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

• 論文状態推定制御2022/4/1

  低プロセスノイズ下での不変スムージング

  運動センサが極めて正確でプロセスノイズが無い極限でも、リー群埋め込みを用いた不変スムージングが制約と整合する推定を理論的に示し、慣性航法の初期アライメントで有効性を確認した。

  原題: Invariant Smoothing with low process noise ／ Paul Chauchat, Silvere Bonnabel, Axel Barrau

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• 論文冗長マニピュレーションロボティクス2022/4/1

  任意制約下での階層的冗長性解決のための汎用フレームワーク

  速度・加速度ベースの運動学的制御とトルクベースの動力学的制御を統一的に扱い、任意の等式・不等式制約の階層を含む冗長性解決問題を解く汎用フレームワークを提案し、SNSアルゴリズムの一般化を導入した。

  原題: A General Framework for Hierarchical Redundancy Resolution Under Arbitrary Constraints ／ Mario D. Fiore, Gaetano Meli, Anton Ziese 他

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• 論文コネクテッド自律走行ロボティクス2022/4/1

  X-CAR: CARMAを活用したコネクテッド自律走行研究用の実験車両プラットフォーム

  米国FHWAのCARMAプラットフォームを、より安価で高品質なハードウェア上に実装した実験車両X-CARを提案し、コネクテッド自動運転研究への導入を容易にする。

  原題: X-CAR: An Experimental Vehicle Platform for Connected Autonomy Research Powered by CARMA ／ Goodarz Mehr, Prasenjit Ghorai, Ce Zhang 他

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• 論文適応制御ロボティクス2022/4/1

  制御指向メタ学習による適応制御

  閉ループ追従シミュレーションをメタ学習の目的に据え、ニューラルネットで非線形特徴を内部モデル化した適応制御器をオフライン学習する手法を提案し、風外乱下のロータクラフトで回帰指向メタ学習より優れることを示した。

  原題: Control-oriented meta-learning ／ Spencer M. Richards, Navid Azizan, Jean-Jacques Slotine 他

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• 論文セキュリティ/生体認証ロボティクス2022/4/1

  ロボットと生成モデルによるオフライン署名照合への偽造攻撃

  ロボットアームと条件付きGANで署名照合システムへの偽造攻撃を試み、成功率24〜32%を示すとともに、転移学習による防御で攻撃成功率を4〜12%まで低減できることを明らかにした。

  原題: Robotic and Generative Adversarial Attacks in Offline Writer-independent Signature Verification ／ Jordan J. Bird

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• 論文ソフトロボティクス/飛行ロボットロボティクス2022/4/1

  柔軟マルチロータUAVによるマルチモーダル移動と堅牢な相互作用

  3本の剛体アームと3本の柔軟アームを備えた世界初のソフト全駆動ヘキサロータSMORSを提案し、跳躍と飛行を組み合わせたマルチモーダル移動の制御とエネルギー効率をシミュレーションで示した。

  原題: SMORS: A soft multirotor UAV for multimodal locomotion and robust interaction ／ Markus Ryll, Robert K. Katzschmann

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• 論文ソフトロボティクスロボティクス2022/4/1

  衝突耐性と接触反応型パーチングを実現するソフトボディ飛行ロボット

  空気圧で剛性を変えられる軽量なインフレータブル軟体飛行ロボットSoBARを開発し、全方位の衝突耐性と、衝撃エネルギーを利用した把持機構によるパーチング成功率の向上を実証した。

  原題: A Soft-Bodied Aerial Robot for Collision Resilience and Contact-Reactive Perching ／ Pham H. Nguyen, Karishma Patnaik, Shatadal Mishra 他

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• 論文SLAMロボティクス2022/4/1

  もう十分：不確実性に基づく自律的な探索終了基準に向けて

  能動的グラフSLAMにおける最適性基準の推移に基づき、ロボット探索を自律的に終了・変更する新たな停止基準を提案し、その挙動を分析した論文。

  原題: Enough is Enough: Towards Autonomous Uncertainty-driven Stopping Criteria ／ Julio A. Placed, José A. Castellanos

