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 → - 論文歩行・バランス制御ロボティクス
Epersist: PID制御と深層強化学習を用いた自己平衡ロボット
PID制御と強化学習（A2C）を組み合わせ、二輪倒立振子型ロボットのバランス制御を実現した研究。
原題: Epersist: A Self Balancing Robot Using PID Controller And Deep Reinforcement Learning ／ Ghanta Sai Krishna, Dyavat Sumith, Garika Akshay
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
実環境における人間からロボットへの模倣学習
一人称視点の人間動画からロボットがワンショットで模倣学習できる手法WHIRLを提案し、実環境での20種類のマニピュレーションタスクで成功を示した。
原題: Human-to-Robot Imitation in the Wild ／ Shikhar Bahl, Abhinav Gupta, Deepak Pathak
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 → - 論文マニピュレーション機械学習
多様体への回帰：分布外状態からの復帰
オフライン学習したロボット方策が外乱などで訓練データの分布から外れた際、学習データ密度の近似と等変写像を用いた復帰方策で訓練多様体に戻し、実機マニピュレーションで有効性を示した。
原題: Back to the Manifold: Recovering from Out-of-Distribution States ／ Alfredo Reichlin, Giovanni Luca Marchetti, Hang Yin 他
日本語で読む → - 論文強化学習/計画AI
世界の仕組みを観察・学習してバンディットで計画するライフスキルの発見
エージェントが世界との履歴的相互作用を観察し、マルチアームドバンディット問題として評価しながら高レベルの抽象スキルを自動獲得する計画手法を提案。
原題: Discover Life Skills for Planning with Bandits via Observing and Learning How the World Works ／ Tin Lai
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 → - 論文マニピュレーションロボティクス
バッチ剛体シミュレーションを用いた並列モンテカルロ木探索による長期的エピソード型ロボット計画の高速化
GPU上の大規模シミュレータで多数のシミュレーションを並列実行する並列MCTSを提案し、散らかった物体の把持タスクで30倍以上の高速化と解品質向上を実現した。
原題: Parallel Monte Carlo Tree Search with Batched Rigid-body Simulations for Speeding up Long-Horizon Episodic Robot Planning ／ Baichuan Huang, Abdeslam Boularias, Jingjin Yu
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
二次感度解析を用いた四足歩行の非線形モデル予測制御
簡略化動力学モデルに基づき、有限時間ホライズンでベース軌道と足場を同時最適化する非線形モデル予測制御を提案し、二次感度解析とスパースガウス・ニュートン法で解く。シミュレーションと実機実験、ギャップ横断や飛び石歩行、群制御への拡張も示す。
原題: Nonlinear Model Predictive Control for Quadrupedal Locomotion Using Second-Order Sensitivity Analysis ／ Dongho Kang, Flavio De Vincenti, Stelian Coros
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
A4T: 透明物体の深度再構成と操作のための階層的アフォーダンス検出
透明物体のアフォーダンスを階層的に検出し、その情報を用いて深度マップを段階的に再構成することで、透明物体の把持・操作を可能にするフレームワークを提案した論文。
原題: A4T: Hierarchical Affordance Detection for Transparent Objects Depth Reconstruction and Manipulation ／ Jiaqi Jiang, Guanqun Cao, Thanh-Toan Do 他
日本語で読む → - 論文強化学習ロボティクス
抽象的デモンストレーションと適応的探索による効率的で安定な多段階スパース報酬強化学習
複雑なタスクをサブタスクに分解し、正しい順序で学習させるとともに、習熟度に応じて探索の確率を適応的に変えることで、スパース報酬の多段階タスクを効率的かつ安定に学習する手法A^2を提案。
原題: Abstract Demonstrations and Adaptive Exploration for Efficient and Stable Multi-step Sparse Reward Reinforcement Learning ／ Xintong Yang, Ze Ji, Jing Wu 他
日本語で読む → - 論文水中ロボティクスロボティクス
無人水中航走体の運動計画と追従制御：技術・課題・展望
無人水中航走体（UUV）の運動計画と追従制御に関する従来手法と知的手法を網羅的にレビューし、各手法の利点・欠点を整理するとともに、今後の課題と展望を示したサーベイ論文。
原題: Motion Planning and Tracking Control of Unmanned Underwater Vehicles: Technologies, Challenges and Prospects ／ Danjie Zhu, Tao Yan, Simon X. Yang
日本語で読む → - 論文Visual SLAMロボティクス
低閾値の点・線特徴を用いたロバストなキーフレームステレオVisual SLAM
低閾値の点・線特徴と空間抑制、閉ループキーフレーム追跡を組み合わせ、ステレオVisual SLAMのロバスト性と効率を改善した研究。
原題: Robust Key-Frame Stereo Visual SLAM with low-threshold Point and Line Features ／ Meiyu Zhi
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
VECtor: マルチセンサSLAMのための汎用イベント中心ベンチマーク
イベントカメラを含むマルチセンサSLAMの研究を促進するため、イベントステレオカメラ・通常ステレオカメラ・複数の深度センサ・IMUを同期・キャリブレーションした初の包括的ベンチマークデータセットを構築し、高精度な外部参照装置による真値付きで公開した。
原題: VECtor: A Versatile Event-Centric Benchmark for Multi-Sensor SLAM ／ Ling Gao, Yuxuan Liang, Jiaqi Yang 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
NeuralGrasps: 複数のロボットハンドの把持のための暗黙表現学習
