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 →- 論文軌道予測画像認識
ViP3D: 3Dエージェントクエリによるエンドツーエンド視覚軌道予測
生の動画から直接エージェントの将来軌道を予測する、クエリベースの完全微分可能な視覚軌道予測パイプラインを提案。
原題: ViP3D: End-to-end Visual Trajectory Prediction via 3D Agent Queries ／ Junru Gu, Chenxu Hu, Tianyuan Zhang 他
日本語で読む → - 論文自動運転テスト機械学習
ANTI-CARLA: CARLAにおける自動運転車の敵対的テストフレームワーク
自動運転システムの脆弱性を発見するため、CARLAシミュレータ上で悪天候やセンサ故障などの敵対的条件を自動探索するテストフレームワークを提案。
原題: ANTI-CARLA: An Adversarial Testing Framework for Autonomous Vehicles in CARLA ／ Shreyas Ramakrishna, Baiting Luo, Christopher Kuhn 他
日本語で読む → - 論文HRIロボティクス
社会ロボットによるメンタルヘルスデータ収集の検討
5日間の実験で55人が社会ロボットに気分やストレスを共有し、メンタルヘルス支援への有効性を示した。
原題: Share with Me: A Study on a Social Robot Collecting Mental Health Data ／ Raida Karim, Edgar Lopez, Katelynn Oleson 他
日本語で読む → - 論文運動計画ロボティクス
プランベース制御パラダイムにおけるマルチロータ航空機の運動計画：レビュー
マルチロータ航空機のリアルタイム最適軌道生成のための運動計画手法を、問題の定式化とサブ問題ごとの解法に分解して整理し、2010年から2022年までの主要成果をタイムラインでまとめたレビュー論文。
原題: Motion Planning for Multirotor Aerial Vehicles in Plan-based Control Paradigm: a Review ／ Geesara Kulathunga, Alexandr Klimchik
日本語で読む → - 論文階層強化学習AI
知能的な問題解決を統合的な階層強化学習として捉える
認知心理学の知見と階層強化学習を統合し、生物に匹敵する問題解決能力を持つ人工エージェントを実現するための統合アーキテクチャの課題を整理したレビュー論文。
原題: Intelligent problem-solving as integrated hierarchical reinforcement learning ／ Manfred Eppe, Christian Gumbsch, Matthias Kerzel 他
日本語で読む → - 論文姿勢予測ロボティクス
産業用ヒューマンロボット協調における姿勢予測
産業環境での協働ロボット向けに、パラメータを大幅に削減し高速化したSeparable-Sparse Graph Convolutional Network (SeS-GCN)を提案し、人間とコボットの協調に関する新ベンチマークCHICOを構築した。
原題: Pose Forecasting in Industrial Human-Robot Collaboration ／ Alessio Sampieri, Guido D'Amely, Andrea Avogaro 他
日本語で読む → - 論文3Dビジョンロボティクス
自律ロボットのための堅牢な3Dビジョン
カルマンフィルタとICPを閉ループで統合し、センサ信号が一時的に失われても宇宙物体の姿勢推定を継続できる耐故障性3Dビジョンシステムを提案した。
原題: Robust 3D Vision for Autonomous Robots ／ Farhad Aghili
日本語で読む → - 論文移動マニピュレーションロボティクス
小売店舗管理へのロボティクス応用における課題
自律的な小売店舗管理システムの実現に向けて、異常検知のための知覚と異常修正のための移動マニピュレーションにおける課題を整理した論文。
原題: Challenges in Applying Robotics to Retail Store Management ／ Vartika Sengar, Aditya Kapoor, Nijil George 他
日本語で読む → - 論文UAVナビゲーションロボティクス
強化学習による自律UAVナビゲーションの系統的レビュー
ドローンの自律ナビゲーションに用いられる強化学習手法を、タスク・環境・アルゴリズムの観点から体系的に整理し、課題と今後の研究方向をまとめたレビュー論文。
原題: Autonomous Unmanned Aerial Vehicle Navigation using Reinforcement Learning: A Systematic Review ／ Fadi AlMahamid, Katarina Grolinger
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
適応的音響フローと3Dソナーセンサフュージョンによるナビゲーション
3Dソナーセンサの反射パターンの時間変化を予測する適応モデルを構築し、複数センサの情報を統合した階層制御で衝突回避や壁沿い走行などの自律ナビゲーションを実現した。
原題: Adaptive Acoustic Flow-Based Navigation with 3D Sonar Sensor Fusion ／ Wouter Jansen, Dennis Laurijssen, Jan Steckel
