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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/センサフュージョン画像認識
TransFuser：トランスフォーマーによるセンサフュージョンを用いた自動運転のための模倣学習
画像とLiDARの特徴を自己注意機構で複数解像度で融合するTransFuserを提案し、CARLAベンチマークで従来手法を大きく上回る運転性能と衝突削減を達成した。
原題: TransFuser: Imitation with Transformer-Based Sensor Fusion for Autonomous Driving ／ Kashyap Chitta, Aditya Prakash, Bernhard Jaeger 他
日本語で読む → - 論文人体運動推定ロボティクス
不完全なセンサ配置に対応する不変拡張カルマンフィルタによる人体運動推定
IMUと脚オドメトリを融合し、センサの取り付け誤差や初期推定誤差があっても高速に収束する不変拡張カルマンフィルタを提案した。
原題: Invariant Extended Kalman Filtering for Human Motion Estimation with Imperfect Sensor Placement ／ Zenan Zhu, Seyed Mostafa Rezayat Sorkhabadi, Yan Gu 他
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 → - 論文マニピュレーションロボティクス
Roman：3Dプリント可能な追加機構で日用品をロボットで操作可能にする
日用品に取り付ける3Dプリント可能な追加機構と磁気グリッパー、制御ソフトを提供し、汎用ロボットアームでの操作を容易にするシステムを提案・14種の対象で検証した。
原題: Roman: Making Everyday Objects Robotically Manipulable with 3D-Printable Add-on Mechanisms ／ Jiahao Li, Alexis Samoylov, Jeeeun Kim 他
日本語で読む → - 論文マルチモーダル模倣学習ロボティクス
耳で聞いて学ぶ：視覚遮蔽下での音声・視覚模倣学習によるスキル獲得
視覚が遮られる操作タスクを、グリッパー付近のマイク音と視覚入力からオフライン模倣学習＋オンライン介入で学習し、音声なしより成功率を約50%向上させた研究。
原題: Play it by Ear: Learning Skills amidst Occlusion through Audio-Visual Imitation Learning ／ Maximilian Du, Olivia Y. Lee, Suraj Nair 他
日本語で読む → - 論文UAV探索ロボティクス
屋内探索UAVアルゴリズムの定量的・定性的評価
2D LiDARベースの屋内探索戦略を多様な環境でシミュレーション評価し、バッテリー消費モデルを導入して飛行持久性も含めて比較した論文。
原題: Quantitative and Qualitative Assessment of Indoor Exploration Algorithms for Autonomous UAVs ／ Adil Farooq, Christos Laoudias, Panayiotis S. Kolios 他
日本語で読む → - 論文医療ロボティクスロボティクス
ステレオビジョンを用いたマウス尾静脈注射の高スループットロボットシステムの開発
麻酔なしでマウスを固定し、ステレオビジョンで尾静脈の3D位置を推定して自動注射するロボットを開発し、40匹中37匹（92.5%）の成功率を達成した。
原題: Development of a Stereo-Vision Based High-Throughput Robotic System for Mouse Tail Vein Injection ／ Tianyi Ko, Koichi Nishiwaki, Koji Terada 他
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 → - 論文管内検査ロボットロボティクス
無センサー受動磁石と全方向トラックを備えた管内検査ロボットの設計と実装
管内の複雑な配管網を走行するため、センサーなしで受動的に磁力を調整し、全方向トラックの速度を機械的に配分する伝達機構を備えた管内検査ロボットを設計・実装した。
原題: An In-Pipe Inspection Robot With Sensorless Underactuated Magnets and Omnidirectional Tracks: Design and Implementation ／ Gaurav Saha, K. M. Santosh, Anugu Reddy 他
日本語で読む → - 論文状態推定ロボティクス
剛体回転・運動のSO(3)およびSE(3)リー代数と離散積分・勾配降下最適化・状態推定への応用
剛体の回転や運動を扱うSO(3)・SE(3)リー群の理論を整理し、離散積分・勾配降下法・状態推定を非ユークリッド状態に拡張する方法を解説した論文。
原題: The SO(3) and SE(3) Lie Algebras of Rigid Body Rotations and Motions and their Application to Discrete Integration, Gradient Descent Optimization, and State Estimation ／ Eduardo Gallo
日本語で読む → - 論文点群認識画像認識
点群のための表面表現RepSurf
点群の局所構造を明示的に表す代表的面(RepSurf)を提案し、既存モデルに組み込むだけで分類・セグメンテーション・検出の精度を向上させた論文。
原題: Surface Representation for Point Clouds ／ Haoxi Ran, Jun Liu, Chengjie Wang
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 → - 論文キャリブレーションロボティクス
LiDAR・IMU・カメラの統合外部キャリブレーション
3D LiDAR・IMU・カメラのセンサスイートをEKFフレームワークで同時にキャリブレーションする手法を提案し、ペアごとの個別キャリブレーションより優れることを実験的に示した。
原題: Extrinsic Calibration of LiDAR, IMU and Camera ／ Subodh Mishra, Srikanth Saripalli
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 → - 論文交通安全指標ロボティクス
交通における衝突危険度の汎用指標
近接性と相対速度を組み合わせた近ミスベースの新しい衝突危険度指標(SHM)を提案し、既存指標の限界を克服して自動運転車や交通インフラの安全評価に有用であることを示した論文。
原題: A General Measure of Collision Hazard in Traffic ／ Erik K. Antonsson, Ph. D., P. E. 他
日本語で読む → - 論文状態推定ロボティクス
