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: 2022/5/1 ／ 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 →- 論文自動運転シミュレーション機械学習
Symphony: 自動運転シミュレーションのためのリアルで多様なエージェント学習
ビームサーチと識別器で方策を精錬し、階層的なゴール生成と条件付けで多様性を保ちながら、自動運転シミュレーションにおける人間の道路利用者の挙動をリアルかつ多様に学習する手法を提案した論文。
原題: Symphony: Learning Realistic and Diverse Agents for Autonomous Driving Simulation ／ Maximilian Igl, Daewoo Kim, Alex Kuefler 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
炒め物ロボット：半流動体の両腕非把持マニピュレーション
人間の炒め物動作を分解し、リーダー・フォロワー役の両腕制御とTransformerによる協調モデル、視覚フィードバックを組み合わせて、実機の双腕ロボットで炒め物を実現した研究。
原題: Robot Cooking with Stir-fry: Bimanual Non-prehensile Manipulation of Semi-fluid Objects ／ Junjia Liu, Yiting Chen, Zhipeng Dong 他
日本語で読む → - 論文シーンフロー画像認識
RAFT-MSF：再帰的最適化による自己教師あり単眼シーンフロー
RAFTを基盤に3D運動場と視差を反復更新するデコーダを設計し、自己教師あり単眼シーンフローの精度を大幅に向上させた研究。
原題: RAFT-MSF: Self-Supervised Monocular Scene Flow using Recurrent Optimizer ／ Bayram Bayramli, Junhwa Hur, Hongtao Lu
日本語で読む → - 論文オフロード走行/データセットロボティクス
オフロード走行のダイナミクス学習のための大規模データセットTartanDrive
多様な地形で7種類のセンサを用いて約20万回のオフロード走行データを収集し、モデルベース強化学習手法のベンチマークを行った大規模データセット論文。
原題: TartanDrive: A Large-Scale Dataset for Learning Off-Road Dynamics Models ／ Samuel Triest, Matthew Sivaprakasam, Sean J. Wang 他
日本語で読む → - 論文ヒューマンロボットインターフェースロボティクス
筋シナジーに基づく運動力学的情報伝達によるロボット操作インターフェース
筋シナジーと活性化曲線からエンドエフェクタの力を算出し、人間の操作者が力・位置指令をロボットマニピュレータへ転送できるヒューマンロボットインターフェースを提案・検証した。
原題: Human-Robot Interface to Operate Robotic Systems via Muscle Synergy-Based Kinodynamic Information Transfer ／ Janghyeon Kim, Dae Han Sim, Ho-Jin Jung 他
日本語で読む → - 論文フィールドロボティクスロボティクス
サンゴ礁再生を拡張する再構成可能ロボット
サンゴ幼生を放出して礁を再生する自律型水上ロボットを開発し、海底基質をリアルタイム分類して放出を最適化、手作業比21.8倍の面積をカバーした。
原題: Reconfigurable Robots for Scaling Reef Restoration ／ Serena Mou, Dorian Tsai, Matthew Dunbabin
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
低次元線形モデルのシステム同定でモデルベース安全性とモデルフリー強化学習を橋渡し
RL制御された二足歩行ロボットCassieの閉ループ系を低次元線形モデルで同定し、その上で安全性保証を適用できることを示した論文。
原題: Bridging Model-based Safety and Model-free Reinforcement Learning through System Identification of Low Dimensional Linear Models ／ Zhongyu Li, Jun Zeng, Akshay Thirugnanam 他
日本語で読む → - 論文軌道計画ロボティクス
凸最適化による障害物回避の軌道計画
ベジェ曲線と凸集合グラフ(GCS)を組み合わせ、障害物周りの衝突回避軌道計画を混合整数最適化として定式化し、その凸緩和が極めてタイトなため安価な丸めで大域最適軌道が得られることを示した論文。
原題: Motion Planning around Obstacles with Convex Optimization ／ Tobia Marcucci, Mark Petersen, David von Wrangel 他
日本語で読む → - 論文軟体マニピュレーションロボティクス
微分可能物理を用いた軟体操作のための接触点発見
最適輸送に基づく接触点探索を微分可能物理ソルバに統合し、軟体プラスチックの変形操作における局所解問題を解決する手法CPDeformを提案。多段階タスク用ベンチマークPlasticineLab-Mも導入した。
原題: Contact Points Discovery for Soft-Body Manipulations with Differentiable Physics ／ Sizhe Li, Zhiao Huang, Tao Du 他
日本語で読む → - 論文感情支援ロボットロボティクス
社会的ロボットと時間知識グラフによる共生型子どもの感情支援
子どもの感情支援のため、文献コーパスとイベント履歴を組み込んだ知識グラフを用い、社会的ロボットが支援発話を行い専門家が子どもの感情状態を追跡できる枠組みを提案した。
原題: Symbiotic Child Emotional Support with Social Robots and Temporal Knowledge Graphs ／ Isabella Saccardi, Duygu Sezen Islakoglu, Anouk Neerincx 他
日本語で読む → - 論文車両制御制御
入力遅延を考慮した縦方向車両制御における入力-状態安全性
先行車に追従する自動運転トラックの縦方向制御において、入力遅延と外乱を考慮し、制御バリア関数と予測フィードバックに基づく衝突回避制御を提案した。
原題: Input-to-State Safety with Input Delay in Longitudinal Vehicle Control ／ Tamas G. Molnar, Anil Alan, Adam K. Kiss 他
日本語で読む → - 論文物体検出画像認識
路側物体検出システムのためのデータ処理パイプラインに関する予備研究：より安全な道路インフラに向けて
スウェーデンの道路調査車両と一般車両のデータを用い、路側の危険物体を検出するデータ処理パイプラインの実現可能性・限界・スケールアップを検討した予備研究。
