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: 2022/3/1 ／ 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 →- 論文粒子追跡ロボティクス
スケール・回転不変な拡張ラグランジュ粒子追跡法
大変形や回転運動を高精度に追跡するため、局所・大域の粒子追跡を組み合わせたスケール・回転不変な拡張ラグランジュ法を提案し、2D/3D変形場を追跡するオープンソースを提供した。
原題: SerialTrack: ScalE and Rotation Invariant Augmented Lagrangian Particle Tracking ／ Jin Yang, Yue Yin, Alexander K. Landauer 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
重力制約付き点群レジストレーション
IMUの重力ベクトルを利用してICPの推定自由度を4DOFに削減し、重力に整合した姿勢推定を可能にするフロントエンドを提案。大規模屋外やDARPA地下トンネル競技で検証し、従来の6DOF ICPより局所化ドリフトを30%低減した。
原題: Gravity-constrained point cloud registration ／ Vladimír Kubelka, Maxime Vaidis, François Pomerleau
日本語で読む → - 論文把持ロボティクス
物体点群からのサンプリングによる把持のエンドツーエンド学習
物体の部分点群から6自由度パラレルジョー把持を生成するエンドツーエンド学習手法を提案し、微分可能なサンプリングと局所・大域特徴を組み合わせて多様な把持を生成、実世界での汎化性を示した。
原題: End-to-End Learning to Grasp via Sampling from Object Point Clouds ／ Antonio Alliegro, Martin Rudorfer, Fabio Frattin 他
日本語で読む → - 論文教示学習ロボティクス
複合現実でロボットの運動スキルを教える
MRインターフェースを用いて、エンドユーザーが動作デモ・タスク制約・計画表現・物体情報を教示し、DMPベースの枠組みで統合してロボットの運動スキルを学習させる手法を提案した。
原題: Learning robot motor skills with mixed reality ／ Eric Rosen, Sreehari Rammohan, Devesh Jha
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
低コスト5自由度ロボットマニピュレータの学際的開発プロジェクト
CAD・マイコン・産業ロボティクスの3科目を横断するPBLとして、5自由度の低コストロボットマニピュレータを設計・開発し、その教育効果を報告した論文。
原題: Development of a robotic manipulator: Applying interdisciplinarity in Computer Assister Project, Microcontrollers and Industrial Robotics ／ Afonso Henriques Fontes Neto Segundo, Joel Sotero da Cunha Neto, Reginaldo Florencio da Silva 他
日本語で読む → - 論文探索計画ロボティクス
移動マニピュレータによる3D探索・検査のためのオンライン次最良視点プランナ
移動マニピュレータ搭載のRGB-Dカメラの次最良視点を多目的最適化として計画し、地図構築と関心領域の検査を同時に行う手法を提案・実機検証した。
原題: Online Next-Best-View Planner for 3D-Exploration and Inspection With a Mobile Manipulator Robot ／ Menaka Naazare, Francisco Garcia Rosas, Dirk Schulz
日本語で読む → - 論文宇宙ロボットロボティクス
軌道上衛星サービスのための歩行型宇宙ロボットReCoBot
衛星表面を歩行して移動・作業できる7軸マニピュレータReCoBotを開発し、実験室の衛星モックアップ上での移動に成功した。
原題: A Walking Space Robot for On-Orbit Satellite Servicing: The ReCoBot ／ Stefan Scherzinger, Jakob Weinland, Robert Wilbrandt 他
日本語で読む → - 論文物体ナビゲーションロボティクス
Stubborn：屋内物体ナビゲーションの強力なベースライン
屋内で目標物体へ移動するタスクにおいて、探索・物体識別・地図構築の課題を改善し、学習なしの探索戦略や時系列情報の統合、マルチスケール衝突マップにより従来手法を上回るベースラインを提案した論文。
原題: Stubborn: A Strong Baseline for Indoor Object Navigation ／ Haokuan Luo, Albert Yue, Zhang-Wei Hong 他
日本語で読む → - 論文衝突回避/進化的計算ロボティクス
対称ニューラルネットワークの進化的学習による衝突回避ナビゲーション
ネットワーク重み間に制約を課す対称ニューラルネットワークを進化的計算で学習させ、車両の衝突回避操舵性能と汎化性能を向上させた研究。
原題: Collision-Free Navigation using Evolutionary Symmetrical Neural Networks ／ Hesham M. Eraqi, Mena Nagiub, Peter Sidra
日本語で読む → - 論文SLAM/状態推定ロボティクス
速度と複数直線推定のためのオブザーバカスケード
構造化環境の直線を活用し状態数を削減する複数直線の逐次推定法を提案し、IMUとオブザーバカスケードでノイズの多い速度推定を補う。
原題: An observer cascade for velocity and multiple line estimation ／ André Mateus, Pedro U. Lima, Pedro Miraldo
日本語で読む → - 論文状態推定・動力学学習ロボティクス
