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 →- 論文ソフトロボティクスロボティクス
圧力ベースのソフトエージェントの形状変化と制御
ガスをバネと質点の鎖で包んだ圧力ベースのソフトエージェント(PSA)を提案し、丘陵地形の移動や狭い開口部からの脱出タスクで制御器を最適化して、圧力制御が形状変化に不可欠であることを示した。
原題: Shape Change and Control of Pressure-based Soft Agents ／ Federico Pigozzi
日本語で読む → - 論文HRIHCI
ロボットの性別をめぐる多様なカテゴリー選択の探索
55人を対象にオンライン調査を行い、4種類のロボットの性別を多様な選択肢で評価させたところ、人々は二項対立にとらわれず多様に性別を付与し、擬人化度の低いロボットや子供型ヒューマノイドは男性的、象徴的ロボットは中性・流動的と見なされた。
原題: Exploring Gender-Expansive Categorization Options for Robots ／ Katie Seaborn, Peter Pennefather, Haruki Kotani
日本語で読む → - 論文安全性保証ロボティクス
実時間到達可能性解析による自動運転車の安全性保証の実証分析
シンプレックスアーキテクチャに実時間到達可能性アルゴリズムを組み込み、1/10スケールの自動運転車F1/10の安全性を実行時に保証する手法を実証的に評価した論文。
原題: An Empirical Analysis of the Use of Real-Time Reachability for the Safety Assurance of Autonomous Vehicles ／ Patrick Musau, Nathaniel Hamilton, Diego Manzanas Lopez 他
日本語で読む → - 論文自己位置推定画像認識
カメラ姿勢回帰のためのホモグラフィベース損失関数
複数平面のホモグラフィを統合した新しい損失関数を提案し、事前初期化不要で調整しやすいパラメータのみでカメラ姿勢回帰の再投影誤差を最小化できることを示した。
原題: Homography-Based Loss Function for Camera Pose Regression ／ Clémentin Boittiaux, Ricard Marxer, Claire Dune 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
飛び石を渡る動的二足歩行の学習
シミュレーションで強化学習した制御器と足場予測モデルを実機Cassieと天井カメラに統合し、飛び石上の閉ループ動的歩行を実現した論文。
原題: Learning Dynamic Bipedal Walking Across Stepping Stones ／ Helei Duan, Ashish Malik, Mohitvishnu S. Gadde 他
日本語で読む → - 論文3Dマッピング/アクセラレータcs.AR
OMU: エッジでリアルタイムOctoMapを実現する確率的3D占有マッピングアクセラレータ
確率的OctoMapの更新を並列PEと専用メモリ構造で高速化し、エッジ上でリアルタイム3Dマッピングを可能にする初の専用アクセラレータを提案・12nmで実装した。
原題: OMU: A Probabilistic 3D Occupancy Mapping Accelerator for Real-time OctoMap at the Edge ／ Tianyu Jia, En-Yu Yang, Yu-Shun Hsiao 他
日本語で読む → - 論文人物追跡ロボティクス
移動ロボットによる人物検出・追跡のための深層学習フレームワーク
ステレオカメラ搭載移動ロボットで群衆中の人物を頭部検出と回帰ネットワーク型トラッカーによりリアルタイム追跡し、PID制御で滑らかに追従するシステムを提案・実環境で検証した。
原題: Deep learning framework for robot for person detection and tracking ／ Adarsh Ghimire, Xiaoxiong Zhang, Naoufel Werghi 他
日本語で読む → - 論文sim2real画像認識
レンダリング不変な状態予測と微分可能シミュレーションによるクロスドメイン物理パラメータ推定
レンダリング設定が未知の動画から物理系のパラメータを推定するため、画像差分を状態差分に変換するレンダリング不変な状態予測ネットワークを微分可能レンダリングの勾配で学習する手法を提案した。
原題: RISP: Rendering-Invariant State Predictor with Differentiable Simulation and Rendering for Cross-Domain Parameter Estimation ／ Pingchuan Ma, Tao Du, Joshua B. Tenenbaum 他
日本語で読む → - 論文協調探査ロボティクス
有袋類型歩行・飛行ロボットによる未知環境の協調探査
四足歩行ロボットが飛行ロボットを運搬し、必要に応じて展開してLiDAR地図を共有しながら未知環境を協調探査するシステムを提案した。
原題: Marsupial Walking-and-Flying Robotic Deployment for Collaborative Exploration of Unknown Environments ／ Paolo De Petris, Shehryar Khattak, Mihir Dharmadhikari 他
日本語で読む → - 論文3D物体検出画像認識
単一クラス教師信号によるマルチクラス3D物体検出
各データが1クラス分のラベルしか持たない「単一クラス教師あり」設定で、マルチクラス3D物体検出器を効率的に学習する手法を検討し、Waymoデータセットで完全教師ありに匹敵する性能を示した。
原題: Multi-Class 3D Object Detection with Single-Class Supervision ／ Mao Ye, Chenxi Liu, Maoqing Yao 他
