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 →- 論文歩行ロボティクス
Sim-to-Real強化学習による二足歩行ロボットの動的機動
最適化された単剛体モデルの軌道を参照データとして再帰的方策を訓練し、Cassieで4歩での90度旋回を実機実現した。
原題: Dynamic Bipedal Maneuvers through Sim-to-Real Reinforcement Learning ／ Fangzhou Yu, Ryan Batke, Jeremy Dao 他
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
ラプラシアン固有写像による高次元デモンストレーション学習
単一のデモンストレーションから、グラフ埋め込みを用いて高次元の非線形ダイナミクスを安定な線形力学系に写像し、ロボットの安定な制御則を学習する手法を提案した。
原題: Learning High Dimensional Demonstrations Using Laplacian Eigenmaps ／ Sthithpragya Gupta, Aradhana Nayak, Aude Billard
日本語で読む → - 論文衝突検出ロボティクス
DiffPills: カプセルとパディング多角形のための微分可能な衝突検出
カプセルとパディング多角形間の衝突検出を微分可能な凸二次計画問題として定式化し、衝突の有無と最近傍点を微分可能に返すアルゴリズムを提案した。
原題: DiffPills: Differentiable Collision Detection for Capsules and Padded Polygons ／ Kevin Tracy, Taylor A. Howell, Zachary Manchester
日本語で読む → - 論文軌道生成ロボティクス
これが道だ：アジャイル軌道生成のための微分ベイズフィルタリング
ベイズ推論に基づく確率的ベジェ曲線を用いて自律レースの軌道を生成する微分ベイズフィルタリングを提案し、DeepRacing環境で最速ラップタイムを達成した。
原題: This is the Way: Differential Bayesian Filtering for Agile Trajectory Synthesis ／ Trent Weiss, Madhur Behl
日本語で読む → - 論文トレーラー操作ロボティクス
低速トレーラー操作における横滑りがジャックナイフ限界に与える影響
車両とトレーラーの低速操作時に横滑りを考慮した運動学モデルを解析し、ジャックナイフ限界が安全・危険に分かれることを示した。シミュレーションと実験で検証し、後退制御への応用可能性を示した。
原題: The Effect of Sideslip on Jackknife Limits During Low Speed Trailer Operation ／ Zhe Leng, Mark A. Minor
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
未知環境におけるマルチAGVの時間的記憶に基づくRRT探索
複数ロボットの協調探索で生じる重複を防ぐため、フロンティアの適応的な割当期間と記憶共有を用いたTM-RRT探索戦略を提案し、実環境で有効性を示した。
原題: Multi-AGV's Temporal Memory-based RRT Exploration in Unknown Environment ／ Billy Pik Lik Lau, Brandon Jin Yang Ong, Leonard Kin Yung Loh 他
日本語で読む → - 論文ロボット状態監視ロボティクス
ロボットバイタルとロボット健康状態：劣悪環境下での実行時性能劣化を体系的に定量化する試み
病院のトリアージに着想を得て、ロボットの性能劣化を推定する指標「ロボットバイタル」と、それらを統合した「ロボット健康状態」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: Robot Vitals and Robot Health: Towards Systematically Quantifying Runtime Performance Degradation in Robots Under Adverse Conditions ／ Aniketh Ramesh, Rustam Stolkin, Manolis Chiou
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
自動運転車における「希少性の呪い」
自動運転開発の安全上の課題の根本原因が、高次元の運転環境における安全クリティカルな事象の希少性にあることを明らかにし、これを「希少性の呪い」として定式化した論文。
原題: "Curse of rarity" for autonomous vehicles ／ Henry X. Liu, Shuo Feng
日本語で読む → - 論文セグメンテーション画像認識
LiDARベース3D移動物体セグメンテーションのための効率的な時空間情報融合
LiDARスキャンの時空間情報と複数の表現モダリティを融合する深層ニューラルネットワークを提案し、3D移動物体セグメンテーションの精度を向上させた。
原題: Efficient Spatial-Temporal Information Fusion for LiDAR-Based 3D Moving Object Segmentation ／ Jiadai Sun, Yuchao Dai, Xianjing Zhang 他
日本語で読む → - 論文点群セグメンテーション画像認識
LIDAR点群のためのオープンワールド意味セグメンテーション
LIDAR点群の意味セグメンテーションにおいて、未知クラスの識別と逐次的な新規クラス学習を可能にするオープンワールドタスクを提案し、REALフレームワークで実現した。
原題: Open-world Semantic Segmentation for LIDAR Point Clouds ／ Jun Cen, Peng Yun, Shiwei Zhang 他