複数のロボットハンドによる把持を共有潜在空間に符号化し、物体と把持姿勢の符号付距離関数を学習することで、異なるグリッパ間や人間の手への把持転移や6D姿勢推定を可能にする手法を提案。
原題: NeuralGrasps: Learning Implicit Representations for Grasps of Multiple Robotic Hands ／ Ninad Khargonkar, Neil Song, Zesheng Xu 他
日本語で読む → - 論文制御系検証制御
NExG：感度近似を用いたニューラルネットワーク制御系の証明可能かつ誘導的な状態空間探索
ニューラルネットワーク制御器を持つ閉ループ系の軌道感度を近似し、指定時刻に目標状態近傍へ到達する軌道を生成する誘導的状態空間探索法を提案。理論的保証と時相論理仕様の反例探索への応用を示す。
原題: NExG: Provable and Guided State Space Exploration of Neural Network Control Systems using Sensitivity Approximation ／ Manish Goyal, Miheer Dewaskar, Parasara Sridhar Duggirala
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
適応的移動マニピュレータ投擲の解法
移動マニピュレータによる投擲問題を平面問題に簡略化し、機械学習で物体の飛翔ダイナミクスとロボットの運動学的実現可能性をモデル化することで、1ms以内の投擲動作生成と外乱への適応を実現した。
原題: A Solution to Adaptive Mobile Manipulator Throwing ／ Yang Liu, Aradhana Nayak, Aude Billard
日本語で読む → - 論文自動運転cs.DC
インフラ拡張型自動運転における適応的データ融合の必要性
路側インフラと車両を協調させる自動運転システムIAADの設計を概観し、ネットワーク変動に対応するため新たな融合手法を提案・比較した論文。
原題: Brief Industry Paper: The Necessity of Adaptive Data Fusion in Infrastructure-Augmented Autonomous Driving System ／ Shaoshan Liu, Jianda Wang, Zhendong Wang 他
日本語で読む → - 論文触覚HCI
ErgoTac-Belt: 歩行中の圧力中心を導く予測的振動触覚フィードバック
歩行中に振動触覚ベルトで圧力中心の移動方向を予測的に提示し、健常者10名で視覚フィードバックと同等の誘導性能を確認した。
原題: ErgoTac-Belt: Anticipatory Vibrotactile Feedback to Lead Centre of Pressure during Walking ／ Marta Lorenzini, Juan M. Gandarias, Luca Fortini 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
動的最長共通部分列による経路共有適合性の高速評価
自動運転車の相乗り可否を判定するため、2つの経路の共通部分を動的に抽出するDLCSSアルゴリズムを提案し、車両台数の見積もりにも応用できることを示した。
原題: DLCSS: Dynamic Longest Common Subsequences ／ Daniel Bogdoll, Jonas Rauch, J. Marius Zöllner
日本語で読む → - 論文適応制御機械学習
メタ学習されたニューラル常微分方程式を用いた適応的非同期制御
メタ学習で連続時間の適応的ダイナミクスモデルを獲得し、不規則な観測・行動と環境変化に対応する制御フレームワークを提案し、ロボットシミュレーションと実機で検証した。
原題: Adaptive Asynchronous Control Using Meta-learned Neural Ordinary Differential Equations ／ Achkan Salehi, Steffen Rühl, Stephane Doncieux
日本語で読む → - 論文制御合成制御
信号時相論理仕様に対するオートマトン誘導制御合成
信号時相論理(STL)仕様を満たす連続力学系の制御器を合成するため、STLから時間分割有限オートマトンを構成し、サンプリングベース探索を時空間的に誘導する枠組みを提案した。
原題: Automaton-Guided Control Synthesis for Signal Temporal Logic Specifications ／ Qi Heng Ho, Roland B. Ilyes, Zachary N. Sunberg 他
日本語で読む → - 論文筋骨格制御ロボティクス
筋肉で学ぶ：人型タスクにおけるデータ効率とロバスト性の利点
筋骨格系の非線形ダイナミクスが学習にもたらす利点を検証し、データ効率・ハイパーパラメータ感度・ロバスト性の面で筋肉アクチュエータの優位性を示した。
原題: Learning with Muscles: Benefits for Data-Efficiency and Robustness in Anthropomorphic Tasks ／ Isabell Wochner, Pierre Schumacher, Georg Martius 他
日本語で読む → - 論文触覚/センシングロボティクス
ソフトロボットバルーンカテーテルと電気インピーダンス断層撮影による管腔形状再構成
バルーンカテーテルに複数電極を統合し、電気インピーダンス断層撮影で周囲管腔の楕円形状や狭窄を検出・再構成する手法を提案し、シミュレーションと実験で検証した。
原題: Lumen Shape Reconstruction using a Soft Robotic Balloon Catheter and Electrical Impedance Tomography ／ James Avery, Mark Runciman, Cristina Fiani 他
日本語で読む → - 論文群制御cs.MA
最適輸送を用いたマルチエージェント形状制御
最適輸送のEarth Mover's Distanceを活用し、エージェント群に形状・編隊・密度の制約を課しながら最適に制御する手法MASCOTを提案した論文。
原題: Multi-Agent Shape Control with Optimal Transport ／ Alex Tong Lin, Stanley J. Osher
日本語で読む → - 論文SLAM画像認識
Structure PLP-SLAM：点・線・平面を用いた単眼・RGB-D・ステレオカメラ向け効率的スパースマッピングと自己位置推定
点と線を併用してカメラ位置を推定しつつ、環境を平面で区切って再構成するリアルタイムSLAMを提案。単眼でもスケールを保つ最適化を導入し、軌道精度で既存手法を上回る。
原題: Structure PLP-SLAM: Efficient Sparse Mapping and Localization using Point, Line and Plane for Monocular, RGB-D and Stereo Cameras ／ Fangwen Shu, Jiaxuan Wang, Alain Pagani 他
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