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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: 2022/7/1 ／ 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 →- 論文動作予測ロボティクス
Atlasベンチマーク：人間の動作予測のための自動評価フレームワーク
人間の軌道予測アルゴリズムを統一的に評価するベンチマークAtlasを提案し、既存手法を比較した結果、初期の物理ベース手法が依然として競争力を持つことを示した。
原題: The Atlas Benchmark: an Automated Evaluation Framework for Human Motion Prediction ／ Andrey Rudenko, Luigi Palmieri, Wanting Huang 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
日本語で読む → - 論文自律航行ロボティクス
狭水域における自律航行 — COLREGs第9条準拠フレームワーク
狭い水路での自律航行において、船舶の操縦性を評価してCOLREGs第9条の適用可否を判断し、既存の状況認識フレームワークに統合した手法を提案し、小型自律旅客フェリーのシミュレーションで有効性を示した。
原題: Autonomous Navigation in Confined Waters -- A COLREGs Rule 9 Compliant Framework ／ Peter Nicholas Hansen, Thomas T. Enevoldsen, Dimitrios Papageorgiou 他
日本語で読む → - 論文全身制御ロボティクス
制御バリア関数を用いた全身制御によるヒューマノイドの自己衝突回避
制御バリア関数(CBF)を全身制御に統合し、MITヒューマノイドの自己衝突を回避する手法を提案。シミュレーションで歩行時の脚の衝突回避や外乱回復の改善を実証した。
原題: Humanoid Self-Collision Avoidance Using Whole-Body Control with Control Barrier Functions ／ Charles Khazoom, Daniel Gonzalez-Diaz, Yanran Ding 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
脚式ロボットの非線形モデル予測制御のための最適化ベース参照生成器
線形倒立振子モデルを用いて重心の参照軌道を最適化し、非線形モデル予測制御の追従性能を向上させる手法を提案し、Aliengoロボットで検証した。
原題: Optimization-Based Reference Generator for Nonlinear Model Predictive Control of Legged Robots ／ Angelo Bratta, Michele Focchi, Niraj Rathod 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
HTRON: 重尾適応強化学習によるスパース報酬での効率的な屋外ナビゲーション
スパース報酬設定で重尾方策パラメータ化を用いて探索を促す適応的強化学習アルゴリズムHTRONを提案し、屋外ナビゲーションの成功率を向上させた。
原題: HTRON:Efficient Outdoor Navigation with Sparse Rewards via Heavy Tailed Adaptive Reinforce Algorithm ／ Kasun Weerakoon, Souradip Chakraborty, Nare Karapetyan 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーション/経路計画ロボティクス
高速自律レースカーのための堅牢なナビゲーションと経路計画システム
インディ自律走行チャレンジ（IAC）で使用された、GPS故障時でも車両をコース内に留める堅牢なナビゲーションシステムと、障害物回避のための最適経路計画アルゴリズムを提案した。
原題: A Resilient Navigation and Path Planning System for High-speed Autonomous Race Car ／ Daegyu Lee, Chanyoung Jung, Andrea Finazzi 他
日本語で読む → - 論文慣性航法ロボティクス
MoRPI：移動ロボットの純慣性航法
移動ロボットの純慣性航法において、直線移動ではなく周期的な軌道を移動することでピーク間推定を行い、位置誤差を低減するMoRPIフレームワークを提案し、実験で有効性を示した。
原題: MoRPI: Mobile Robot Pure Inertial Navigation ／ Aviad Etzion, Itzik Klein
日本語で読む → - 論文キャリブレーションロボティクス
カメラとLiDARの時間的・空間的オンライン統合キャリブレーション
カメラとLiDARのデータ融合のための時間同期と外部キャリブレーションをオンラインで同時に行う手法を提案し、KITTIベンチマークで時間同期精度を38.5%改善、空間キャリブレーションを0.4秒以内に0.3度の精度で自動補正できることを示した。
原題: Temporal and Spatial Online Integrated Calibration for Camera and LiDAR ／ Shouan Wang, Xinyu Zhang, GuiPeng Zhang 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
目標物体把持のための閉ループ次善視点計画
遮蔽された物体部分に基づいて探索を進める閉ループの次善視点プランナを提案し、把持成功率を保ちつつ実行時間を短縮できることを示した。
