーダル・自然・意味豊富・文脈化
モーションキャプチャ、視線追跡、ロボット搭載センサから得た高品質な人間動作データを、意味情報と文脈情報を付与して収録したデータセットを提案する。
原題: The Magni Human Motion Dataset: Accurate, Complex, Multi-Modal, Natural, Semantically-Rich and Contextualized ／ Tim Schreiter, Tiago Rodrigues de Almeida, Yufei Zhu 他
日本語で読む → - 論文進化ロボティクスcs.NE
進化ロボティクスにおける形態的変動の役割：性能とロバスト性の最大化
ロボットの初期状態やセンサノイズなどの形態的変動が進化プロセスに与える影響を測定する手法を提案し、変動の振幅や導入方法とエージェントの性能・ロバスト性の関係を分析した。
原題: The Role of Morphological Variation in Evolutionary Robotics: Maximizing Performance and Robustness ／ Jonata Tyska Carvalho, Stefano Nolfi
日本語で読む → - 論文協調知覚ロボティクス
交通運用と制御のための協調知覚環境
インフラとコネクテッド自動運転車のLiDARデータを統合し、低い普及率でも交通制御に十分な協調知覚環境を構築する研究。
原題: A Cooperative Perception Environment for Traffic Operations and Control ／ Hanlin Chen, Brian Liu, Xumiao Zhang 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
直接重心制御によるバランス型ヒューマノイド歩行
5質量モデルと簡易モデルに基づく直接重心制御で、足先軌道と重心パラメータから全身運動を生成し、ヒューマノイドの歩行とバランスを実現した。IMUと関節エンコーダのみで動作し、押し戻しにも耐えることを実験で示した。
原題: Direct Centroidal Control for Balanced Humanoid Locomotion ／ Grzegorz Ficht, Sven Behnke
日本語で読む → - 論文物体レベルマッピング画像認識
動的シーンにおける物体形状補完を用いた物体レベルマッピング
RGB-D入力から動的シーン内の物体をセグメンテーション・追跡・再構成し、カテゴリレベルの形状事前分布を用いて完全な形状を予測・補完する物体レベルマッピングシステムを提案。
原題: Learning to Complete Object Shapes for Object-level Mapping in Dynamic Scenes ／ Binbin Xu, Andrew J. Davison, Stefan Leutenegger
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
弾塑性変形可能な線状物体の形状制御学習
金属ワイヤのような弾塑性変形する線状物体(DLO)の形状制御タスクを提案し、微分幾何に基づく離散曲率・捩率の形状表現と、それを報酬に組み込むことでDDPGによる学習が成功することを示した。
原題: Learning Shape Control of Elastoplastic Deformable Linear Objects ／ Rita Laezza, Yiannis Karayiannidis
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
移動ロボットの大域計画のための高速3次元スパース位相骨格グラフ生成
自由空間の構造を捉える軌道非依存な3次元スパース骨格グラフを、レイサンプリングと検証により高速に生成する手法を提案し、大域計画の品質と計算時間で既存手法を上回ることを示した。
原題: Fast 3D Sparse Topological Skeleton Graph Generation for Mobile Robot Global Planning ／ Xinyi Chen, Boyu Zhou, Jiarong Lin 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
高速・高精度なピクセルからトルクへの制御の学習
不安定な動力学を持つ視覚ベースのフルタ振り子をプラットフォームとして提案し、ピクセルからトルクへの制御を学習する初の事例を示した。
原題: Learning Fast and Precise Pixel-to-Torque Control ／ Steffen Bleher, Steve Heim, Sebastian Trimpe
日本語で読む → - 論文サービスロボットロボティクス
Industry 4.0 アセット管理シェル（AAS）：相互運用可能なスキルベースのサービスロボット
サービスロボットのソフトウェアコンポーネントとシステム全体にIndustry 4.0のアセット管理シェル（AAS）を適用し、設計時のコンポーネント選択や実行時の運用データ収集・スキルレベル指令を可能にする標準化された統合・相互作用の枠組みを提案した。
原題: Industry 4.0 Asset Administration Shell (AAS): Interoperable Skill-Based Service-Robots ／ Vineet Nagrath, Timo Blender, Nayabrasul Shaik 他