間接観測からの状態推定と動力学学習を同時に行う手法STEADY
ノイズの多い間接観測からパーティクルフィルタとEMループを用いて状態推定とニューラル動力学モデル学習を同時に進める手法を提案し、シミュレーションと実機で高精度かつ観測ノイズに頑健であることを示した。
原題: STEADY: Simultaneous State Estimation and Dynamics Learning from Indirect Observations ／ Jiayi Wei, Jarrett Holtz, Isil Dillig 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
匿名ベアリング測定による証明可能に最適な相互位置推定
匿名のベアリング測定のみから混合整数二次制約二次計画問題を定式化し、半正定値計画緩和で大域最適解を証明可能に求める相互位置推定手法を提案した。
原題: Certifiably Optimal Mutual Localization with Anonymous Bearing Measurements ／ Yingjian Wang, Xiangyong Wen, Longji Yin 他
日本語で読む → - 論文敵対的攻撃画像認識
Ad2Attack: リアルタイムUAV追跡に対する適応型敵対的攻撃
UAVの視覚追跡を欺くため、探索画像のリサンプリング時に敵対的サンプルをオンライン生成する適応型攻撃手法を提案し、最先端のSiameseトラッカーの性能を大幅に低下させることを示した。
原題: Ad2Attack: Adaptive Adversarial Attack on Real-Time UAV Tracking ／ Changhong Fu, Sihang Li, Xinnan Yuan 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
連結行列リー群上の誤差状態モデル予測制御による脚式ロボット制御
リー代数上で線形化した誤差追従ダイナミクスを用い、回転と位置の同時収束を高速化する新しい誤差状態MPCを提案し、四足ロボットの姿勢・歩行制御で検証した。
原題: An Error-State Model Predictive Control on Connected Matrix Lie Groups for Legged Robot Control ／ Sangli Teng, Dianhao Chen, William Clark 他
日本語で読む → - 論文強化学習/飛行制御/sim2realロボティクス
好奇心駆動強化学習によるクアッドロータのアグレッシブ飛行
軌道計画を必要とせず、類似度ベースの好奇心モジュールと分岐構造探索で訓練を高速化・頑健化し、シミュレーションから実機へ直接転移できるアグレッシブ飛行ポリシーを強化学習で獲得した論文。
原題: Aggressive Quadrotor Flight Using Curiosity-Driven Reinforcement Learning ／ Qiyu Sun, Jinbao Fang, Wei Xing Zheng 他
日本語で読む → - 論文強化学習/歩行ロボティクス
複数の敵対的モーションプライアを活用した強化学習による高度スキル獲得
敵対的モーションプライアを複数スタイルに拡張し、車輪脚四脚ロボットで歩行やしゃがみ、四脚・二脚切替などのスキルを実機検証した研究。
原題: Advanced Skills through Multiple Adversarial Motion Priors in Reinforcement Learning ／ Eric Vollenweider, Marko Bjelonic, Victor Klemm 他
日本語で読む → - 論文マルチエージェントSLAMロボティクス
ゲーム理論的事前分布を用いたマルチエージェントSLAM
複数エージェントの非協力的な相互作用をゲーム理論の事前分布として取り込み、ポテンシャルゲームとして定式化することで収束保証付きの反復最良応答型SLAMを実現した。交通シミュレーションで標準的なバンドル調整より高精度な位置推定と地図構築を示した。
原題: GTP-SLAM: Game-Theoretic Priors for Simultaneous Localization and Mapping in Multi-Agent Scenarios ／ Chih-Yuan Chiu, David Fridovich-Keil
日本語で読む → - 論文自己位置推定ロボティクス
変化する環境でのテキスト検出を活用したロバストなオンボード自己位置推定
屋内環境の構造変化に対応するため、看板などの文字情報をテキスト検出で認識し、LiDARとカメラを用いたパーティクフィルタによる自己位置推定に統合した。オフィス環境での実験で構造変化や人混みに対してロバストで、オンボード計算機で動作することを示した。
原題: Robust Onboard Localization in Changing Environments Exploiting Text Spotting ／ Nicky Zimmerman, Louis Wiesmann, Tiziano Guadagnino 他
日本語で読む → - 論文ヒューマンロボット協調ロボティクス
Open-VICO: Gazebo上で人間の骨格追跡を可能にするオープンソースツールキット
Gazebo上で仮想人間モデル・複数カメラ・骨格追跡技術を統合し、人間とロボットの協調研究を支援するオープンソースツールキットを提案した。
原題: Open-VICO: An Open-Source Gazebo Toolkit for Vision-based Skeleton Tracking in Human-Robot Collaboration ／ Luca Fortini, Mattia Leonori, Juan M. Gandarias 他
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
複数幾何学を用いた操作スキルの模倣学習
複数の座標系候補から最適な表現を抽出し、リーマン多様体上のガウス分布とiLQRで操作動作を学習・再現する手法を提案し、把持や箱開けタスクで実機検証した。
原題: Imitation of Manipulation Skills Using Multiple Geometries ／ Boyang Ti, Yongsheng Gao, Jie Zhao 他
