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 →- 論文移動ロボットロボティクス
狭所アクセス向け再構成可能ロボットMIRRAX
狭い開口部や混雑環境での点検作業のため、メカナムホイールを用いて形状を再構成できる移動ロボットを開発し、制御性解析と実環境での検証を行った論文。
原題: MIRRAX: A Reconfigurable Robot for Limited Access Environments ／ Wei Cheah, Keir Groves, Horatio Martin 他
日本語で読む → - 論文占有表現/レーダー/衝突回避ロボティクス
変形可能なレーダーポリゴン：近距離衝突回避のための軽量で予測可能な占有表現
レーダー点群から頂点を選びドップラー速度情報を付与したポリゴンで周囲の自由空間を表現し、時間発展的に形状を予測・更新する近距離衝突回避向け手法を提案した論文。
原題: Deformable Radar Polygon: A Lightweight and Predictable Occupancy Representation for Short-range Collision Avoidance ／ Gao Xiangyu, Ding Sihao, Dasari Harshavardhan Reddy
日本語で読む → - 論文農業AI画像認識
deepNIR: 合成NIR画像生成と深層学習による果実検出のためのデータセット
NIR+RGBデータセットを公開し、合成NIR画像生成と果実のバウンディングボックス検出のための基盤を提供した論文。
原題: deepNIR: Datasets for generating synthetic NIR images and improved fruit detection system using deep learning techniques ／ Inkyu Sa, JongYoon Lim, Ho Seok Ahn 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
森林での高速自律飛行のための適応的再計画実験
探索ベースの計画でサンプリング密度をリアルタイムに適応させ、計算制約下でも森林のような密な障害物環境で高速自律飛行を実現した研究。
原題: Experiments in Adaptive Replanning for Fast Autonomous Flight in Forests ／ Laura Jarin-Lipschitz, Xu Liu, Yuezhan Tao 他
日本語で読む → - 論文場所認識画像認識
SLAM姿勢グラフ最適化を用いた自己教師ありドメイン校正と不確かさ推定による場所認識
SLAMのロバスト姿勢グラフ最適化を教師信号として、GPSや人手ラベルなしで場所認識ネットワークを対象環境に自己教師ありで適応させ、マッチングの不確かさ推定も改善する手法を提案した。
原題: Self-Supervised Domain Calibration and Uncertainty Estimation for Place Recognition ／ Pierre-Yves Lajoie, Giovanni Beltrame
日本語で読む → - 論文マルチロボット計画ロボティクス
チャンス制約付き反復線形二次確率ゲーム
拡張ラグランジュ法を用いてチャンス制約付き確率ゲームを解くCCILQGamesを提案し、合流・交差点・ラウンドアバウトの自動運転シナリオで安全で協調的な戦略を生成できることを示した。
原題: Chance-Constrained Iterative Linear-Quadratic Stochastic Games ／ Hai Zhong, Yutaka Shimizu, Jianyu Chen
日本語で読む → - 論文制御理論制御
有界外乱下の区分アフィンシステムの階層制御のためのロバスト近似シミュレーション
区分アフィン系を低次元の線形系や単純な区分アフィン系で近似し、有界外乱があっても出力誤差を抑えて追従させるロバストな階層制御手法を提案した論文。
原題: Robust Approximate Simulation for Hierarchical Control of Piecewise Affine Systems under Bounded Disturbances ／ Zihao Song, Vince Kurtz, Shirantha Welikala 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
慣性形状化を活用した俊敏な四足歩行のための運動量考慮型軌道最適化と制御
重心ダイナミクスと全身軌道最適化を交互に解く階層型オフライン計画と、重心ダイナミクスの線形変換に基づく凸MPCを組み合わせ、四足ロボットのアクロバティックな動きを実現した研究。
原題: Momentum-Aware Trajectory Optimization and Control for Agile Quadrupedal Locomotion ／ Ziyi Zhou, Bruce Wingo, Nathan Boyd 他
日本語で読む → - 論文物体記述子学習ロボティクス
NeRFを教師信号に用いた密な物体記述子の学習
NeRF表現から多視点間の密な対応を抽出し、それを教師データとして薄い・反射物体の視点不変な密記述子を学習。6DoFピック&プレース精度を大幅に向上させた。
原題: NeRF-Supervision: Learning Dense Object Descriptors from Neural Radiance Fields ／ Lin Yen-Chen, Pete Florence, Jonathan T. Barron 他
日本語で読む → - 論文物体検出/データセット画像認識
自動運転の物体検出における実世界のコーナーケースデータセットCODA
自動運転の物体検出器が苦手とする珍しい物体やコーナーケースを含む1500シーンの実世界データセットCODAを構築し、既存検出器の性能が大きく低下することを示した。
原題: CODA: A Real-World Road Corner Case Dataset for Object Detection in Autonomous Driving ／ Kaican Li, Kai Chen, Haoyu Wang 他
日本語で読む → - 論文UAV/3D姿勢推定画像認識
低コスト単眼UAVによる人混み屋内環境のリアルタイムハイブリッドマッピング
