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 →- 論文ソフトロボティクス/医療ロボット/ビジュアルサーボロボティクス
深層学習ベースのビジュアルサーボによるソフトロボットの自律管内ナビゲーション
3Dプリントされた内視鏡用ソフトロボットとCNNベースのビジュアルサーボを組み合わせ、管腔内を自律的に安全にナビゲートする手法を提案し、ファントム実験で有効性を検証した。
原題: Autonomous Intraluminal Navigation of a Soft Robot using Deep-Learning-based Visual Servoing ／ Jorge F. Lazo, Chun-Feng Lai, Sara Moccia 他
日本語で読む → - 論文セマンティックセグメンテーション画像認識
自動運転のためのセマンティックセグメンテーション：モデル評価、データセット生成、視点比較、リアルタイム性能
自動運転向けセマンティックセグメンテーションについて、複数モデルの精度と効率を評価し、合成データ生成法を提案。一人称視点と鳥瞰視点の精度を比較し、FasterSegが組込み機器でリアルタイム動作可能なことを示した。
原題: Semantic Segmentation for Autonomous Driving: Model Evaluation, Dataset Generation, Perspective Comparison, and Real-Time Capability ／ Senay Cakir, Marcel Gauß, Kai Häppeler 他
日本語で読む → - 論文動的マニピュレーションロボティクス
カスケード制御：Nボールトスジャグリングのための運動学的計画
トスジャグリングを軌道最適化問題として定式化し、2本のロボットアームで最大17個のボールを安定的にジャグリングするリアルタイム制御を実現した。
原題: Controlling the Cascade: Kinematic Planning for N-ball Toss Juggling ／ Kai Ploeger, Jan Peters
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
深層畳み込みオートエンコーダによる視覚SLAMの自己教師ありベクトル量子化
深層畳み込みオートエンコーダをベクトル量子化に用いてループ閉じ込み検出を自己教師ありで行うSLAM手法を提案し、FABMAP2やORB-SLAMに統合して精度と効率の向上を示した。
原題: Self-supervised Vector-Quantization in Visual SLAM using Deep Convolutional Autoencoders ／ Amir Zarringhalam, Saeed Shiry Ghidary, Ali Mohades Khorasani
日本語で読む → - 論文マルチエージェント追跡ロボティクス
RoVaR: 視覚とRFセンサ融合における二層ダイバーシティによる堅牢なマルチエージェント追跡
視覚オドメトリとRF測位を組み合わせ、アルゴリズムとデータ駆動手法を併用した二層ダイバーシティで、実環境での複数エージェント追跡を高精度かつ堅牢に実現する手法を提案。
原題: RoVaR: Robust Multi-agent Tracking through Dual-layer Diversity in Visual and RF Sensor Fusion ／ Mallesham Dasari, Ramanujan K Sheshadri, Karthikeyan Sundaresan 他
日本語で読む → - 論文船舶自律航行ロボティクス
船舶の衝突回避とミッション計画における最近の機械学習ソリューションの調査
船舶の衝突回避とミッション計画に用いられる最近の機械学習手法を調査し、比較・課題・将来展望をまとめたサーベイ論文。
原題: A Survey of Recent Machine Learning Solutions for Ship Collision Avoidance and Mission Planning ／ Pouria Sarhadi, Wasif Naeem, Nikolaos Athanasopoulos
日本語で読む → - 論文自律走行ロボティクス
高速多車両自律レースのための運動計画と制御
複数車両の自律レース向けに、静的障害物回避・追い越し・75m/s超の速度を実現する運動計画と制御アーキテクチャを提案し、Dallara AV-21で実車検証した。
原題: Motion Planning and Control for Multi Vehicle Autonomous Racing at High Speeds ／ Ayoub Raji, Alexander Liniger, Andrea Giove 他
日本語で読む → - 論文食事支援ロボティクス
人とロボットの共食：集団での食事支援における一口タイミング予測
3人1組の共食データセットを収集し、社会的な手がかりを考慮してロボットが食事を運ぶ適切なタイミングを予測するモデルを開発、人-ロボット共食シナリオへ転移した。
原題: Human-Robot Commensality: Bite Timing Prediction for Robot-Assisted Feeding in Groups ／ Jan Ondras, Abrar Anwar, Tong Wu 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
日常タスクにおける衝突リスクを説明する関係性未来キャプションモデル
家庭用サービスロボットが行動前に衝突リスクを説明できるよう、将来起こりうる事象をキャプション生成するクロスモーダルモデルRFCMを提案し、関係性自己注意エンコーダで事象間の関係を効果的に抽出して既存手法を上回る性能を示した。
原題: Relational Future Captioning Model for Explaining Likely Collisions in Daily Tasks ／ Motonari Kambara, Komei Sugiura