日本語で読む → - 論文医療ロボティクスロボティクス
関節運動下におけるアトラスベースの自律超音波取得に向けて
腕のMRIアトラスと血管構造の注釈を用いて超音波スキャンの軌道を自動生成し、関節角度が異なる被験者でも血管を自律的に撮像できるロボット超音波システムを提案した。
原題: Towards Autonomous Atlas-based Ultrasound Acquisitions in Presence of Articulated Motion ／ Zhongliang Jiang, Yuan Gao, Le Xie 他
日本語で読む → - 論文抽象化/情報理論cs.IT
リソース制約下の情報理論的木抽象化への線形計画法アプローチ
情報ボトルネック法を用いて、リソース制約のある自律エージェント向けにタスクに即した多解像度環境抽象化を生成する問題を整数線形計画問題として定式化した論文。
原題: A Linear Programming Approach for Resource-Aware Information-Theoretic Tree Abstractions ／ Daniel T. Larsson, Dipankar Maity, Panagiotis Tsiotras
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
微分可能物理近似を用いた動画からの物体操作スキル学習
単一の動画デモから物体操作を学ぶため、微分可能レンダリングと微分可能ODEによる物理近似を組み合わせ、ロボットで直接実行可能な軌道を推定する手法を提案した。
原題: Learning Object Manipulation Skills from Video via Approximate Differentiable Physics ／ Vladimir Petrik, Mohammad Nomaan Qureshi, Josef Sivic 他
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
ロボット技術カーネル(RTK)をワイヤ駆動電気自動車システムへ統合しモバイルアプリで操作
LiDARとGPSを用いてロボット技術カーネル(RTK)をワイヤ駆動電気自動車に統合し、モバイルアプリから操作できる車両呼び寄せシステムを開発した。
原題: A Successful Integration of the Robotic Technology Kernel (RTK) for a By-Wire Electric Vehicle System with a Mobile App Interface ／ Justin Dombecki, James Golding, Mitchell Pleune 他
日本語で読む → - 論文ヒューマンロボットインタラクションロボティクス
ホロデッキ応用における安全性の課題
ホログラフィー・ロボティクス・3Dプリンティングを統合したホロデッキ応用において、人間と合成3D物体の物理的インタラクションの安全性をモデル化し、AR/VR技術を用いた検証環境を提案した論文。
原題: Safety in the Emerging Holodeck Applications ／ Shahram Ghandeharizadeh, Luis Garcia
日本語で読む → - 論文手術シミュレーション画像認識
胎児鏡下脊髄髄膜瘤修復手術のためのVRシミュレータ
胎児鏡下脊髄髄膜瘤修復術の手技訓練用にVRシミュレータを開発し、臨床医14名の評価で高いリアリティと有用性を確認した。
原題: Virtual Reality Simulator for Fetoscopic Spina Bifida Repair Surgery ／ Przemysław Korzeniowski, Szymon Płotka, Robert Brawura-Biskupski-Samaha 他
日本語で読む → - 論文強化学習/四足歩行/マニピュレーションロボティクス
四足歩行ロボットによる高精度サッカーシュートのための階層型強化学習
四足歩行ロボットが実世界で正確にサッカーボールを目標地点へ蹴るため、運動制御と計画を階層的に強化学習するフレームワークを提案し、A1ロボットで実証した。
原題: Hierarchical Reinforcement Learning for Precise Soccer Shooting Skills using a Quadrupedal Robot ／ Yandong Ji, Zhongyu Li, Yinan Sun 他
日本語で読む → - 論文動的モデリングロボティクス
モジュール合成による分岐型ロボットの動的モデリング
分岐型ロボットの動的モデルを、各サブシステムの既存モデルを再利用してモジュール的に合成する手法を提案し、24自由度ロボットと30自由度移動マニピュレータで精度を検証した。
原題: Dynamic Modeling of Branched Robots using Modular Composition ／ Frederico Fernandes Afonso Silva, Bruno Vilhena Adorno
日本語で読む → - 論文外れ値ロバスト推定stat.ML
外れ値に頑健な幾何学的知覚のための推定契約
