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: 2022/6/1 ／ arXivを3時間ごとに自動収集

• 論文群制御ロボティクス2022/6/1

  化学に着想を得たロボット群によるパターン形成

  化学の粒子間結合則に着想を得て、局所情報のみで分散的に群ロボットが多様なパターンを形成する確率的アプローチを提案し、シミュレーションと実機で検証した。

  原題: Chemistry-Inspired Pattern Formation with Robotic Swarms ／ Paulo Rezeck, Luiz Chaimowicz

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• 論文3D知覚画像認識2022/6/1

  VN-Transformer：ベクトルニューロンのための回転同変アテンション

  ベクトルニューロンに回転同変なアテンション機構を導入し、非空間属性のサポートや点群解像度の多スケール削減を実現したVN-Transformerを提案。3D形状分類と動作予測で有効性を示した。

  原題: VN-Transformer: Rotation-Equivariant Attention for Vector Neurons ／ Serge Assaad, Carlton Downey, Rami Al-Rfou 他

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• 論文感情ロボティクスHCI2022/6/1

  感情ロボティクスにおける継続学習：ウェルビーイングへの概念実証

  継続学習を用いて個人の感情に適応する対話ロボットの枠組みを提案し、Pepperロボットでの20人参加の実験でパーソナライズされた適応が好まれることを示した。

  原題: Continual Learning for Affective Robotics: A Proof of Concept for Wellbeing ／ Nikhil Churamani, Minja Axelsson, Atahan Caldir 他

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• 論文ソフトウェアアーキテクチャロボティクス2022/6/1

  移動ロボットのソフトウェアアーキテクチャ

  移動ロボットシステムがソフトウェアフレームワークに課す要件を概観し、既存の設計解と歴史的経緯を整理して今後の方向性を示したサーベイ。

  原題: Software Architectures for Mobile Robots ／ Henrik Andreasson, Giorgio Grisetti, Todor Stoyanov 他

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• 論文ニューロモルフィック/SNNロボティクス2022/6/1

  スパイキングニューラルネットワークのための生体模倣動的しきい値

  生物のニューロンの性質に着想を得た動的しきい値スキームをスパイキングニューラルネットワークに導入し、ロボットの障害物回避や連続制御タスクで既存手法を上回る性能を示した。

  原題: Biologically Inspired Dynamic Thresholds for Spiking Neural Networks ／ Jianchuan Ding, Bo Dong, Felix Heide 他

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• 論文6D姿勢推定画像認識2022/6/1

  条件付きニューラルプロセスによるカテゴリ非依存6D姿勢推定

  未知物体の6D姿勢推定を、カテゴリに依存しないメタ学習と幾何考慮型GNNデコーダで実現し、未見物体や遮蔽シーンでも高精度を示した。

  原題: Category-Agnostic 6D Pose Estimation with Conditional Neural Processes ／ Yumeng Li, Ning Gao, Hanna Ziesche 他

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• 論文モデル予測制御/学習ベース制御ロボティクス2022/6/1

  物理法則に着想を得た時間的学習によるクアッドロータの動力学モデリングと高精度なモデル予測軌道追従

  物理制約を組み込んだ時間畳み込みネットワーク(PI-TCN)でクアッドロータの動力学を経験から学習し、モデル予測制御に統合して高精度な軌道追従を実現した。

  原題: Physics-Inspired Temporal Learning of Quadrotor Dynamics for Accurate Model Predictive Trajectory Tracking ／ Alessandro Saviolo, Guanrui Li, Giuseppe Loianno

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• 論文sim2real画像認識2022/6/1

  ニューラルニューラルテクスチャによるSim2Realの一貫性実現

  微分可能レンダリングと画像変換を組み合わせ、ニューラルテクスチャを用いて時間的一貫性を保ちながらSim2Realを実現するTRITONを提案。

  原題: Neural Neural Textures Make Sim2Real Consistent ／ Ryan Burgert, Jinghuan Shang, Xiang Li 他

