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 →- 論文群制御ロボティクス
監督者巡回問題：複数ロボット支援のための近似最適手法
不確実環境で1人の監督者が複数ロボットをどの順に支援すべきかを動的グラフ巡回問題として定式化し、近似誤差を保証した効率的アルゴリズムを提案した論文。
原題: Traversing Supervisor Problem: An Approximately Optimal Approach to Multi-Robot Assistance ／ Tianchen Ji, Roy Dong, Katherine Driggs-Campbell
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
物体姿勢推定のための能動的触覚行動選択における情報利得基準の実証評価
物体姿勢推定のための触覚データ収集において、複数の情報利得基準を比較し、疎な計測でも姿勢精度が同程度になることを示した。
原題: An Empirical Evaluation of Various Information Gain Criteria for Active Tactile Action Selection for Pose Estimation ／ Prajval Kumar Murali, Ravinder Dahiya, Mohsen Kaboli
日本語で読む → - 論文強化学習/腕渡り機械学習
簡略化モデル模倣による腕渡り運動の学習
点質量と仮想腕からなる簡略化モデルでまず方策を学習し、その重心軌道と把持タイミングを模倣させることで、14リンク平面モデルが連続する手すり間を腕渡りできる強化学習手法を提案した。
原題: Learning to Brachiate via Simplified Model Imitation ／ Daniele Reda, Hung Yu Ling, Michiel van de Panne
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
グラフ畳み込みネットワークと分散触覚センサによる多様な物体特性に対応した多指ハンド内操作
多指ハンドの複雑な配置の触覚センサデータをグラフ畳み込みネットワークで処理し、物体特性ラベルも入力して把持中の物体操作を安定化させる手法を提案した。
原題: Multi-Fingered In-Hand Manipulation with Various Object Properties Using Graph Convolutional Networks and Distributed Tactile Sensors ／ Satoshi Funabashi, Tomoki Isobe, Fei Hongyi 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sim2realロボティクス
Factory: ロボット組立のための高速接触シミュレーション環境
接触の多い組立作業をリアルタイム以上でシミュレーションできる物理エンジンと学習ツール群を提案し、ナットとボルトの組立を強化学習で実証した。
原題: Factory: Fast Contact for Robotic Assembly ／ Yashraj Narang, Kier Storey, Iretiayo Akinola 他
日本語で読む → - 論文交通流予測機械学習
非定常な短期交通流を高精度に予測する手法
交通流データを成分分解してサンプルエントロピーで統合し、時空間モジュール付きLSTMをGWOで最適化することで、過学習を抑えつつ短期交通流を高精度に予測する手法を提案した論文。
原題: Accurate non-stationary short-term traffic flow prediction method ／ Wenzheng Zhao
日本語で読む → - 論文説明可能AIAI
知識グラフ埋め込みの説明可能化：ロボット行動を支える推論の整合的説明
ブラックボックスな知識グラフ埋め込みの推論を決定木で局所近似し、非専門家向けの自然言語説明を生成する枠組みを提案。説明により非専門家がロボットの異常行動を修正できることを示した。
原題: Explainable Knowledge Graph Embedding: Inference Reconciliation for Knowledge Inferences Supporting Robot Actions ／ Angel Daruna, Devleena Das, Sonia Chernova
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 → - 論文群制御cs.NI
OROS: 5Gを活用した協調ロボットのオンライン運用とオーケストレーション
5G接続ロボットのROSとネットワーク資源を協調制御し、SLAM探索タスクの完了時間と消費電力を削減するオーケストレーション手法を提案・検証した論文。
原題: OROS: Online Operation and Orchestration of Collaborative Robots using 5G ／ Arnau Romero, Carmen Delgado, Lanfranco Zanzi 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
NSGA-IIと主成分分析によるドローン群れの最適化
狭い環境でのドローン群れの制御パラメータを、衝突回避・速度・相関・通信の複数目的でNSGA-IIにより最適化し、PCAで群れの集団ダイナミクスを解析した研究。
原題: Drone Flocking Optimization using NSGA-II and Principal Component Analysis ／ Jagdish Chand Bansal, Nikhil Sethi, Ogbonnaya Anicho 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 → - 論文柔軟ロボットロボティクス
マルチモーダルセンサ融合による柔軟ロボットの高次元モデル学習
柔軟ロボットの多様な変形や相互作用を捉えるため、マルチモーダルなセンサ情報を統合して高次元の視覚モデルをエンドツーエンドで学習する手法を提案し、柔軟指で有効性を示した。
原題: Multimodel Sensor Fusion for Learning Rich Models for Interacting Soft Robots ／ Thomas George Thuruthel, Fumiya Iida
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 → - 論文物理推論画像認識
ComPhy: 動画からの物体と事象の合成的物理推論
見た目では分からない質量や電荷などの隠れた物理特性を動画から推論するComPhyデータセットを提案し、既存の動画推論モデルの限界を示した。
