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 → - 論文ヒューマンロボットインタラクションHCI
ロボットの表現を人間に合わせる
人間の意図とロボットの学習表現のずれを解消するため、人間入力から中間表現を明示的に学習し下流タスクに活用する枠組みを提案する。
原題: Aligning Robot Representations with Humans ／ Andreea Bobu, Andi Peng
日本語で読む → - 論文ニューロシンボリック/指示追従ロボティクス
GoalNet：人間の計画実演から連言目標述語を推論するロボット指示追従
言語指示と人間の実演から目標述語をニューラルに推論し、記号プランナで行動系列を生成するニューロシンボリック手法を提案し、多段階指示でタスク完了率を51%改善した。
原題: GoalNet: Inferring Conjunctive Goal Predicates from Human Plan Demonstrations for Robot Instruction Following ／ Shreya Sharma, Jigyasa Gupta, Shreshth Tuli 他
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 → - 論文マルチモーダル移動ロボティクス
PRMと参照ガバナを統合した脚・飛行マルチモーダル移動の効率的経路計画と追従
脚移動と飛行移動を統合したロボットHusky Carbonに対し、脚移動の低レベル制御に参照ガバナを、経路生成にPRMと3D A*を用いてエネルギーコスト最小の移動計画・追従手法を提案した。
原題: Efficient Path Planning and Tracking for Multi-Modal Legged-Aerial Locomotion Using Integrated Probabilistic Road Maps (PRM) and Reference Governors (RG) ／ Eric Sihite, Benjamin Mottis, Paul Ghanem 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
深層強化学習と知識転移による複雑なスパース報酬タスクのための器用なロボットマニピュレーション
深層強化学習と知識転移を用いて、立方体を位置と姿勢の両方で操作する複雑なタスクを実現した研究。
原題: Dexterous Robotic Manipulation using Deep Reinforcement Learning and Knowledge Transfer for Complex Sparse Reward-based Tasks ／ Qiang Wang, Francisco Roldan Sanchez, Robert McCarthy 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 → - 論文軌道最適化ロボティクス
円錐・相補性制約付き軌道最適化のための微分可能ソルバCALIPSO
接触や摩擦を含む非凸軌道最適化を安定して解き、解の微分も可能なロボティクス向けソルバを提案。
原題: CALIPSO: A Differentiable Solver for Trajectory Optimization with Conic and Complementarity Constraints ／ Taylor A. Howell, Simon Le Cleac'h, Kevin Tracy 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 → - 論文制御チェーン協調ロボティクス
FC³: 実行可能性に基づく制御チェーン協調
各制御器の幾何学的特徴と制約を公開し、その実行可能性を推論することで、制御器チェーンを自動構築・協調・切替する枠組みを提案し、実機実験で干渉に対する頑健性を示した。
原題: FC$^3$: Feasibility-Based Control Chain Coordination ／ Jason Harris, Danny Driess, Marc Toussaint
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
世界こそが最良のモデル：オンライン行動選択による頑健な実世界マニピュレーション
環境を常時監視して離散的なタスク状態を推定し、各状態に対応するコントローラをその場で選ぶことで、想定外の外乱に頑健なロボットマニピュレーションを実現した。
原題: "The World Is Its Own Best Model": Robust Real-World Manipulation Through Online Behavior Selection ／ Manuel Baum, Oliver Brock
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 → - 論文被覆経路計画ロボティクス
移動ロボットの被覆経路計画のための高速探索アントコロニー最適化（FaSACO）
アリが異なる速度で探索し、速いアリがフェロモンで情報を共有することで、被覆経路計画を従来のACOより高速かつ効率的に解く手法を提案した。
原題: Fast-Spanning Ant Colony Optimisation (FaSACO) for Mobile Robot Coverage Path Planning ／ Christopher Carr, Peng Wang
日本語で読む → - 論文物理推論画像認識
物理シミュレーションと機能予測で故障した3D物体を修理する
故障した3D物体を修理するため、知覚・物理ダイナミクス予測・機能予測を統合したFixNetを提案し、約5千体のデータセットFixItでベースラインを大きく上回る性能を示した。
原題: Fixing Malfunctional Objects With Learned Physical Simulation and Functional Prediction ／ Yining Hong, Kaichun Mo, Li Yi 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
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