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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 →- 論文宇宙ロボティクスロボティクス
過剰駆動型3自由度浮遊プラットフォームの軌道最適化と追従制御
ESAの微小重力模擬用浮遊プラットフォームに対し、8つのスラスタと1つのリアクションホイールを用いた軌道計画・追従制御アーキテクチャを提案し、シミュレーションと実機で性能を検証した。
原題: Trajectory Optimization and Following for a Three Degrees of Freedom Overactuated Floating Platform ／ Anton Bredenbeck, Shubham Vyas, Martin Zwick 他
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 → - 論文歩行ロボティクス
脚式ロボットの接触を考慮した安定化のためのハイブリッドiLQRモデル予測制御
接触を伴う脚式ロボットの制御において、ハイブリッドiLQRをモデル予測制御に拡張し、接触モードの変更や全身運動の計画を可能にした手法を提案し、四足歩行ロボットで有効性を示した。
原題: Hybrid iLQR Model Predictive Control for Contact Implicit Stabilization on Legged Robots ／ Nathan J. Kong, Chuanzheng Li, Aaron M. Johnson
日本語で読む → - 論文マルチモーダル知覚画像認識
音と視覚の非同期統合による落下物体の探索
3D仮想環境で物体が落下する音を聞き、カメラとマイクを備えたロボットが音と視覚情報を統合して物体の種類と位置を特定するタスクを提案し、大規模データセットと模倣学習・強化学習・モジュール型プランニングのベースラインを構築した。
原題: Finding Fallen Objects Via Asynchronous Audio-Visual Integration ／ Chuang Gan, Yi Gu, Siyuan Zhou 他
日本語で読む → - 論文義足制御ロボティクス
多様な歩行モードに対応する大腿義足制御のための区分単調歩行位相推定モデル
大腿角度のみから歩行位相を推定する区分単調モデルを提案し、カルマンフィルタで平滑化して大腿義足の関節角度追従制御を実現した。
原題: A Piecewise Monotonic Gait Phase Estimation Model for Controlling a Powered Transfemoral Prosthesis in Various Locomotion Modes ／ Xinxing Chen, Chuheng Chen, Yuxuan Wang 他
日本語で読む → - 論文群制御cs.DS
回転による集中型連結性保持変換：すべての直交凸形状に対する3マスケティア
正方形グリッド上の回転可能なデバイス群が、連結性を保ちながら任意の直交凸形状間を変換できる集中型アルゴリズムを提案し、最適なO(n^2)時間で実現可能であることを証明した。
原題: Centralised Connectivity-Preserving Transformations by Rotation: 3 Musketeers for all Orthogonal Convex Shapes ／ Matthew Connor, Othon Michail
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
SoC FPGAに実装したUAV自律着陸アルゴリズムのハードウェアインザループシミュレーション
PC上のAirSimとZynq SoCボードをシリアル接続し、FPGA上でリアルタイム動作する着陸地点検出アルゴリズムをHiLシミュレーションで検証した。
原題: Hardware-in-the-loop simulation of a UAV autonomous landing algorithm implemented in SoC FPGA ／ Hubert Szolc, Tomasz Kryjak
日本語で読む → - 論文空力モデリングロボティクス
揚力線理論とWagner関数を用いたAerobatの非定常空力モデリング
コウモリ型ロボットAerobatの羽ばたき翼に働く非定常空気力を、揚力線理論とWagner関数で少ない状態数でモデル化し、実験データと比較した研究。
原題: Unsteady aerodynamic modeling of Aerobat using lifting line theory and Wagner's function ／ Eric Sihite, Paul Ghanem, Adarsh Salagame 他
日本語で読む → - 論文リハビリテーションロボティクスロボティクス
反復学習制御と線形モデルを用いた上肢リハビリロボットの機能的電気刺激に関するシミュレーション研究
脳卒中リハビリ用の上肢ロボットと機能的電気刺激の併用システムにおいて、比例型反復学習制御に学習微分制約を加えることで、速度制限を守りつつ肘の伸展・屈曲動作の誤差を低減する手法をシミュレーションで検証した。
原題: A Simulation Study of Functional Electrical Stimulation for An Upper Limb Rehabilitation Robot using Iterative Learning Control (ILC) and Linear models ／ Boluwatife E. Faremi, Kayode P. Ayodele, Abimbola M. Jubril 他
