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 →- 論文歩行・車輪移動ロボット制御ロボティクス
脚の補助インパルス駆動を用いた障害物横断のための自律バイクボット制御
脚による補助的なインパルス駆動を組み合わせ、段差状の障害物を安定して乗り越える自律バイクボットの制御手法を提案し、実験で有効性を示した論文。
原題: Autonomous Bikebot Control for Crossing Obstacles with Assistive Leg Impulsive Actuation ／ Feng Han, Xinyan Huang, Zenghao Wang 他
日本語で読む → - 論文HRI/強化学習ロボティクス
現場で学ぶ：人とロボットの相互作用における長期的な行動適応
公共空間に長期配備された案内ロボットが、強化学習（UCBVI）とエンゲージメント報酬モデルを用いてユーザーとの対話からオンラインで行動を適応させ、ツアー完遂率を30%向上させた研究。
原題: Learning on the Job: Long-Term Behavioural Adaptation in Human-Robot Interactions ／ Francesco Del Duchetto, Marc Hanheide
日本語で読む → - 論文言語グラウンディング画像認識
領域別動的レイヤーアテンションによる層融合を用いた自動運転車のコマンドグラウンディング
自動運転車への自然言語コマンドを視覚シーン中の領域に対応付けるタスクで、視覚言語モデルの複数層の特徴を領域ごとに動的に融合する初の層融合手法を提案し、Talk2Carベンチマークで最先端を上回った。
原題: Grounding Commands for Autonomous Vehicles via Layer Fusion with Region-specific Dynamic Layer Attention ／ Hou Pong Chan, Mingxi Guo, Cheng-Zhong Xu
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
Real Robot Challenge 2021: 三角把持と軌道補間によるデカルト位置制御
RRC2021の連続目標到達タスクに対し、把持安定性と制御性能に着目し、三角把持と軌道補間を組み合わせた手法を提案した準優勝アプローチ。
原題: Real Robot Challenge 2021: Cartesian Position Control with Triangle Grasp and Trajectory Interpolation ／ Rishabh Madan, Harshit Sikchi, Ethan K. Gordon 他
日本語で読む → - 論文意味マッピング画像認識
動的環境におけるリアルタイム意味マッピングのためのデータセットとネットワーク MotionSC
動的物体を含む屋外シーンの意味的シーン補完(SSC)用データセットを構築し、時間情報を活用したリアルタイム高密度意味マッピングネットワークMotionSCを提案した。
原題: MotionSC: Data Set and Network for Real-Time Semantic Mapping in Dynamic Environments ／ Joey Wilson, Jingyu Song, Yuewei Fu 他
日本語で読む → - 論文物体検出・予測画像認識
未来の物体検出によるLiDARからの予測
生のLiDARセンサデータから将来の物体位置を直接予測し、そこから現在位置を逆算する検出・予測の統合手法を提案し、複数未来の推論や新しい評価指標も導入した。
原題: Forecasting from LiDAR via Future Object Detection ／ Neehar Peri, Jonathon Luiten, Mengtian Li 他
日本語で読む → - 論文SLAM画像認識
特徴量と密マッチングを融合したRGB-D SLAMによる3次元再構成
密マッチングによる局所精度と特徴量マッチングによる長期一貫性を組み合わせ、サブマップ単位で密オドメトリと特徴量ベースのグローバル最適化を行うRGB-D SLAMを提案した論文。
原題: FD-SLAM: 3-D Reconstruction Using Features and Dense Matching ／ Xingrui Yang, Yuhang Ming, Zhaopeng Cui 他
日本語で読む → - 論文最適制御制御
HILO-MPC：機械学習支援付き最適制御・推定手法の柔軟な開発と評価
機械学習を用いたモデル予測制御や状態推定を手軽に構築・求解できるPythonツールボックスHILO-MPCを提案した論文。
原題: Flexible development and evaluation of machine-learning-supported optimal control and estimation methods via HILO-MPC ／ Johannes Pohlodek, Bruno Morabito, Christian Schlauch 他
日本語で読む → - 論文SLAM/最適化ロボティクス
サイクル空間におけるスパースポーズグラフ最適化
ポーズグラフ最適化を頂点ベースではなくサイクル空間で直接解く手法を提案し、最小サイクル基底の計算アルゴリズムとともに収束性・計算効率の優位性を実験で示した論文。
原題: Sparse Pose Graph Optimization in Cycle Space ／ Fang Bai, Teresa Vidal-Calleja, Giorgio Grisetti
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
精密な自己位置推定を不要にするスパース画像ナビゲーション
スパースな画像列のみで移動ロボットの自律ナビゲーションを実現し、正確な自己位置推定への依存を減らす手法を提案した論文。
原題: Sparse Image based Navigation Architecture to Mitigate the need of precise Localization in Mobile Robots ／ Pranay Mathur, Rajesh Kumar, Sarthak Upadhyay