原題: Closed-Loop Next-Best-View Planning for Target-Driven Grasping ／ Michel Breyer, Lionel Ott, Roland Siegwart 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
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 → - 論文歩行・バランス制御ロボティクス
Wheelbot：跳躍する反動ホイール一輪車
3Dプリントと既製部品を組み合わせ、どんな姿勢からでも車輪の上に跳び上がって自立・バランス制御できる対称な反動ホイール一輪車を開発した。
原題: The Wheelbot: A Jumping Reaction Wheel Unicycle ／ A. René Geist, Jonathan Fiene, Naomi Tashiro 他
日本語で読む → - 論文3Dシーン理解画像認識
セマンティック抽象化：2D視覚言語モデルによるオープンワールド3Dシーン理解
CLIPの関連度マップを抽象化に用いて2D視覚言語モデルに3D空間推論能力を付与し、未知語彙や実世界スキャンにも汎化するオープンワールド3Dシーン理解フレームワークを提案した。
原題: Semantic Abstraction: Open-World 3D Scene Understanding from 2D Vision-Language Models ／ Huy Ha, Shuran Song
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
生成的モデルと二段階最適化による多様で物理的に実行可能な巧みな把持の学習
6つの物体で学習した生成モデルで指配置を予測し、二段階最適化で衝突・到達性・力閉包・摩擦の制約を満たす把持を計画、未知物体を含む実機で86.7%の成功率を達成した。
原題: Learning Diverse and Physically Feasible Dexterous Grasps with Generative Model and Bilevel Optimization ／ Albert Wu, Michelle Guo, C. Karen Liu
日本語で読む → - 論文最適化ロボティクス
前処理付き固有値解法による証明可能な推定の高速化
Burer-Monteiro分解に基づく証明可能な推定における解検証（最小固有対計算）を、LOBPCGと代数的前処理で高速化する手法を提案。
原題: Accelerating Certifiable Estimation with Preconditioned Eigensolvers ／ David M. Rosen
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
分離把持による自己教師あり対話型物体セグメンテーション
ロボットが散らばった物体を押し分離して把持し、自己ラベル付きマスクを生成することで、未知物体のセグメンテーションモデルを対話的に改善する手法を提案。
原題: Self-Supervised Interactive Object Segmentation Through a Singulation-and-Grasping Approach ／ Houjian Yu, Changhyun Choi
日本語で読む → - 論文ルーティング最適化cs.NI
遺伝的アルゴリズムを用いた水中音響センサネットワークの省エネルギールーティング
水中音響センサネットワークにおいて、遺伝的アルゴリズムでルーティング経路を最適化し、データ伝送のエネルギー効率を改善する手法を提案した論文。
原題: Energy Efficient Routing For Underwater Acoustic Sensor Network Using Genetic Algorithm ／ Arjun Prasad Chaurasiya, Roshan Sah, Dr. V. Sivakumar
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
GE-Grasp: 密集した clutter における効率的なターゲット指向把持
密集した clutter 環境で、ターゲット指向把持・押し動作・非ターゲット把持の3つの行動プリミティブと生成器-評価器アーキテクチャを組み合わせ、衝突を避けながら効率的に物体を把持するフレームワークを提案した。
原題: GE-Grasp: Efficient Target-Oriented Grasping in Dense Clutter ／ Zhan Liu, Ziwei Wang, Sichao Huang 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
ステレオV-SLAMによる点群変化検出：データセット・評価指標・ベースライン
ステレオカメラとIMUという低コストセンサのみで点群マップの変化を検出するフレームワークを提案し、シミュレータ上で評価用データセットと指標を構築した。
原題: Point Cloud Change Detection With Stereo V-SLAM:Dataset, Metrics and Baseline ／ Zihan Lin, Jincheng Yu, Lipu Zhou 他
日本語で読む → - 論文sim2realAI
強化学習向け半解析的産業冷却システムモデル
解析解とマルチフィジックスシミュレーションを組み合わせた産業冷却システムモデルを提案し、実データで検証した上で強化学習のベンチマークタスクを構築した。
原題: Semi-analytical Industrial Cooling System Model for Reinforcement Learning ／ Yuri Chervonyi, Praneet Dutta, Piotr Trochim 他