日本語で読む → - 論文自動運転/強化学習ロボティクス
社会的価値志向を用いた自動運転車の相互作用を考慮した意思決定
歩行者との相互作用を考慮し、社会価値志向と深層強化学習を組み合わせて、異なる運転スタイルの意思決定ポリシーを生成するフレームワークを提案し、シミュレーションで検証した。
原題: Interaction-aware Decision-making for Automated Vehicles using Social Value Orientation ／ Luca Crosato, Hubert P. H. Shum, Edmond S. L. Ho 他
日本語で読む → - 論文軌道予測ロボティクス
ReCoAt: 自動運転のためのマルチモーダル軌道予測ディープラーニングフレームワーク
RNN・CNN・距離ベース注意機構を組み合わせ、周囲のエージェントの将来軌道を複数モードで予測する手法を提案し、Waymoデータセットで高精度を示した。
原題: ReCoAt: A Deep Learning-based Framework for Multi-Modal Motion Prediction in Autonomous Driving Application ／ Zhiyu Huang, Xiaoyu Mo, Chen Lv
日本語で読む → - 論文エネルギー Harvestingeess.SP
フレキシブルペロブスカイト太陽電池でIoTを駆動する無線タグ
曲げられるペロブスカイト太陽電池を半パッシブRFIDタグに搭載し、通信距離を5倍に伸ばしてバッテリー不要の無線センサを実現した。
原題: Introducing flexible perovskites to the IoT world using photovoltaic-powered wireless tags ／ Sai Nithin Reddy Kantareddy, Rahul Bhattacharya, Sanjay E. Sarma 他
日本語で読む → - 論文SLAM/マッピングロボティクス
PlaneSDFに基づく長期高密度マッピングのための変化検出
平面とそのSDFボリュームで環境を表現するPlaneSDFを用い、複数セッション間の地図の変化を検出する手法を提案した論文。
原題: PlaneSDF-based Change Detection for Long-term Dense Mapping ／ Jiahui Fu, Chengyuan Lin, Yuichi Taguchi 他
日本語で読む → - 論文タスク計画ロボティクス
POMDPと生成モデルによるロボティクスのためのプラグアンドプレイなタスクレベル自律性に向けて
ロボットスキルを生成モデルで文書化し、POMDP計画に統合することで、追加のプログラミングなしにタスクレベル自律性を実現するプラグアンドプレイ手法を提案。
原題: Towards Plug'n Play Task-Level Autonomy for Robotics Using POMDPs and Generative Models ／ Or Wertheim, Dan R. Suissa, Ronen I. Brafman
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
マニピュレータの微分運動学 第2部：加速度と応用
マニピュレータの2階微分運動学とヘッセ行列を定式化し、速度制御や特異点回避への応用を解説するチュートリアル。
原題: Manipulator Differential Kinematics: Part 2: Acceleration and Advanced Applications ／ Jesse Haviland, Peter Corke
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
交差点通過の容量最大化と安全を両立する周期・イベントトリガ型制御
交差点管理システムが接続自動運転車を制御し、位置不確かさを考慮しつつ容量最大化と燃費最小化を図る。イベントトリガ型では再最適化を92.2%削減しながら性能を維持する。
原題: Periodic and Event-Triggering for Joint Capacity Maximization and Safe Intersection Crossing ／ Christian Vitale, Panayiotis Kolios, Georgios Ellinas
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
積み重ねられた物体の効率的な積み下ろしを伴う棚上でのメカニカルサーチ
棚に積み重なった物体を積み下ろししながら目標物体を探索する手法を提案し、シミュレーションと実機実験で有効性を示した。
原題: Mechanical Search on Shelves with Efficient Stacking and Destacking of Objects ／ Huang Huang, Letian Fu, Michael Danielczuk 他
日本語で読む → - 論文災害対応ロボットロボティクス
ロボット支援による原子力災害対応：フィールド演習からの報告と知見
ドイツのKHGが実施した5日間の原子力災害対応ロボット演習に研究者が参加し、使用機材や訓練、運用プロトコルを報告するとともに、オペレータの負担軽減や可変自律の導入などの改善提案をまとめた。
原題: Robot-Assisted Nuclear Disaster Response: Report and Insights from a Field Exercise ／ Manolis Chiou, Georgios-Theofanis Epsimos, Grigoris Nikolaou 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
複雑地形を高速・敏捷に走破する四脚ロボットの学習制御
固有感覚のみを用いたモデルフリー強化学習により、体長10倍の速度で複雑地形を走破できる四脚ロボットの制御器を実現し、左右対称性の崩れを解消するミラーワールドネットワークを提案した。
