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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 →- 論文音声認識cs.SD
音声トランスフォーマーによる転倒検知
浴室の環境音をTransformerで解析し、ウェアラブル機器なしで転倒を検知する手法を提案した。
原題: Fall Detection from Audios with Audio Transformers ／ Prabhjot Kaur, Qifan Wang, Weisong Shi
日本語で読む → - 論文探索計画ロボティクス
SC-Explorer: 3Dシーン補完を用いた安全で効率的な探索マッピングと計画
深層学習による3Dシーン補完を探索に統合し、階層的マッピングと情報利得に基づく経路計画で、未知環境の探索を安全かつ効率的に行う手法を提案した。
原題: SC-Explorer: Incremental 3D Scene Completion for Safe and Efficient Exploration Mapping and Planning ／ Lukas Schmid, Mansoor Nasir Cheema, Victor Reijgwart 他
日本語で読む → - 論文キャリブレーションロボティクス
ステップサイズ可変Levenberg-Marquardt法に基づく産業用ロボットの新キャリブレーション手法
産業用ロボットの絶対位置精度を高めるため、無香カルマンフィルタと可変ステップサイズLevenberg-Marquardt法を組み合わせたキャリブレーション手法を提案し、ABB IRB 120での実験で従来法より高精度を達成した。
原題: A New Calibration Method for Industrial Robot Based on Step-Size Levenberg-Marquardt Algorithm ／ Zhibin Li, Shuai Li, Xin Luo
日本語で読む → - 論文センサシミュレーションロボティクス
リアルタイムエンジンにおける物理ベースLiDARシミュレーション
ゲームエンジン上でLiDARの物理特性と環境との相互作用をGPUで高速にシミュレーションし、実機LiDARと比較して精度を検証した。
原題: Physical LiDAR Simulation in Real-Time Engine ／ Wouter Jansen, Nico Huebel, Jan Steckel
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 → - 論文センサ融合ロボティクス
地磁気慣性航法に基づく動的センサマッチング
地磁気と慣性計測装置を利用して複数の光学センサのデータを共通の世界座標系に統合する手法を提案し、ZED 2ステレオカメラで評価した。
原題: Dynamic Sensor Matching based on Geomagnetic Inertial Navigation ／ Simone Müller, Dieter Kranzlmüller
日本語で読む → - 論文状態推定ロボティクス
安定埋め込みを用いた無香料カルマンフィルタ：ユークリッド空間上の多様体システムに対する簡便・高精度・計算効率の良い状態推定
多様体上でダイナミクスが発展するシステムに対し、安定埋め込み理論を用いて通常の無香料カルマンフィルタを適用する手法を提案し、衛星システムで有効性を示した。
原題: Unscented Kalman filter with stable embedding for simple, accurate and computationally efficient state estimation of systems on manifolds in Euclidean space ／ Jae-Hyeon Park, Dong Eui Chang
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 → - 論文行動予測AI
ProspectNet: 行動予測における将来の相互作用モデリングのための重み付き条件付き注意
自動運転の行動予測において、車両ペアの相互影響を重み付き注意でモデル化し、マージナル予測とジョイント予測を統合するProspectNetを提案。Waymoベンチマークで従来の組み合わせ予測を上回る性能を示した。
原題: ProspectNet: Weighted Conditional Attention for Future Interaction Modeling in Behavior Prediction ／ Yutian Pang, Zehua Guo, Binnan Zhuang
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
音が導く表現と探索：音響好奇心モジュールによるロボットマニピュレーション
物理ベースの音響シミュレーション環境で、音を活用した内在的好奇心モジュール（ISCM）を提案し、ロボットのマニピュレーションにおける表現学習と効率的な探索を実現した。
原題: Impact Makes a Sound and Sound Makes an Impact: Sound Guides Representations and Explorations ／ Xufeng Zhao, Cornelius Weber, Muhammad Burhan Hafez 他
日本語で読む → - 論文自己位置推定画像認識
LiDARとカメラを用いた視覚地図ローカリゼーションのサーベイ
LiDARやカメラで事前構築した地図を用いて車両を高精度に位置推定する視覚地図ローカリゼーションについて、場所認識と地図メトリックローカリゼーションの2段階に分け、最新手法を比較・整理したサーベイ。
原題: A Survey on Visual Map Localization Using LiDARs and Cameras ／ Elhousni Mahdi, Huang Xinming
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
非線形モデル予測制御による知覚に基づく動的歩行
不整地での四足歩行をリアルタイムで最適化するため、知覚・計画・制御を統合したパイプラインを提案し、凸制約とMPCで動的な踏破を実現した。
原題: Perceptive Locomotion through Nonlinear Model Predictive Control ／ Ruben Grandia, Fabian Jenelten, Shaohui Yang 他
日本語で読む → - 論文行動予測ロボティクス
帰納バイアスを用いた解釈可能な運転行動予測モデルの学習
手設計のIntelligent Driver Modelを深層ニューラルネットワークに組み込み、予測精度を落とさずに解釈性と長期一貫性を向上させる運転行動予測モデルを提案した。
原題: Learning an Interpretable Model for Driver Behavior Prediction with Inductive Biases ／ Salar Arbabi, Davide Tavernini, Saber Fallah 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
リレー後知恵経験再生：スパース報酬下での逐次物体操作タスクのための自己誘導型継続強化学習
逐次物体操作タスクを難易度の低いサブタスクに分解し、HERと自己誘導型探索戦略を組み合わせて段階的に学習する強化学習フレームワークRHERを提案し、実機ロボットでも高成功率を達成した。
