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: 2022/7/1 ／ 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 →- 論文形態最適化ロボティクス
N-LIMB: 効率的な形態設計のためのニューラル四肢最適化
多様なロボット形態を制御できる汎用方策を学習し、設計分布と方策を同時最適化することで、高性能な設計と制御のペアを効率的に発見する手法を提案。
原題: N-LIMB: Neural Limb Optimization for Efficient Morphological Design ／ Charles Schaff, Matthew R. Walter
日本語で読む → - 論文人体姿勢推定画像認識
近接人間-ロボットインタラクションのための人体キーポイント検出
近接場面での人体キーポイント検出性能を評価し、新データセットHiCPを公開。全身検出と手検出を組み合わせた高精度フレームワークを提案し、ヒューマノイドロボットで実証した。
原題: Human keypoint detection for close proximity human-robot interaction ／ Jan Docekal, Jakub Rozlivek, Jiri Matas 他
日本語で読む → - 論文交通制御/強化学習ロボティクス
機械学習による自動交差点管理のための拡張グラフ表現
交差点管理を強化学習で解くため、車両のノード特徴に加えてエッジ特徴を用いるグラフ表現とGNNを改良し、遅延削減と未学習レイアウトへの汎化を評価した。
原題: An Enhanced Graph Representation for Machine Learning Based Automatic Intersection Management ／ Marvin Klimke, Jasper Gerigk, Benjamin Völz 他
日本語で読む → - 論文Visual SLAMロボティクス
低閾値の点・線特徴を用いたロバストなキーフレームステレオVisual SLAM
低閾値の点・線特徴と空間抑制、閉ループキーフレーム追跡を組み合わせ、ステレオVisual SLAMのロバスト性と効率を改善した研究。
原題: Robust Key-Frame Stereo Visual SLAM with low-threshold Point and Line Features ／ Meiyu Zhi
日本語で読む → - 論文自動運転計画ロボティクス
学習可能なコスト関数を用いた微分可能な統合運動予測・計画フレームワーク
周囲の車両の将来軌道を予測しつつ、微分可能な非線形最適化器で自車の軌道を計画する統合フレームワークを提案し、コスト関数の重みもデータから学習可能にした。大規模実走行データで訓練し、開ループ・閉ループ評価でベースラインを上回る性能を示した。
原題: Differentiable Integrated Motion Prediction and Planning with Learnable Cost Function for Autonomous Driving ／ Zhiyu Huang, Haochen Liu, Jingda Wu 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
マルチロボット環境における連合強化学習の分散化
モバイルエージェントを用いて、複数ロボット間の連合強化学習を中央サーバなしで分散実行する手法を提案し、Q学習とSARSAの実験で有効性を示した。
原題: On Decentralizing Federated Reinforcement Learning in Multi-Robot Scenarios ／ Jayprakash S. Nair, Divya D. Kulkarni, Ajitem Joshi 他
日本語で読む → - 論文衝突回避ロボティクス
アクティブコーナーを用いた衝突回避の幾何学的証明の自動化
凸多角形の車両と障害物の衝突判定を、量化子なしの簡便な式で行う手法を提案し、航空機の衝突回避事例で検証した。
原題: Automating Geometric Proofs of Collision Avoidance with Active Corners ／ Nishant Kheterpal, Elanor Tang, Jean-Baptiste Jeannin
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
ロボットアームに巻き付ける触覚ディスプレイによる学習コミュニケーション
ロボットアームに巻き付ける柔らかい触覚ディスプレイを開発し、人間がロボットに教示する際に触覚フィードバックを与えることで、教示時間を短縮しつつデモの質を向上させることを示した。
原題: Wrapping Haptic Displays Around Robot Arms to Communicate Learning ／ Antonio Alvarez Valdivia, Soheil Habibian, Carly A. Mendenhall 他
日本語で読む → - 論文自己位置推定ロボティクス
車線標示を用いた地理参照のためのロバスト自己調整データ対応付け
航空画像地図上での自己位置推定において、車線標示をランドマークとして用い、測定のエントロピーに応じて探索領域を適応させる自己調整型データ対応付け手法を提案し、都市・郊外の実データで精度向上を実証した。
原題: Robust Self-Tuning Data Association for Geo-Referencing Using Lane Markings ／ Miguel Ángel Muñoz-Bañón, Jan-Hendrik Pauls, Haohao Hu 他
日本語で読む → - 論文ロボット倫理・バイアスロボティクス
ロボットが悪質なステレオタイプを体現する
CLIPを用いたロボットマニピュレーション手法を監査し、人種・性別・人相学に関する有害なステレオタイプをロボットが物理的に実行してしまうことを大規模に示した研究。
原題: Robots Enact Malignant Stereotypes ／ Andrew Hundt, William Agnew, Vicky Zeng 他