単眼カメラを搭載した小型UAVで、屋内環境の地図構築と複数人の3D姿勢推定を同時に行うシステムを初めて実現した。
原題: Real-Time Hybrid Mapping of Populated Indoor Scenes using a Low-Cost Monocular UAV ／ Stuart Golodetz, Madhu Vankadari, Aluna Everitt 他
日本語で読む → - 論文歩行支援外骨格ロボティクス
EXOSMOOTH：滑らかな歩行支援のための革新的外骨格制御の検証（足関節駆動の有無を含む）
下肢外骨格の滑らかな支援制御と足関節駆動の役割を検証するEXOSMOOTHプロジェクトを紹介し、健常者15名の予備実験で足関節駆動がユーザートルクを最大85Nm軽減しうることを示した。
原題: EXOSMOOTH: Test of Innovative EXOskeleton Control for SMOOTH Assistance, With and Without Ankle Actuation ／ Vittorio Lippi, Alessandro Filippeschi, Cristian Camardella 他
日本語で読む → - 論文音声視覚認識cs.MM
人間とロボットの協調のための音声・視覚による物体分類
人が扱う容器の質量・容量・寸法や中身の種類と量を音響・視覚信号から推定するCORSMALチャレンジとデータセットを提案し、推定誤差が受け渡しに与える影響を実-to-シミュレーションで評価する枠組みを示した。
原題: Audio-Visual Object Classification for Human-Robot Collaboration ／ A. Xompero, Y. L. Pang, T. Patten 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
ロボットによるリンゴ収穫システムのアルゴリズム設計と統合
視覚認識・計画・制御を統合したリンゴ収穫ロボットを開発し、1個あたり平均3.6秒の収穫速度を実現した。
原題: Algorithm Design and Integration for a Robotic Apple Harvesting System ／ Kaixiang Zhang, Kyle Lammers, Pengyu Chu 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
電気場結合発振器による水中ロボットの集団電気化学的知覚
水中で電場結合する非線形発振器を用い、AUV群が限られたセンサ・通信能力でも周囲環境や互いの位置・数を集団的に知覚する手法を提案・実装した。
原題: Electric-field-coupled oscillators for collective electrochemical perception in underwater robotics ／ Serge Kernbach
日本語で読む → - 論文実演学習ロボティクス
実演学習スキルの対話型ヒューマンインザループ協調
教示から得たパラメータ化スキルを幾何学的タスクネットワークで組み合わせ、人間の指示と実行中の階層的方策学習により複雑な産業作業を短時間で教示できる枠組みを提案した。
原題: Interactive Human-in-the-loop Coordination of Manipulation Skills Learned from Demonstration ／ Meng Guo, Mathias Buerger
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
PathBenchによる経路計画アルゴリズムの体系的比較
古典的・学習ベースの経路計画アルゴリズムを2D/3Dグリッド環境で開発・可視化・ベンチマークできるオープンソース基盤PathBenchを提案し、5種類のハードウェアと3種類の地図で比較評価した。
原題: Systematic Comparison of Path Planning Algorithms using PathBench ／ Hao-Ya Hsueh, Alexandru-Iosif Toma, Hussein Ali Jaafar 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
ポーズグラフSLAMにおける誤ランドマークエッジ検出に対する最小コストマルチカット
ポーズグラフSLAMでランドマークの誤対応を除去するため、ランドマーク数も可変に最適化できる最小コストマルチカット定式化を提案し、NCLTデータセットで有効性を検証した論文。
原題: Minimum Cost Multicuts for Incorrect Landmark Edge Detection in Pose-graph SLAM ／ Kazushi Aiba, Kanji Tanaka, Ryogo Yamamoto
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
Sim-to-Realによる自動運転のマルチエージェント強化学習ポリシーの転移
Duckietownのダイナミクスを模したマルチエージェント環境でMAPPOとドメインランダム化を用いて自動運転ポリシーを学習し、実機テストベッドへ転移してルールベース手法より平均1.85倍高い報酬を得た。
原題: Transferring Multi-Agent Reinforcement Learning Policies for Autonomous Driving using Sim-to-Real ／ Eduardo Candela, Leandro Parada, Luis Marques 他
日本語で読む → - 論文距離場/動作生成ロボティクス
反応的動作生成のための正則化深層符号付き距離場
任意スケールで滑らかな距離場を計算できる単一のニューラル陰関数ReDSDFを提案し、全身制御や人とロボットの安全な協調作業に応用した論文。
原題: Regularized Deep Signed Distance Fields for Reactive Motion Generation ／ Puze Liu, Kuo Zhang, Davide Tateo 他
日本語で読む → - 論文地形マッピングロボティクス
不確かな入力に対応する確率的変分ガウス過程による地形マップ構築