日本語で読む → - 論文群制御cs.DC
不完全な視界でも集合せよ
各ロボットが全員を観測できない「欠陥視界モデル」を提案し、敵対的(N,N-2)モデルと距離ベース(4,2)モデルでの集合アルゴリズムを示し、不可能性結果も導いた。
原題: Gathering Despite Defected View ／ Yonghwan Kim, Masahiro Shibata, Yuichi Sudo 他
日本語で読む → - 論文自動運転/合流/マルチモーダル強化学習ロボティクス
拡張マルチモーダル強化学習による堅牢な合流支援
BSMと監視画像を組み合わせたマルチモーダル観測とデータ拡張を用いた強化学習により、ノイズに頑健な自動運転車の合流制御を実現した研究。
原題: Towards Robust On-Ramp Merging via Augmented Multimodal Reinforcement Learning ／ Gaurav Bagwe, Jian Li, Xiaoyong Yuan 他
日本語で読む → - 論文運動計画ロボティクス
動画予測としてのロボット運動計画：時空間ニューラルネットワークに基づくモーションプランナ
ロボットの動きを動画とみなし、時空間情報を活用するニューラルネットワークで運動計画を動画予測問題として解くSTP-Netを提案。既存手法より高速かつ低コストで、マルチロボット計画にも対応。
原題: Robot Motion Planning as Video Prediction: A Spatio-Temporal Neural Network-based Motion Planner ／ Xiao Zang, Miao Yin, Lingyi Huang 他
日本語で読む → - 論文セキュリティ/認証cs.CR
ロボット配送における顧客主導のプライバシー保護検証：分散型識別子と検証可能クレデンシャルの活用
ブロックチェーン上の分散型IDとPUFを用いて、ロボット配送における顧客認証とロボット検証を安全かつ匿名で行う枠組みを提案し、実装と性能評価、形式的安全性証明を示した。
原題: Customer Empowered Privacy-Preserving Secure Verification using Decentralized Identifier and Verifiable Credentials For Product Delivery Using Robots ／ Chintan Patel
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
不確かなダイナミクスを持つロボットマニピュレータのためのロバストな人工遅延ベースインピーダンス制御
ロボットの動力学に不確かさがある場合でも、時間遅延推定と超ねじれアルゴリズムを組み合わせたインピーダンス制御を提案し、シミュレーションで有効性を示した。
原題: Robust Artificial Delay based Impedance Control of Robotic Manipulators with Uncertain Dynamics ／ Udayan Banerjee, Bhabani Shankar Dey, Indra Narayan Kar 他
日本語で読む → - 論文VIOロボティクス
Ctrl-VIO: ローリングシャッターカメラのための連続時間ビジュアル・慣性オドメトリ
ローリングシャッターカメラとIMUを連続時間軌道で融合し、スライディングウィンドウ型のVIOを提案。ライン露光時間差もオンラインキャリブレーション可能で、既存手法を大きく上回る精度を示した。
原題: Ctrl-VIO: Continuous-Time Visual-Inertial Odometry for Rolling Shutter Cameras ／ Xiaolei Lang, Jiajun Lv, Jianxin Huang 他
日本語で読む → - 論文ウェアラブルロボティクスロボティクス
Calico: 布上を高速・高精度に移動する着脱可能ウェアラブルロボット
布に取り付けたレール上を二輪ロボットが移動し、身体の任意の位置に到達できるウェアラブルシステムを開発し、性能評価とダンストレーナーなどの応用可能性を検討した。
原題: Calico: Relocatable On-cloth Wearables with Fast, Reliable, and Precise Locomotion ／ Anup Sathya, Jiasheng Li, Tauhidur Rahman 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
DA$^2$データセット：器用さを考慮した双腕把持に向けて
大規模物体に対する最適な双腕把持ペアを生成するための、約900万組の把持データを含む初の大規模双腕器用さ対応データセットを構築し、評価モデルを提案した。
原題: DA$^2$ Dataset: Toward Dexterity-Aware Dual-Arm Grasping ／ Guangyao Zhai, Yu Zheng, Ziwei Xu 他
日本語で読む → - 論文UAV追跡ロボティクス
HighlightNet：低照度環境におけるUAV追跡のための特徴強調
Transformerを用いて低照度画像を適応的に強調し、夜間のUAV追跡性能と人間の視認性を向上させる手法を提案した論文。
原題: HighlightNet: Highlighting Low-Light Potential Features for Real-Time UAV Tracking ／ Changhong Fu, Haolin Dong, Junjie Ye 他