原題: Learning fast and agile quadrupedal locomotion over complex terrain ／ Xu Chang, Zhitong Zhang, Honglei An 他
日本語で読む → - 論文飛行・止まり木ロボティクス
羽ばたきロボットが自律的に枝に止まる方法
羽ばたき翼ロボット（オーニソプター）が、飛行制御・近距離補正・受動的な爪機構を組み合わせて、枝に自律的に止まる手法を開発し、700gの機体で実証した。
原題: How ornithopters can perch autonomously on a branch ／ Raphael Zufferey, Jesus Tormo Barbero, Daniel Feliu Talegon 他
日本語で読む → - 論文強化学習機械学習
ルネサンスロボット：多様なスキルを学習するための最適輸送による方策融合
最適輸送理論を用いて、異なるタスクで訓練された複数のエージェントの方策を事後的に融合し、新タスクの学習を効率化する手法を提案。
原題: Renaissance Robot: Optimal Transport Policy Fusion for Learning Diverse Skills ／ Julia Tan, Ransalu Senanayake, Fabio Ramos
日本語で読む → - 論文6D姿勢推定画像認識
2視点6D物体姿勢推定に向けて：融合戦略の比較研究
2枚のRGB画像から暗黙的な3D情報を学習し、2D特徴と融合することで6D物体姿勢推定を行う枠組みを提案し、Early/Mid/Lateの融合戦略を比較してMid-Fusionが最良であることを示した。
原題: Towards Two-view 6D Object Pose Estimation: A Comparative Study on Fusion Strategy ／ Jun Wu, Lilu Liu, Yue Wang 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
映画から危険を評価し、危険環境での協調的脱出計画を学習する
映画やTV番組の映像から危険環境データセットを構築し、ロボットのカメラ情報と人間の言語入力をベイズ統合して危険度を推定し、安全な脱出経路を計画する手法を提案した。
原題: Learning to Assess Danger from Movies for Cooperative Escape Planning in Hazardous Environments ／ Vikram Shree, Sarah Allen, Beatriz Asfora 他
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 → - 論文歩行ロボティクス
計画された足取りに従うヒューマノイド二足歩行の学習
深層強化学習を用いて、与えられた足取り計画に従いながら全方向歩行・旋回・階段昇降が可能なヒューマノイドロボットの制御方策を学習させた研究。
原題: Learning Bipedal Walking On Planned Footsteps For Humanoid Robots ／ Rohan Pratap Singh, Mehdi Benallegue, Mitsuharu Morisawa 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
ヒューマノイドロボットの跳躍を実現するトルク・速度制御器：理論とiCubでの実装
事前定義した重心軌道に基づき、最適化で関節入力を求める速度制御器とトルク制御器を設計し、シミュレーションとiCub実機で跳躍を検証した。
原題: Torque and velocity controllers to perform jumps with a humanoid robot: theory and implementation on the iCub robot ／ Fabio Bergonti, Luca Fiorio, Daniele Pucci
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
HiPE: ポーズグラフのための階層的初期化
ポーズグラフ最適化の初期値を、粗視化したグラフの最尤推定を組み合わせて階層的に求める手法を提案し、収束の効率と頑健性を向上させた。
原題: HiPE: Hierarchical Initialization for Pose Graphs ／ Tiziano Guadagnino, Luca Di Giammarino, Giorgio Grisetti
日本語で読む → - 論文強化学習機械学習
USHER: 後知恵経験再生のための不偏サンプリング
後知恵経験再生(HER)が確率的環境で価値関数に偏りを生む問題を、重点サンプリングに基づく漸近的に不偏な手法で解決し、ロボット制御タスクで有効性を示した論文。
原題: USHER: Unbiased Sampling for Hindsight Experience Replay ／ Liam Schramm, Yunfu Deng, Edgar Granados 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
PencilNet: 自律ドローン競技におけるロバストなゲート知覚のためのゼロショットSim-to-Real転移学習
ペンシルフィルタと軽量ニューラルネットを組み合わせ、ゲートの2D位置・距離・姿勢を単一のポーズタプルで予測する手法を提案。実世界の訓練サンプルなしでゼロショットのsim-to-real転移を実現し、照明変化にもロバスト。
原題: PencilNet: Zero-Shot Sim-to-Real Transfer Learning for Robust Gate Perception in Autonomous Drone Racing ／ Huy Xuan Pham, Andriy Sarabakha, Mykola Odnoshyvkin 他
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