日本語で読む → - 論文協調知覚ロボティクス
協調型インフラ知覚
複数のインフラLiDARの出力を高速・高精度に融合し、100ms以内で知覚結果を生成するシステムCIPを提案。車両知覚の補完による安全性向上や、計画オフロードとの連携による交差点の交通スループット改善を示す。
原題: Cooperative Infrastructure Perception ／ Fawad Ahmad, Christina Suyong Shin, Weiwu Pang 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
PI-ARS：予測情報表現で進化学習による視覚運動制御を加速
勾配ベースの予測情報表現学習と進化戦略ARSを組み合わせ、四足ロボットの視覚に基づく不整地歩行やナビゲーションを効率的に学習させ、実機でも高い成功率を達成した。
原題: PI-ARS: Accelerating Evolution-Learned Visual-Locomotion with Predictive Information Representations ／ Kuang-Huei Lee, Ofir Nachum, Tingnan Zhang 他
日本語で読む → - 論文飛行ロボットロボティクス
バッテリー駆動自律飛行ロボットのためのエネルギー考慮型計画・スケジューリング
バッテリー残量を考慮し、飛行経路と機上計算タスクのスケジュールをオンラインで同時計画することで、予期せぬ電池低下にも対応できる手法を提案した論文。
原題: Energy-Aware Planning-Scheduling for Autonomous Aerial Robots ／ Adam Seewald, Héctor García de Marina, Henrik Skov Midtiby 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
低コスト触覚ロボットによる空中ハプティクスのマッピング
超音波アレイが生み出す空中触覚を、3Dプリントの生体模倣触覚センサを搭載した低コストロボットアームで計測・可視化し、レーザードップラー振動計と比較して有用性を示した。
原題: Mapping Mid-air Haptics with a Low-cost Tactile Robot ／ Noor Alakhawand, William Frier, Nathan F. Lepora
日本語で読む → - 論文信頼性評価/群制御ロボティクス
SafeDrones: 実行可能なデジタル信頼性アイデンティティによるUAVのリアルタイム信頼性評価
UAVの運用中にリアルタイムで信頼性とリスクを評価するモデルベース手法SafeDronesを提案し、ミッションを適応的に更新可能にする。
原題: SafeDrones: Real-Time Reliability Evaluation of UAVs using Executable Digital Dependable Identities ／ Koorosh Aslansefat, Panagiota Nikolaou, Martin Walker 他
日本語で読む → - 論文自動運転制御ロボティクス
車両スリップとヨーを統合した多層自動運転ステアリング制御：経路追従精度・滑らかさ・安全性の両立
スリップとヨーを考慮した多層ステアリング制御器を提案し、経路追従精度と滑らかな運動の両立を実現した。
原題: Integrating Vehicle Slip and Yaw in Overarching Multi-Tiered Automated Vehicle Steering Control to Balance Path Following Accuracy, Gracefulness, and Safety ／ Ming Xin, Mark A. Minor
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
RobotIO: ロボットマニピュレーション実験用Pythonライブラリ
ロボット・グリッパ・カメラの共通インターフェースを提供し、異なるハードウェア間でコードを移植可能にするPythonライブラリを開発した。
原題: RobotIO: A Python Library for Robot Manipulation Experiments ／ Lukas Hermann, Max Argus, Adrian Roefer 他
日本語で読む → - 論文イベントカメラ/光流推定画像認識
イベントベース光流推定の秘訣
イベントカメラのみから光流を推定するため、Contrast Maximizationフレームワークを拡張した原理的な手法を開発し、過学習防止やオクルージョン対応、マルチスケール化を実現した。
原題: Secrets of Event-Based Optical Flow ／ Shintaro Shiba, Yoshimitsu Aoki, Guillermo Gallego
日本語で読む → - 論文ネットワーク制御ロボティクス
ネットワーク予測制御を用いた汎用ロボット制御システムの性能解析
通信遅延やパケット損失があるネットワーク越しにロボットアームを安定制御するため、予測器と冗長制御パケットを用いたネットワーク予測制御を実装し、性能を評価した論文。
原題: Performance Analysis of Universal Robot Control System Using Networked Predictive Control ／ Mahsa Noroozi, Lorenz Kies
日本語で読む → - 論文3D物体検出画像認識
MV-FCOS3D++: 単眼バックボーン事前学習を用いたマルチビューカメラのみの4D物体検出
Waymo Open Datasetチャレンジ2022のカメラのみ3D検出トラック向けに、単眼検出器FCOS3D++を事前学習しマルチビュー特徴を3Dグリッド空間に変換して4D検出を行う手法を提案し、49.75% mAPLで2位を獲得した。
