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: 2022/4/1 ／ arXivを3時間ごとに自動収集

• 論文敵対的ロバスト性ロボティクス2022/4/1

  ロボット学習における敵対的ロバスト性と精度のトレードオフ再考

  自動運転・移動ロボットナビゲーション・ジェスチャ認識の3タスクで敵対的学習のロバスト性と精度のトレードオフを体系的に評価し、最新手法でも精度低下がロバスト性向上を桁違いに上回ることを示した。

  原題: Revisiting the Adversarial Robustness-Accuracy Tradeoff in Robot Learning ／ Mathias Lechner, Alexander Amini, Daniela Rus 他

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• 論文経路計画ロボティクス2022/4/1

  信念空間グラフの高速探索による離散部分観測環境でのパスツリー最適化

  環境の離散的な状態が部分的にしか観測できない問題に対し、信念空間上で分岐するパスツリーを計画するPTOアルゴリズムを提案し、ナビゲーションと移動マニピュレーションでTAMP手法より優れることを示した。

  原題: Path-Tree Optimization in Discrete Partially Observable Environments using Rapidly-Exploring Belief-Space Graphs ／ Camille Phiquepal, Andreas Orthey, Nicolas Viennot 他

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• 論文マニピュレーションロボティクス2022/4/1

  視覚で隙間を埋める：未知形状へのサブミリメートルペグ挿入

  ペグと穴の隙間を視覚的に捉えて位置・姿勢を推定し、強化学習による閉ループ制御で未知形状のペグ挿入を実現。シミュレーションで学習し、セグメンテーションで実世界に適応する。

  原題: Learning to Fill the Seam by Vision: Sub-millimeter Peg-in-hole on Unseen Shapes in Real World ／ Liang Xie, Hongxiang Yu, Yinghao Zhao 他

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• 論文ワンショット模倣学習ロボティクス2022/4/1

  一度の実演で即座に模倣：視覚サーボによるワンショット模倣学習

  1回の実演からタスクを学習し、追加データなしで即座に実行できるワンショット模倣学習手法DOMEを提案。物体セグメンテーションと視覚サーボで実演時と同じ相対姿勢に移動し、実演の速度を再生してタスクを完了する。

  原題: Demonstrate Once, Imitate Immediately (DOME): Learning Visual Servoing for One-Shot Imitation Learning ／ Eugene Valassakis, Georgios Papagiannis, Norman Di Palo 他

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• 論文ヒューマンロボットインタラクションロボティクス2022/4/1

  家庭に受け入れられる認知ロボットに向けて

  家庭内で使う介護ロボットが現場で学習する様子を利用者がどう受け止めるかを調べる研究計画を提案した論文。

  原題: Towards Cognitive Robots That People Accept in Their Home ／ Nina Moorman, Erin Hedlund-Botti, Matthew Gombolay

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• 論文End-to-End自動運転ロボティクス2022/4/1

  セマンティック深度クラウドとマルチエージェントを用いたEnd-to-End自動運転

  RGBDカメラからセマンティック深度クラウド地図と交通情報を推定し、GPS・速度情報と合わせてマルチエージェントで操舵・スロットル・ブレーキを決定するEnd-to-End自動運転モデルを提案し、CARLAで評価した。

  原題: End-to-end Autonomous Driving with Semantic Depth Cloud Mapping and Multi-agent ／ Oskar Natan, Jun Miura

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• 論文歩行ナビゲーションロボティクス2022/4/1

  四足歩行ロボットの安全な自律ナビゲーションのための順ダイナミクスモデルと情報付き軌道サンプラの学習

  学習した順ダイナミクスモデルとサンプリング型モデル予測制御、情報付き軌道サンプラを組み合わせ、複雑な環境でも衝突せず滑らかに経路追従できる四足ロボットの局所プランナを提案した。

  原題: Learning Forward Dynamics Model and Informed Trajectory Sampler for Safe Quadruped Navigation ／ Yunho Kim, Chanyoung Kim, Jemin Hwangbo