日本語で読む → - 論文安全強化学習制御
不確かな区分アフィン系に対する非凸制約下でのロバスト・アクション・ガバナと安全強化学習
パラメータ不確かさと加法性不確かさを持つ区分アフィン系に対し、非凸制約を満たすロバスト・アクション・ガバナを提案し、強化学習の探索中も安全性を保証する手法を開発した。
原題: Robust Action Governor for Uncertain Piecewise Affine Systems with Non-convex Constraints and Safe Reinforcement Learning ／ Yutong Li, Nan Li, H. Eric Tseng 他
日本語で読む → - 論文飛行制御ロボティクス
テールシッター飛行翼の俊敏な機動のためのグローバル増分飛行制御
テールシッター型UAVのVTOLと前進飛行間の遷移を含む俊敏な軌道追従のため、微分平坦性と増分非線形動的逆変換を組み合わせた制御則を提案し、飛行試験で有効性を示した。
原題: Global Incremental Flight Control for Agile Maneuvering of a Tailsitter Flying Wing ／ Ezra Tal, Sertac Karaman
日本語で読む → - 論文軌道計画ロボティクス
指定経路に沿った冗長ロボットの最適計画のための動的計画法フレームワーク：運動学的・動的制約下で
冗長ロボットの指定経路に沿った軌道計画を、逆運動学と時間パラメータ化に分けず、動的計画法で統一的に最適化するフレームワークを提案し、Franka Pandaで時間最適化を実証した。
原題: A Dynamic Programming Framework for Optimal Planning of Redundant Robots Along Prescribed Paths With Kineto-Dynamic Constraints ／ Enrico Ferrentino, Heitor J. Savino, Antonio Franchi 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
VMAS: 集団ロボット学習のためのベクトル化マルチエージェントシミュレータ
PyTorchで書かれたベクトル化2D物理エンジンと12のマルチロボットシナリオを備えたオープンソースのMARLベンチマークフレームワークを提案し、既存のMPEより100倍以上高速に並列シミュレーションできることを示した。
原題: VMAS: A Vectorized Multi-Agent Simulator for Collective Robot Learning ／ Matteo Bettini, Ryan Kortvelesy, Jan Blumenkamp 他
日本語で読む → - 論文システムスケジューリングロボティクス
感応反応システムのためのオンデバイスCPUスケジューリング
ロボティクスやAR/VRなどの感応反応システム向けに、アプリ要件を満たすようCPUリソースを動的にスケジュールするフレームワークCatanを提案し、手動調整より優れた性能を実証した。
原題: On-Device CPU Scheduling for Sense-React Systems ／ Aditi Partap, Samuel Grayson, Muhammad Huzaifa 他
日本語で読む → - 論文姿勢推定eess.SP
ハイブリッドモデル学習による適応的姿勢推定
スマートフォンの慣性センサ向けに、モデルベースの相補フィルタとニューラルネットを組み合わせ、加速度計の重みを学習で適応的に決める姿勢推定手法を提案した論文。
原題: Adaptive Attitude Estimation Using a Hybrid Model-Learning Approach ／ Eran Vertzberger, Itzik Klein
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HRIロボティクス
参加型設計とエンドユーザープログラミングの融合ワークショップ
ロボット設計における参加型設計(PD)とエンドユーザープログラミング(EUP)の研究者が相互学習し、両手法を統合した新しい方法論の確立を目指すワークショップの報告。
原題: PD/EUP Workshop Proceedings ／ Emmanuel Senft, David Porfirio, Katie Winkle
日本語で読む → - 論文マニピュレーション画像認識
DualAfford: 双グリッパ操作のための協調的視覚アフォーダンス学習
2本のグリッパで協調して3D物体を操作するための視覚アフォーダンス学習フレームワークを提案し、2グリッパの二次問題を2つのサブタスクに分解して効率的に学習する。
原題: DualAfford: Learning Collaborative Visual Affordance for Dual-gripper Manipulation ／ Yan Zhao, Ruihai Wu, Zhehuan Chen 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
事前知識を活用した強化学習による軟組織マニピュレーションと把持点の自律選択
筋膜の力などの未知の制約下で軟組織を操作するため、直感的な操作戦略を事前知識として組み込んだ深層強化学習フレームワークを提案し、障害物回避や新たな位置制約に対応できることを示した。
