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LiDARオドメトリロボティクス
高速道路・トンネル走行のためのオンライン誤差推定を備えた改良型レーザースキャンマッチング
LiDARスキャンマッチングの新手法ICETを提案し、大規模平坦面での幾何学的曖昧さを抑えつつ、変換の誤差共分散を推定することで、従来のNDTより高精度な自己位置推定を実現した。
原題: Enhanced Laser-Scan Matching with Online Error Estimation for Highway and Tunnel Driving ／ Matthew McDermott, Jason Rife
日本語で読む → - 論文ビジュアルサーボ/障害物回避ロボティクス
高層ビル群における単眼障害物回避のためのフロー合成に基づくビジュアルサーボフレームワーク
高層ビル群を飛行する小型無人航空機のための、フロー合成に基づくビジュアルサーボによる長距離障害物回避フレームワークを提案し、シミュレーションと実写シーンで有効性を示した。
原題: Flow Synthesis Based Visual Servoing Frameworks for Monocular Obstacle Avoidance Amidst High-Rises ／ Harshit K. Sankhla, M. Nomaan Qureshi, Shankara Narayanan V. 他
日本語で読む → - 論文無線チャネル予測ロボティクス
部分的観測環境における無線チャネル予測
周囲を完全には観測できない動的環境で、部分的なレイトレーシングと機械学習を組み合わせて無線チャネルとその不確かさを推定する手法を提案した。
原題: Wireless Channel Prediction in Partially Observed Environments ／ Mingsheng Yin, Yaqi Hu, Tommy Azzino 他
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 → - 論文マニピュレーションロボティクス
環境との接触を考慮した時間最適軌道計画
環境との接触時にエンドエフェクタが受ける外力を考慮し、時間最適な軌道計画に組み込む手法を提案し、実機で検証した。
原題: Time-Optimal Trajectory Planning with Interaction with the Environment ／ Vincenzo Petrone, Enrico Ferrentino, Pasquale Chiacchio
日本語で読む → - 論文運動計画ロボティクス
過剰駆動移動プラットフォームのための多段ウォームスタート最適運動計画
過剰駆動移動ロボットに対し、Fast Marching法と逐次線形二次レギュレータを組み合わせた多段ウォームスタート型の軽量運動計画手法を提案し、ESAのExoMarsテストローバーで検証した。
原題: Multi-stage warm started optimal motion planning for over-actuated mobile platforms ／ G. J. Paz-Delgado, C. J. Pérez-del-Pulgar, M. Azkarate 他
日本語で読む → - 論文HRIロボティクス
ロボットのジェンダー化が抱える問題：ヒューマノイドロボットのジェンダー化とHRIへの影響に関するスコーピングレビュー
ヒューマノイドロボットのジェンダー化に関する35件の研究をレビューし、ロボットの「性別」が好感度や受容性には影響せず、ステレオタイプに最も強い影響を与えることを明らかにした。
原題: Robot's Gendering Trouble: A Scoping Review of Gendering Humanoid Robots and its Effects on HRI ／ Giulia Perugia, Dominika Lisy
日本語で読む → - 論文少数ショット学習画像認識
FewSOL: ロボット環境における少数ショット物体学習のためのデータセット
336個の実物体を9視点から撮影したRGB-D画像とセグメンテーション・姿勢・属性情報、および330個の3Dモデルから生成した合成画像を収録したデータセットを構築し、少数ショット物体分類とセグメンテーションの性能を評価した。
原題: FewSOL: A Dataset for Few-Shot Object Learning in Robotic Environments ／ Jishnu Jaykumar P, Yu-Wei Chao, Yu Xiang
日本語で読む → - 論文人体動作安全性/予測モデルロボティクス
バネ-ダンパ振り子に基づく身体動作の予測安全モデル
胸部のIMU情報とバネ-ダンパ振り子モデルを用いて、人間の安全な身体姿勢を予測しリアルタイムでリスク評価する手法を提案した。
原題: PSM: A Predictive Safety Model for Body Motion Based On the Spring-Damper Pendulum ／ Seyed Amir Tafrishi, Ankit A. Ravankar, Yasuhisa Hirata
日本語で読む → - 論文制御/クアッドロータロボティクス
異なる対称性を活用した軌道追従制御：クアッドロータへの応用
クアッドロータの軌道追従制御において、複数の対称性（直積対称性、拡張姿勢対称性、姿勢・速度対称性）を利用して誤差を線形化し、LQR設計で高性能な制御器を構成する手法を提案し、シミュレーションで比較した。
原題: Exploiting Different Symmetries for Trajectory Tracking Control with Application to Quadrotors ／ Matthew Hampsey, Pieter van Goor, Tarek Hamel 他
日本語で読む → - 論文シーン理解画像認識
屋内環境向け効率的マルチタスクRGB-Dシーン解析
単一のニューラルネットワークでパノプティックセグメンテーション・インスタンス方向推定・シーン分類をリアルタイムに同時実行する効率的なマルチタスク手法を提案し、屋内RGB-Dデータセットの注釈を拡張して評価した。
原題: Efficient Multi-Task RGB-D Scene Analysis for Indoor Environments ／ Daniel Seichter, Söhnke Benedikt Fischedick, Mona Köhler 他
日本語で読む → - 論文SLAM/地図統合ロボティクス
AutoMerge: 都市規模環境における地図統合と平滑化のフレームワーク