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• 論文3D再構成画像認識2022/4/1

  空中画像からの2D-3D統合学習による地形メッシュ再構成

  航空機のRGB画像から、視覚オドメトリのキーフレームごとに局所的なメトリック・セマンティックメッシュを2D-3D統合学習で再構成し、オンラインで地形の形状と意味情報を捉える手法を提案した。

  原題: TerrainMesh: Metric-Semantic Terrain Reconstruction from Aerial Images Using Joint 2D-3D Learning ／ Qiaojun Feng, Nikolay Atanasov

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• 論文自動運転ロボティクス2022/4/1

  注目が重要：自動運転のためのエージェント重要度予測

  軌道予測モデルのアテンション情報を利用して、自車の将来計画に対する周囲エージェントの重要度を推定・ランク付けする手法を提案した論文。

  原題: Importance is in your attention: agent importance prediction for autonomous driving ／ Christopher Hazard, Akshay Bhagat, Balarama Raju Buddharaju 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

  人間の把持アフォーダンスから汎化可能な器用把持操作を学習する

  人間の把持アフォーダンスモデルから多様な3D物体の大規模デモを生成し、模倣学習と幾何表現学習を組み合わせて、同カテゴリの新規物体へ汎化する多指ハンド操作方策を学習した。

  原題: Learning Generalizable Dexterous Manipulation from Human Grasp Affordance ／ Yueh-Hua Wu, Jiashun Wang, Xiaolong Wang

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• 論文触覚ロボティクス2022/4/1

  選択透過性ソフト膜を用いた近接・視触覚マルチモーダルセンサ

  赤外線ToFカメラとRGBカメラ・空気圧センサを選択透過性ソフト膜で統合し、触覚と近接深度を同時に取得するセンサを開発、接近・キャッチ・スローで実証した。

  原題: Multimodal Proximity and Visuotactile Sensing With a Selectively Transmissive Soft Membrane ／ Jessica Yin, Gregory M. Campbell, James Pikul 他

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• 論文軌道最適化ロボティクス2022/4/1

  衝突プリミティブを用いた微分可能な衝突回避

  距離計算を最小化問題として定式化し、その微分を取ることで様々な衝突プリミティブを統一的に扱い、軌道最適化に組み込む手法を提案した。

  原題: Differentiable Collision Avoidance Using Collision Primitives ／ Simon Zimmermann, Matthias Busenhart, Simon Huber 他

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• 論文VLAロボティクス2022/4/1

  言語条件付きロボット模倣学習で重要な要素は何か：非構造データからの検討

  非構造なオフライン模倣データから言語条件付き方策を学ぶ際の設計選択を体系的に検討し、階層分解やマルチモーダルTransformer、離散潜在プラン、対照損失を組み合わせてCALVINベンチマークで最先端を上回った。

  原題: What Matters in Language Conditioned Robotic Imitation Learning over Unstructured Data ／ Oier Mees, Lukas Hermann, Wolfram Burgard

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• 論文NeRF/物体表現ロボティクス2022/4/1

  ノイズを含むデータからの暗黙的物体マッピング

  ロボットが収集したノイズの多い実データでNeRFを学習し、物体ごとの暗黙表現の品質が姿勢・マスク・画像数のノイズでどれだけ劣化するかを評価した論文。

  原題: Implicit Object Mapping With Noisy Data ／ Jad Abou-Chakra, Feras Dayoub, Niko Sünderhauf

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• 論文動力学ロボティクス2022/4/1

  移動ベース剛体ロボット動力学の効率的幾何学的線形化

  移動ベースロボットの運動方程式を、姿勢の局所パラメータ化や特異点を避けて再帰的に線形化する手法を提案した論文。

  原題: Efficient Geometric Linearization of Moving-Base Rigid Robot Dynamics ／ Martijn Bos, Silvio Traversaro, Daniele Pucci 他