日本語で読む → - 論文走行性予測ロボティクス
不整地走行性を多目的に学習する手法
高解像度地形データと車両シミュレーションを用い、速度・エネルギー・加速度の3指標で走行性を予測する深層学習モデルを提案し、未見の森林地形で90%の精度を達成した。
原題: Learning multiobjective rough terrain traversability ／ Erik Wallin, Viktor Wiberg, Folke Vesterlund 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
Quad2Plane: マルチロータで固定翼機の挙動を模倣する中間訓練手法
高価で危険な固定翼機の実機学習の代わりに、マルチロータ機にモデル予測制御で固定翼機の挙動を模倣させ、シミュレーションと実環境でオンライン探索訓練を可能にする手法を提案した。
原題: Quad2Plane: An Intermediate Training Procedure for Online Exploration in Aerial Robotics via Receding Horizon Control ／ Alexander Quessy, Thomas Richardson
日本語で読む → - 論文強化学習ロボティクス
非定常環境における戦略的後退を伴うノンパラメトリック確率方策勾配法
カーネル法で方策を無限次元RKHS上に埋め込み、環境変化に適応しながら最適制御方策を逐次学習するノンパラメトリック手法を提案し、DDPGやTD3を上回る性能を示した。
原題: Non-Parametric Stochastic Policy Gradient with Strategic Retreat for Non-Stationary Environment ／ Apan Dastider, Mingjie Lin
日本語で読む → - 論文タスク・動作計画ロボティクス
ニューラル実行可能性判定で統合タスク・動作計画を高速化
タスク計画が提案する行動の実行可能性をCNNで画像から判定し、高コストな動作計画の呼び出しを削減して多段階マニピュレーションの計画時間を短縮する手法を提案。
原題: Accelerating Integrated Task and Motion Planning with Neural Feasibility Checking ／ Lei Xu, Tianyu Ren, Georgia Chalvatzaki 他
日本語で読む → - 論文データセット/ツール画像認識
TerraByteクライアント：テラバイト級の植物データへのアクセスを実現するツール
Compute Canadaのデータポータルから植物データセットを検索・視覚確認・ダウンロードできるGUI付きクライアントを開発した。
原題: The TerraByte Client: providing access to terabytes of plant data ／ Michael A. Beck, Christopher P. Bidinosti, Christopher J. Henry 他
日本語で読む → - 論文間取り生成ロボティクス
ロボティクス向け間取り図の生成ベクトルグラフィックモデル
間取り図を線分列のトークン列として扱い、自己回帰型ニューラルネットで学習・生成するモデルを提案し、新規生成や部分観測からの補完、センサデータからの生成、最短距離予測への応用を示した。
原題: FloorGenT: Generative Vector Graphic Model of Floor Plans for Robotics ／ Ludvig Ericson, Patric Jensfelt
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
安全で効率的な産業用挿入作業に向けたポリシー設計・学習・転移のための構成可能フレームワーク
繊細な部品の挿入作業向けに、安全な挿入ポリシーを既存ロボットへ効率的に統合する構成可能なフレームワークを提案し、UR10での実験で安全性・精度・頑健性・転移性・効率性を示した。
原題: A Composable Framework for Policy Design, Learning, and Transfer Toward Safe and Efficient Industrial Insertion ／ Rui Chen, Chenxi Wang, Tianhao Wei 他
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスロボティクス
非定曲率変形を考慮したソフトロボットの動的モデリングと制御
各セグメントを伸縮リンクとユニバーサルジョイントで近似し、非定曲率変形する多段ソフトマニピュレータの運動学・動力学モデルと軌道追従・姿勢制御器を提案、実験で最大7m/sの安定追従を実証した。
原題: Dynamical Modeling and Control of Soft Robots with Non-constant Curvature Deformation ／ Zhanchi Wang, Gaotian Wang, Xiaoping Chen 他
日本語で読む → - 論文ロボット制御ロボティクス
ロボット制御におけるビヘイビアツリーの制御理論的展望
ビヘイビアツリーをモジュール性・階層性・フィードバックの観点から制御理論的に整理し、理論解析や実践的設計、他手法との統合について論じた展望論文。
原題: Behavior Trees in Robot Control Systems ／ Petter Ögren, Christopher I. Sprague
日本語で読む → - 論文AR/HRIロボティクス
拡張現実とロボティクス：AR強化型ヒューマンロボットインタラクションとロボットインターフェースのサーベイと分類体系
460件の研究論文を調査し、AR/MRを用いたヒューマンロボットインタラクションとロボットインターフェースの研究分野を8つの次元で分類・体系化したサーベイ論文。
原題: Augmented Reality and Robotics: A Survey and Taxonomy for AR-enhanced Human-Robot Interaction and Robotic Interfaces ／ Ryo Suzuki, Adnan Karim, Tian Xia 他
