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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: 2022/5/1 ／ 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 →- 論文制御/強化学習制御
分布強化学習による外乱推定を統合した解釈可能な確率モデル予測制御
空力外乱を分布強化学習で推定し、確率モデル予測制御に統合することで、ドローンの軌道追従精度を大幅に向上させた研究。
原題: Interpretable Stochastic Model Predictive Control using Distributional Reinforced Estimation for Quadrotor Tracking Systems ／ Yanran Wang, James O'Keeffe, Qiuchen Qian 他
日本語で読む → - 論文制御理論math.OC
外乱を伴う制約付き連続時間非線形システムに対するMPCベースの準スライディングモード制御
外乱のある制約付き非線形システムに対し、MPCの枠組みで準スライディングモード制御を実現し、状態・入力制約を満たしつつ収束性能を向上させる手法を提案した。
原題: Quasi-SMC based on MPC for a constrained continuous-time nonlinear system with external disturbances ／ Huan Meng
日本語で読む → - 論文人間ロボット協調ロボティクス
ロボットチームへの人間参加を促す：分かりやすく公平なサブタスク割り当て
ロボットチームがタスクを分割・割り当てする際に、分かりやすさ（legibility）と公平性（fairness）を二段階最適化で両立させ、人間がチームに参加したくなるような割り当てを生成する手法を提案し、被験者実験で有効性を示した。
原題: Encouraging Human Interaction with Robot Teams: Legible and Fair Subtask Allocations ／ Soheil Habibian, Dylan P Losey
日本語で読む → - 論文MPCロボティクス
正規化フローと分布外射影を用いた変分推論MPC
正規化フローで最適制御列の分布を学習し、分布外環境では環境表現を射影して軌道を最適化する、衝突回避ナビゲーション向けのサンプリング型MPCを提案した論文。
原題: Variational Inference MPC using Normalizing Flows and Out-of-Distribution Projection ／ Thomas Power, Dmitry Berenson
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
粗いアフォーダンスマップを用いた事前学習による把持学習の加速
物体の粗いアフォーダンスマップを少量データで事前学習し、そのモデルを初期方策として把持学習をウォームスタートさせることで、学習を大幅に加速する手法を提案した。
原題: Accelerating Grasp Learning via Pretraining with Coarse Affordance Maps of Objects ／ Yanxu Hou, Jun Li
日本語で読む → - 論文歩行physics.bio-ph
ヘビの移動における効率的な屈曲と持ち上げのパターン
3次元のヘビの運動学を最適化し、摩擦仕事と内部粘性散逸を考慮した移動効率の良いパターンを明らかにした。
原題: Efficient bending and lifting patterns in snake locomotion ／ Silas Alben
日本語で読む → - 論文点群処理画像認識
トポロジー最適化による樹木構造の再構築
点群データから樹木の枝構造を抽出するため、風荷重を支える最適な材料分布を求める構造トポロジー最適化を応用した汎用手法を提案し、多様なスキャンデータで有効性を検証した。
原題: Tree Reconstruction using Topology Optimisation ／ Thomas Lowe, Joshua Pinskier
日本語で読む → - 論文慣性オドメトリロボティクス
注意機構とRes2Netを用いた歩行者追跡のための深層学習ベース慣性オドメトリ
スマートフォンの慣性データから水平速度を推定するRes2Netと注意機構を組み合わせた深層学習ネットワークを提案し、歩行者の慣性オドメトリ精度を従来手法より大幅に改善した。
原題: Deep Learning-based Inertial Odometry for Pedestrian Tracking using Attention Mechanism and Res2Net Module ／ Boxuan Chen, Ruifeng Zhang, Shaochu Wang 他
日本語で読む → - 論文FPGA/ロボティクス計算ロボティクス
FPGAによるロボティクス計算：現状の進展、研究課題と機会
ロボット応用向けのFPGA計算基盤について、低消費電力・高性能・再構成可能といった特長を活かした現状の進展と設計手法、課題を概観したサーベイ。
原題: Robotic Computing on FPGAs: Current Progress, Research Challenges, and Opportunities ／ Zishen Wan, Ashwin Lele, Bo Yu 他
日本語で読む → - 論文飛行ロボットロボティクス
飛行マルチボディロボットの重心空気力学モデリングと制御
CFD解析で飛行ロボットの空気力をモデル化し、フィードバック線形化とゲインスケジューリングで空気力の影響を補償する制御手法を提案。ジェット推進ヒューマノイドiRonCubのシミュレーションで有効性を検証した。
原題: Centroidal Aerodynamic Modeling and Control of Flying Multibody Robots ／ Tong Hui, Antonello Paolino, Gabriele Nava 他