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• 論文V2X通信cs.NI2022/4/1

  車車間通信のための分散ロバストジオキャストマルチキャストルーティング

  VANET向けに、頻繁なトポロジ変化やネットワーク分断に強い分散型ジオキャスト手法を提案し、距離ベースのバックオフと冗長ブロードキャスト削減機構で性能を評価した論文。

  原題: Distributed Robust Geocast Multicast Routing for Inter-Vehicle Communication ／ Harshvardhan P. Joshi, Mihail L. Sichitiu, Maria Kihl

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• 論文把持・視触覚ロボティクス2022/4/1

  Viko 2.0：視触覚センサを統合した階層型ヤモリ模倣粘着グリッパ

  ヤモリ模倣の階層型粘着構造と視触覚センサを組み合わせ、接触面積・せん断力・初期滑りをリアルタイム計測しながら多様な形状の物体を把持できる適応型グリッパを開発した。

  原題: Viko 2.0: A Hierarchical Gecko-inspired Adhesive Gripper with Visuotactile Sensor ／ Chohei Pang, Qicheng Wang, Kinwing Mak 他

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• 論文マルチロボット計画制御2022/4/1

  時相論理タスクと不確実ダイナミクス下における複数ロボット・物体システムの計画と制御

  複数ロボットと非駆動物体からなる系に対し、LTLで表されたタスクを満たす動作計画アルゴリズムを提案し、下層の適応制御で不確実性を補償しつつ安全な物体搬送を実現する。

  原題: Planning and Control of Multi-Robot-Object Systems under Temporal Logic Tasks and Uncertain Dynamics ／ Christos K. Verginis, Yiannis Kantaros, Dimos V. Dimarogonas

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• 論文自己位置推定ロボティクス2022/4/1

  地図ベース視覚慣性自己位置推定：一貫性と計算複雑性

  視覚慣性オドメトリと事前地図の特徴量を統合するフィルタ型フレームワークを提案し、FEJと可観測性制約更新で推定の一貫性を保ちつつ計算コストを削減した。

  原題: Map-based Visual-Inertial Localization: Consistency and Complexity ／ Zhuqing Zhang, Yanmei Jiao, Shoudong Huang 他

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• 論文ナビゲーションロボティクス2022/4/1

  GPUを用いた移動・ナビゲーション向け標高マッピング

  GPUを活用して高速に標高マップを生成・処理するパイプラインを提案し、地下探査や四足歩行の実験で有効性を示した。

  原題: Elevation Mapping for Locomotion and Navigation using GPU ／ Takahiro Miki, Lorenz Wellhausen, Ruben Grandia 他

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• 論文跳躍ロボットロボティクス2022/4/1

  跳躍するクアッドロータPogoDroneの設計・モデル・制御

  受動的な跳躍機構を備えたクアッドロータを設計し、姿勢制御と位置制御を切り替えるハイブリッド制御で連続跳躍と飛行を実現、跳躍モードとホバリングモードのエネルギー消費を比較した。

  原題: PogoDrone: Design, Model, and Control of a Jumping Quadrotor ／ Brian Zhu, Jiawei Xu, Andrew Charway 他

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• 論文探索ロボティクス2022/4/1

  凹包ベースの体積ゲインによるロボット探索

  RRTの視点群から凹包を構築し、占有マップではなく視点配置に基づいて体積ゲインを計算することで、探索の非効率や誤動作を防ぐ手法を提案した論文。

  原題: Graph Gain: A Concave-Hull Based Volumetric Gain for Robotic Exploration ／ Zezhou Sun, Huajun Liu, Chengzhong Xu 他

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• 論文ソフトロボティクスロボティクス2022/4/1

  深層強化学習による磁気ソフトロボットの適応的駆動

  CosseratロッドモデルのシミュレータとTD3強化学習を組み合わせ、磁気ソフトロボットの着磁パターンや駆動磁場を自動設計する逆設計手法を提案し、実機へのオープンループ適用も示した。

  原題: Adaptive actuation of magnetic soft robots using deep reinforcement learning ／ Jianpeng Yao, Quanliang Cao, Yuwei Ju 他

