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
📖 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 →- 論文異常検知ロボティクス
自動運転における異常検知：サーベイ
自動運転の異常検知技術をカメラ・LiDAR・レーダー・マルチモーダル・抽象物体レベルで体系的に整理し、現状と研究課題をまとめたサーベイ。
原題: Anomaly Detection in Autonomous Driving: A Survey ／ Daniel Bogdoll, Maximilian Nitsche, J. Marius Zöllner
日本語で読む → - 論文マルチエージェント制御math.OC
信頼度に基づくレート調整可能な制御バリア関数による非協調型マルチエージェントシステム制御
各エージェントが他者の協調性を信頼度として推定し、その信頼度に応じて制御バリア関数の安全領域への接近速度を調整することで、協調・非協調エージェントが混在する環境でも保守的すぎない制御を実現する手法を提案した。
原題: Trust-based Rate-Tunable Control Barrier Functions for Non-Cooperative Multi-Agent Systems ／ Hardik Parwana, Dimitra Panagou
日本語で読む → - 論文跳躍ロボットロボティクス
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
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
空中・地上ロボット協調による自動建設タスク
移動ロボット1台と最大3台のドローンで構成される異種チームが、階層的タスク表現とスケジューリングにより壁を建設する協調計画手法を提案し、Gazeboで検証した。
原題: Cooperative Aerial-Ground Multi-Robot System for Automated Construction Tasks ／ Marko Krizmancic, Barbara Arbanas, Tamara Petrovic 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
事前モデル不要の把持のための疎密モーション・モデリングと追跡
物体の動きから未知物体をオンラインでセグメンテーションし、疎・密の追跡を組み合わせてモデル化することで、事前モデルなしに把持を可能にする手法を提案した。
原題: Sparse-Dense Motion Modelling and Tracking for Manipulation without Prior Object Models ／ Christian Rauch, Ran Long, Vladimir Ivan 他
日本語で読む → - 論文進化計算/顕著物体検出画像認識
ブレインプログラミングによる顕著物体検出アルゴリズムの自動設計
視覚的顕著性と画像セグメンテーションの融合をテンプレートとし、人工進化でその構造を自動発見する顕著物体検出の設計手法を提案し、専門家設計のベンチマークで最先端を上回る結果を示した。
原題: Automated Design of Salient Object Detection Algorithms with Brain Programming ／ Gustavo Olague, Jose Armando Menendez-Clavijo, Matthieu Olague 他
日本語で読む → - 論文GNSS/測位ロボティクス
LiDAR支援によるGNSS整数アンビギュイティ即時解決を用いたセンチメートル級測位
高精度地図と学習ベースの点群位置合わせで得たLiDARキーポイントをGNSS観測と統合し、都市環境でも即時に整数アンビギュイティを解決してセンチメートル級の車両測位を実現する手法を提案した。
原題: Centimeter-level Positioning by Instantaneous Lidar-aided GNSS Ambiguity Resolution ／ Junjie Zhang, Amir Khodabandeh, Kourosh Khoshelham
日本語で読む → - 論文軌道計画制御
二値変数を削減した信号時相論理の混合整数計画法
信号時相論理(STL)の軌道合成を混合整数凸計画で解く際、選言を対数個の二値変数で符号化し連言は二値変数なしで扱うことで、長く複雑な仕様でも大幅に効率化する手法を提案した。
原題: Mixed-Integer Programming for Signal Temporal Logic with Fewer Binary Variables ／ Vince Kurtz, Hai Lin
日本語で読む → - 論文sim2real画像認識
未見物体インスタンスセグメンテーションのための完全テスト時RGB-D埋め込み適応
シミュレーションで学習したRGB-Dセグメンテーションモデルを、実世界のテスト画像のみでBatchNormパラメータとクロスモダリティ蒸留により適応させ、未見物体のセグメンテーション精度を向上させた研究。
原題: Unseen Object Instance Segmentation with Fully Test-time RGB-D Embeddings Adaptation ／ Lu Zhang, Siqi Zhang, Xu Yang 他
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクス制御
タコ腕運動のための感覚フィードバック制御則
生物学者の観察に着想を得た、タコの柔軟腕のための新規感覚フィードバック制御則を提案し、平衡点の安定性解析と数値シミュレーションで生体らしい運動と屈曲伝播を説明した。
原題: A Sensory Feedback Control Law for Octopus Arm Movements ／ Tixian Wang, Udit Halder, Ekaterina Gribkova 他
日本語で読む → - 論文視覚障害者支援/ナビゲーション画像認識