原題: ComPhy: Compositional Physical Reasoning of Objects and Events from Videos ／ Zhenfang Chen, Kexin Yi, Yunzhu Li 他
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
タスク達成度を考慮した外乱注入型ロバスト模倣学習
質の異なる実演データから、タスク達成度に基づく重み付けと外乱注入を組み合わせ、安定かつ高性能な方策を学習する模倣学習フレームワークを提案し、掘削タスクのシミュレーションと実機で有効性を示した。
原題: Disturbance-Injected Robust Imitation Learning with Task Achievement ／ Hirotaka Tahara, Hikaru Sasaki, Hanbit Oh 他
日本語で読む → - 論文飛行制御ロボティクス
尾なしモーフィング翼飛行のバンバン制御
生物模倣モーフィング翼ロボットAerobatに対し、馬蹄渦とWagner関数に基づく空力モデルを導出し、バンバン制御による初の閉ループ安定飛行を実現した。
原題: Bang-Bang Control Of A Tail-less Morphing Wing Flight ／ Eric Sihite, Xintao Hu, Bozhen Li 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
ロボットマニピュレータのための衝突保証付きコンフィギュレーション空間領域の生成と最適化
凸最適化を用いて、マニピュレータのコンフィギュレーション空間内に衝突が起きないことを保証する大きな凸ポリトープ領域を生成する手法C-Irisを提案した論文。
原題: Finding and Optimizing Certified, Collision-Free Regions in Configuration Space for Robot Manipulators ／ Alexandre Amice, Hongkai Dai, Peter Werner 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 → - 論文医療ロボティクス/強化学習eess.IV
VesNet-RL：シミュレーション強化学習による実世界の超音波プローブナビゲーション
シミュレーションで学習した強化学習エージェントとUNetによる血管マスク抽出を組み合わせ、実世界の超音波プローブを標準縦断面へ自動誘導するフレームワークを提案した。
原題: VesNet-RL: Simulation-based Reinforcement Learning for Real-World US Probe Navigation ／ Yuan Bi, Zhongliang Jiang, Yuan Gao 他
日本語で読む → - 論文衝突回避cs.LO
包絡線と波：水平非決定論的旋回における安全なマルチビークル衝突回避
2台の車両が非同期・独立・非決定論的に水平旋回する際の衝突回避を、旋回運動学の形式証明ライブラリと位置可能性の波に基づくタイミング計算で解析する手法を提案。衝突なしを判定するか、衝突の可能性がある時空間の安全な過近似を計算する。
原題: Envelopes and Waves: Safe Multivehicle Collision Avoidance for Horizontal Non-deterministic Turns ／ Yanni Kouskoulas, T. J. Machado, Daniel Genin 他
日本語で読む → - 論文エッジML機械学習
タイニーロボット学習：リソース制約ロボットにおける機械学習の課題と方向性
低コスト・省リソースの小型自律ロボットに機械学習を搭載する「タイニーロボット学習」の課題を整理し、組み込み・ロボティクス・MLの融合領域における今後の研究方向を展望したサーベイ。
原題: Tiny Robot Learning: Challenges and Directions for Machine Learning in Resource-Constrained Robots ／ Sabrina M. Neuman, Brian Plancher, Bardienus P. Duisterhof 他
日本語で読む → - 論文安全強化学習機械学習
観測摂動下における安全強化学習のロバスト性
安全強化学習が観測への敵対的摂動に対して脆弱であることを示し、報酬最大化攻撃とコスト最大化攻撃の2手法を提案するとともに、頑健な学習フレームワークを提案した。
原題: On the Robustness of Safe Reinforcement Learning under Observational Perturbations ／ Zuxin Liu, Zijian Guo, Zhepeng Cen 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
適応型計算トルク制御のための逆動力学モデルの効率的学習
深層カーネルモデルと確率的変分推論を用いてロボットの逆動力学を学習し、予測分散に基づいてフィードバックゲインを適応させることで、追従精度を保ちつつ低ゲイン制御を実現する手法を提案した。
原題: Efficient Learning of Inverse Dynamics Models for Adaptive Computed Torque Control ／ David Jorge, Gabriella Pizzuto, Michael Mistry
日本語で読む → - 論文インフラ点検ロボティクス
道路インフラ維持管理のためのロボティクス：HERONプロジェクト
EU資金のHERONプロジェクトで、自律走行ロボットとドローン、3Dマッピングセンサー、AIを統合し、道路インフラの維持・修繕を自動化するシステムを開発する。
原題: Robotic Maintenance of Road Infrastructures: The HERON Project ／ Iason Katsamenis, Matthaios Bimpas, Eftychios Protopapadakis 他
日本語で読む → - 論文遠隔制御cs.NI
FoReCo: 予測ベースの遠隔ロボットマニピュレータ制御復旧機構
無線通信の干渉で失われた指令を機械学習で予測・補完し、ロボットマニピュレータの遠隔リアルタイム制御を復旧させる手法を提案・検証した論文。
原題: FoReCo: a forecast-based recovery mechanism for real-time remote control of robotic manipulators ／ Milan Groshev, Jorge Martín-Pérez, Carlos Guimarães 他
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