ロボティクスやコンピュータビジョンにおける外れ値に頑健な幾何学的推定について、ロバスト統計の理論を非凸領域やベクトル値測定、未知の外れ値数に拡張し、推定アルゴリズムが真値に近い解を保証する条件（推定契約）を明らかにしたサーベイ論文。
原題: Estimation Contracts for Outlier-Robust Geometric Perception ／ Luca Carlone
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
反応型シミュレーションにおける閉ループ安定性の分析と向上
自動運転の反応型シミュレーションが数ステップで不安定になる問題を分析し、運動学的車両モデルを組み込むことで閉ループ安定性を改善する手法を提案した。
原題: Analyzing and Enhancing Closed-loop Stability in Reactive Simulation ／ Wei-Jer Chang, Yeping Hu, Chenran Li 他
日本語で読む → - 論文予測画像認識
VectorFlow: 画像とベクトルを組み合わせた交通占有・流れ予測
ラスタ化画像とベクトル軌跡の両方をエンコードして融合し、道路エージェントの占有グリッドと流れを高精度に予測するモデルを提案。Waymoコンペで3位、遮蔽領域で最高性能。
原題: VectorFlow: Combining Images and Vectors for Traffic Occupancy and Flow Prediction ／ Xin Huang, Xiaoyu Tian, Junru Gu 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
3、2、1、ドローン発進！ UAV群知能による分散センシングのためのテストベッド
実験室空間で大規模なセンシング領域を模擬し、低コストドローンの群れによる分散センシング問題を研究するテストベッドを提案。分散マルチエージェント学習アルゴリズム(EPOS)の適用と消費電力測定により、概念実証と精度検証を行った。
原題: 3, 2, 1, Drones Go! A Testbed to Take off UAV Swarm Intelligence for Distributed Sensing ／ Chuhao Qin, Fethi Candan, Lyudmila S. Mihaylova 他
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスロボティクス
ソフトロボットアクチュエータの安全な監督制御
ソフトアクチュエータの状態を監視して入力を動的に飽和させる監督制御器を提案し、オンボードで実行して接触時の過熱や破損を防げることを示した。
原題: Safe Supervisory Control of Soft Robot Actuators ／ Andrew P. Sabelhaus, Zach J. Patterson, Anthony T. Wertz 他
日本語で読む → - 論文制御/ナビゲーションロボティクス
通信遅延変動下でのMAV衝突回避ナビゲーションのためのマルチステージNMPC
通信遅延が変動する環境で、マルチステージ非線形モデル予測制御を用いてマイクロ航空機の衝突回避ナビゲーションを実現する手法を提案した。
原題: Multi-Stage NMPC for a MAV based Collision Free Navigation under Varying Communication Delays ／ Andreas Papadimitriou, Hedyeh Jafari, Sina Sharif Mansouri 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
ユーザ事前知識を活用したスキルベース産業用ロボットタスクの学習
作業者が持つパラメータの事前知識とベイズ最適化を組み合わせ、産業用ロボットの接触を伴う器用なタスクを展開時に高速最適化する手法を提案し、シミュレーションと実機で有効性を示した。
原題: Learning Skill-based Industrial Robot Tasks with User Priors ／ Matthias Mayr, Carl Hvarfner, Konstantinos Chatzilygeroudis 他
日本語で読む → - 論文少数ショット物体検出ロボティクス
人間の教示による少数ショット物体検出を用いたロボットの興味度認識
移動ロボットの自律探索において、人間が指定した興味対象を少数のラベル付き例からオンラインで学習し検出するフレームワークを提案。
原題: Robotic Interestingness via Human-Informed Few-Shot Object Detection ／ Seungchan Kim, Chen Wang, Bowen Li 他
日本語で読む → - 論文計画ロボティクス
周期的観測下での計画：限界と限界ベース解法
断続的にしか状態情報が得られない環境での計画問題を新たなサブクラスとして定式化し、性能限界を系統的に構築して効率的な解法を提案した。
原題: Planning under periodic observations: bounds and bounding-based solutions ／ Federico Rossi, Dylan Shell
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