日本語で読む → - 論文安全性モニタリング機械学習
機械学習安全モニタの評価を統一する
ML予測誤りを検知するランタイムモニタの安全性を、安全性向上・残留ハザード・可用性コストの3指標で統一的に評価する枠組みを提案し、分類・ドローン着陸・自動運転の事例で検証した。
原題: Unifying Evaluation of Machine Learning Safety Monitors ／ Joris Guerin, Raul Sena Ferreira, Kevin Delmas 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
ロボット応用のためのSim2Realドメインランダム化を用いた物体検出
ドメインランダム化によるSim2Real転移学習で合成データを自動生成し、YOLOv4を訓練して産業物体を検出。ゼロショットとワンショット転移で高精度を達成。
原題: Object Detection Using Sim2Real Domain Randomization for Robotic Applications ／ Dániel Horváth, Gábor Erdős, Zoltán Istenes 他
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 → - 論文自動運転検証ロボティクス
強化学習による自動運転の危険シナリオ生成
歩行者横断シーンで強化学習を用いて自動運転システムが要件を満たさない高リスクシナリオを探索する手法を提案した。
原題: Critical concrete scenario generation using scenario-based falsification ／ Dhanoop Karunakaran, Julie Stephany Berrio, Stewart Worrall 他
日本語で読む → - 論文安全制御math.OC
制御バリア関数に基づく半正定値計画法：相対次数2の安全指標を持つ動的システムのロバスト安全制御
パラメータ不確かさを持つ非線形動的システムに対し、相対次数2の制御バリア関数を用いた安全制御を、半正定値計画問題として定式化しオンラインで解けるようにした研究。
原題: Control Barrier Functions-based Semi-Definite Programs (CBF-SDPs): Robust Safe Control For Dynamic Systems with Relative Degree Two Safety Indices ／ Jaskaran Singh Grover, Changliu Liu, Katia Sycara
日本語で読む → - 論文強化学習機械学習
BARReL: 視覚ベース強化学習における敵対的ロバスト性のためのボトルネック注意機構
視覚ベース強化学習エージェントの敵対的攻撃への脆弱性を調査し、CNNにボトルネック注意モジュール(BAM)を組み込むことで推論時のロバスト性が向上することを示した研究。
原題: BARReL: Bottleneck Attention for Adversarial Robustness in Vision-Based Reinforcement Learning ／ Eugene Bykovets, Yannick Metz, Mennatallah El-Assady 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
動的計画ホライズンと運動力学的計画による再配置ベースのマニピュレーション
混雑環境での物体操作を、サンプリングベース計画と動的な計画ホライズン制御を組み合わせて計画と実行を交互に行うフレームワークを提案し、把持・移動・仕分けタスクで有効性を示した。
原題: Rearrangement-Based Manipulation via Kinodynamic Planning and Dynamic Planning Horizons ／ Kejia Ren, Lydia E. Kavraki, Kaiyu Hang
日本語で読む → - 論文アシストロボットロボティクス
可変剛性アクチュエータを用いた片麻痺患者支援のための新型超数ロボット肢
脳卒中後の片麻痺患者の両手作業を支援するため、可変剛性アクチュエータを世界で初めて採用した超数ロボット肢を開発し、精度・安全性・ユーザ満足度を評価した。
原題: Novel Supernumerary Robotic Limb based on Variable Stiffness Actuators for Hemiplegic Patients Assistance ／ Basma B. Hasanen, Mohammad I. Awad, Mohamed N. Boushaki 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 → - 論文マニピュレーションロボティクス
スマートエクスプローラー：対話的探索による密集した物体の認識
密集した物体を認識するため、RGB-D画像と点群から不確実性を推定し、押す動作で効率的に探索するフレームワークを提案。
原題: Smart Explorer: Recognizing Objects in Dense Clutter via Interactive Exploration ／ Zhenyu Wu, Ziwei Wang, Zibu Wei 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
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