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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
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 → - 論文自動運転/環境知覚ロボティクス
動的占有グリッドマップからの脅威領域の特定による状況認識型環境知覚
自動運転車の環境知覚において、事前地図情報に頼らずオンライン情報のみから安全上重要な領域を軽量に特定する手法を提案し、計算資源を効率的に配分しつつ危険な状況でも安全な走行を可能にすることを示した。
原題: Identification of Threat Regions From a Dynamic Occupancy Grid Map for Situation-Aware Environment Perception ／ Matti Henning, Jan Strohbeck, Michael Buchholz 他
日本語で読む → - 論文自己モデリングロボティクス
自己視点の視覚によるロボットの自己ダイナミクスモデリングと適応
一人称視点カメラのみを用いた自己教師あり学習で、ロボットが自身の動力学モデルを獲得し、損傷検知や適応歩行を実現する手法を提案。
原題: Egocentric Visual Self-Modeling for Autonomous Robot Dynamics Prediction and Adaptation ／ Yuhang Hu, Boyuan Chen, Hod Lipson
日本語で読む → - 論文タスク計画ロボティクス
機能的对象指向ネットワークによる長期計画と実行
FOONをPDDLに自動変換し、階層的計画パイプラインで長期タスクを実行する手法を提案し、CoppeliaSimで検証した。
原題: Long-Horizon Planning and Execution with Functional Object-Oriented Networks ／ David Paulius, Alejandro Agostini, Dongheui Lee
日本語で読む → - 論文人間ロボット協調ロボティクス
協調タスクの複雑化がロボットの社会的能力への要求を高める
人間とロボットの協調における障害物回避タスクで、リーダー・フォロワー役割を考慮した人間模倣型制御モデルを提案し、タスクの複雑さがロボットへの受容性に与える影響を評価した。
原題: Increased Complexity of a Human-Robot Collaborative Task May Increase the Need for a Socially Competent Robot ／ Rebeka Kropivšek Leskovar, Tadej Petrič
日本語で読む → - 論文3D点群/半教師あり学習画像認識
時系列3Dデータの擬似ラベリングのための教師一致手法
複数の教師モデルに異なる時系列情報を与え、その出力を信頼度で統合することで、3D点群の擬似ラベルを高品質化し、少ないラベルで高精度なセマンティックセグメンテーションと物体検出を実現した。
原題: Teachers in concordance for pseudo-labeling of 3D sequential data ／ Awet Haileslassie Gebrehiwot, Patrik Vacek, David Hurych 他
日本語で読む → - 論文制御/強化学習ロボティクス
QuaDUE-CCM: 不確かな収縮計量を用いた解釈可能な分布強化学習による四回転翼の精密軌道追従
空力外乱の不確かさを分位点近似で推定する分布強化学習QuaDUEを提案し、収縮理論に基づく制御収縮計量(CCM)と統合することで、四回転翼の軌道追従精度と指数収束を保証した。
原題: QuaDUE-CCM: Interpretable Distributional Reinforcement Learning using Uncertain Contraction Metrics for Precise Quadrotor Trajectory Tracking ／ Yanran Wang, James O'Keeffe, Qiuchen Qian 他
日本語で読む → - 論文安全制御制御
時変バックアップコントローラによる安全なドローン飛行
ユーザー指定の機動とバックアップコントローラを組み合わせた時変バックアップコントローラ（TBC）を提案し、非線形システムの安全性を保証しつつ保守性を低減する。ドローンレースのパイロット操作のフィルタリングや2機のクアッドロータの分散安全フィルタリングに適用し、有効性を実験的に検証した。
原題: Safe Drone Flight with Time-Varying Backup Controllers ／ Andrew Singletary, Aiden Swann, Ivan Dario Jimenez Rodriguez 他
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
日本語で読む → - 論文自動運転画像認識
MMFN: エンドツーエンド運転のためのマルチモーダル融合ネットワーク
カメラ・LiDAR・ベクター化HDマップを融合し、冗長情報を抑えつつ複数道路規則を考慮した専門家モジュールでエンドツーエンド運転性能を向上させた研究。
原題: MMFN: Multi-Modal-Fusion-Net for End-to-End Driving ／ Qingwen Zhang, Mingkai Tang, Ruoyu Geng 他
日本語で読む → - 論文宇宙ロボティクスロボティクス
ニューラルネットワークを用いた月着陸地点の検出と初期評価
単眼カメラとMobileNetV2で岩石・影・クレーターなどの危険を検出し、単眼Structure from Motionで斜面や粗さを解析して安全な月着陸地点を評価する手法を提案した。
原題: Detection and Initial Assessment of Lunar Landing Sites Using Neural Networks ／ Daniel Posada, Jarred Jordan, Angelica Radulovic 他
日本語で読む → - 論文協調搬送ロボティクス
信頼に基づく役割適応による安全な人間-ロボット協調搬送
人間とロボットが協力して障害物を避けながら物体を運ぶ際、ロボットが人間の入力への信頼度に応じて主導権を動的に切り替え、安全を確保する手法を提案した。
原題: Safe Human-Robot Collaborative Transportation via Trust-Driven Role Adaptation ／ Tony Zheng, Monimoy Bujarbaruah, Yvonne R. Stürz 他
日本語で読む → - 論文プランニングAI
不完全な知識と知覚情報を扱う時間的プランニング
不確実な知識やセンシング、時間的・数値的制約を統合的に扱う新しいプランニング手法を提案し、PDDLの拡張と評価用ドメインを導入した。