日本語で読む → - 論文運動予測画像認識
Argoverse 2 運動予測チャレンジのためのQML
自動運転の運動予測モデルにおいて精度と遅延を両立させる手法を提案し、Argoverse 2チャレンジで3位に入賞した。
原題: QML for Argoverse 2 Motion Forecasting Challenge ／ Tong Su, Xishun Wang, Xiaodong Yang
日本語で読む → - 論文次善視点計画ロボティクス
表面エッジ探索（SEE）：計測直接型の次善視点計画手法
剛体データ構造を使わず、過去のセンサ計測から直接次の視点を選ぶNBV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: The Surface Edge Explorer (SEE): A measurement-direct approach to next best view planning ／ Rowan Border, Jonathan D. Gammell
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 → - 論文ヒューマンロボットインタラクションロボティクス
iCubはあなたの視線を理解する：社会的手がかりを活用した対話型物体検出学習
iCubロボットが人間との相互注視や視線追従、音声、顔認識といった社会的スキルを活用し、動的環境で新しい物体を自然に学習する教師-学習者シナリオを実現した。
原題: iCub Knows Where You Look: Exploiting Social Cues for Interactive Object Detection Learning ／ Maria Lombardi, Elisa Maiettini, Vadim Tikhanoff 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
TransGrasp: 1つのラベル付きインスタンスから把持を転移するカテゴリ物体の把持姿勢推定
1つの物体に把持ラベルを付けるだけで、同じカテゴリの物体間で形状対応に基づき把持姿勢を転移し、微調整モジュールで高品質な把持を実現する手法を提案。
原題: TransGrasp: Grasp Pose Estimation of a Category of Objects by Transferring Grasps from Only One Labeled Instance ／ Hongtao Wen, Jianhang Yan, Wanli Peng 他
日本語で読む → - 論文環境知覚ロボティクス
分散型自動化アーキテクチャのための状況認識型環境知覚
自動運転車の状況に応じて処理すべきセンサーデータを選別する状況認識型環境知覚を、UNICARagilプロジェクトの分散型アーキテクチャに拡張し、実データで消費電力を36.2%削減できることを示した。
原題: Situation-Aware Environment Perception for Decentralized Automation Architectures ／ Matti Henning, Michael Buchholz, Klaus Dietmayer
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
姿勢結合型距離計測を用いたマルチエージェントシステムの相対位置推定
UWBなどの距離計測と加速度・ジャイロ・磁気センサを組み合わせ、GPS不可環境でもエージェント間の3次元相対位置を推定できる条件と手法を提案し、実機で40〜50cm精度を達成した。
原題: Relative Position Estimation in Multi-Agent Systems Using Attitude-Coupled Range Measurements ／ Mohammed Shalaby, Charles Champagne Cossette, James Richard Forbes 他
日本語で読む → - 論文3次元再構成画像認識
学習済み事前分布を標準的な3次元再構成パイプラインに確率的に融合する手法
単一画像から深層学習で画素ごとの深度確率分布を予測し、それを複数視点の光度整合性に基づく確率ボリュームと確率的に融合することで、高精度な3次元再構成を実現する手法を提案した。
原題: Towards the Probabilistic Fusion of Learned Priors into Standard Pipelines for 3D Reconstruction ／ Tristan Laidlow, Jan Czarnowski, Andrea Nicastro 他
日本語で読む → - 論文位置推定ロボティクス
3D事前地図上でのグラフ理論に基づく大規模フィデューシャルタグ位置推定
3D事前環境地図上でフィデューシャルタグの位置を高精度かつスケーラブルに推定する手法を提案し、シミュレーションと実環境で有効性を示した。
原題: Scalable Fiducial Tag Localization on a 3D Prior Map via Graph-Theoretic Global Tag-Map Registration ／ Kenji Koide, Shuji Oishi, Masashi Yokozuka 他
日本語で読む → - 論文ロボット支援療法ロボティクス
自閉症スペクトラム障害のロボット支援療法における個別化ロボット行動モデリング
自閉症児との療法でロボットが自律的に行動を適応できるよう、実インタラクションデータから学習したユーザモデルを用いてQ学習で個別化行動モデルを訓練し、ポリシー転送で収束を高速化できることを示した。
原題: Personalised Robot Behaviour Modelling for Robot-Assisted Therapy in the Context of Autism Spectrum Disorder ／ Michał Stolarz, Alex Mitrevski, Mohammad Wasil 他
