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SLAMロボティクス
複雑な動的環境向けマルチモーダル意味SLAM
物体特徴表現の強化と「二度見」機構、幾何・視覚情報の統合により、動的環境でも高精度に動的物体を識別し、10Hz以上で静的密マップを構築するSLAMフレームワークを提案した。
原題: Multi-modal Semantic SLAM for Complex Dynamic Environments ／ Han Wang, Jing Ying Ko, Lihua Xie
日本語で読む → - 論文タスクプランニングロボティクス
表現の事前学習による汎化可能なタスクプランニング
合成シーン理解データセットから物体レベルの表現を抽出し、未知の物体にも汎化できる多段階マニピュレーションのプランニング手法を提案した論文。
原題: Generalizable Task Planning through Representation Pretraining ／ Chen Wang, Danfei Xu, Li Fei-Fei
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VLA自然言語
検証セットによる身体性エージェントの汎化性能評価の限界について
ALFREDベンチマークで視野拡大と行動選択モジュールを追加したTransformerモデルが未見検証セットで最高性能を示したが、未見テストセットでは性能が低下し、検証セットでの性能が汎化の十分な指標にならないことを示した論文。
原題: On the Limits of Evaluating Embodied Agent Model Generalization Using Validation Sets ／ Hyounghun Kim, Aishwarya Padmakumar, Di Jin 他
日本語で読む → - 論文アシスト制御ロボティクス
システム同定と方策ブレンディングを併用した汎用的アシスト制御
システム同定によるパラメータ推定を入力とするブレンディングネットワークで複数方策を統合し、パラメータ変化に頑健な汎用アシスト制御を実現した。運動障害を持つ人との協働かゆみ掻きタスクで有効性を示した。
原題: Concurrent Policy Blending and System Identification for Generalized Assistive Control ／ Luke Bhan, Marcos Quinones-Grueiro, Gautam Biswas
日本語で読む → - 論文姿勢推定ロボティクス
テンセグリティロボットの6自由度姿勢トラッキング
RGB-D動画とケーブル長センサを用いて、テンセグリティロボットの各剛体要素の6自由度姿勢を物理制約付き最適化で追跡する手法を提案し、実機実験で高精度を達成した。
原題: 6N-DoF Pose Tracking for Tensegrity Robots ／ Shiyang Lu, William R. Johnson, Kun Wang 他
日本語で読む → - 論文セグメンテーション画像認識
見えないものを見る：提案不要なアモーダルパノプティックセグメンテーション
遮蔽された物体の完全な形状を推定するアモーダルパノプティックセグメンテーションを、提案領域を使わずに解くフレームワークを提案し、新たな最高精度を達成した。
原題: Perceiving the Invisible: Proposal-Free Amodal Panoptic Segmentation ／ Rohit Mohan, Abhinav Valada
日本語で読む → - 論文位置推定ロボティクス
動的物体を活用した連結自動運転車両ネットワークの相対位置推定補正
車車間通信で共有される動的物体（他車両）の検出中心もキーポイントとして用い、RANSACベースで2台のCAV間の相対位置誤差を20cm未満に補正する手法を提案した論文。
原題: Leveraging Dynamic Objects for Relative Localization Correction in a Connected Autonomous Vehicle Network ／ Yunshuang Yuan, Monika Sester
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
画像勾配でSim2Realギャップを埋めるEnd-to-End自動運転
NeurIPS 2021 AWS Deepracer Challenge優勝解法。Cannyエッジ検出で観測のドメインギャップを縮小し、MLP-MIXERによる行動クローニングで実機コースを走行可能な高速モデルを実現した。
原題: Bridging Sim2Real Gap Using Image Gradients for the Task of End-to-End Autonomous Driving ／ Unnikrishnan R Nair, Sarthak Sharma, Udit Singh Parihar 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 → - 論文安全制御ロボティクス
指数型制御バリア関数を用いた自動運転車の確率的安全性と実行可能性を保証する制御
指数型CBFを確率論的に拡張し、系の不確実性下でも確率的な安全を保証しつつ、実行時の最適化で制約の実行可能性を担保する自動運転向け制御手法を提案した論文。
原題: Provable Probabilistic Safety and Feasibility-Assured Control for Autonomous Vehicles using Exponential Control Barrier Functions ／ Spencer Van Koevering, Yiwei Lyu, Wenhao Luo 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
未知の穴への実世界ペグ挿入のためのシミュレーション学習に基づく視覚ポリシー
シミュレーションで汎用ポリシーを学習し、実世界の未知形状の穴へ最小限のsim2realコストで適応するペグ挿入手法を提案。1分間の教示で自動収集したデータでセグメンテーションを微調整し、EV充電システムで10/10の成功率を達成。
原題: Learning A Simulation-based Visual Policy for Real-world Peg In Unseen Holes ／ Liang Xie, Hongxiang Yu, Kechun Xu 他
日本語で読む → - 論文GNSS測位AI
都市環境向けリスク対応型自律測位のためのモザイクゾノトープシャドウマッチング
3D地図とGNSSのシャドウマッチングをゾノトープ集合とポリトープモザイクで拡張し、リスク認識と保証付き不確かさ境界を実現する測位手法を提案した。
原題: Mosaic Zonotope Shadow Matching for Risk-Aware Autonomous Localization in Harsh Urban Environments ／ Daniel Neamati, Sriramya Bhamidipati, Grace Gao