原題: MV-FCOS3D++: Multi-View Camera-Only 4D Object Detection with Pretrained Monocular Backbones ／ Tai Wang, Qing Lian, Chenming Zhu 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
入出力フィードバック線形化に基づく複数UAVペイロード輸送のための指数安定制御器
複数のドローンで荷物を吊り下げ輸送する際に、入出力フィードバック線形化を用いて指数安定な軌道追従制御を実現し、外乱や質量不確かさに対するロバスト性も示した研究。
原題: An Input-Output Feedback Linearization based Exponentially Stable Controller for Multi-UAV Payload Transport ／ Nishanth Rao, Suresh Sundaram
日本語で読む → - 論文変形物体操作ロボティクス
微分可能リセットモジュールを用いた閉ループ生地操作の学習
生地を目標形状に平坦化するため、微分可能なリセットモジュールで多段階軌道を最適化し、部分点群入力の閉ループ方策を学習して実世界に転移した。
原題: Learning Closed-loop Dough Manipulation Using a Differentiable Reset Module ／ Carl Qi, Xingyu Lin, David Held
日本語で読む → - 論文動作計画ロボティクス
自律走行のための組合せ推論を用いた時空間動作計画
動的障害物を参照曲線に沿って分類し、戦術的意思決定と軌道計画を組み合わせることで、都市環境での自律走行の動作計画を効率的に行う手法を提案した。
原題: Spatiotemporal motion planning with combinatorial reasoning for autonomous driving ／ Klemens Esterle, Patrick Hart, Julian Bernhard 他
日本語で読む → - 論文人間ロボット協調ロボティクス
複雑な障害物回避タスクにおけるリーダー・フォロワー動態
人間同士の協調リーチング課題に障害物回避を加え、リーダー・フォロワーの役割がタスク中にどう変化するかを実験的に調べた研究。
原題: Leader-Follower Dynamics in Complex Obstacle Avoidance Task ／ Rebeka Kropivšek Leskovar, Jernej Čamernik, Tadej Petrič
日本語で読む → - 論文姿勢推定画像認識
SDFEst: 符号付き距離場を用いたRGB-Dからのカテゴリカルな物体姿勢・形状推定
RGB-D画像から物体のカテゴリ情報を利用し、符号付き距離場を形状表現として用いることで、単一または複数視点からの6D姿勢と形状を高精度に推定するモジュール式パイプラインを提案した。
原題: SDFEst: Categorical Pose and Shape Estimation of Objects from RGB-D using Signed Distance Fields ／ Leonard Bruns, Patric Jensfelt
日本語で読む → - 論文キャリブレーション画像認識
SST-Calib: LiDARとカメラ間の時空間パラメータ同時キャリブレーション
セマンティックセグメンテーションを両センサに適用し、画素単位の双方向損失とオプティカルフローの速度情報を用いて、LiDARとカメラ間の幾何・時間パラメータをラベルなしで同時に推定する手法を提案。
原題: SST-Calib: Simultaneous Spatial-Temporal Parameter Calibration between LIDAR and Camera ／ Akio Kodaira, Yiyang Zhou, Pengwei Zang 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
自己組織化ニューラルネットワークによる動的障害物回避を伴う反応的経路計画
自己組織化ニューラルネットワークで生成した圧縮配置空間を用い、動的障害物を避けながら0.02秒で経路を再計画できる実時間手法を実機産業ロボットで実証した。
原題: Reactive Neural Path Planning with Dynamic Obstacle Avoidance in a Condensed Configuration Space ／ Lea Steffen, Tobias Weyer, Stefan Ulbrich 他
日本語で読む → - 論文力制御ロボティクス
MR静圧アクチュエータの低レベル力制御
磁気粘性流体と静圧伝動を組み合わせたアクチュエータの力制御精度を高めるため、4つの制御手法を実験比較し、LQGI状態フィードバックが全指標を同時改善できることを示した。
原題: Low-Level Force-Control of MR-Hydrostatic Actuators ／ Jeff Denis, Jean-Sebastien Plante, Alexandre Girard
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
散らかった環境での身体性探索のためのシーングラフ
散らかった環境でロボットが能動的に探索し、視覚と言語の質問に答えるため、模倣学習による操作生成と動的シーングラフに基づくVQAモデルを組み合わせたフレームワークを提案した。
原題: Scene Graph for Embodied Exploration in Cluttered Scenario ／ Yuhong Deng, Qie Sima, Di Guo 他
日本語で読む → - 論文群制御AI
屋内クアッドコプター群によるマルチエージェント経路探索の計画実行
屋内小型ドローン群の衝突回避経路計画アルゴリズムCCBSを拡張し、各機体に円筒形保護領域を設けることで安全な実行を可能にした。
原題: Plan Execution for Multi-Agent Path Finding with Indoor Quadcopters ／ Matouš Kulhan, Pavel Surynek
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