入力ノイズを考慮した確率的変分ガウス過程で大規模地形マップを構築し、AUVの測深データで検証した研究。
原題: Fully-probabilistic Terrain Modelling with Stochastic Variational Gaussian Process Maps ／ Ignacio Torroba, Christopher Illife Sprague, John Folkesson
日本語で読む → - 論文変形物体操作ロボティクス
グラフニューラルネットワークを用いたケーブル操作のための変形モデルのオフライン・オンライン学習
GNNでシミュレーションからケーブルの変形ダイナミクスを学習し、実機とのギャップをオンラインで線形残差モデルにより補正、MPCと組み合わせてロバストな操作を実現した。
原題: Offline-Online Learning of Deformation Model for Cable Manipulation with Graph Neural Networks ／ Changhao Wang, Yuyou Zhang, Xiang Zhang 他
日本語で読む → - 論文情報獲得ナビゲーションロボティクス
次にどこを見るべきか：情報獲得型軌道計画のための視点推薦の学習
深層強化学習で情報獲得ポリシーを学習し、参照視点を局所軌道計画器に逐次推薦することで、動的に実行可能かつ衝突回避した軌道で情報利得を最大化する手法を提案した。
原題: Where to Look Next: Learning Viewpoint Recommendations for Informative Trajectory Planning ／ Max Lodel, Bruno Brito, Álvaro Serra-Gómez 他
日本語で読む → - 論文感情認識HCI
自動運転車における音声・映像による感情認識の応用
自動運転車内の乗員の感情や体調を音声・映像など複数モダリティで認識し、運転スタイルや情報娯楽の調整に活用するための課題と展望を論じた論文。
原題: Audiovisual Affect Assessment and Autonomous Automobiles: Applications ／ Björn W. Schuller, Dagmar M. Schuller
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
全身ダイナミクスを用いた非線形モデル予測制御による平面二足歩行のオンライン歩容生成
二足ロボットの全身剛体ダイナミクスをオンラインの非線形モデル予測制御に組み込み、オフライン歩容との併用も可能にして多様な歩行を実現し、シミュレーションと実機で検証した。
原題: Planar Bipedal Locomotion with Nonlinear Model Predictive Control: Online Gait Generation using Whole-Body Dynamics ／ Manuel Y. Galliker, Noel Csomay-Shanklin, Ruben Grandia 他
日本語で読む → - 論文物体検出ロボティクス
UAV物体検出パイプラインの包括的分析：カメラ校正と画像パラメータの最適化
UAVの物体検出パイプラインにおいて、カメラ校正2種と画像パラメータ5種が検出精度とスループットに与える影響を3つのデータセットで実証的に分析し、組み込み向けのベストプラクティスを提示した論文。
原題: Comprehensive Analysis of the Object Detection Pipeline on UAVs ／ Leon Amadeus Varga, Sebastian Koch, Andreas Zell
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
NavDreams: 人混みをカメラのみで移動する強化学習ナビゲーション
単眼カメラ画像のみを入力とし、ワールドモデルを用いて人混みの中を衝突せず目的地へ移動するナビゲーション手法を提案し、シミュレーションと実機で有効性を示した。
原題: NavDreams: Towards Camera-Only RL Navigation Among Humans ／ Daniel Dugas, Olov Andersson, Roland Siegwart 他
日本語で読む → - 論文自動運転/動作計画ロボティクス
量は質に勝る：大規模な汎用カメラ映像データで自動運転の動作計画を学習
高価なHDセンサーの代わりに安価なカメラ映像を大量に使って自動運転の動作計画モデルを学習し、HDデータで学習したモデルを上回る性能を実データで示した論文。
原題: Quantity over Quality: Training an AV Motion Planner with Large Scale Commodity Vision Data ／ Lukas Platinsky, Tayyab Naseer, Hui Chen 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
SMARTmBOT：ROS2ベースの低コスト・オープンソース移動ロボットプラットフォーム
1台約210ドルで3Dプリンタ製の部品を多用し、ROS2上で単体・群ロボット研究や教育に使えるオープンソース移動ロボットを開発し、ナビゲーションや群制御で有効性を検証した。
原題: SMARTmBOT: A ROS2-based Low-cost and Open-source Mobile Robot Platform ／ Wonse Jo, Jaeeun Kim, Ruiqi Wang 他
日本語で読む → - 論文LiDAR自己位置推定ロボティクス
ロバストなLiDAR自己位置推定のための学習ベース局所化可能性推定
トンネルなど自己対称な環境でLiDARの位置推定が失敗する問題に対し、生のセンサ計測から局所化可能性をニューラルネットで推定し、登録最適化を評価せずに早期検出を可能にした。シミュレーションデータのみで学習し、環境やセンサ間の汎化を実現した。
原題: Learning-based Localizability Estimation for Robust LiDAR Localization ／ Julian Nubert, Etienne Walther, Shehryar Khattak 他
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