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• 論文視覚的位置認識画像認識2022/4/1

  畳み込みオートエンコーダによる環境変化に頑健でコンパクトな視覚的位置記述

  事前学習CNNの高次特徴を畳み込みオートエンコーダで低次元空間に写像し、照明変化に頑健で次元の小さい視覚的位置記述子を実現した研究。

  原題: Condition-Invariant and Compact Visual Place Description by Convolutional Autoencoder ／ Hanjing Ye, Weinan Chen, Jingwen Yu 他

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• 論文自動運転/敵対的学習ロボティクス2022/4/1

  敵対的学習による信号交差点での走行ポリシーの汎化性能向上

  信号交差点の多様なトポロジーに対応する経路計画と、動的モデルの不確実性を考慮した制約付き最適制御問題を敵対的ポリシー勾配で解き、走行ポリシーの堅牢性を高めた研究。

  原題: Improve Generalization of Driving Policy at Signalized Intersections with Adversarial Learning ／ Yangang Ren, Guojian Zhan, Liye Tang 他

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• 論文布操作ロボティクス2022/4/1

  クラウド経由で片腕ロボットに実物の衣類を折らせる研究

  クラウドロボティクス基盤Reachを使い、物理ロボット上で布操作アルゴリズムを体系的に比較評価した初の取り組み。片腕でTシャツを折るタスクで、模倣学習と解析手法を組み合わせた新アルゴリズムが人間の84%の性能を達成した。

  原題: Learning to Fold Real Garments with One Arm: A Case Study in Cloud-Based Robotics Research ／ Ryan Hoque, Kaushik Shivakumar, Shrey Aeron 他

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• 論文模倣学習/手術ロボティクスロボティクス2022/4/1

  限られた実演からの3D知覚に基づく模倣学習によるロボット手術の腹腔鏡制御

  術中動画から腹腔鏡の軌道を抽出し、形状保持型の軌道拡張と並列RGB-Dレンダリング環境での強化学習・敵対的模倣学習を組み合わせ、限られた実演でも腹腔鏡の自動制御方策を学習するフレームワークを提案した。

  原題: 3D Perception based Imitation Learning under Limited Demonstration for Laparoscope Control in Robotic Surgery ／ Bin Li, Ruofeng Wei, Jiaqi Xu 他

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• 論文VIO画像認識2022/4/1

  火星探査向けイベントカメラオドメトリの探求

  イベントカメラとフィルタベースのバックエンドを組み合わせたEKLT-VIOを提案し、火星探査に適した高精度・高ロバストな視覚慣性オドメトリを実現した。

  原題: Exploring Event Camera-based Odometry for Planetary Robots ／ Florian Mahlknecht, Daniel Gehrig, Jeremy Nash 他

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• 論文軌道計画ロボティクス2022/4/1

  移動物体環境における自律宇宙ロボットの衝突回避のための制御と軌道推定の同時最適化

  因子グラフ最適化を用いて、移動物体が存在する環境で自律システムの計画・制御・軌道推定を同時に行い、衝突のない最適な軌道を生成する手法を提案した論文。

  原題: Simultaneous Control and Trajectory Estimation for Collision Avoidance of Autonomous Robotic Spacecraft Systems ／ Matthew King-Smith, Panagiotis Tsiotras, Frank Dellaert

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• 論文自律航行ロボティクス2022/4/1

  狭水路でCOLREGsを遵守する自律航行船

  レーダー・INS・海図を用いて周囲の船舶を追跡・予測し、海上衝突予防規則に沿った経路計画で狭い水路を自律航行するASVを実現した。

  原題: Towards A COLREGs Compliant Autonomous Surface Vessel in a Constrained Channel ／ James Connor Meyers, Thomas Sayre McCord, Zhiyong Zhang 他

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• 論文sim2realロボティクス2022/4/1

  反復自己学習によるSim-to-Real 6D物体姿勢推定とロボットビンピッキングへの応用

  フォトリアルなシミュレータで初期モデルを学習し、実データへの予測を擬似ラベルとして反復的に自己学習させることで、実環境での6D姿勢推定精度とビンピッキング成功率を向上させた研究。

  原題: Sim-to-Real 6D Object Pose Estimation via Iterative Self-training for Robotic Bin Picking ／ Kai Chen, Rui Cao, Stephen James 他