原題: A Pre-study on Data Processing Pipelines for Roadside Object Detection Systems Towards Safer Road Infrastructure ／ Yinan Yu, Samuel Scheidegger, John-Fredrik Grönvall 他
日本語で読む → - 論文群制御cs.MA
グラフニューラルネットワークとマクロ・ミクロ進化による集団行動の記号的モデル抽出
GNNで集団行動を近似し、その出力を入れ子型進化アルゴリズム（マクロ・ミクロ進化）に与えて、複雑な群れ行動を表す簡潔な数式を自動生成する手法を提案した。
原題: Extracting Symbolic Models of Collective Behaviors with Graph Neural Networks and Macro-Micro Evolution ／ Stephen Powers, Carlo Pinciroli
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 → - 論文ビジュアルサーボロボティクス
条件付きビジュアルサーボによる多段階タスクの実現
複数の実演列を観測に応じて切り替える「条件付きサーボ」を提案し、形状分類タスクで選択関数を比較、実機でも有効性を示した。
原題: Conditional Visual Servoing for Multi-Step Tasks ／ Sergio Izquierdo, Max Argus, Thomas Brox
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VIOロボティクス
EqVIO：等変フィルタによる視覚慣性オドメトリ
VIO問題に新たなリー群対称性を導入し、等変フィルタを適用することでフィルタの一貫性と精度を向上させた研究。
原題: EqVIO: An Equivariant Filter for Visual Inertial Odometry ／ Pieter van Goor, Robert Mahony
日本語で読む → - 論文知覚ロボティクス
卓上整理・計画のためのロボット知覚：アプローチと課題
卓上物体の整理・計画タスクにおける知覚モジュールの役割と課題を概観し、ICRA 2022の卓上整理チャレンジでの知見をまとめた論文。
原題: Approaches and Challenges in Robotic Perception for Table-top Rearrangement and Planning ／ Aditya Agarwal, Bipasha Sen, Shankara Narayanan 他
日本語で読む → - 論文空中マニピュレーションロボティクス
RotorTM: 空中輸送・マニピュレーションのための柔軟なシミュレータ
様々なペイロードと受動的接続機構を備えた空中輸送・操作システムのシミュレータを開発し、ケーブル吊り下げ荷物の過渡的なハイブリッドダイナミクスを考慮した新モデルを導入した。実世界実験との比較でシミュレータの忠実性と迅速なプロトタイピングへの有用性を示した。
原題: RotorTM: A Flexible Simulator for Aerial Transportation and Manipulation ／ Guanrui Li, Xinyang Liu, Giuseppe Loianno
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
行動条件付き触覚予測：滑り予測への応用
磁気式触覚センサを用いた実ロボット操作において、行動を条件とした触覚信号予測モデルを2種類提案し、既存モデルと比較して滑り予測性能の優位性を示した。
原題: Action Conditioned Tactile Prediction: case study on slip prediction ／ Willow Mandil, Kiyanoush Nazari, Amir Ghalamzan E
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 → - 論文経路計画ロボティクス
複数目的地への巡回順序も同時に解くマルチオブジェクティブRRT*経路計画システム
複数の目的地を巡る経路計画と訪問順序の決定を同時に解く anytime 型システムを提案し、実世界の走行向け大規模グラフで評価した。
原題: Informable Multi-Objective and Multi-Directional RRT* System for Robot Path Planning ／ Jiunn-Kai Huang, Yingwen Tan, Dongmyeong Lee 他
日本語で読む → - 論文NeRF/計画ロボティクス
NeRFにおけるサンプリング不要な障害物勾配と反応的計画
事前学習済みNeRFに半径内の占有推定能力を追加してESDF近似を学習し、その微分から得た障害物勾配をRMPベースの回避方策に統合することで、サンプリング不要の高速な障害物回避計画を実現した。
原題: Sampling-free obstacle gradients and reactive planning in Neural Radiance Fields (NeRF) ／ Michael Pantic, Cesar Cadena, Roland Siegwart 他
日本語で読む → - 論文LiDARカメラ融合ロボティクス
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
日本語で読む → - 論文認識/検出画像認識
カメラとLiDARの融合による縁石検出とフィルタリング
カメラの意味情報と複数LiDARの点群を融合し、魚眼投影とクラスタリングで道路縁石を検出・追跡する手法を提案し、高精度地図と比較評価した。
原題: Multi-modal curb detection and filtering ／ Sandipan Das, Navid Mahabadi, Saikat Chatterjee 他
日本語で読む → - 論文姿勢推定ロボティクス
深層学習と極限学習モデルによるロボットアームの姿勢推定と動作予測フレームワーク
産業用協働ロボットのキーポイントを検出し、その将来の動きを予測するフレームワークを深層学習と極限学習機械で構築した研究。
原題: A framework for robotic arm pose estimation and movement prediction based on deep and extreme learning models ／ Iago Richard Rodrigues, Marrone Dantas, Assis Oliveira Filho 他
日本語で読む → - 論文自動運転知覚機械学習
自動車サイバーフィジカルシステムのための堅牢な知覚アーキテクチャ設計
自動運転車の知覚性能を高めるため、センサ選択・配置、物体検出、センサフュージョンを統合的に最適化するフレームワークPASTAを提案し、実車で有効性を示した。
原題: Robust Perception Architecture Design for Automotive Cyber-Physical Systems ／ Joydeep Dey, Sudeep Pasricha
日本語で読む →