扁平足ヒューマノイドロボットにおける浮動基底推定器の実験的比較
iCubヒューマノイド上で、状態表現や観測・行列リー群誤差・システムダイナミクスの選択が異なる複数の扁平足フィルタをシミュレーションと実機で比較し、フィルタの一貫性と軌道誤差を評価した。
原題: An Experimental Comparison of Floating Base Estimators for Humanoid Robots with Flat Feet ／ Prashanth Ramadoss, Stefano Dafarra, Silvio Traversaro 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
二足歩行ロボットのための適応型高速運動適応
二足歩行ロボットの不安定さに対応するため、高速適応手法を拡張し、不完全な推定器に合わせてベースポリシーを微調整するA-RMAを提案。シミュレーションで優位性を示し、実機Cassieでのゼロショット展開を実現。
原題: Adapting Rapid Motor Adaptation for Bipedal Robots ／ Ashish Kumar, Zhongyu Li, Jun Zeng 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
RGBDカメラと力覚センシングを用いた重心ベースのロバスト把持姿勢適応
ロボットアームの関節トルクセンサとRGBDカメラで棒状物体の重心位置を推定し、把持姿勢を適応させることで、質量分布が偏った物体の把持安定性を向上させる手法を提案した。
原題: Center-of-Mass-based Robust Grasp Pose Adaptation Using RGBD Camera and Force/Torque Sensing ／ Shang Liu, Xiaobao Wei, Lulu Wang 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
歩行と蛇行を橋渡しするストークス的移動
脚式歩行と蛇行・低レイノルズ数遊泳を「ストークス的局所接続モデル」で統一的に扱い、滑りを伴う脚式移動のモデル化への道を開いた論文。
原題: Bridging Walking and Slithering -- Stokesian Locomotion ／ Shai Revzen, Dan Zhao, Glenna Clifton 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
強化学習による高速移動の実現
強化学習で訓練したニューラルネットワーク制御器をシミュレーションから実機に転移し、MIT Mini Cheetahで最大3.9m/sの高速走行と旋回を実現した。
原題: Rapid Locomotion via Reinforcement Learning ／ Gabriel B Margolis, Ge Yang, Kartik Paigwar 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
HandoverSim: 人からロボットへの物体受け渡しのためのシミュレーションフレームワークとベンチマーク
人からロボットへの物体受け渡しをシミュレーションするベンチマークを提案し、動作キャプチャデータを活用して訓練・評価環境を構築、複数のベースラインの性能を分析した。
原題: HandoverSim: A Simulation Framework and Benchmark for Human-to-Robot Object Handovers ／ Yu-Wei Chao, Chris Paxton, Yu Xiang 他
日本語で読む → - 論文HRIロボティクス
反抗と不服従をHRIの有用なツールとして活用する：ハンドヘルドロボティクスの事例
人間とロボットの協働において、制御された反抗や不服従が協働の有効性を測る指標やユーザーの誤りを防ぐ手段として有用であることを、ハンドヘルドロボットの事例を通じて論じたポジションペーパー。
原題: Rebellion and Disobedience as Useful Tools in Human-Robot Interaction Research -- The Handheld Robotics Case ／ Walterio W. Mayol-Cuevas
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
並列駐車における最適な進入位置と最小駐車枠寸法
並列駐車の経路計画を分解し、駐車枠への最適な進入位置と枠の寸法、切り返し回数の関係を明らかにした論文。
原題: Parallel Parking: Optimal Entry and Minimum Slot Dimensions ／ Jiri Vlasak, Michal Sojka, Zdeněk Hanzálek
日本語で読む → - 論文強化学習環境機械学習
DeepSim: ROSとGazebo向け強化学習環境構築ツールキット
ROSとGazebo上で強化学習用のカスタムタスク環境を簡単に構築できるPythonベースのツールキットを提案した論文。
原題: DeepSim: A Reinforcement Learning Environment Build Toolkit for ROS and Gazebo ／ Woong Gyu La, Lingjie Kong, Sunil Muralidhara 他
日本語で読む → - 論文sim2real機械学習
軟体多体システムの微分可能シミュレーション
射影力学に基づくトップダウン行列組立と一般化乾性摩擦モデルを導入し、軟体多体システムの微分可能シミュレーションを実現した。これによりシステム同定を大幅に高速化し、軟体ロボットの運動制御の勾配ベース学習を可能にした。
原題: Differentiable Simulation of Soft Multi-body Systems ／ Yi-Ling Qiao, Junbang Liang, Vladlen Koltun 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
視点制約下での空中追跡のためのマルチロボットタスク割り当て
複数のドローンで動くターゲットの望ましいショットを障害物がある環境で撮影するため、オフラインで割り当てを計画しオンラインで視点を最適化する2段階手法を提案し、実機で検証した。
原題: Multi-robot Task Assignment for Aerial Tracking with Viewpoint Constraints ／ Aaron Ray, Alyssa Pierson, Hai Zhu 他
日本語で読む → - 論文共有自律ロボティクス
SARI: 繰り返し相互作用を通じた共有自律
ユーザーが日常的に繰り返すタスクを利用し、事前知識なしに共有自律の支援方策を学習するアルゴリズムSARIを提案。タスクを認識し、類似のデモを再現し、不確実なときは制御を返す。
原題: SARI: Shared Autonomy across Repeated Interaction ／ Ananth Jonnavittula, Shaunak A. Mehta, Dylan P. Losey
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