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1部：運動学・速度・応用
マニピュレータの運動学を基本変換列(ETS)でモデル化し、ヤコビアンに基づく速度制御や逆運動学などの古典的手法と現代的应用を解説するチュートリアル。
原題: Manipulator Differential Kinematics: Part 1: Kinematics, Velocity, and Applications ／ Jesse Haviland, Peter Corke
日本語で読む → - 論文マルチロボット運動計画ロボティクス
動力学制約付きマルチロボット運動計画のための競合ベース探索
動力学制約下のマルチロボット運動計画を、離散化せず連続領域で解く分散型アルゴリズムK-CBSを提案。競合木を成長させて衝突を解消し、単一ロボット用のサンプリングベース計画器をマルチロボットへ拡張する。
原題: Conflict-based Search for Multi-Robot Motion Planning with Kinodynamic Constraints ／ Justin Kottinger, Shaull Almagor, Morteza Lahijanian
日本語で読む → - 論文水中音響位置推定機械学習
水中音響における畳み込みニューラルネットワークによる直接位置推定：データ駆動型アプローチ
水中音響の直接位置推定をCNNで初めてデータ駆動型で実現し、従来法を上回り最適モデルに漸近する性能を示した。
原題: Direct Localization in Underwater Acoustics via Convolutional Neural Networks: A Data-Driven Approach ／ Amir Weiss, Toros Arikan, Gregory W. Wornell
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
マルチゴール操作タスクのためのグラフ構造方策学習
物体の高レベル離散表現を手動で設計し、ピクセル入力からQ学習で多数のゴールへの方策を単一ネットワークで学習する手法を提案。ブロック構築タスクで有効性を示し、実機にも展開した。
原題: Graph-Structured Policy Learning for Multi-Goal Manipulation Tasks ／ David Klee, Ondrej Biza, Robert Platt
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
単一剛体モデルによる二足歩行の動的機動最適化と強化学習への応用
単一剛体モデルで動的機動の参照軌道をオフライン最適化し、強化学習の報酬に組み込むことで、二足ロボットCassieの高速走行や跳躍を実機で実現した。
原題: Optimizing Bipedal Maneuvers of Single Rigid-Body Models for Reinforcement Learning ／ Ryan Batke, Fangzhou Yu, Jeremy Dao 他
日本語で読む → - 論文タスクプランニングロボティクス
反応的線形時相論理タスクの物理的に実行可能な修復
ロボットスキルをLTLで符号化し、シンボリック修復と物理的実現可能性チェックを組み合わせて、実行不可能な高レベルタスクを自動的に修正する手法を提案。
原題: Physically-Feasible Repair of Reactive, Linear Temporal Logic-based, High-Level Tasks ／ Adam Pacheck, Hadas Kress-Gazit
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクス教育ロボティクス
遠隔学習のための印刷可能なフレキシブルロボット
3Dプリンティングと柔軟フィラメントを使い、学生が遠隔でソフトロボットを設計・製作・テストできる教育手法を提案した論文。
原題: Printable Flexible Robots for Remote Learning ／ Savita V. Kendre, Gus. T. Teran, Lauryn Whiteside 他
日本語で読む → - 論文群制御cs.DS
成長操作による幾何学的形状構築
2次元グリッド上で全倍化・RC倍化・倍化という成長操作を定義し、初期形状から目標形状を構成可能か判定するアルゴリズムと構造的特徴を明らかにした。
原題: On Geometric Shape Construction via Growth Operations ／ Nada Almalki, Othon Michail
日本語で読む → - 論文ソフトグリッパロボティクス
腱による剛性調整を備えた人間模倣型ツイスト糸駆動ソフトロボットグリッパ
ツイスト糸アクチュエータと拮抗配置の腱で指の剛性を調整できる人間の手に着想を得たソフトグリッパを開発し、33種の把持のうち31種を再現、自重の約13倍にあたる72Nの把持力を達成した。
原題: Anthropomorphic Twisted String-Actuated Soft Robotic Gripper with Tendon-Based Stiffening ／ David Bombara, Revanth Konda, Steven Swanbeck 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
二脚ロボットのための可解な歩行モデル
逆振り子と無質量の関節脚を用いて、凸凹した床や傾斜面でも歩行できる二足歩行モデルを提案し、閉形式で解けることを示した。
原題: A solvable walking model for a two-legged robot ／ Rui Dilão, Nuno Teixeira
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