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• 論文歩行機械学習2022/4/1

  手動リセットなしで歩行スキルを自律獲得する品質多様性最適化

  多様な歩行制御器を人手によるリセットなしで自律的に学習するため、想像上の行動レパートリーと環境情報を活用して自動リセットとなる行動を選ぶ手法を提案し、障害物のある訓練区域内での歩行学習で有効性を示した。

  原題: Learning to Walk Autonomously via Reset-Free Quality-Diversity ／ Bryan Lim, Alexander Reichenbach, Antoine Cully

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• 論文群制御ロボティクス2022/4/1

  スマート粒子群の階層制御

  多数の単純なワーカーロボットと少数のガイドロボットの2階層で群れを制御し、ガイドが局所的な引力パラメータを操作して任意のパターンを形成する手法を提案。最大5000台のシミュレーションと実機群で有効性を検証した。

  原題: Hierarchical Control of Smart Particle Swarms ／ Vivek Shankar Varadharajan, Sepand Dyanatkar, Giovanni Beltrame

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• 論文触覚ロボティクス2022/4/1

  視覚・触覚センサの同位置配置によるビジュアルサーボと位置推定

  カメラと触覚センサを同位置に配置し、接触前の視覚情報と接触後の触覚情報を統合することで、物体の位置・姿勢推定とロボットのビジュアルサーボ精度を向上させる手法を提案した論文。

  原題: Using Collocated Vision and Tactile Sensors for Visual Servoing and Localization ／ Arkadeep Narayan Chaudhury, Timothy Man, Wenzhen Yuan 他

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• 論文実験基盤ロボティクス2022/4/1

  GrADyS-GS：自律移動体と無線センサネットワークの野外実験を管理する地上局

  UAVや無線センサネットワークを用いた野外実験の制御・監視・データ収集を、再利用可能な形で行える地上局ソフトウェアを開発した。

  原題: GrADyS-GS -- A ground station for managing field experiments with Autonomous Vehicles and Wireless Sensor Networks ／ Breno Perricone, Thiago Lamenza, Marcelo Paulon 他

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• 論文HRIロボティクス2022/4/1

  コルチゾールに着想を得た人間-ロボット相互作用フレームワークの検証：スティルフェイス・パラダイムの再現による評価

  愛着スタイルとコルチゾールの関係に基づき、人型ロボットiCubに相手の愛着スタイルを推定させる内部フレームワークを提案し、スティルフェイス・パラダイムの再現実験で検証した。

  原題: Validating a Cortisol-Inspired Framework for Human-Robot Interaction with a Replication of the Still Face Paradigm ／ Sara Mongile, Ana Tanevska, Francesco Rea 他

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• 論文ドメイン適応ロボティクス2022/4/1

  粗から細へのアライメントによる走行可能領域予測の教師なしドメイン適応

  走行可能領域予測モデルを、ラベルなしの新環境へ適応させるため、粗いアライメントと細かいアライメントを段階的に組み合わせる教師なしドメイン適応手法CALIを提案し、ナビゲーションシステムで有効性を示した。

  原題: CALI: Coarse-to-Fine ALIgnments Based Unsupervised Domain Adaptation of Traversability Prediction for Deployable Autonomous Navigation ／ Zheng Chen, Durgakant Pushp, Lantao Liu

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• 論文損傷回復ロボティクス2022/4/1

  オンライン損傷回復のための階層的品質多様性

  階層的な行動レパートリーで多様なスキルを学習し、六脚ロボットの迷路ナビゲーションで損傷回復の適応性を高めた研究。

  原題: Hierarchical Quality-Diversity for Online Damage Recovery ／ Maxime Allard, Simón C. Smith, Konstantinos Chatzilygeroudis 他

