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 →- 論文自己位置推定ロボティクス
全天候マッピングと自己位置推定においてレーダーはライダーを置き換えられるか？
Boreasデータセットを用いてレーダーのみ・ライダーのみ・レーダーとライダーのクロスモーダルな自己位置推定を季節や天候を変えて比較し、吹雪でもライダーが最高精度だった一方、レーダーは小さい地図で競争力のある精度を達成した。
原題: Are We Ready for Radar to Replace Lidar in All-Weather Mapping and Localization? ／ Keenan Burnett, Yuchen Wu, David J. Yoon 他
日本語で読む → - 論文SLAM/データセットロボティクス
汎用ローカリゼーション・マッピングアルゴリズム評価のためのマルチモーダルLiDARデータセット
スピニング型・ソリッドステート型など多様なLiDARとLiDARカメラを組み合わせ、屋内屋外でサブミリ精度の正解付きデータを収録したベンチマーク用データセットを構築した。
原題: Multi-Modal Lidar Dataset for Benchmarking General-Purpose Localization and Mapping Algorithms ／ Qingqing Li, Xianjia Yu, Jorge Peña Queralta 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
混雑環境における目標指向の非把持押し動作の学習
深層強化学習を用いて、混雑した平面上で他の物体との衝突を避けながら対象物を目標位置まで押し動かすロボットマニピュレータの制御方策を学習した論文。
原題: Learning Goal-Oriented Non-Prehensile Pushing in Cluttered Scenes ／ Nils Dengler, David Großklaus, Maren Bennewitz
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 → - 論文歩行ロボティクス
四足歩行のためのトルク制御学習
四足ロボットの歩行制御において、PDコントローラを介さずRLポリシーが直接関節トルクを高頻度で出力するトルクベースの学習フレームワークを提案し、sim-to-realで検証した。
原題: Learning Torque Control for Quadrupedal Locomotion ／ Shuxiao Chen, Bike Zhang, Mark W. Mueller 他
日本語で読む → - 論文安全制御制御
複数制御入力系に対する制御バリア関数
複数の制御入力を持つシステムで高次制御バリア関数の相対次数問題に対処する2つの手法を提案し、制御入力に制約がある場合のQPの実行可能性を改善する。
原題: Control Barrier Functions for Systems with Multiple Control Inputs ／ Wei Xiao, Christos G. Cassandras, Calin A. Belta 他
日本語で読む → - 論文教育ロボティクスロボティクス
子ども向けストーリーテリングと教育ロボティクスにおける子どもとコンピュータの相互作用
子ども向けのスワイプ式ストーリーアプリの実環境評価と、子どもと共同設計した教育ロボットWollyの2つのHCIプロジェクトを紹介した招待講演。
原題: Kids Computer Interaction with a Focus on Story Telling and Educational Robotics ／ Cristina Gena
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 → - 論文マニピュレーションロボティクス
敵対的強化学習による動的物体把持フレームワークGraspARL
ロボットと逃げる物体をmin-maxゲームとして定式化し、敵対的強化学習で多様な軌道を自動生成して動的把持の汎化性能を高めた研究。
原題: GraspARL: Dynamic Grasping via Adversarial Reinforcement Learning ／ Tianhao Wu, Fangwei Zhong, Yiran Geng 他
日本語で読む → - 論文HRI/ARロボティクス
物理的共有作業空間で協働する人間-ロボットチーム向けARヘッドマウントディスプレイインタフェースの設計と評価
複合材製造のような共有作業空間での人間-ロボット協働のため、ウェアラブルARヘッドマウントディスプレイインタフェースを開発し、26名のユーザー研究でジョイスティック操作と比較評価した。
原題: Design and Evaluation of an Augmented Reality Head-Mounted Display Interface for Human Robot Teams Collaborating in Physically Shared Manufacturing Tasks ／ Wesley P Chan, Geoffrey Hanks, Maram Sakr 他
日本語で読む → - 論文医療・リハビリHRIロボティクス
ヒスパニック系脳卒中患者向け技術設計における社会文化的要因
ヒスパニック系・ラテン系脳卒中患者の回復格差を縮めるため、文化的に適切な技術設計の考慮事項を提案する立場論文。