RGB-Dセンサと動的SLAM・パノプティックセグメンテーションによる視覚障害者向け屋内ナビゲーション支援
RGB-Dセンサでパノプティックセグメンテーションと自己位置推定を行い、動的障害物を検出・追跡して音響フィードバックで視覚障害者に伝える屋内支援システムを提案した。
原題: Indoor Navigation Assistance for Visually Impaired People via Dynamic SLAM and Panoptic Segmentation with an RGB-D Sensor ／ Wenyan Ou, Jiaming Zhang, Kunyu Peng 他
日本語で読む → - 論文触覚画像認識
Tac2Pose：初回接触からの触覚による物体姿勢推定
既知物体の形状からシミュレーションで触覚観測と姿勢の対応を学習し、実センサの初回接触のみで物体姿勢の確率分布を推定する手法を提案。
原題: Tac2Pose: Tactile Object Pose Estimation from the First Touch ／ Maria Bauza, Antonia Bronars, Alberto Rodriguez
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
安全なロボット組立のための適応コンプライアンス制御器の設計
接触力を制限するコンプライアンス制御器を設計し、接触時の力信号から挿入動作を学習して不確実な状況でも高成功率でペグ挿入を実現した。
原題: Design of Adaptive Compliance Controllers for Safe Robotic Assembly ／ Devesh K. Jha, Diego Romeres, Siddarth Jain 他
日本語で読む → - 論文物体検出画像認識
頑健な双グラフ正則化による移動物体検出
重み付き核ノルムと双グラフ正則化を用いて動画から移動物体を背景と分離するモデルを提案し、ADMMで解く。身体動作データで有効性を示した。
原題: Robust Dual-Graph Regularized Moving Object Detection ／ Jing Qin, Ruilong Shen, Ruihan Zhu 他
日本語で読む → - 論文3Dデータセットロボティクス
Googleスキャンオブジェクト：家庭用品の高品質3Dスキャンデータセット
家庭用品1000点以上を3Dスキャンしたオープンソースデータセットを公開し、ロボティクスや知覚研究のシミュレーション向けに整備した。
原題: Google Scanned Objects: A High-Quality Dataset of 3D Scanned Household Items ／ Laura Downs, Anthony Francis, Nate Koenig 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
学習パスランキングによる粗から細へのQアテンション
複数の経路生成手法から得た候補経路を学習でランク付けするLPRを提案し、C2F-ARMに組み込むことでサンプル効率を保ちつつ多様なタスクを実現した。
原題: Coarse-to-Fine Q-attention with Learned Path Ranking ／ Stephen James, Pieter Abbeel
日本語で読む → - 論文把持検出ロボティクス
SE(3)における把持姿勢検出のための効率的で正確な候補生成
3D空間での把持姿勢検出において、高品質な把持候補を効率的に生成する新しい手法を提案し、主要な3D把持検出ベースラインを大幅に上回る性能を示した論文。
原題: Efficient and Accurate Candidate Generation for Grasp Pose Detection in SE(3) ／ Andreas ten Pas, Colin Keil, Robert Platt
日本語で読む → - 論文GNSS-視覚-慣性融合ロボティクス
車輪ロボット向けINS中心の堅牢なリアルタイムGNSS-視覚-慣性ナビゲーションシステム
IMUを中心に据え、視覚処理の全工程で慣性情報を活用しつつGNSSで初期化と絶対位置推定を行う、車輪ロボット向けの堅牢なリアルタイム自己位置推定システムを提案した。
原題: IC-GVINS: A Robust, Real-time, INS-Centric GNSS-Visual-Inertial Navigation System for Wheeled Robot ／ Hailiang Tang, Tisheng Zhang, Xiaoji Niu 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
物理制約下での観察からの組立計画
1枚の写真から物体検出と姿勢推定を行い、物理的安定性制約と凸最適化・モンテカルロ木探索を組み合わせて、未知の組立を再現するピック・アンド・プレース動作列を計画する手法を提案し、UR5で実証した。
原題: Assembly Planning from Observations under Physical Constraints ／ Thomas Chabal, Robin Strudel, Etienne Arlaud 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ロボティクス
産業用ロボットを新技術に対応させるためのアップデート
現代の産業用ロボットアーム4機種を分析し、ARヘッドマウントディスプレイやスマートフォンによるインタラクション、QRマーカーとRF測距による安全・追跡、直感的なプログラミングといった将来の拡張方向を提案した論文。
原題: Updating Industrial Robots for Emerging Technologies ／ David Puljiz, Björn Hein
日本語で読む → - 論文LiDAR/メタサーフェスロボティクス
メタサーフェスで強化されたLiDAR技術
超高速の低視野偏向器と大面積メタサーフェスを組み合わせ、広視野かつ周辺視と中心視を同時に実現する高性能LiDARを開発した論文。
