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 → - 論文群制御ロボティクス
SwarmUS: 群ロボティクス開発向けオープンハードウェア・ソフトウェア搭載プラットフォーム
既存ロボットに後付けして群機能を付与するオープンソースの組込みシステムSwarmUSを提案し、UWB相対測位・Wi-Fi通信・Buzzによる分散協調を実装、TurtleBot3とPioneer 2DXで検証した。
原題: SwarmUS: An open hardware and software on-board platform for swarm robotics development ／ Étienne Villemure, Philippe Arsenault, Gabriel Lessard 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 → - 論文タスク計画AI
二層計画のための述語発明
実演から記号的な述語を学習し、手設計なしで二層計画の抽象化を自動獲得する手法を提案。4つのロボット計画環境で既存手法を上回る性能を示した。
原題: Predicate Invention for Bilevel Planning ／ Tom Silver, Rohan Chitnis, Nishanth Kumar 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
粒子ロボットのナビゲーションと物体操作のための深層強化学習環境
粒子ロボットの制御に深層強化学習を適用するため、OpenAI GymとPymunkを用いた2Dシミュレータと新タスクを構築し、既存DRLアルゴリズムのベンチマークを提供した論文。
原題: A Deep Reinforcement Learning Environment for Particle Robot Navigation and Object Manipulation ／ Jeremy Shen, Erdong Xiao, Yuchen Liu 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 → - 論文軌道予測機械学習
滑らかな注意事前分布を活用したマルチエージェント軌道予測
運転時の人間の注意が急変しない性質に着目し、時間的な滑らかさの事前分布を注意モデルに導入することで、マルチエージェントの軌道予測精度と学習効率を向上させた研究。
原題: Leveraging Smooth Attention Prior for Multi-Agent Trajectory Prediction ／ Zhangjie Cao, Erdem Bıyık, Guy Rosman 他
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 → - 論文マルチエージェント強化学習ロボティクス
非同期オプション選択を可能にする条件付き推論型マルチエージェント方策勾配法
エージェントごとにオプションの選択・完了タイミングが異なる非同期な協調マルチエージェント問題に対し、条件付き推論で集中方策とその勾配を導出する新しいMAPG手法を提案し、実験で有効性を示した。
原題: Asynchronous, Option-Based Multi-Agent Policy Gradient: A Conditional Reasoning Approach ／ Xubo Lyu, Amin Banitalebi-Dehkordi, Mo Chen 他
日本語で読む → - 論文海洋ロボット制御ロボティクス
環流環境における海洋ロボットの流れベース制御
環状流れ場の中心からの相対位置のみを用い、周期的な軌道でパトロールできる流れベース制御を提案し、低コストの水上ロボットで実証した。
原題: Flow-Based Control of Marine Robots in Gyre-Like Environments ／ Gedaliah Knizhnik, Peihan Li, Xi Yu 他
日本語で読む → - 論文物体ナビゲーション画像認識
牧場のCoW：言語駆動ゼロショット物体ナビゲーションのベースラインとベンチマーク
オープンボキャブラリモデルを微調整なしで物体ナビゲーションに適用するCLIP on Wheels（CoW）フレームワークを検討し、珍しい物体や属性・空間記述、隠れた物体を扱うPastureベンチマークを提案した。21のCoWベースラインをHabitat・RoboTHOR・Pastureで9万以上のエピソードにわたり評価した。
原題: CoWs on Pasture: Baselines and Benchmarks for Language-Driven Zero-Shot Object Navigation ／ Samir Yitzhak Gadre, Mitchell Wortsman, Gabriel Ilharco 他
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 → - 論文ナビゲーションロボティクス
深層説明可能特徴を用いたドリフト低減ナビゲーション
LIDAR点群からドリフトを減らせる特徴豊富な領域を推定し、説明可能なMPCでそこへ誘導することで自己位置推定誤差を最大76.76%削減した。
原題: Drift Reduced Navigation with Deep Explainable Features ／ Mohd Omama, Sundar Sripada Venugopalaswamy Sriraman, Sandeep Chinchali 他
日本語で読む → - 論文強化学習機械学習
分布強化学習のためのマルチサンプル目標値による探索
分布強化学習において単一サンプル目標値の代わりにマルチサンプル目標値を導入し、UCBベースの探索と組み合わせたE2DCを提案。Humanoid制御などの連続制御タスクで最先端のモデルフリー性能を達成した。
原題: Exploration with Multi-Sample Target Values for Distributional Reinforcement Learning ／ Michael Teng, Michiel van de Panne, Frank Wood
日本語で読む → - 論文UAVネットワークcs.NI
自律飛行UAVネットワークにおける正確なリンク寿命計算
各UAVがランダムに選んだ滑らかな軌道を独立飛行する場合のリンク寿命(LLT)を正確に計算する数理フレームワークを提案し、軌道変化がLLT精度に与える影響も議論した。
原題: Accurate Link Lifetime Computation in Autonomous Airborne UAV Networks ／ Shivam Garg, Alexander Ihler, Sunil Kumar