原題: Social-Cultural Factors in the Design of Technology for Hispanic People with Stroke ／ Elizabeth D. Vasquez, Allison M. Okamura, Sean Follmer
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスロボティクス
狭隘空間を移動・登攀する自走式ソフト反転トロイダルロボット
空気膜内のモータ装置で自己反転しながら進むソフトトロイダルロボットを開発し、単一制御信号での移動、環境への適応、垂直登攀を実現した。
原題: Self-Propelled Soft Everting Toroidal Robot for Navigation and Climbing in Confined Spaces ／ Nelson G. Badillo Perez, Margaret M. Coad
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 → - 論文マルチエージェント計画cs.MA
SMA-NBO：目標追跡における逐次マルチエージェント計画と名目信念状態最適化
移動マルチセンサシステムによる目標追跡のため、POMDP定式化に基づく分散情報駆動型の逐次マルチエージェント名目信念状態最適化(SMA-NBO)を提案し、遮蔽を考慮した森林環境シミュレーションで計算コスト削減と協調的な fleet 意思決定を示した。
原題: SMA-NBO: A Sequential Multi-Agent Planning with Nominal Belief-State Optimization in Target Tracking ／ Tianqi Li, Lucas W. Krakow, Swaminathan Gopalswamy
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HRIロボティクス
自閉症児がヒューマノイドロボットに抱く心的モデル
自閉症児がヒューマノイドロボットと関わる際の反応や疑問をカード分類実験で調査し、彼らがロボットをどう理解しているかを探った位置づけ論文。
原題: Autistic Children's Mental Model of an Humanoid Robot ／ Cristina Gena, Claudio Mattutino, Andrea Maieli 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 → - 論文クロスビュー自己位置推定ロボティクス
どの角度から見ても：LiDARによる意味的クロスビュー自己位置推定と地図構築
自己中心的な3D意味ラベル付きLiDARとIMU、および衛星・航空機からの俯瞰RGB画像のみを用いて、ロボットをリアルタイムでグローバルに自己位置推定し、同時に意味的なグローバル地図を構築する手法を提案した論文。
原題: Any Way You Look At It: Semantic Crossview Localization and Mapping with LiDAR ／ Ian D. Miller, Anthony Cowley, Ravi Konkimalla 他
日本語で読む → - 論文セマンティックセグメンテーション画像認識
マルチソース混合サンプリングとメタ学習による事故シーンの堅牢なセマンティックセグメンテーション
正常シーンの複数ソースドメインを異常シーンの見た目で拡張するマルチドメイン混合サンプリングとメタ学習を組み合わせ、事故シーンへのセグメンテーション汎化性能を高めるMMUDAフレームワークを提案した論文。
原題: Towards Robust Semantic Segmentation of Accident Scenes via Multi-Source Mixed Sampling and Meta-Learning ／ Xinyu Luo, Jiaming Zhang, Kailun Yang 他
日本語で読む → - 論文組立/マニピュレーションロボティクス
グラフ強化学習と混合整数計画法の融合による3Dロボット組立探索
テトリスのようなブロックとロボットアームで目標構造物を組み立てる問題に対し、混合整数計画法で大域的なブロック選択と配置を最適化し、その結果でグラフベース強化学習の方策探索を誘導する階層的手法を提案した。
原題: Graph-based Reinforcement Learning meets Mixed Integer Programs: An application to 3D robot assembly discovery ／ Niklas Funk, Svenja Menzenbach, Georgia Chalvatzaki 他
日本語で読む → - 論文HRCロボティクス
人間とロボットの協働における作業委譲のための計算人間工学：非接触ジェスチャ認識によるロボットの時空間適応
テレビ組立作業を対象に、動作データから作業の人間工学的リスクを評価して危険作業をロボットに委譲し、ジェスチャ認識と骨格追跡でロボットが作業者に空間適応するHRC枠組みを提案・検証した論文。