日本語で読む → - 論文HRIHCI
ロボットにおけるジェンダー中立性：オープンなリビングレビューの枠組み
ロボットのジェンダー中立性に関する研究を継続的に更新するオープンなリビングレビューの枠組みを提案し、投稿プロセスとオープンアクセスデータセットを提供する。
原題: Gender neutrality in robots: An open living review framework ／ Katie Seaborn, Peter Pennefather
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
FlowBot3D：3D関節運動フローを学習して関節物体を操作する
点群から関節物体の各点の運動方向を予測するニューラルネットをシミュレーションで学習し、そのベクトル場に基づく運動計画で未見物体を実機ロボットで操作できるようにした研究。
原題: FlowBot3D: Learning 3D Articulation Flow to Manipulate Articulated Objects ／ Ben Eisner, Harry Zhang, David Held
日本語で読む → - 論文知覚ロボティクス
リスク駆動型知覚システム設計
知覚誤差が閉ループ系全体の安全性に与える影響を評価するリスク関数を導入し、損失関数と学習データ生成に組み込むことで衝突リスクを37%削減した。
原題: Risk-Driven Design of Perception Systems ／ Anthony L. Corso, Sydney M. Katz, Craig Innes 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
ロボットマニピュレーションのためのマルチオブジェクトキーポイントの自己教師あり学習
密対応の事前タスクで画像キーポイントを自己教師あり学習し、複数物体の遮蔽やスケール変化に対応した効率的な操作ポリシー学習を実現した。
原題: Self-Supervised Learning of Multi-Object Keypoints for Robotic Manipulation ／ Jan Ole von Hartz, Eugenio Chisari, Tim Welschehold 他
日本語で読む → - 論文HRIロボティクス
パーソナライズ行動モデル：自閉症療育応用に焦点を当てたサーベイ
自閉症児との療育ロボットの自律性向上のため、HRIや子ども-ロボット相互作用における個別化行動モデルの各種手法を比較・整理したサーベイ。
原題: Personalized Behaviour Models: A Survey Focusing on Autism Therapy Applications ／ Michał Stolarz, Alex Mitrevski, Mohammad Wasil 他
日本語で読む → - 論文フェデレーテッドラーニング/sim2realロボティクス
継続的なSim-to-Real転送を伴う自律移動ロボットの生涯フェデレーテッドラーニングに向けて
移動ロボットの視覚的障害物回避を対象に、シミュレーションと実環境の両方でロボットが学習に参加するフェデレーテッドラーニングの有効性を検証し、自動ラベリングによる継続学習手法を提案した論文。
原題: Towards Lifelong Federated Learning in Autonomous Mobile Robots with Continuous Sim-to-Real Transfer ／ Xianjia Yu, Jorge Pena Queralta, Tomi Westerlund
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
閉鎖空間におけるオンライン物体再構成のための安全で遮蔽を考慮したマニピュレーション
閉鎖空間で物体をその場で並べ替えながら安全に再構成する枠組みを提案し、単調インスタンス向けアルゴリズムを開発してシミュレーションで有効性を示した。
原題: Safe, Occlusion-Aware Manipulation for Online Object Reconstruction in Confined Spaces ／ Yinglong Miao, Rui Wang, Kostas Bekris
日本語で読む → - 論文モデル予測制御制御
非ホロノミック車両のモデル予測制御：差動駆動を超えて
非ホロノミック車両を目標点に操舵するためのモデル予測制御（MPC）の設計手順を提案し、非二次コスト関数が安定化に必要であることを示した。
原題: Model Predictive Control of Non-Holonomic Vehicles: Beyond Differential-Drive ／ Mario Rosenfelder, Henrik Ebel, Jasmin Krauspenhaar 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
異種・持続的航空サービスに向けたUAV充電スケジューリングの最適化
UAVの充電スケジューリング問題を検討し、均一配置では最適なHORRを、不均一配置ではNP困難性を示して近似解法PHERRを提案した。
原題: Optimizing UAV Recharge Scheduling for Heterogeneous and Persistent Aerial Service ／ Edgar Arribas, Vicent Cholvi, Vincenzo Mancuso
日本語で読む → - 論文把持検出ロボティクス
Transformerを用いたロボット把持検出
エンコーダにTransformer、デコーダに全畳み込みネットワークを用いた把持検出モデルを提案し、混雑環境での性能を向上させた。
原題: Robotic grasp detection based on Transformer ／ Mingshuai Dong, Xiuli Yu
日本語で読む → - 論文ステレオマッチング画像認識