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
測距に基づく移動ロボットネットワークの可定位性最適化
エージェント間の測距による協調測位の精度がネットワーク幾何に依存することに着目し、CRLBに基づく可定位性ポテンシャルを用いた分散配置計画法を提案した論文。
原題: Ranging-Based Localizability Optimization for Mobile Robotic Networks ／ Justin Cano, Jerome Le Ny
日本語で読む → - 論文接触陰的軌道最適化ロボティクス
ハイドロエラスティック接触とiLQRによる接触陰的軌道最適化
圧力場ベースのハイドロエラスティック接触モデルとiLQRを組み合わせ、四足歩行や腕全体のマニピュレーションなど接触の多い動作を物理的に妥当かつ安定に生成できることを示した。
原題: Contact-Implicit Trajectory Optimization with Hydroelastic Contact and iLQR ／ Vince Kurtz, Hai Lin
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
前行動条件付きロボットマニピュレーションネットワークによる多段階操作方策の学習
シーン画像と前行動のQ値予測から多段階操作の行動候補を学習するPAC-RoManNetを提案し、タスク進捗ベースの報酬と損失調整型探索で成功率と行動効率を向上させた。
原題: Learning Multi-step Robotic Manipulation Policies from Visual Observation of Scene and Q-value Predictions of Previous Action ／ Sulabh Kumra, Shirin Joshi, Ferat Sahin
日本語で読む → - 論文物体検出画像認識
Interactron: 環境との対話で自己適応する物体検出
移動エージェントが未知環境を探索しながら、教師なしで推論中もモデルを適応させ続ける物体検出法を提案し、DETR比でAPを7.2ポイント改善した。
原題: Interactron: Embodied Adaptive Object Detection ／ Klemen Kotar, Roozbeh Mottaghi
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
HeRo 2.0：群ロボティクス研究向けの低コストロボット
3Dプリント筐体と市販部品で組み立てられ、ROSと深く統合された群ロボティクス研究・教育向けの低コスト小型ロボットプラットフォームを設計し、実験で有効性を示した論文。
原題: HeRo 2.0: A Low-Cost Robot for Swarm Robotics Research ／ Paulo Rezeck, Hector Azpurua, Mauricio FS Correa 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
分散ロボット群のためのロボットウェブによる協調自己位置推定
相互観測を行う多数のロボットがP2P通信で協調し、非線形因子グラフ上のガウス信念伝播により集中型解法と同等の精度で大域自己位置推定を達成する手法を提案。
原題: A Robot Web for Distributed Many-Device Localisation ／ Riku Murai, Joseph Ortiz, Sajad Saeedi 他
日本語で読む → - 論文共有自律制御ロボティクス
共有自律制御によるロボットの操作規約の伝達
ロボットが自身の操作規約を能動的に示す共有自律制御手法を提案し、ユーザーが規約を自力で学ぶ従来手法より効率的であることをユーザー研究で示した。
原題: Communicating Robot Conventions through Shared Autonomy ／ Ananth Jonnavittula, Dylan P. Losey
日本語で読む → - 論文sim2real画像認識
物体中心キーポイント検出と記述のSim2Real転移
各キーポイントがどの物体に属するかも識別する物体中心のキーポイント検出・記述手法を提案し、不確実性や物体記述子の分岐を取り入れたSim2Real対照学習で実環境へ汎化させる。
原題: Sim2Real Object-Centric Keypoint Detection and Description ／ Chengliang Zhong, Chao Yang, Jinshan Qi 他
日本語で読む → - 論文状態推定ロボティクス
不確実なガードを伴うハイブリッドシステムのための不確実性考慮型Saltedカルマンフィルタ
接触面の不確実性を考慮したガードサルテーション行列とパラメータ化リセット関数を導出し、カルマンフィルタに統合することでハイブリッドシステムの状態推定精度を24〜60%改善した。
原題: The Uncertainty Aware Salted Kalman Filter: State Estimation for Hybrid Systems with Uncertain Guards ／ J. Joe Payne, Nathan J. Kong, Aaron M. Johnson
日本語で読む → - 論文3D物体検出画像認識
安全なリアルタイムシステムに向けて：3D物体検出におけるステレオと画像・LiDARの比較
ステレオ視が単眼画像やLiDARの代替として物体検出に有効かを検証し、従来の視差アルゴリズムを用いたマルチモーダル学習がパラメータ数を増やさず画像ベースの性能を向上させること、またステレオ誤差を学習することでLiDARに近い3D位置推定能力が得られることを示した。さらにKITTIデータセットの評価指標計算における一般的な誤りを指摘し、効率的で証明可能な正しい代替手法を提案した。
原題: Towards Safe, Real-Time Systems: Stereo vs Images and LiDAR for 3D Object Detection ／ Matthew Levine
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
変形物体の視覚・触覚統合暗黙表現VIRDO
点群と触覚反応力を入力に、接触位置と力の潜在表現を学習して変形物体の形状変化を予測するマルチモーダル暗黙表現を提案した論文。
原題: VIRDO: Visio-tactile Implicit Representations of Deformable Objects ／ Youngsun Wi, Pete Florence, Andy Zeng 他
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