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• 論文運動計画ロボティクス2022/6/1

  学習知覚モジュールと収縮理論による画像からの安全な出力フィードバック運動計画

  RGB-D画像と学習知覚モジュールを用いたフィードバック制御において、収縮理論に基づく状態推定誤差の上界を導出し、サンプリングベース運動計画に統合することで実行時の安全性と目標到達を保証する手法を提案した。

  原題: Safe Output Feedback Motion Planning from Images via Learned Perception Modules and Contraction Theory ／ Glen Chou, Necmiye Ozay, Dmitry Berenson

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• 論文人ロボット協働ロボティクス2022/6/1

  共存と協調モードによるシームレスなインタラクション設計：堅牢な人ロボット協働に向けて

  人間とロボットが同じ空間で独立作業する共存モードと、人間の指示に従い失敗から復帰する協調モードを切り替えるCoCoシステムを開発し、多段階組立作業で有効性を示した。

  原題: Seamless Interaction Design with Coexistence and Cooperation Modes for Robust Human-Robot Collaboration ／ Zhe Huang, Ye-Ji Mun, Xiang Li 他

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• 論文SLAM/ロバスト推定ロボティクス2022/6/1

  非線形最小二乗問題に対するスケール可変ロバストカーネル最適化の解析

  ロバスト推定の重みを学習により適応化し、残差スケールを手動調整せずに点群位置合わせやLiDARオドメトリの精度を向上させる手法を提案・解析した。

  原題: Analysis of Scale-Variant Robust Kernel Optimization for Non-linear Least Squares Problems ／ Shounak Das, Jason Gross

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• 論文ナビゲーションロボティクス2022/6/1

  深層強化学習による位置情報に依存しないブドウ園の自律ナビゲーション

  GPSや高精度な自己位置推定に頼らず、ノイズの多い深度画像と位置非依存のロボット状態から速度指令を直接生成する深層強化学習エージェントを訓練し、ブドウ園の列を衝突せずに走行させる手法を提案した。

  原題: Position-Agnostic Autonomous Navigation in Vineyards with Deep Reinforcement Learning ／ Mauro Martini, Simone Cerrato, Francesco Salvetti 他

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• 論文走行可能領域解析ロボティクス2022/6/1

  CPU上で動作する自律走行向け学習ベース走行可能領域解析の限界を押し上げる

  幾何特徴と見た目特徴をSVMで統合し、CPUのみでリアルタイムに走行可能領域を解析する手法を提案。深層学習手法と同等の精度89.2%をより少ない計算資源で達成した。

  原題: Pushing the Limits of Learning-based Traversability Analysis for Autonomous Driving on CPU ／ Daniel Fusaro, Emilio Olivastri, Daniele Evangelista 他

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• 論文VLAロボティクス2022/6/1

  VLMbench：視覚と言語による操作のための構成的ベンチマーク

  言語指示に従ってロボットが物体を操作するタスクのベンチマークVLMbenchと自動デモ生成システムAMSolverを構築し、6D-CLIPortモデルを提案した。

  原題: VLMbench: A Compositional Benchmark for Vision-and-Language Manipulation ／ Kaizhi Zheng, Xiaotong Chen, Odest Chadwicke Jenkins 他

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• 論文移動マニピュレーションロボティクス2022/6/1

  人間と複数ロボットの協調移動マニピュレーション：Omnid Mocobot

  メカナム台車と弾性並列マニピュレータを組み合わせた協調ロボット「Omnid」を開発し、人間と複数台が荷物を介した力学的な相互作用のみで大型物体を協調搬送できることを実験で示した。

  原題: Human-Multirobot Collaborative Mobile Manipulation: the Omnid Mocobots ／ Matthew L. Elwin, Billie Strong, Randy A. Freeman 他

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• 論文自動運転/エンドツーエンド画像認識2022/6/1

