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: 2022/2/1 ／ 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 →- 論文測位・ナビゲーションロボティクス
超広帯域測距によるティーチ・アンド・リピート
屋内に固定したUWBトランシーバとロボット搭載のUWB・IMU・高さ計測を融合し、教示した経路を自律的に再走行するT&R手法を提案し、シミュレーションで1m未満の追従誤差を実証した。
原題: Ultra-Wideband Teach and Repeat ／ Mohammed Ayman Shalaby, Charles Champagne Cossette, Jerome Le Ny 他
日本語で読む → - 論文生物規範学習ロボティクス
生物シナプスから知的ロボットへ：ヘブ学習に基づく適応制御
無脊椎・脊椎動物の神経回路におけるヘブ型シナプス可塑性を例に、教師なし学習と自己組織化によるロボット制御・センシングへの応用可能性をレビューした論文。
原題: From Biological Synapses to Intelligent Robots ／ Birgitta Dresp-Langley
日本語で読む → - 論文SLAM/点群レジストレーションロボティクス
深層ベイズによるICP共分散推定
点群レジストレーションICPの誤差要因を入力データに着目し、深層学習と変分ベイズでデータ依存の不確かさを学習する共分散推定手法を提案した。LiDARオドメトリで従来手法を上回る精度を示した。
原題: Deep Bayesian ICP Covariance Estimation ／ Andrea De Maio, Simon Lacroix
日本語で読む → - 論文テレプレゼンスHCI
バーチャル身体による没入型テレプレゼンス体験の拡張
360度カメラとHMDによる没入型テレプレゼンスに自分の腕の動きを表すバーチャル身体を追加し、存在感や好みへの影響をパイロット研究と事前登録済み確認研究で検証した。
原題: Augmenting Immersive Telepresence Experience with a Virtual Body ／ Nikunj Arora, Markku Suomalainen, Matti Pouke 他
日本語で読む → - 論文キャリブレーションロボティクス
カメラ内部パラメータとLiDAR-カメラ外部パラメータの同時キャリブレーション
チェッカーボード周囲に円形穴を追加した新パターンのキャリブレーションボードを設計し、再投影制約に基づくコスト関数でカメラ内部・歪み・LiDAR-カメラ外部パラメータを同時に推定する手法を提案した。
原題: Joint Camera Intrinsic and LiDAR-Camera Extrinsic Calibration ／ Guohang Yan, Feiyu He, Chunlei Shi 他
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
記憶に基づく注視予測を用いたロボットマニピュレーションの深層模倣学習
複雑な環境で過去の経験を活かすタスク向けに、連続視覚入力からTransformerで注視点を予測し記憶を実現する深層模倣学習手法を提案し、実機の物体操作タスクで評価した。
原題: Memory-based gaze prediction in deep imitation learning for robot manipulation ／ Heecheol Kim, Yoshiyuki Ohmura, Yasuo Kuniyoshi
日本語で読む → - 論文軌道推定astro-ph.IM
跳躍プローブの光学追跡による小天体の重力推定
小天体表面を跳躍する人工プローブを母船カメラで光学追跡し、低高度での稠密観測から重力場を高次まで推定する手法を評価した。
原題: Gravity Estimation at Small Bodies via Optical Tracking of Hopping Artificial Probes ／ Jacopo Villa, Andrew French, Jay McMahon 他
日本語で読む → - 論文軌道最適化math.OC
深層ニューラルネットワーク分類器による実現可能な低推力軌道の識別
低推力軌道最適化の前に、深層ニューラルネットワーク分類器を用いて実現可能な軌道を97.9%の精度で事前識別し、無駄な最適化計算を避けてデータセット生成を効率化する手法を提案した。
原題: Feasible Low-thrust Trajectory Identification via a Deep Neural Network Classifier ／ Ruida Xie, Andrew G. Dempster
日本語で読む → - 論文オプティカルフロー画像認識
全周パノラマ画像のオプティカルフローを学習するPanoFlow
全天球パノラマ画像向けのオプティカルフロー推定フレームワークPanoFlowを提案し、歪み補正と巡回フロー推定により既存手法を上回る精度を実現した。
原題: PanoFlow: Learning 360{\deg} Optical Flow for Surrounding Temporal Understanding ／ Hao Shi, Yifan Zhou, Kailun Yang 他
日本語で読む → - 論文ロボット造形ロボティクス
バイオ燃料生産設備部品を造形するロボットプリンタ
バイオ燃料製造装置の部品をロボットモジュールでプラスチック造形する新技術を、洗浄装置を例に試作・検証した研究。
原題: Robot-printer for creating elements of technological equipment for the production of components of biofuel compositions ／ K. A. Bashmur, V. S. Tynchenko, V. V. Bukhtoyarov 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