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• 論文sim2realロボティクス2022/4/1

  ACuTE: 単純環境から複雑環境へのカリキュラム自動転送

  単純な環境で最適化したカリキュラムの設計を複雑な実環境へ転送する枠組みを提案し、学習の立ち上がりと目標到達時間を改善、実機へのSim2Real転送も実証した。

  原題: ACuTE: Automatic Curriculum Transfer from Simple to Complex Environments ／ Yash Shukla, Christopher Thierauf, Ramtin Hosseini 他

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• 論文群制御ロボティクス2022/4/1

  身体性スパイキング神経セルオートマトンによるモジュラーソフトロボットの集合制御

  ボクセル型ソフトロボットの各ボクセルを、神経セルオートマトンとスパイキングニューラルネットを組み合わせた分散制御器で協調動作させ、移動タスクで既存手法と同等以上、環境変化への適応性で優れることを示した。

  原題: Collective control of modular soft robots via embodied Spiking Neural Cellular Automata ／ Giorgia Nadizar, Eric Medvet, Stefano Nichele 他

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• 論文ニューロモルフィック/エッジ制御ロボティクス2022/4/1

  組み込みニューロモルフィックロボット制御のためのMPSoCベースオンラインエッジ基盤

  6自由度ロボットアームのスパイキングPID制御を、FPGA2枚とPCからなる旧構成からXilinx Zynq-7000 SoCのエッジデバイスへ置き換え、応答時間・消費電力・複雑さを削減した。

  原題: An MPSoC-based on-line Edge Infrastructure for Embedded Neuromorphic Robotic Controllers ／ Enrique Pinero-Fuentes, Salvador Canas-Moreno, Antonio Rios-Navarro 他

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• 論文マルチモーダル動作生成ロボティクス2022/4/1

  知覚・表現・生成：マルチモーダル情報をロボット動作軌道へ変換する枠組み

  視覚や音声などのマルチモーダル入力と指示列から、ロボットが実行する動作軌道列を生成する3段階フレームワークPRGを提案し、文字を書く手書きタスクで有効性を示した。

  原題: Perceive, Represent, Generate: Translating Multimodal Information to Robotic Motion Trajectories ／ Fábio Vital, Miguel Vasco, Alberto Sardinha 他

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• 論文動作計画ロボティクス2022/4/1

  生成モデルによる制約多様体近似を用いたサンプリングベース制約付き動作計画

  CVAEとCGANを用いて制約を満たすサンプルをオンライン生成し、サンプリングベースの制約付き動作計画を効率化する手法を提案・評価した論文。

  原題: Approximating Constraint Manifolds Using Generative Models for Sampling-Based Constrained Motion Planning ／ Cihan Acar, Keng Peng Tee

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• 論文説明可能AI/予測機械学習2022/4/1

  デジタルツイン上でのレーンレイヤ正規化LSTMと層別関連性伝播による説明可能な車線変更予測

  レイヤ正規化LSTMと層別関連性伝播(LRP)を組み合わせ、ドイツ高速道路のデジタルツインからライブデータを取り込みながら車線変更予測をリアルタイムに説明する仕組みを実装した研究。

  原題: Explainable Online Lane Change Predictions on a Digital Twin with a Layer Normalized LSTM and Layer-wise Relevance Propagation ／ Christoph Wehner, Francis Powlesland, Bashar Altakrouri 他

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• 論文経路計画ロボティクス2022/4/1

  星凸制約最適化による可視性保証プランナと空中点検への応用

  可視空間を星凸ポリトープとしてモデル化し、可視性制約を緩和して軌道最適化を効率的に解く、空中点検向けの可視性保証プランナを提案した。

  原題: Star-Convex Constrained Optimization for Visibility Planning with Application to Aerial Inspection ／ Tianyu Liu, Qianhao Wang, Xingguang Zhong 他

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