原題: Computational ergonomics for task delegation in Human-Robot Collaboration: spatiotemporal adaptation of the robot to the human through contactless gesture recognition ／ Brenda Elizabeth Olivas-Padilla, Dimitris Papanagiotou, Gavriela Senteri 他
日本語で読む → - 論文火星探査/EDLロボティクス
ジェットパックによる火星での空中ヘリコプター投下
火星探査ヘリをジェットパックで減速し空中で発進させる新着陸方式MAHDを提案し、機体配置・制御・数値解析で実現可能性を示した。
原題: Mid-Air Helicopter Delivery at Mars Using a Jetpack ／ Jeff Delaune, Jacob Izraelevitz, Samuel Sirlin 他
日本語で読む → - 論文群制御制御
確率的制御を用いた密結合車両プラトーンの安全性に対する情報フロートポロジーの影響
V2X通信で連結走行する車両プラトーンについて、情報フロートポロジーが安全性に与える影響を、ガウス過程回帰によるモデルベース通信と確率的制御を用いて解析した研究。
原題: Impact of Information Flow Topology on Safety of Tightly-coupled Connected and Automated Vehicle Platoons Utilizing Stochastic Control ／ Mahdi Razzaghpour, Sahand Mosharafian, Arash Raftari 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 → - 論文把持計画ロボティクス
変形可能な3D物体の把持を評価するためのシミュレーションベースの新しい品質指標
変形を考慮した把持シミュレーションから接触情報を予測し、変形物体向けの把持品質指標を提案。剛体用指標より把持成功率が平均18%向上した。
原題: A Novel Simulation-Based Quality Metric for Evaluating Grasps on 3D Deformable Objects ／ Tran Nguyen Le, Jens Lundell, Fares J. Abu-Dakka 他
日本語で読む → - 論文マルチモーダル事前学習ロボティクス
COMPASS: 自律システムのための対照マルチモーダル事前学習
マルチモーダルな信号をグラフで結び、運動パターン空間と現在状態空間の2つの潜在空間に写像する汎用事前学習手法を提案し、ドローン航行・車両レース・視覚オドメトリで有効性と実環境への汎化を示した。
原題: COMPASS: Contrastive Multimodal Pretraining for Autonomous Systems ／ Shuang Ma, Sai Vemprala, Wenshan Wang 他
日本語で読む → - 論文HRI倫理ロボティクス
参加型デザインの倫理を問う：ソーシャルロボット設計におけるステークホルダー参加の作法
ソーシャルロボットの参加型デザインにおいて、参加のさせ方自体に潜む危害・搾取・主体性喪失といった倫理的問題を指摘し、ステークホルダー自身に参加の形を設計させることを提唱した論文。
原題: Ethical Considerations When Constructing Participatory Design Protocols for Social Robots ／ Douglas Zytko, Wing-Yue Geoffrey Louie
日本語で読む → - 論文オープンワールド認識画像認識
クロスドメインなオープンワールド認識のための対照学習
単一の対照学習目的で、新カテゴリの逐次学習・環境や姿勢をまたぐ認識・未知物体の棄却を同時に実現する手法を提案した論文。
原題: Contrastive Learning for Cross-Domain Open World Recognition ／ Francesco Cappio Borlino, Silvia Bucci, Tatiana Tommasi
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
MD-SLAM: マルチキュー直接法SLAM
RGB-DとLiDARの両方に同じ枠組みで対応する直接法3D SLAMを提案し、投影モデルのみの小改修で異種センサを扱える汎用システムを実現した。
原題: MD-SLAM: Multi-cue Direct SLAM ／ Luca Di Giammarino, Leonardo Brizi, Tiziano Guadagnino 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
触覚ビューGCN：グラフ畳み込みネットワークによる触覚データからの形状記述子学習
触覚グローブで得た複数の触覚データから物体を分類するため、特徴間の関係をグラフ畳み込みネットワークで階層的に集約するTactile-ViewGCNを提案し、STAGデータセットで81.82%の精度を達成した。
原題: Tactile-ViewGCN: Learning Shape Descriptor from Tactile Data using Graph Convolutional Network ／ Sachidanand V S, Mansi Sharma
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