  軌道誘導型制御予測によるエンドツーエンド自動運転：シンプルかつ強力なベースライン

  軌道計画と直接制御予測を統合し、軌道ブランチが制御ブランチを各時刻で誘導する手法を提案。単眼カメラのみでCARLA Leaderboard首位を達成。

  原題: Trajectory-guided Control Prediction for End-to-end Autonomous Driving: A Simple yet Strong Baseline ／ Penghao Wu, Xiaosong Jia, Li Chen 他

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• 論文SLAMロボティクス2022/6/1

  ランドマークベースSLAMのための効率的な大域的最適性証明

  ランドマークベースSLAMの部分問題に対して、ランドマーク数に線形な計算量で大域的最適性を証明する手法を提案し、SE-Syncと統合して大域的最適解を効率的に求める。

  原題: An Efficient Global Optimality Certificate for Landmark-Based SLAM ／ Connor Holmes, Timothy D. Barfoot

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• 論文姿勢推定画像認識2022/6/1

  カテゴリレベル物体の最適かつロバストな姿勢・形状推定：2D/3Dセマンティックキーポイントからのアプローチ

  2Dまたは3Dのキーポイントからカテゴリ内の物体の姿勢と形状を推定する問題に対し、半正定値緩和に基づく初の証明可能な最適解法と、外れ値にロバストなグラフ理論的枠組みを提案した。

  原題: Optimal and Robust Category-level Perception: Object Pose and Shape Estimation from 2D and 3D Semantic Keypoints ／ Jingnan Shi, Heng Yang, Luca Carlone

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• 論文ソフトアクチュエータロボティクス2022/6/1

  乳児肩用の双方向布製空気圧アクチュエータ：設計と運動学的比較解析

  乳児の肩の外転・内転を支援する低圧駆動の布製ソフト空気圧アクチュエータを設計し、シミュレーションと実機実験で内部セル数・幅の異なる複数案を比較評価した。

  原題: A Bidirectional Fabric-based Pneumatic Actuator for the Infant Shoulder: Design and Comparative Kinematic Analysis ／ Ipsita Sahin, Jared Dube, Caio Mucchiani 他

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• 論文オフライン強化学習機械学習2022/6/1

  オフライン強化学習のためのブートストラップTransformer

  オフライン強化学習を系列生成問題として捉え、学習済みモデルで自己生成した疑似データを活用してTransformerの訓練を強化する手法を提案した。

  原題: Bootstrapped Transformer for Offline Reinforcement Learning ／ Kerong Wang, Hanye Zhao, Xufang Luo 他

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• 論文群制御ロボティクス2022/6/1

  動的ポテンシャルゲームを用いた効率的な制約付きマルチエージェント軌道最適化

  エージェント間の相互作用を制約付き動的ポテンシャルゲームとして定式化し、単一の制約付き最適制御問題を解くだけで一般化ナッシュ均衡を得る高速な軌道計画手法を提案。4体の平面エージェントのナビゲーションで従来法より平均20倍高速であることを示し、2機のドローンによる剛体運搬実験で検証した。

  原題: Efficient Constrained Multi-Agent Trajectory Optimization using Dynamic Potential Games ／ Maulik Bhatt, Yixuan Jia, Negar Mehr

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• 論文ドローン着陸ロボティクス2022/6/1

  ジンバル搭載カメラとフィデューシャルマーカーを用いた自律ドローン着陸のためのアクティブトラッキング

  ジンバル搭載カメラを回転・傾斜させて着陸パッドを探索し、接近・着陸中もカメラをパッドに向け続けることで、人間の介入なしに高精度な自律着陸を実現する手法を提案。

  原題: Autonomous Drone Landing with Fiducial Markers and a Gimbal-Mounted Camera for Active Tracking ／ Joshua Springer, Marcel Kyas