日本語で読む → - 論文全身運動推定ロボティクス
動的逆運動学と接触支援リー群カルマンフィルタによる全身人体キネマティクス推定
ウェアラブル慣性・力覚センサのみで、動的逆運動学と接地検出を組み合わせたリー群カルマンフィルタにより人体の全身運動を推定する手法を提案し、歩行動作で有効性を示した。
原題: Whole-Body Human Kinematics Estimation using Dynamical Inverse Kinematics and Contact-Aided Lie Group Kalman Filter ／ Prashanth Ramadoss, Lorenzo Rapetti, Yeshasvi Tirupachuri 他
日本語で読む → - 論文物体認識画像認識
散らかった屋内環境における位相的持続特徴に基づく物体認識
物体点群を2Dスライスに分割しパーシステントホモロジーで形状特徴を抽出する新しい位相記述子を提案し、遮蔽物体の認識でDGCNNとSimpleViewを上回った。
原題: Topologically Persistent Features-based Object Recognition in Cluttered Indoor Environments ／ Ekta U. Samani, Ashis G. Banerjee
日本語で読む → - 論文LiDARオドメトリ画像認識
PointPWCに複数SVDを組み込んだ教師なしLiDARオドメトリ
PointPWCで点レベルの特徴を抽出し、シーンフローからICPとSVDで姿勢を推定する教師なしLiDARオドメトリ手法を提案した論文。
原題: UnPWC-SVDLO: Multi-SVD on PointPWC for Unsupervised Lidar Odometry ／ Yiming Tu
日本語で読む → - 論文運動計画ロボティクス
マルチツリー誘導による効率的なロボット運動計画
複数の探索木を同時に育てて探索と活用を両立させ、幾何・微分制約を考慮しつつ高速に軌道を生成する運動計画アルゴリズムを提案した論文。
原題: Multi-Tree Guided Efficient Robot Motion Planning ／ Zhirui Sun, Jiankun Wang, Max Q. -H. Meng
日本語で読む → - 論文模倣学習機械学習
正規化フローを用いた観測からの模倣学習
専門家の状態観測のみから、正規化フローで状態遷移の密度を学習し報酬として使うことで、不安定な敵対的手法を避けて方策を学習する手法を提案した論文。
原題: IL-flOw: Imitation Learning from Observation using Normalizing Flows ／ Wei-Di Chang, Juan Camilo Gamboa Higuera, Scott Fujimoto 他
日本語で読む → - 論文強化学習/経験リプレイ機械学習
近傍Mixup経験リプレイ：連続制御タスクのサンプル効率を高める局所的凸補間
状態行動空間で近傍の遷移同士をMixup補間するリプレイバッファNMERを提案し、TD3で平均94%、SACで29%のサンプル効率改善を達成した。
原題: Neighborhood Mixup Experience Replay: Local Convex Interpolation for Improved Sample Efficiency in Continuous Control Tasks ／ Ryan Sander, Wilko Schwarting, Tim Seyde 他
日本語で読む → - 論文リハビリテーションロボティクスロボティクス
健側上肢で患側下肢を動かす自助リハビリ訓練法
健常者の歩行時の上肢・下肢運動の線形対応関係を最小二乗法で同定し、片麻痺患者が健側上肢で患側下肢を動かす自助リハビリ法を提案・シミュレーション検証した。
原題: A Method for Self-Service Rehabilitation Training of Human Lower Limbs ／ Zhaowen Shao, Jun Li, Lingtao Yu
日本語で読む → - 論文衝突検出ロボティクス
衝突検出の高速化：最適化の視点から
衝突検出を凸最適化問題として捉え、GJKアルゴリズムがFrank-Wolfe法の特殊ケースであることを示し、Nesterov加速を組み込んだ新アルゴリズムで最大2倍高速化を実現した。
原題: Collision Detection Accelerated: An Optimization Perspective ／ Louis Montaut, Quentin Le Lidec, Vladimir Petrik 他
日本語で読む → - 論文姿勢推定画像認識
不確実性推定を伴うRGB動画からのキーポイントベースカテゴリレベル物体姿勢追跡
単眼RGB動画の連続フレームから既知カテゴリ物体の6DoF姿勢とバウンディング直方体を、キーポイント分布の確率的フィルタリングにより不確実性を考慮して推定・追跡する手法を提案した。
原題: Keypoint-Based Category-Level Object Pose Tracking from an RGB Sequence with Uncertainty Estimation ／ Yunzhi Lin, Jonathan Tremblay, Stephen Tyree 他
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスロボティクス
変形制御可能なソフトロボティクスマネキン
複数の空気圧チャンバーで柔らかい膜を変形させ、様々な人体形状を再現するソフトロボティクスマネキンを開発し、3Dスキャナの視覚フィードバックを用いて目標形状に最も近づくよう各チャンバーの空気圧を最適化するアルゴリズムを提案した。
原題: Soft Robotic Mannequin: Design and Algorithm for Deformation Control ／ Yingjun Tian, Guoxin Fang, Justas Petrulis 他