日本語で読む → - 論文筋骨格制御ロボティクス
MyoSuite：筋骨格運動制御のための接触豊富なシミュレーションスイート
肘・手首・手の生理学的に正確な筋骨格モデルと接触機能を備えたシミュレーション環境MyoSuiteを提案し、姿勢制御から鍵回しやペン回しなど巧みな手と物体の相互作用まで多様な運動制御課題を提供する。
原題: MyoSuite -- A contact-rich simulation suite for musculoskeletal motor control ／ Vittorio Caggiano, Huawei Wang, Guillaume Durandau 他
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 → - 論文状態推定ロボティクス
センサ位置ずれを考慮した胴体運動推定のための不変拡張カルマンフィルタの設計と評価
ウェアラブルセンサの取り付け位置ずれを状態に含めて推定する不変拡張カルマンフィルタを設計し、下半身の順運動学モデルを測定モデルとして用いることで、スクワットや階段昇降時の胴体速度・姿勢推定精度と収束速度を向上させた。
原題: Design and Evaluation of an Invariant Extended Kalman Filter for Trunk Motion Estimation with Sensor Misalignment ／ Zenan Zhu, Seyed Mostafa Rezayat Sorkhabadi, Yan Gu 他
日本語で読む → - 論文強化学習ロボティクス
時相論理制御のための高速化強化学習
未知のMDP上でLTLタスクを最大化する制御方策を、オートマトン表現と学習中のMDPモデルを活用して探索を誘導し、少ないサンプルで効率的に学習する手法を提案した。
原題: Accelerated Reinforcement Learning for Temporal Logic Control Objectives ／ Yiannis Kantaros
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 → - 論文自動運転レースロボティクス
Learn-to-Raceチャレンジ2022：自動運転レースにおける安全な学習とクロスドメイン汎化のベンチマーク
自動運転レースの仮想チャレンジの結果を報告し、強化学習エージェントの安全性・性能・汎化能力を評価する新しいベンチマークを提案した。
原題: Learn-to-Race Challenge 2022: Benchmarking Safe Learning and Cross-domain Generalisation in Autonomous Racing ／ Jonathan Francis, Bingqing Chen, Siddha Ganju 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
脚式ロボットの重心運動生成のための非線形確率軌道最適化
モデル動力学の加法的不確かさと接触位置のパラメトリック不確かさを考慮し、確率的軌道最適化を用いて脚式ロボットの頑健な重心運動軌道を生成する手法を提案。四足ロボットのシミュレーションで足滑りを低減し、決定論的計画より優れた性能を示した。
原題: Nonlinear Stochastic Trajectory Optimization for Centroidal Momentum Motion Generation of Legged Robots ／ Ahmad Gazar, Majid Khadiv, Sébastien Kleff 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
自己位置推定ドリフトと高精度相対航法下におけるロボット群の曲線仮想チューブ内ロバスト分散制御
自己位置推定にドリフトがあり相対航法が高精度なロボット群を、障害物のない曲線仮想チューブ内で誘導するため、フロッキングアルゴリズムを導入した分散制御法を提案し、シミュレーションと実機実験で有効性を示した。
原題: Robust Distributed Control within a Curve Virtual Tube for a Robotic Swarm under Self-Localization Drift and Precise Relative Navigation ／ Yan Gao, Chenggang Bai, Quan Quan
日本語で読む → - 論文ハードウェアアクセラレーションロボティクス
RobotCore: ROS 2におけるハードウェアアクセラレーションのためのオープンアーキテクチャ
ROS 2にFPGAやGPUなどのハードウェアアクセラレーションを統合するための、ターゲット非依存でアクセラレータ非依存なオープンアーキテクチャを提案し、FPGA上でのROS 2知覚グラフの展開でCPU比24.42%の高速化を実現した。
原題: RobotCore: An Open Architecture for Hardware Acceleration in ROS 2 ／ Víctor Mayoral-Vilches, Sabrina M. Neuman, Brian Plancher 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
BiAIT*: 適応的ヒューリスティックを用いた対称双方向最適経路計画
AIT*を対称双方向探索に拡張し、初期解をより速く見つけつつ衝突時のヒューリスティック更新計算を削減した経路計画手法BiAIT*を提案した。
原題: BiAIT*: Symmetrical Bidirectional Optimal Path Planning with Adaptive Heuristic ／ Chenming Li, Han Ma, Peng Xu 他
日本語で読む → - 論文クラウドロボティクスロボティクス
FogROS2: ROS 2を用いたクラウド・フォグロボティクスのための適応型プラットフォーム
ROS 2に統合されたオープンソースのクラウド/フォグロボティクス基盤FogROS2を提案し、SLAMや把持計画、動作計画の高速化を実現した。
原題: FogROS2: An Adaptive Platform for Cloud and Fog Robotics Using ROS 2 ／ Jeffrey Ichnowski, Kaiyuan Chen, Karthik Dharmarajan 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
学習ベース視覚オドメトリを用いた動的環境向け高密度RGB-D SLAM
学習ベースの視覚オドメトリTartanVOを活用し、オプティカルフローから動的/静的領域を分離して静的マップを構築する高密度RGB-D SLAMパイプラインを提案した。
原題: Dynamic Dense RGB-D SLAM using Learning-based Visual Odometry ／ Shihao Shen, Yilin Cai, Jiayi Qiu 他
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