BDIS: リアルタイムステレオ手術画像マッチングのためのベイズ密逆探索法
GPUなしのCPU単コアで動作する、事前学習不要のリアルタイム密ステレオマッチング手法を提案。ベイズ確率と空間ガウス混合モデルでパッチの信頼度を評価し、手術画像で17Hzを達成した。
原題: BDIS: Bayesian Dense Inverse Searching Method for Real-Time Stereo Surgical Image Matching ／ Jingwei Song, Qiuchen Zhu, Jianyu Lin 他
日本語で読む → - 論文群制御cs.DC
三次元プログラマブルマテリアルにおける非同期決定論的リーダー選出
FCC格子を用いた3Dアメーボットモデルを定式化し、非同期敵対者下で決定論的にリーダーを選出する分散アルゴリズムを提案した。
原題: Asynchronous Deterministic Leader Election in Three-Dimensional Programmable Matter ／ Joseph L. Briones, Tishya Chhabra, Joshua J. Daymude 他
日本語で読む → - 論文自動運転AI
予測型自動運転システムのテスト：教訓と今後の提言
自動運転の予測システムを実車テストした結果を分析し、従来の物理的テスト手法の限界と今後の課題、改善策を提言した論文。
原題: Testing predictive automated driving systems: lessons learned and future recommendations ／ Rubén Izquierdo Gonzalo, Carlota Salinas Maldonado, Javier Alonso Ruiz 他
日本語で読む → - 論文HRIHCI
エンジニアの悪夢：批判的ロボティクス102年の歴史
芸術分野におけるロボットの歴史を辿り、HRI研究への応用可能性を探る批判的考察。
原題: An Engineer's Nightmare: 102 Years of Critical Robotics ／ Christopher Csíkszentmihályi
日本語で読む → - 論文強化学習ロボティクス
計画から実践へ：潜在空間での目標合成による効率的なオンライン微調整
高レベルプランナーが潜在空間で中間目標を生成し、オフラインRLで事前学習した方策をオンライン探索で微調整することで、長期的なタスクを効率的に学習する手法を提案。
原題: Planning to Practice: Efficient Online Fine-Tuning by Composing Goals in Latent Space ／ Kuan Fang, Patrick Yin, Ashvin Nair 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
履歴情報と相互作用を活用した群衆下でのマルチサブゴールロボットナビゲーション
ロボットと人間の履歴情報をグラフニューラルネットで集約し、強化学習の選択モジュールで次の位置を計画することで、群衆環境でのナビゲーション性能を向上させた研究。
原題: Multi-subgoal Robot Navigation in Crowds with History Information and Interactions ／ Xinyi Yu, Jianan Hu, Yuehai Fan 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
低コストWebカメラと強化学習による高精度マニピュレーションと自動眼手協調
安価なWebカメラのみを用い、強化学習で眼手協調と位置合わせを自動学習し、挿入やネジ締めなどの高精度作業を低コストで実現する手法を提案。
原題: Economical Precise Manipulation and Auto Eye-Hand Coordination with Binocular Visual Reinforcement Learning ／ Yiwen Chen, Sheng Guo, Zedong Zhang 他
日本語で読む → - 論文経路計画cs.MA
情報付きスタイナー木：高次元における多目的経路探索のためのサンプリングと枝刈り
サンプリングベースの経路計画と最小全域木の枝刈りを組み合わせ、高次元空間での多目的経路探索を効率的に解く手法を提案し、漸近的な2近似保証と高速・高品質な解を得られることを示した。
原題: Informed Steiner Trees: Sampling and Pruning for Multi-Goal Path Finding in High Dimensions ／ Nikhil Chandak, Kenny Chour, Sivakumar Rathinam 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
ALITA: 長期自律性のための大規模インクリメンタルデータセット
長期自律移動のための場所認識研究を支援する、キャンパス規模と都市規模のLiDAR・全方位カメラデータセットを構築し、評価用Python-APIも提供した。
原題: ALITA: A Large-scale Incremental Dataset for Long-term Autonomy ／ Peng Yin, Shiqi Zhao, Ruohai Ge 他
日本語で読む → - 論文シナリオベーステストロボティクス
ADSシナリオベーステストのためのドライバー・車両モデル
自動運転システムのシナリオベーステスト向けに、人間らしい運転と車両の機械的制約を組み合わせ、ビヘイビアツリーと最適化ベースのマニューバ計画で車両挙動を制御するSimulated Driver-Vehicleモデルを提案した。
原題: A Driver-Vehicle Model for ADS Scenario-based Testing ／ Rodrigo Queiroz, Divit Sharma, Ricardo Caldas 他
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