原題: Incorporating Prior Knowledge into Reinforcement Learning for Soft Tissue Manipulation with Autonomous Grasping Point Selection ／ Xian He, Shuai Zhang, Shanlin Yang 他
日本語で読む → - 論文イベントカメラ/3D再構成画像認識
リフォーカスイベント融合によるマルチイベントカメラ深度推定と外れ値除去
複数のイベントカメラの視差空間画像を融合し、明示的なデータ対応付けなしに高精度な3D再構成と外れ値除去を実現する手法を提案した論文。
原題: Multi-Event-Camera Depth Estimation and Outlier Rejection by Refocused Events Fusion ／ Suman Ghosh, Guillermo Gallego
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
触覚プレイから動的マニピュレーションスキルを学習する
双方向テレオペレーションで収集した触覚フィードバック付きの操作データから、潜在スキル分布とスキルデコーダを生成モデルで学習し、モデルベース計画により動的な両腕箱操作を実現した。
原題: Learning Dynamic Manipulation Skills from Haptic-Play ／ Taeyoon Lee, Donghyun Sung, Kyoungyeon Choi 他
日本語で読む → - 論文姿勢推定画像認識
深度マップからの3Dロボット姿勢推定のための半透視分離ヒートマップ
深度画像と深層学習を用いて、ロボットの内部状態にアクセスせずに外部カメラから3D関節位置を推定する手法を提案。合成データで学習し実環境に適用可能な新表現SPDHを導入し、SimBaデータセットで評価した。
原題: Semi-Perspective Decoupled Heatmaps for 3D Robot Pose Estimation from Depth Maps ／ Alessandro Simoni, Stefano Pini, Guido Borghi 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
極めて非構造的な環境におけるSLAMの課題：DLR惑星ステレオ・ソリッドステートLiDAR・慣性データセット
月や火星に類似したエトナ山で取得した、ステレオカメラ・ソリッドステートLiDAR・IMUを組み合わせたSLAM用データセットを公開し、視覚的・構造的課題を明らかにする。
原題: Challenges of SLAM in extremely unstructured environments: the DLR Planetary Stereo, Solid-State LiDAR, Inertial Dataset ／ Riccardo Giubilato, Wolfgang Stürzl, Armin Wedler 他
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 → - 論文キャリブレーション画像認識
L2E: レーザーからイベントへ — LiDARとイベントカメラの6自由度外部キャリブレーション
イベントカメラとLiDARの間で、フレームカメラを介さず直接的に6自由度の外部キャリブレーションを行う手法を提案した論文。
原題: L2E: Lasers to Events for 6-DoF Extrinsic Calibration of Lidars and Event Cameras ／ Kevin Ta, David Bruggemann, Tim Brödermann 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
フィードバックMPCによる高次元ロボットシステムの触覚テレオペレーション
MPC制御された複雑なロボットを、MPCの更新周期に縛られず高速なフィードバックで安定かつ透明に触覚テレオペレーションするフレームワークを提案し、移動マニピュレータで実証した。
原題: Haptic Teleoperation of High-dimensional Robotic Systems Using a Feedback MPC Framework ／ Jin Cheng, Firas Abi-Farraj, Farbod Farshidian 他
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3D物体検出画像認識
運動からの深度推定による単眼3D物体検出
カメラの自己運動から得られる幾何構造を利用し、単眼画像から高精度に3D物体を検出する手法を提案。KITTIベンチマークで最先端性能を達成。
原題: Monocular 3D Object Detection with Depth from Motion ／ Tai Wang, Jiangmiao Pang, Dahua Lin
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
LM-Nav: 大規模事前学習モデルによる言語・視覚・行動を統合したロボットナビゲーション
言語・視覚・行動の大規模事前学習モデル（GPT-3、CLIP、ViNG）を組み合わせ、言語指示による実世界の長距離ナビゲーションを追加学習なしで実現した。
原題: LM-Nav: Robotic Navigation with Large Pre-Trained Models of Language, Vision, and Action ／ Dhruv Shah, Blazej Osinski, Brian Ichter 他
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