原題: Temporal Planning with Incomplete Knowledge and Perceptual Information ／ Yaniel Carreno, Yvan Petillot, Ronald P. A. Petrick
日本語で読む → - 論文軌道計画ロボティクス
クアッドロータ軌道計画のための自動パラメータ適応
クアッドロータの軌道計画におけるパラメータ調整を自動化するため、目的を2種類に分けて非同期に最適化するフレームワークを提案し、ベンチマークや実機飛行で有効性を示した。
原題: Automatic Parameter Adaptation for Quadrotor Trajectory Planning ／ Xin Zhou, Chao Xu, Fei Gao
日本語で読む → - 論文医療画像セグメンテーション画像認識
LapSeg3D：腹腔鏡シーン点群の弱教師ありセマンティックセグメンテーション
腹腔鏡手術シーンの点群をボクセル単位でセグメンテーションするDNN手法を提案し、胆嚢の半自動クラスタリングによる弱教師ありラベル生成でF1スコア0.94を達成した。
原題: LapSeg3D: Weakly Supervised Semantic Segmentation of Point Clouds Representing Laparoscopic Scenes ／ Benjamin Alt, Christian Kunz, Darko Katic 他
日本語で読む → - 論文VIO/状態推定ロボティクス
市販の独自VIOシステム4種の実証評価
Apple ARKit、Google ARCore、Intel RealSense T265、Stereolabs ZED 2の4つの商用VIOシステムを屋内・屋外実験で比較し、位置推定の安定性・一貫性・精度をベンチマークとして評価した。
原題: An Empirical Evaluation of Four Off-the-Shelf Proprietary Visual-Inertial Odometry Systems ／ Jungha Kim, Minkyeong Song, Yeoeun Lee 他
日本語で読む → - 論文イベントカメラ/光流推定画像認識
イベントベース光流推定の秘訣
イベントカメラのみから光流を推定するため、Contrast Maximizationフレームワークを拡張した原理的な手法を開発し、過学習防止やオクルージョン対応、マルチスケール化を実現した。
原題: Secrets of Event-Based Optical Flow ／ Shintaro Shiba, Yoshimitsu Aoki, Guillermo Gallego
日本語で読む → - 論文軌道予測画像認識
時間的グラフによる軌道予測
自動運転の軌道予測において、時間変化を捉える時間的グラフ表現と2種類のメモリモジュールを提案し、Argoverseベンチマークで最先端性能を達成した。
原題: Trajectory Forecasting on Temporal Graphs ／ Görkay Aydemir, Adil Kaan Akan, Fatma Güney
日本語で読む → - 論文歩行制御
人間は不整地を経済的に歩くために近未来を計画する
人間が不整地を歩く際、約6〜8歩先の地形を見越して速度を調整し、エネルギー消費を最小化する最適制御戦略を取ることを実験とモデルで示した。
原題: Humans plan for the near future to walk economically on uneven terrain ／ Osman Darici, Arthur D. Kuo
日本語で読む → - 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 → - 論文ネットワーク制御ロボティクス
ネットワーク予測制御を用いた汎用ロボット制御システムの性能解析
通信遅延やパケット損失があるネットワーク越しにロボットアームを安定制御するため、予測器と冗長制御パケットを用いたネットワーク予測制御を実装し、性能を評価した論文。
原題: Performance Analysis of Universal Robot Control System Using Networked Predictive Control ／ Mahsa Noroozi, Lorenz Kies
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 → - 論文マルチモーダル移動ロボティクス
Husky Carbonの進捗報告：脚式・飛行マルチモーダルプラットフォーム
脚移動と飛行を組み合わせた四足ロボット「Husky Carbon」の開発進捗を報告し、マルチモーダル移動の課題と機械・電気部品、シミュレーション・実験について述べた論文。
原題: A Letter on Progress Made on Husky Carbon: A Legged-Aerial, Multi-modal Platform ／ Adarsh Salagame, Shoghair Manjikian, Chenghao Wang 他
日本語で読む → - 論文振動アイソレーションロボティクス
高性能アイソレーション六脚プラットフォームにおける境界条件の影響
宇宙機の微小振動を抑える六脚プラットフォームについて、ストラットの境界条件が制振性能に与える影響を解析し、ピン・スライダー型の新構成を提案・検証した。
原題: Effect of boundary conditions on a high-performance isolation hexapod platform ／ Alessandro Stabile, Vladimir V. Yotov, Guglielmo S. Aglietti 他
日本語で読む → - 論文LiDARセグメンテーション/半教師あり学習画像認識
LaserMix：LiDARセマンティックセグメンテーションのための半教師あり学習
異なるLiDARスキャンのレーザービームを混合するLaserMixを提案し、混合前後で一貫した予測を促すことで、ラベルを2〜5倍削減しても全教師あり手法に匹敵するLiDARセグメンテーションを実現した。
原題: LaserMix for Semi-Supervised LiDAR Semantic Segmentation ／ Lingdong Kong, Jiawei Ren, Liang Pan 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 → - 論文自動運転/セグメンテーション画像認識
市街地走行コリドー検出器のためのシステム駆動型自動グラウンドトゥルース生成法
自動運転の知覚モジュール向けに、走行可能な自車コリドーのセマンティックセグメンテーション用グラウンドトゥルースを自動生成し、手作業のラベリング工数を150分の1以下に削減する手法を提案した。
原題: A System-driven Automatic Ground Truth Generation Method for DL Inner-City Driving Corridor Detectors ／ Jona Ruthardt, Thomas Michalke
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