視覚的先読みを備えたトランスポーターによる未見の再配置タスクの解決
ピックアンドプレース再配置のための視覚的先読みモデルとGoal-Conditioned Transporter Networkを基にしたマルチモーダル行動提案モジュールを開発し、少数のデモから未見タスクへゼロショット汎化できる画像ベース計画手法を実現した。
原題: Transporters with Visual Foresight for Solving Unseen Rearrangement Tasks ／ Hongtao Wu, Jikai Ye, Xin Meng 他
日本語で読む → - 論文方策勾配機械学習
微分可能シミュレータはより良い方策勾配を与えるか？
微分可能シミュレータの一次勾配推定が剛性や不連続性で劣化することをバイアス・バリアンスの観点から分析し、一次と零次の利点を組み合わせたα次勾配推定器を提案した論文。
原題: Do Differentiable Simulators Give Better Policy Gradients? ／ H. J. Terry Suh, Max Simchowitz, Kaiqing Zhang 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
クアッドコプター群のための動的タイムスロット割り当てアルゴリズム
クアッドコプター群の通信において、各機の通信需要に応じてタイムスロットを非周期的・分散的に割り当てるDTSAを提案し、TDMAより効率的であることをシミュレーションと実機実験で示した論文。
原題: Dynamic Time Slot Allocation Algorithm for Quadcopter Swarms ／ Sharif Azem, Anam Tahir, Heinz Koeppl
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
永続ホモロジーを用いた効果的な非把持マニピュレーション
混雑した空間で対象物を取り出すため、永続ホモロジーで遮蔽物の連結成分を自動検出し、押し動作のグループ化と回数最小化を図る非把持操作手法を提案した。
原題: Persistent Homology for Effective Non-Prehensile Manipulation ／ Ewerton R. Vieira, Daniel Nakhimovich, Kai Gao 他
日本語で読む → - 論文3Dセグメンテーション画像認識
COLA: 疎なLiDARデータセットの3Dセマンティックセグメンテーションのための粗ラベル事前学習
自動運転向けLiDARデータセット間で共通利用できる「粗ラベル」を定義し、それを用いた事前学習手法COLAを提案。少量データでのファインチューニング時に性能が向上することを示した。
原題: COLA: COarse LAbel pre-training for 3D semantic segmentation of sparse LiDAR datasets ／ Jules Sanchez, Jean-Emmanuel Deschaud, François Goulette
日本語で読む → - 論文LiDAR-慣性オドメトリロボティクス
LiDAR-慣性系のロバストなリアルタイム初期化
LiDARとIMUの時間オフセット・外部パラメータ・重力ベクトル・IMUバイアスをオンザフライで自動キャリブレーションする初期化モジュールLI-Initを提案し、FAST-LIO2に統合して有効性を示した論文。
原題: Robust Real-time LiDAR-inertial Initialization ／ Fangcheng Zhu, Yunfan Ren, Fu Zhang
日本語で読む → - 論文変形物体マニピュレーションロボティクス
柔軟なロープ状物体の微分可能なロボットマニピュレーション：準拠型位置ベースダイナミクスを用いて
ロープ状物体を位置ベースダイナミクス(XPBD)でモデル化し、微分可能な定式化により実環境とシミュレーションのパラメータ推定を可能にした研究。Baxterとda Vinci研究キットで実機検証を行った。
原題: Differentiable Robotic Manipulation of Deformable Rope-like Objects Using Compliant Position-based Dynamics ／ Fei Liu, Entong Su, Jingpei Lu 他
日本語で読む → - 論文医療ロボティクスロボティクス
大腸内視鏡向け軟体変形カプセルロボットSoftSCREENの設計と評価
反転ナビゲーションを用いた軟体変形カプセルロボットを提案し、2倍スケールの試作機で様々な管径・曲率での移動性能を実験的に示した。
原題: Design and Evaluation of the SoftSCREEN Capsule for Colonoscopy ／ Vanni Consumi, Lukas Lindenroth, Jeref Merlin 他
日本語で読む → - 論文シミュレーションロボティクス
移動型ソーシャルロボット向けシミュレータの現状と課題
人と共存する移動ロボットのテストに必要なシミュレータの要件を整理し、既存フレームワークを評価して課題を明らかにした調査論文。
原題: Simulators for Mobile Social Robots:State-of-the-Art and Challenges ／ Prabhjot Kaur, Zichuan Liu, Weisong Shi
日本語で読む → - 論文マルチエージェント経路計画cs.MA
生涯マルチエージェント経路計画における経験の活用
連続するMAPFクエリ間の類似性に着目し、前回の優先度を再利用して探索をウォームスタートするexRHCRを提案。RHCRより最大39%高速化した。
原題: Leveraging Experience in Lifelong Multi-Agent Pathfinding ／ Nitzan Madar, Kiril Solovey, Oren Salzman
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