日本語で読む → - 論文自動運転/End-to-End制御ロボティクス
記憶機構を備えたニューラルネットワークによるエンドツーエンド自動運転
内部メモリを持つニューラルネットワークで自動運転のステアリングとスロットル制御を行い、メモリなしの手法より広い環境で汎化できることを示した研究。
原題: Memory based neural networks for end-to-end autonomous driving ／ Sergio Paniego Blanco, Sakshay Mahna, Utkarsh A. Mishra 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
ハードウェア支援メモ化による自動運転経路計画の高速化
動的障害物を考慮した経路計画の探索を低次元化とメモ化で効率化し、そのメモ化をハードウェア拡張で加速する手法を提案した論文。
原題: Accelerating Path Planning for Autonomous Driving with Hardware-Assisted Memoization ／ Mulong Luo, G. Edward Suh
日本語で読む → - 論文義手制御ロボティクス
視線・AR・筋電を統合した義手制御システムi-MYO
視線追跡とARで把持タイプを切り替え、筋電信号で開閉を比例制御するハイブリッド義手制御システムを提案し、健常者と患者で把持タスクの有効性を検証した。
原題: i-MYO: A Hybrid Prosthetic Hand Control System based on Eye-tracking, Augmented Reality and Myoelectric signal ／ Chunyuan Shi, Dapeng Yang, Jingdong Zhao 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
多物体把持の種類と分類体系
人間とロボットの把持データから12種類の多物体把持を抽出し、形状型と機能型に分類して体系化した論文。
原題: Multi-Object Grasping -- Types and Taxonomy ／ Yu Sun, Eliza Amatova, Tianze Chen
日本語で読む → - 論文アクチュエータ制御ロボティクス
2速アクチュエータのための実用的最適制御アプローチ
連続入力（モータトルク）と離散入力（ギア比選択）を持つ2速アクチュエータに対し、低次元モデル化・動的計画法・回帰分析を組み合わせて、ギア比とトルクを自動選択する実用的な準最適フィードバック制御則を導出し、安定性証明と実験検証を行った論文。
原題: A practical optimal control approach for two-speed actuators ／ Alexandre Girard, H. Harry Asada
日本語で読む → - 論文経路計画math.OC
交通予測を組み込んだ動的重み付きダイクストラ法による車両経路計画
交通流理論に基づく予測モデルをダイクストラ法の計画段階に組み込み、時間変化する交通状況に応じて将来を見据えた最適経路を選ぶ動的経路計画手法を提案した論文。
原題: Vehicle Route Planning using Dynamically Weighted Dijkstra's Algorithm with Traffic Prediction ／ Piyush Udhan, Akhilesh Ganeshkar, Poobigan Murugesan 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
マルチコプターUAVの3次元経路計画のための改良型教示学習最適化
教示学習最適化(TLBO)に突然変異・エリート選択・マルチ被験者学習を加えた手法で、UAVの衝突回避・飛行可能な3次元経路を最適化する。
原題: Enhanced Teaching-Learning-based Optimization for 3D Path Planning of Multicopter UAVs ／ Van Truong Hoang, Manh Duong Phung
日本語で読む → - 論文制約付き強化学習機械学習
到達可能性に基づく制約付き強化学習
到達可能性解析を用いて安全な状態集合（可到達集合）を自己整合的に特徴づけ、それを制約として組み込む制約付き強化学習手法を提案し、最大の可到達集合を保証しつつ局所最適解への収束を証明した。
原題: Reachability Constrained Reinforcement Learning ／ Dongjie Yu, Haitong Ma, Shengbo Eben Li 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
液体の性質推定に向けた動的触覚センシングの理解
ボトルを揺らした際の液体の振動をGelSightで捉え、物理に着想を得た軽量モデルとガウス過程回帰で液体の粘度や量、糖濃度を推定する手法を提案した。
原題: Understanding Dynamic Tactile Sensing for Liquid Property Estimation ／ Hung-Jui Huang, Xiaofeng Guo, Wenzhen Yuan
日本語で読む → - 論文LiDARオドメトリロボティクス
LOCUS 2.0: リアルタイム地下3Dマッピング向けの堅牢で計算効率の高いLiDARオドメトリ
法線ベースGICPの改良、適応型ボクセルフィルタ、スライディングウィンドウ地図により、計算・メモリ制約下でも大規模地下環境で動作するLiDARオドメトリを実現し、データセットと共にオープンソース公開した。
原題: LOCUS 2.0: Robust and Computationally Efficient Lidar Odometry for Real-Time Underground 3D Mapping ／ Andrzej Reinke, Matteo Palieri, Benjamin Morrell 他
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