原題: Relay Hindsight Experience Replay: Self-Guided Continual Reinforcement Learning for Sequential Object Manipulation Tasks with Sparse Rewards ／ Yongle Luo, Yuxin Wang, Kun Dong 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
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 → - 論文検証/ビヘイビアツリーロボティクス
BehaVerify: ビヘイビアツリーの時相論理仕様を検証するツール
ビヘイビアツリーからnuXmvモデルを自動生成し、LTL仕様を検証可能にするツールBehaVerifyを提案。100ノード超のモデルでも非自明な性質の検証に成功し、既存手法より高性能であることを示した。
原題: BehaVerify: Verifying Temporal Logic Specifications for Behavior Trees ／ Serena S. Serbinowska, Taylor T. Johnson
日本語で読む → - 論文AR/手術支援ロボティクス
STTAR: 市販ARヘッドマウントディスプレイを用いた手術器具トラッキング
ARヘッドマウントディスプレイ内蔵カメラを利用し、追加機器なしで再帰反射マーカーを高精度に追跡するフレームワークを提案し、整形外科手術での有用性を実証した。
原題: STTAR: Surgical Tool Tracking using off-the-shelf Augmented Reality Head-Mounted Displays ／ Alejandro Martin-Gomez, Haowei Li, Tianyu Song 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 → - 論文アバターロボティクスHCI
メタアバターロボットカフェ：身体的・仮想的サイバネティックアバターを連携させ、障害者の身体的拡張を実現
障害者が外出困難な状況でも、身体的・仮想的なアバターを自由に切り替えて接客や交流ができるカフェを構築し、存在感と温もりを伝える試み。
原題: Meta Avatar Robot Cafe: Linking Physical and Virtual Cybernetic Avatars to Provide Physical Augmentation for People with Disabilities ／ Yoichi Yamazaki, Tsukuto Yamada, Hiroki Nomura 他
日本語で読む → - 論文自動運転/車線追従画像認識
サイバーフィジカルロボット向け低コスト車線追従アルゴリズム
Duckiebot上で従来の画像処理とPID制御により二車線トラックを走行する低計算コストな自動運転アルゴリズムを開発し、AIDO 2018ファイナリストを上回る性能を示した。
原題: A Low-Cost Lane-Following Algorithm for Cyber-Physical Robots ／ Archit Gupta, Arvind Easwaran
日本語で読む → - 論文群制御eess.SP
信頼性の高いマルチUAV無人航空システムの低コスト展開
地上ノードにサービスを提供する複数のUAV搭載ポータブルアクセスポイントの配置において、信頼性と投資コストのトレードオフを分析し、地理的領域を円形領域で表現して連続時間出生死滅マルコフ決定過程で定常可用性を導出する手法を提案した。
原題: Cost-Efficient Deployment of a Reliable Multi-UAV Unmanned Aerial System ／ Nithin Babu, Petar Popovski, Constantinos B. Papadias
日本語で読む → - 論文強化学習ロボティクス
ロバストで効率的なロボット強化学習のためのリアプノフ設計
制御リアプノフ関数をコストに組み込むことで、安定化制御器を少ないデータで学習できる強化学習手法を提案し、実機の台車型倒立振子と四足歩行ロボットで検証した。
原題: Lyapunov Design for Robust and Efficient Robotic Reinforcement Learning ／ Tyler Westenbroek, Fernando Castaneda, Ayush Agrawal 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
ソナー融合による階層型ナビゲーション制御の実時間実装
単一または複数のソナーセンサを用い、音響フローに基づいて衝突回避や廊下追従などの制御層を切り替える階層型ナビゲーションを提案し、実オフィス環境で実時間2Dナビゲーションを検証した。
原題: Real-Time Sonar Fusion for Layered Navigation Controller ／ Wouter Jansen, Dennis Laurijssen, Jan Steckel
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
データ中心アプローチによる双腕ロボットの衣類平坦化
衣類を空中に吊るした際の既知の形状を奥行き画像から認識するネットワーク(KCNet)を提案し、双腕ロボットで5種類の衣類を約222秒で平坦化した。
原題: A Data-Centric Approach For Dual-Arm Robotic Garment Flattening ／ Li Duan, Gerardo Aragon-Camarasa
日本語で読む → - 論文遠隔運転ロボティクス
操舵を考慮した遠隔運転向け適応クルーズコントロール
遠隔操作車両において、操作者の操舵を考慮しつつ速度指令を安全側に上書きするACC手法を提案し、1/10スケール実験で衝突回避を実証した。
原題: Steering Action-aware Adaptive Cruise Control for Teleoperated Driving ／ Andreas Schimpe, Domagoj Majstorovic, Frank Diermeyer
日本語で読む → - 論文感情モデリング機械学習
感情多様体：機械に人間らしい好き嫌いや喜び・苦しみ・不安・恐怖を感じさせる心のモデル化
深層距離学習（Siameseネットワーク）を用いて、入力信号を感情状態の埋め込み空間に写像する「感情多様体」を提案し、機械が感情的に反応できる枠組みを示した。
原題: Affective Manifolds: Modeling Machine's Mind to Like, Dislike, Enjoy, Suffer, Worry, Fear, and Feel Like A Human ／ Benyamin Ghojogh
日本語で読む → - 論文協調知覚画像認識
自動運転のための協調知覚：現状と将来動向
自動運転における協調知覚技術の研究をレビューし、基本概念や協調モード、主要要素、応用を整理するとともに、未解決の課題と今後の方向性を議論した論文。
原題: Collaborative Perception for Autonomous Driving: Current Status and Future Trend ／ Shunli Ren, Siheng Chen, Wenjun Zhang
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