多数のLiDAR地図セグメントを順不同・初期推定なしで統合し、大規模地図を構築するフレームワークを提案。都市規模120kmの統合で高精度を実現。
原題: AutoMerge: A Framework for Map Assembling and Smoothing in City-scale Environments ／ Peng Yin, Haowen Lai, Shiqi Zhao 他
日本語で読む → - 論文柔軟物体マニピュレーションロボティクス
モーダル解析に基づく新特徴量を用いた柔軟物体のモデルフリー3D形状制御
柔軟物体の3D変形を低周波モード形状に分解する新特徴量を導入し、物体の未知の幾何・物理特性をオンライン推定しながら形状を制御するモデルフリー適応制御器を提案した論文。
原題: Model-Free 3D Shape Control of Deformable Objects Using Novel Features Based on Modal Analysis ／ Bohan Yang, Bo Lu, Wei Chen 他
日本語で読む → - 論文VLA画像認識
PVO: パノプティック・ビジュアルオドメトリ
視覚オドメトリと動画パノプティックセグメンテーションを統合し、相互に改善しながらカメラ姿勢推定と領域分割を同時に行うフレームワークを提案。
原題: PVO: Panoptic Visual Odometry ／ Weicai Ye, Xinyue Lan, Shuo Chen 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
MARLAS: 協調適応サンプリングのためのマルチエージェント強化学習
マルチロボットによる適応サンプリング問題に対し、マルチエージェント強化学習を用いて分散政策を学習し、通信途絶やロボット故障にも頑健な手法を提案した。
原題: MARLAS: Multi Agent Reinforcement Learning for cooperated Adaptive Sampling ／ Lishuo Pan, Sandeep Manjanna, M. Ani Hsieh
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスロボティクス
無線制御可能な自立型圧電平面ソフトロボット：双方向クロールと回転
バッテリーと高電圧回路を搭載した無線制御の平面型圧電ソフトロボットを開発し、双方向クロールやその場回転などの多様な運動を実現した。
原題: Wirelessly-Controlled Untethered Piezoelectric Planar Soft Robot Capable of Bidirectional Crawling and Rotation ／ Zhiwu Zheng, Hsin Cheng, Prakhar Kumar 他
日本語で読む → - 論文ゲーム理論/制御機械学習
2人一般和微分ゲームにおける不連続ナッシュ均衡値の近似
報酬が不連続な2人微分ゲームでナッシュ均衡方策を求める際、自己教師あり学習では不連続解を学習できない問題に対し、教師ありナッシュ均衡とHJI PDEを組み合わせたハイブリッド法と報酬を徐々に硬くする値硬化法を比較し、ハイブリッド法が安全性で優れることを示した。
原題: Approximating Discontinuous Nash Equilibrial Values of Two-Player General-Sum Differential Games ／ Lei Zhang, Mukesh Ghimire, Wenlong Zhang 他
日本語で読む → - 論文飛行制御ロボティクス
チルト可能プロペラを備えたマルチロータ航空機の静的ホバリング実現
チルト可能なプロペラを持つマルチロータ機が様々な姿勢で静的ホバリングを実現・維持する能力を理論的に解析し、その条件と評価指標を提案した。
原題: Static Hovering Realization for Multirotor Aerial Vehicles with Tiltable Propellers ／ Mahmoud Hamandi, Lakmal Seneviratne, Yahya Zweiri
日本語で読む → - 論文モデルベースRL機械学習
スキルベースのモデルベース強化学習
スキル空間で長期計画を行うために、スキルダイナミクスモデルとスキルレパートリーを同時に学習するSkiMoを提案し、ナビゲーションとマニピュレーションでサンプル効率を改善した。
原題: Skill-based Model-based Reinforcement Learning ／ Lucy Xiaoyang Shi, Joseph J. Lim, Youngwoon Lee
日本語で読む → - 論文センサ融合画像認識
LiDARとステレオカメラの融合による堅牢で高精度な深度推定
LiDARの高精度な深度情報をステレオカメラの視差に変換・補間し、ステレオマッチングと融合することで、テクスチャや照明の影響を受けにくい高精度な深度推定手法を提案した。
原題: Robust and accurate depth estimation by fusing LiDAR and Stereo ／ Guangyao Xu, Junfeng Fan, En Li 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 → - 論文ドローン操作HCI
ドローン操縦インターフェースの再現可能な評価に向けた仮想環境
ドローン飛行の自然ユーザーインターフェース(NUI)を比較評価するための仮想環境VRFlightSimを提案し、2つのタスクとユーザー研究でその有用性を示した。
原題: Towards Reproducible Evaluations for Flying Drone Controllers in Virtual Environments ／ Zheng Li, Yiming Huang, Yui-Pan Yau 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
エンドユーザによる表現豊かな動きの操り人形操作
ロボットの操り人形を操作すると実機がその動きを再現するインタフェースを提案し、初心者でも効率的に表現豊かな動きをプログラムできることを予備的なユーザ調査で示した。
原題: End-User Puppeteering of Expressive Movements ／ Hongyu Wang, Nikolas Martelaro
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
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