日本語で読む → - 論文物体検出・位置推定ロボティクス
地面を考慮した物体検出と位置推定のための組み込み単眼視手法
ロボカップSSLロボットに搭載した単眼カメラと物体が地面上にあるという仮定を用いて、ボール・ロボット・ゴールを検出し相対位置を推定する組み込み向け手法を提案した。
原題: An Embedded Monocular Vision Approach for Ground-Aware Objects Detection and Position Estimation ／ João G. Melo, Edna Barros
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
衝撃に備える：ヒューマンロボットインタラクションにおける視覚・聴覚警告の評価
走行中のユーザーに視覚・聴覚警告を与え、衝撃への備え（ブレース）の効果を検証した。警告の有効性を示すガイドラインを提示し、スマートヘルメット設計に貢献する。
原題: Impactful Robots: Evaluating Visual and Audio Warnings to Help Users Brace for Impact in Human Robot Interaction ／ Nathaniel G. Luttmer, Takara E. Truong, Alicia M. Boynton 他
日本語で読む → - 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 → - 論文モデル圧縮機械学習
リソース制約のある移動ロボットのためのモデル圧縮
プルーニングと知識蒸留を組み合わせ、計算資源が限られた移動ロボット上でもコンピュータビジョンモデルを実行できるよう、精度を大きく落とさずにパラメータを最大90%削減する手法を検討した。
原題: Model Compression for Resource-Constrained Mobile Robots ／ Timotheos Souroulla, Alberto Hata, Ahmad Terra 他
日本語で読む → - 論文変形可能物体操作ロボティクス
専門家のデモンストレーションから変形可能物体の操作を学習する
ロープや布などの変形可能物体の操作を、専門家のデモンストレーションを活用して効率的に学習する手法DMfD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 Deformable Object Manipulation from Expert Demonstrations ／ Gautam Salhotra, I-Chun Arthur Liu, Marcus Dominguez-Kuhne 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
接触安全な強化学習フレームワークによる接触の多いロボットマニピュレーション
強化学習で接触の多いロボット作業を行う際に、予期せぬ衝突を即座に検知して接触力を小さく抑え、タスク空間と関節空間の両方で安全性を保つフレームワークを提案し、実機の拭き取り作業で有効性を示した。
原題: A Contact-Safe Reinforcement Learning Framework for Contact-Rich Robot Manipulation ／ Xiang Zhu, Shucheng Kang, Jianyu Chen
日本語で読む → - 論文セマンティックセグメンテーション画像認識
あらゆるドメインの背後にはシフトがある：歪み対応Vision Transformerの全天球セマンティックセグメンテーションへの適応
全天球画像の歪み・物体変形に対応するDeformable Patch EmbeddingとDeformable MLPを備えたTrans4PASS+を提案し、擬似ラベル補正による相互プロトタイプ適応と新データセットSynPASSを導入して、ドメイン適応型全天球セマンティックセグメンテーションで最高性能を達成した。
原題: Behind Every Domain There is a Shift: Adapting Distortion-aware Vision Transformers for Panoramic Semantic Segmentation ／ Jiaming Zhang, Kailun Yang, Hao Shi 他
日本語で読む → - 論文人間ロボット協調ロボティクス
協調作業における人間の認知人間工学と作業効率のトレードオフを最適化するロボット軌道適応
作業者の認知負荷とストレスに応じてロボットの軌道をオンラインで適応させ、作業効率と人間の快適性のバランスを取るフレームワークを提案した。
原題: Robot Trajectory Adaptation to Optimise the Trade-off between Human Cognitive Ergonomics and Workplace Productivity in Collaborative Tasks ／ Marta Lagomarsino, Marta Lorenzini, Elena De Momi 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
チームCERBERUS、DARPA地下チャレンジ優勝：技術概要と教訓
脚式ロボットと飛行ロボットを組み合わせたシステムで、GPSのない過酷な地下環境を自律探索し、DARPA地下チャレンジで優勝した技術を報告する論文。
原題: Team CERBERUS Wins the DARPA Subterranean Challenge: Technical Overview and Lessons Learned ／ Marco Tranzatto, Mihir Dharmadhikari, Lukas Bernreiter 他
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