日本語で読む → - 論文強化学習・解釈性AI
意図が読み取りやすい行動のための方策正則化
強化学習エージェントの方策に、観察者が意図を誤解しにくくする「可読性」を正則化項として組み込み、学習アルゴリズムを変更せずに可読行動を実現する手法を提案した論文。
原題: Policy Regularization for Legible Behavior ／ Michele Persiani, Thomas Hellström
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
ニューラルCDEによるマルチスケールセンサフュージョンと連続制御
異なる周波数で届く複数センサ入力をNeural Controlled Differential Equationsで統合し、連続時間の潜在状態を発展させて行動を推論する方策学習アーキテクチャInFuserを提案した論文。
原題: Multiscale Sensor Fusion and Continuous Control with Neural CDEs ／ Sumeet Singh, Francis McCann Ramirez, Jacob Varley 他
日本語で読む → - 論文自動運転/シナリオ生成ロボティクス
実世界データからの自動車線変更シナリオ抽出とOpenX形式での生成
点群データと物体追跡情報を用いて実世界の車線変更シナリオを完全自動で抽出し、OpenX形式で再利用可能な形に生成する手法を提案した論文。
原題: Automatic lane change scenario extraction and generation of scenarios in OpenX format from real-world data ／ Dhanoop Karunakaran, Julie Stephany Berrio, Stewart Worrall 他
日本語で読む → - 論文特徴マッチング画像認識
回転同変特徴による局所特徴マッチング
ステアラブルCNNで回転特異的な特徴を生成し、グループプーリングで回転不変な局所特徴を実現する手法を提案。データ拡張ベースのCNNと組み合わせて最先端の回転ロバストマッチングを達成した。
原題: ReF -- Rotation Equivariant Features for Local Feature Matching ／ Abhishek Peri, Kinal Mehta, Avneesh Mishra 他
日本語で読む → - 論文制御/歩容ロボティクス
猫の歩様に着想を得たティルトロータの歩容設計——対称から非対称へ
猫の歩様（歩き・走り・横ギャロップ・回転ギャロップ）を模したティルト角設計をティルトロータに適用し、特異行列が生じる歩容を修正して追従実験で検証した。
原題: Cat-inspired Gaits for A Tilt-rotor -- from Symmetrical to Asymmetrical ／ Zhe Shen, Takeshi Tsuchiya
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
ポテンシャル場で強化した強化学習による複数ロボットの協調追跡
人工ポテンシャル場をルールとして強化学習に組み込み、局所観測のみで分散的に逃げる対象を協調追跡する方策を学習し、実機ロボットでも検証した論文。
原題: Multi-robot Cooperative Pursuit via Potential Field-Enhanced Reinforcement Learning ／ Zheng Zhang, Xiaohan Wang, Qingrui Zhang 他
日本語で読む → - 論文空中マニピュレーションロボティクス
RAPTOR：ロボットによる高速空中ピックアップと輸送
柔軟なFin RayグリッパとFast DDSミドルウェアを搭載したクアッドコプターで、移動しながら様々な形状の物体を把持・輸送するシステムを実現した論文。
原題: RAPTOR: Rapid Aerial Pickup and Transport of Objects by Robots ／ Aurel Appius, Erik Bauer, Marc Blöchlinger 他
日本語で読む → - 論文インピーダンス制御ロボティクス
接触ダイナミクス運動プリミティブと強化学習によるインピーダンス適応
DMPで位置・力軌道を教示し、強化学習でインピーダンスをオンライン適応させる手法を提案し、ペグ挿入と粘着テープ貼付で有効性を示した。
原題: Impedance Adaptation by Reinforcement Learning with Contact Dynamic Movement Primitives ／ Chunyang Chang, Kevin Haninger, Yunlei Shi 他
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
視覚ベースのEnd-to-End自動運転のための微分可能制御バリア関数
微分可能な制御バリア関数を組み込んだ学習システムを提案し、視覚入力からのEnd-to-End自動運転において安全性を保証しつつ、実車で車線維持と障害物回避を実現した。
原題: Differentiable Control Barrier Functions for Vision-based End-to-End Autonomous Driving ／ Wei Xiao, Tsun-Hsuan Wang, Makram Chahine 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
ロボットの自己能力評価が信頼と性能に与える影響の調査
ロボットが自分の能力を自己評価して報告することが、操作者の信頼とタスク性能にどう影響するかをオンライン被験者実験で調べた研究。
原題: Investigating the Effects of Robot Proficiency Self-Assessment on Trust and Performance ／ Nicholas Conlon, Daniel Szafir, Nisar Ahmed
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