物体分解型ワールドモデルによるロボット操作のゼロショット汎化
物体ごとに分解したワールドモデルに連続的なロボット動作を組み込み、訓練にない新しいピック&プレース作業へゼロショットで汎化できることを示した研究。
原題: Factored World Models for Zero-Shot Generalization in Robotic Manipulation ／ Ondrej Biza, Thomas Kipf, David Klee 他
日本語で読む → - 論文UAV探索ロボティクス
限られた視野センサを搭載したUAVのための高速自律探索プランナ
限られた視野のセンサを持つUAV向けに、フロンティア探索順序生成と2段階方位計画、誘導付きキノダイナミック経路探索を組み合わせた高速自律探索プランナを提案し、ベンチマークと実機実験で有効性を示した論文。
原題: FAEP: Fast Autonomous Exploration Planner for UAV Equipped with Limited FOV Sensor ／ Yinghao Zhao, Li Yan, Yu Chen 他
日本語で読む → - 論文逆運動学ロボティクス
冗長自由度ロボットアームの逆運動学学習の自動化
冗長自由度を持つロボットアームの逆運動学を、作業空間全体を網羅する自動データ収集と、複数解を出力できる新規ニューラルネットワークで学習する手法を提案した。
原題: Automating the Learning of Inverse Kinematics for Robotic Arms with Redundant DoFs ／ Chi-Kai Ho, Chung-Ta King
日本語で読む → - 論文マルチエージェント制御cs.MA
深層FBSDEとADMMによる分散型安全マルチエージェント確率的最適制御
確率的な外乱下で複数エージェントを安全に制御するため、確率制御バリア関数とADMMによる合意形成を組み込んだ分散型の深層学習制御手法を提案し、衝突回避を保証しつつ集中型より優れた拡張性を示した。
原題: Decentralized Safe Multi-agent Stochastic Optimal Control using Deep FBSDEs and ADMM ／ Marcus A. Pereira, Augustinos D. Saravanos, Oswin So 他
日本語で読む → - 論文脚式ロボット/安全検証ロボティクス
脚式ロボットのためのデータ駆動型安全検証
閉ループ系から収集した軌道を用いて安全評価関数を学習し、計画軌道の安全性を確率的に検証する枠組みを提案。四足バランスとヒューマノイド到達タスクで有効性を示した。
原題: Data-Driven Safety Verification for Legged Robots ／ Junhyeok Ahn, Seung Hyeon Bang, Carlos Gonzalez 他
日本語で読む → - 論文占有格子地図ロボティクス
動的占有格子地図のためのマルチタスク再帰ニューラルネットワーク
生のLiDARデータから占有・速度・意味情報・走行可能領域を同時に予測するマルチタスク再帰NNを提案し、手設計の逆センサモデルを学習で置き換えた。
原題: A Multi-Task Recurrent Neural Network for End-to-End Dynamic Occupancy Grid Mapping ／ Marcel Schreiber, Vasileios Belagiannis, Claudius Gläser 他
日本語で読む → - 論文遠隔リハビリ/テレプレゼンスロボティクス
ソーシャルロボット拡張テレプレゼンスによる遠隔神経運動リハビリの実現可能性と受容性
人型ロボットを遠隔操作に組み合わせたリハビリ支援システムを試作し、脳卒中患者と健常児の計6名で従来のビデオ通話より好評であることを示した事例研究。
原題: Feasibility and Acceptability of Remote Neuromotor Rehabilitation Interactions Using Social Robot Augmented Telepresence: A Case Study ／ Michael J. Sobrepera, Vera G. Lee, Suveer Garg 他
日本語で読む → - 論文軌道計画ロボティクス
動的環境における軌道計画：安全な人間-ロボットインタラクションのための触覚知覚への応用
VR環境内の障害物とユーザーを考慮し、ROSのMoveItで産業用ロボットUR5の安全な軌道計画を生成する手法を提案し、複数の計画アルゴリズムを比較した研究。
原題: Trajectory planning in Dynamics Environment : Application for Haptic Perception in Safe HumanRobot Interaction ／ A Gutierrez, V Guda, S Mugisha 他
日本語で読む → - 論文センシングeess.SP
深層ウェーブレット散乱変換を用いたレーダー材料分類：センチ波とミリ波ユニットの比較
6.3-8GHzのセンチ波レーダーと62-69GHzのミリ波レーダーで反射信号から材料を分類し、深層ウェーブレット散乱変換による特徴抽出の有効性を比較した。
原題: Radar-based Materials Classification Using Deep Wavelet Scattering Transform: A Comparison of Centimeter vs. Millimeter Wave Units ／ Rami N. Khushaba, Andrew J. Hill
日本語で読む → - 論文最適化ロボティクス
自律システムのための勾配不要なマルチドメイン最適化
自動運転車のハードウェアとソフトウェアを勾配不要最適化で同時に最適化し、6種の最適化手法を3環境で比較評価した研究。
原題: Gradient-free Multi-domain Optimization for Autonomous Systems ／ Hongrui Zheng, Johannes Betz, Rahul Mangharam
日本語で読む →