原題: Metasurface-enhanced Light Detection and Ranging Technology ／ Renato Juliano Martins, Emil Marinov, M. Aziz Ben Youssef 他
日本語で読む → - 論文マルチモーダル潜在ダイナミクス機械学習
マルチモーダル時系列データからの逐次潜在変数モデルの学習
マルチモーダルな時系列センサデータから潜在状態表現とダイナミクスを自己教師ありで同時に学習する生成モデルを提案し、ロボットの平面押しタスクで予測・表現品質が向上することを示した。
原題: Learning Sequential Latent Variable Models from Multimodal Time Series Data ／ Oliver Limoyo, Trevor Ablett, Jonathan Kelly
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスロボティクス
局所自己注意を用いたモジュール間通信なしのモジュラーソフトロボットの進化
各ボクセルに同一のニューラルコントローラを配置し、モジュール間通信なしで局所自己注意機構により集合知で歩行を実現するモジュラーソフトロボットを進化的計算で最適化した研究。
原題: Evolving Modular Soft Robots without Explicit Inter-Module Communication using Local Self-Attention ／ Federico Pigozzi, Yujin Tang, Eric Medvet 他
日本語で読む → - 論文運動学ロボティクス
ロボット運動学表現の自動変換ツール
直列ロボットの運動学表現を解析し、DHパラメータやRPY角、指数積表現、URDFなどへ自動変換するRobKin Interpreterを提案した論文。
原題: An Automated Conversion Between Selected Robot Kinematic Representations ／ Daniel Huczala, Tomáš Kot, Jakub Mlotek 他
日本語で読む → - 論文衝突回避ロボティクス
速度変更による衝突回避アドバイザリの衝突リスクと運用影響
ACAS Xr向けに速度変更アドバイザリを出すMDPベースの衝突回避ロジックを開発し、水平・垂直ロジックとモンテカルロシミュレーションで安全性と運用効率を比較した論文。
原題: Collision Risk and Operational Impact of Speed Change Advisories as Aircraft Collision Avoidance Maneuvers ／ Sydney M. Katz, Luis E. Alvarez, Michael Owen 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
軌道最適化とモデル予測制御による脚式ロボットの飛び石連続ジャンプ
脚式ロボットの全身非線形ダイナミクスに基づく軌道最適化で周期的なジャンプ軌道を生成し、モデル予測制御で滑らかな連続ジャンプを実現する枠組みを提案した。不整地やモデル不確かさに対しても頑健であることを検証した。
原題: Continuous Jumping for Legged Robots on Stepping Stones via Trajectory Optimization and Model Predictive Control ／ Chuong Nguyen, Lingfan Bao, Quan Nguyen
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
離散連続スムージングとマッピング
ロボティクスで現れる離散・連続混合の因子グラフに対するMAP推論ライブラリDC-SAMを提案し、離散部と連続部を交互に最適化する新規ソルバで近似解を効率的に求める。
原題: Discrete-Continuous Smoothing and Mapping ／ Kevin J. Doherty, Ziqi Lu, Kurran Singh 他
日本語で読む → - 論文地図構築ロボティクス
LiDARロードアトラス：一般都市環境向けの効率的な3D地図表現
LiDAR点群から走行可能領域をリアルタイムに区切り、局所2D占有格子地図を逐次統合して、多層道路を含む都市環境のコンパクトな3D地図を生成する手法を提案した論文。
原題: LiDAR Road-Atlas: An Efficient Map Representation for General 3D Urban Environment ／ Banghe Wu, Chengzhong Xu, Hui Kong
日本語で読む → - 論文3D再構成画像認識
RangeUDF: 点群からの意味的サーフェス再構成
任意のトポロジーに対応するレンジ考慮型の符号なし距離場と表面指向の意味分割を組み合わせ、点群から連続的な3D表面の形状と意味を同時に復元する手法を提案した。
原題: RangeUDF: Semantic Surface Reconstruction from 3D Point Clouds ／ Bing Wang, Zhengdi Yu, Bo Yang 他
日本語で読む → - 論文昆虫ハイブリッド/ナビゲーションロボティクス
昆虫-機械ハイブリッドシステムの効率的な自律ナビゲーション
生きたゴミムシダマシと小型電子機器を融合した昆虫-機械ハイブリッドロボットに、加速度用推力制御と旋回用比例制御を組み合わせたフィードバック制御を実装し、刺激パラメータをリアルタイムに調整することで約71%の成功率で自律ナビゲーションを実現した。
原題: Efficient Autonomous Navigation for Terrestrial Insect-Machine Hybrid Systems ／ Huu Duoc Nguyen, Van Than Dung, Hirotaka Sato 他
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