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• 論文触覚HCI2022/4/1

  人間工学に基づく姿勢調整のための方向性振動触覚フィードバックインターフェース

  振動触覚デバイスErgoTacを用いて、作業中の姿勢を人間工学的に誘導する方向性フィードバックの3方式を開発し、比較実験で最適な方式を特定した上で、重量物運搬時の姿勢最適化に有効であることを示した論文。

  原題: A Directional Vibrotactile Feedback Interface for Ergonomic Postural Adjustment ／ Wansoo Kim, Virginia Ruiz Garate, Juan M. Gandarias 他

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• 論文PHM/故障診断eess.SP2022/4/1

  不均衡・希少・マルチドメインデータ下での統合的故障検出・診断システム：コンポーネントレベルPHM

  産業用ロボットから得られる不均衡で希少なマルチドメインデータに対し、連続ウェーブレット変換とGANによるドメイン知識転移で合成データを生成し、CNNで故障を分類するPHMシステムを提案・実機検証した。

  原題: Holistic Fault Detection and Diagnosis System in Imbalanced, Scarce, Multi-Domain (ISMD) Data Setting for Component-Level Prognostics and Health Management (PHM) ／ Ali Rohan

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• 論文安全制御ロボティクス2022/4/1

  ジャーク制約に基づく安全集合アルゴリズムを用いた安全な対話型産業ロボット

  産業ロボットの動力学制約を考慮しつつ衝突回避を保証するジャークベース安全集合アルゴリズム(JSSA)を提案し、FANUCロボットでの人間協調作業で有効性を検証した論文。

  原題: Safe Interactive Industrial Robots using Jerk-based Safe Set Algorithm ／ Ruixuan Liu, Rui Chen, Changliu Liu

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• 論文医療ロボティクスロボティクス2022/4/1

  喉頭に光を：声帯の院内レーザー手術用小型ロボット光ファイバー

  細径光ファイバーとワイヤ駆動のニッケルチタン製ノッチ付きシースを組み合わせ、内視鏡の作業チャネルを通して曲がるレーザー光ファイバーと、片手で操作できる小型駆動ユニットを開発した。シミュレーションとファントム実験で従来の臨床用ファイバーより手術アクセスが大幅に向上することを示した。

  原題: Light in the Larynx: a Miniaturized Robotic Optical Fiber for In-office Laser Surgery of the Vocal Folds ／ Alex J. Chiluisa, Nicholas E. Pacheco, Hoang S. Do 他

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• 論文評価・検証機械学習2022/4/1

  深層重要度サンプリングによる自動運転車の高次元不確実性に対する高速評価

  深層ニューラルネットワークを用いた重要度サンプリングで、自動運転車の稀な失敗率を少ないサンプル数で高精度に推定する手法を提案した。

  原題: Test Against High-Dimensional Uncertainties: Accelerated Evaluation of Autonomous Vehicles with Deep Importance Sampling ／ Mansur Arief, Zhepeng Cen, Zhenyuan Liu 他

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• 論文安全性検証制御2022/4/1

  ニューラルフィードバックループの後方到達可能性解析

  NN制御ポリシーを持つ閉ループ系の安全性検証のため、制御入力のアフィン境界と線形計画法を用いて後方投影集合を近似する手法を提案した論文。

  原題: Backward Reachability Analysis for Neural Feedback Loops ／ Nicholas Rober, Michael Everett, Jonathan P. How

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• 論文USV/運動計画ロボティクス2022/4/1

  ガウス過程運動計画を用いた海上環境における無人表面艇の完全自律フレームワーク

  海上環境の風や海流の不確実性に対処するため、GPMP2を拡張したGPMP2*とモンテカルロ補間を加えたMC-GPMP2*を提案し、WAM-V 20 USV向けのROSベース完全自律フレームワークを構築・検証した論文。

  原題: A Fully-autonomous Framework of Unmanned Surface Vehicles in Maritime Environments using Gaussian Process Motion Planning ／ Jiawei Meng, Ankita Humne, Richard Bucknall 他

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