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• 論文制御/最適化ロボティクス2022/6/1

  学習した順キネモダニクスと非線形最小二乗最適化による高速高精度ロボット制御

  学習した順方向キネモダニクスモデルと非線形最小二乗最適化を組み合わせ、事前計算された軌道なしで高速かつ高精度なロボット制御を実現するOptim-FKDを提案し、小型自律車両で有効性を示した。

  原題: High-Speed Accurate Robot Control using Learned Forward Kinodynamics and Non-linear Least Squares Optimization ／ Pranav Atreya, Haresh Karnan, Kavan Singh Sikand 他

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• 論文飛行制御ロボティクス2022/6/1

  ロバスト飛行制御のためのニューラル移動ホライズン推定

  移動ホライズン推定器の重み行列をニューラルネットで自動調整し、モデルベース方策勾配で訓練することで、外乱推定を高精度化した飛行制御手法を提案。

  原題: Neural Moving Horizon Estimation for Robust Flight Control ／ Bingheng Wang, Zhengtian Ma, Shupeng Lai 他

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• 論文模倣学習機械学習2022/6/1

  ARC: 敵対的模倣学習のためのActor Residual Critic

  敵対的模倣学習の報酬が微分可能である点を活かし、即時報酬を除いた将来割引報酬を推定する残差Criticを用いるARCアルゴリズムを提案し、連続制御と実機マニピュレーションで性能向上を示した。

  原題: ARC - Actor Residual Critic for Adversarial Imitation Learning ／ Ankur Deka, Changliu Liu, Katia Sycara

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• 論文軌道最適化ロボティクス2022/6/1

  GraphDistNet: グラフベースの衝突距離推定器による勾配ベース軌道最適化

  2つの形状間の構造情報をエッジ特徴量ベースの畳み込みで符号化し、衝突距離と勾配を効率的に予測するGraphDistNetを提案。注意機構により未知の複雑形状にも汎化し、軌道最適化の精度と安全性を向上させた。

  原題: GraphDistNet: A Graph-based Collision-distance Estimator for Gradient-based Trajectory Optimization ／ Yeseung Kim, Jinwoo Kim, Daehyung Park

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• 論文経路計画ロボティクス2022/6/1

  R2: 遅延探索を用いたヒューリスティックバグベースの任意角度経路計画

  非凸多角形障害物を持つ2Dマップで、バグアルゴリズムと遅延探索を組み合わせて高速に任意角度の最適経路を見つけるオンラインプランナR2を提案した。

  原題: R2: Heuristic Bug-Based Any-angle Path-Planning using Lazy Searches ／ Yan Kai Lai, Prahlad Vadakkepat, Abdullah Al Mamun 他

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• 論文sim2realロボティクス2022/6/1

  実世界における自律的な整地作業に向けて

  ブルドーザーによる整地作業の自律化を目指し、物理シミュレーションと実機縮小プロトタイプを構築して、ヒューリスティクスと学習手法を比較検証した。

  原題: Towards Autonomous Grading In The Real World ／ Yakov Miron, Chana Ross, Yuval Goldfracht 他

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• 論文HRIロボティクス2022/6/1

  身体ジェスチャー認識によるソーシャルロボットの制御

  人間が自然な身体ジェスチャーでロボットと対話できるよう、ニューラルネットワークと専用データセットを用いたジェスチャー検出モデルを構築し、シミュレーションと実環境実験で有効性を示した。

  原題: Body Gesture Recognition to Control a Social Robot ／ Javier Laplaza, Joan Jaume Oliver, Ramón Romero 他

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• 論文LiDARカメラ融合ロボティクス2022/5/1

  高解像度LiDARとカメラの融合によるロボット収穫のための正確な果実位置推定

  LiDARとカメラを融合し、リンゴ園での収穫ロボット向けに果実の3次元位置を高精度に推定する手法を提案。従来のRGB-Dカメラより誤差を約5分の1に低減した。

  原題: Accurate Fruit Localisation for Robotic Harvesting using High Resolution LiDAR-Camera Fusion ／ Hanwen Kang, Xing Wang, Chao Chen

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