日本語で読む → - 論文手術ロボティクスロボティクス
自律手術ロボットのための熟慮型フレームワーク：解剖学的不確実性への対応
術前の患者固有情報の不確実性に対処するため、力のモニタリングと学習を組み込んだ論理ベースの手術タスク実行フレームワークを提案し、軟組織の牽引タスクで有効性を示した。
原題: Deliberation in autonomous robotic surgery: a framework for handling anatomical uncertainty ／ Eleonora Tagliabue, Daniele Meli, Diego Dall'Alba 他
日本語で読む → - 論文自動運転検証ロボティクス
自動運転システム検証のための実走行データからのシナリオ特定
実走行データをオントロジーで抽象化し、検証対象の論理的な運転シナリオを特定する手法を開発・実装・検証した。
原題: Identifying Scenarios in Field Data to Enable Validation of Highly Automated Driving Systems ／ Christian Reichenbächer, Maximilian Rasch, Zafer Kayatas 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
DSOL: 高速な直接法スパースオドメトリ手法
直接法スパースオドメトリ(DSO)を改良し、アルゴリズムと実装の工夫で平均5倍高速化したDSOLを提案。高フレームレート処理により高速運動時の精度も向上。
原題: DSOL: A Fast Direct Sparse Odometry Scheme ／ Chao Qu, Shreyas S. Shivakumar, Ian D. Miller 他
日本語で読む → - 論文LiDARシミュレーションロボティクス
AdaSplats: 適応的スプラッティングによる高精度3Dモデリングとリアルタイム高忠実LiDARシミュレーション
可変密度の実世界点群を適応的にスプラット表現し、GPU並列化で大規模点群を高速処理する高忠実LiDARシミュレータを提案した論文。
原題: AdaSplats: Adaptive Splatting of Point Clouds for Accurate 3D Modeling and Real-time High-Fidelity LiDAR Simulation ／ Jean Pierre Richa, Jean-Emmanuel Deschaud, François Goulette 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
見通し制約付き通信下でのマルチロボット分散経路計画
ロボット同士が互いを見通せる時のみ通信できる状況で、安全を保証する分散型RRTベースの経路計画手法を提案した論文。
原題: DEC-LOS-RRT: Decentralized Path Planning for Multi-robot Systems with Line-of-sight Constrained Communication ／ Victoria Tuck, Yash Vardhan Pant, Sanjit A. Seshia 他
日本語で読む → - 論文レーダ/シーンフロー画像認識
4次元自動車レーダによる自己教師ありシーンフロー推定
4次元レーダの点群から自己教師あり学習でシーンフローを推定する頑健な手法と3つの損失関数を提案し、実環境で動作セグメンテーションに有効であることを示した。
原題: Self-Supervised Scene Flow Estimation with 4-D Automotive Radar ／ Fangqiang Ding, Zhijun Pan, Yimin Deng 他
日本語で読む → - 論文セグメンテーションロボティクス
CaRTS: 視覚とキネマティクスデータを用いた因果性駆動型ロボット器具セグメンテーション
ロボット手術器具のセグメンテーションを、画像から直接推定するのではなく、キネマティクスと微分可能レンダリングを用いて器具モデルを画像観測に反復的に整合させる因果モデルベース手法CaRTSを提案し、合成・実データでロバスト性を実証した。
原題: CaRTS: Causality-driven Robot Tool Segmentation from Vision and Kinematics Data ／ Hao Ding, Jintan Zhang, Peter Kazanzides 他
日本語で読む → - 論文深度推定画像認識
ガイド付きデコーディングによる軽量単眼深度推定
画像をガイドに特徴と深度をアップサンプリングするGuided Upsampling Blockでデコーダを構成し、組込み向けに高速かつ高精度な単眼深度推定を実現した。
原題: Lightweight Monocular Depth Estimation through Guided Decoding ／ Michael Rudolph, Youssef Dawoud, Ronja Güldenring 他
日本語で読む → - 論文sim2real画像認識
6D姿勢推定のためのSim2Realインスタンスレベルスタイル変換
合成データと実データのドメインギャップを埋めるため、対象物体ごとに合成画像のスタイルを実画像へ自動変換し、6D姿勢推定ネットワークの学習精度を向上させる手法を提案した。
原題: Sim2Real Instance-Level Style Transfer for 6D Pose Estimation ／ Takuya Ikeda, Suomi Tanishige, Ayako Amma 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
吸着搬送のための把持最適化動作計画
吸着グリッパの実機計測から失敗条件を学習し、それを制約として組み込んだ時間最適化動作計画により、吸着失敗を避けつつ搬送時間を短縮する手法を提案した論文。
原題: GOMP-ST: Grasp Optimized Motion Planning for Suction Transport ／ Yahav Avigal, Jeffrey Ichnowski, Max Yiye Cao 他
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