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SLAMロボティクス
動的環境におけるLiDAR SLAMと物体追跡の統合最適化フレームワークDL-SLOT
LiDAR点群から動的物体を除去しつつ、自車と静的・動的物体の状態をスライディングウィンドウ内で統合最適化し、SLAMと物体追跡を同時に高精度化する手法を提案した論文。
原題: DL-SLOT: Dynamic Lidar SLAM and Object Tracking Based On Graph Optimization ／ Xuebo Tian, Junqiao Zhao, Chen Ye
日本語で読む → - 論文MAV/風洞実験ロボティクス
低速多段ファン風洞システムによるMAVの耐風性と消費電力の実験的研究
低コスト・オープンソースの多段ファン風洞を開発し、羽ばたき翼MAVとクアッドロータの定常風・突風応答と消費電力を実験的に比較評価した。
原題: An Experimental Study of Wind Resistance and Power Consumption in MAVs with a Low-Speed Multi-Fan Wind System ／ Diana A. Olejnik, Sunyi Wang, Julien Dupeyroux 他
日本語で読む → - 論文位置推定画像認識
デンマーク航空・地上データセット：空撮と街路画像の場所認識・位置推定
空撮画像と街路画像を大量に集め、視点や照明の大きな違いを超えて場所を認識・位置推定するためのデータセットDAGを構築し、空撮からの3D復元と街路画像マッチングによる再位置推定手法も提案した。
原題: Danish Airs and Grounds: A Dataset for Aerial-to-Street-Level Place Recognition and Localization ／ Andrea Vallone, Frederik Warburg, Hans Hansen 他
日本語で読む → - 論文相対姿勢推定画像認識
RelMobNet：頑健な二段階学習によるエンドツーエンド相対カメラ姿勢推定
2枚の画像からカメラの相対的な並進・回転を推定するエンドツーエンドのシャム型ネットワークを提案し、並進と回転の損失バランスのハイパーパラメータを不要にする二段階学習で精度を向上させた論文。
原題: RelMobNet: End-to-end relative camera pose estimation using a robust two-stage training ／ Praveen Kumar Rajendran, Sumit Mishra, Luiz Felipe Vecchietti 他
日本語で読む → - 論文UAV経路計画ロボティクス
UAVによる調査のための最短時間軌道生成
ドローンで対象領域を調査する際の時間最適な飛行経路を3次元で計画し、SOCP緩和で計算を高速化、実機クアッドロータで追従制御を実証した論文。
原題: Minimum time trajectory generation for surveying using UAVs ／ Tankasala Srinath, Pehlivanturk Can, Pryor Mitch
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
運動学的冗長系におけるレンチ最大化とUVMSでの実験
水中ロボットマニピュレータシステム(UVMS)において、望む方向の接触レンチを最大化する最適姿勢とアクチュエータ力を線形計画法と二段階最適化で求める手法を提案し、実機実験で従来法より大幅なレンチ能力向上を示した。
原題: Maximising Wrenches for Kinematically Redundant Systems with Experiments on UVMS ／ Wilhelm Johan Marais, Stefan B. Williams, Oscar Pizarro
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクス/マニピュレーションロボティクス
ソフトリングアクチュエータに埋め込んだ柔軟センサによる把持内回転操作の自己組織化支援
5本指のソフトリングアクチュエータに柔軟センサを埋め込み、把持内操作中に対象物が時計回り・反時計回りのどちらに分岐回転するかを外部計測なしで識別できるようにした研究。
原題: Embedded Soft Sensing in Soft Ring Actuator for Aiding with theSelf-Organisation of the In-Hand Rotational Manipulation ／ Ryman Hashem, Fumiya Iida
日本語で読む → - 論文視触覚・能動知覚ロボティクス
密集した clutter 環境での高精度物体姿勢推定のための能動的視触覚対話型ロボット知覚
密集した clutter 環境で物体姿勢を高精度に推定するため、declutter graph による片付け計画と、視覚・触覚の情報利得最大化に基づく能動的姿勢推定を組み合わせたフレームワークを提案した。
原題: Active Visuo-Tactile Interactive Robotic Perception for Accurate Object Pose Estimation in Dense Clutter ／ Prajval Kumar Murali, Anirvan Dutta, Michael Gentner 他
日本語で読む → - 論文IoT/農業cs.CY
IoTによるスマート植物モニタリング・水やり・防犯システム
植物の健康状態や土壌水分・湿度・気温を遠隔監視し、アプリから水やりできるIoTガーデニング自動化システムを提案した論文。
原題: IoT Smart Plant Monitoring, Watering and Security System ／ U. H. D. Thinura Nethpiya Ariyaratne, V. Diyon Yasaswin Vitharana, L. H. Don Ranul Deelaka 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
機械的探索のための階層型方策学習
散らかった環境から対象物を取り出すMechanical Searchを階層型POMDPとして定式化し、押し動作と行動選択のサブ方策を強化学習で学習して成功率を32%未満から約80%へ向上させた論文。
原題: Hierarchical Policy Learning for Mechanical Search ／ Oussama Zenkri, Ngo Anh Vien, Gerhard Neumann
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
低コスト静電容量式触覚カバーと全身制御を活用した高感度移動協働ロボットアシスタントMOCA-S
移動型協働ロボットの基部に低コスト静電容量式触覚カバーを搭載し、触覚情報を活用した全身制御により人との安全な物理的インタラクションを実現する。
原題: MOCA-S: A Sensitive Mobile Collaborative Robotic Assistant exploiting Low-Cost Capacitive Tactile Cover and Whole-Body Control ／ Mattia Leonori, Juan M. Gandarias, Arash Ajoudani
日本語で読む → - 論文群制御cs.NI
飛行IoT向けOMNeT++/INETシミュレーションフレームワークGrADyS-SIM
UAV群の協調ミッションとRF通信をOMNeT++/INET上で再現し、通信・協調プロトコルの検証や障害適応テストを可能にするシミュレーションフレームワークを提案した。
原題: GrADyS-SIM -- A OMNET++/INET simulation framework for Internet of Flying things ／ Thiago Lamenza, Marcelo Paulon, Breno Perricone 他
日本語で読む → - 論文水中SLAM/探査ロボティクス
混雑した水中環境を自律探査するための仮想マップ
イメージングソナーSLAMを基盤に、経路生成・場所認識予測・信念伝播・仮想マップによる効用評価を組み合わせ、地図と自己位置の不確かさを考慮しながら水中ロボットが未知環境を高被覆率で探査する枠組みを提案し、シミュレーションとROVによる港湾実験で有効性を示した。
原題: Virtual Maps for Autonomous Exploration of Cluttered Underwater Environments ／ Jinkun Wang, Fanfei Chen, Yewei Huang 他
日本語で読む → - 論文ロボット計画ロボティクス
シーングラフ推論による部分観測下のロボット計画
複数視点の画像から物体とその関係を表すシーングラフを構築し、部分観測下での文脈を考慮したロボット計画を可能にするSARPを提案した論文。
原題: Reasoning with Scene Graphs for Robot Planning under Partial Observability ／ Saeid Amiri, Kishan Chandan, Shiqi Zhang
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
競争型ヒューマンロボットインタラクションによる運動意欲の向上
フェンシングゲームを舞台に、マルチエージェント強化学習で人間と競争できるロボットを開発し、人間の心拍数を高め運動意欲を引き出すことを示した研究。
原題: Motivating Physical Activity via Competitive Human-Robot Interaction ／ Boling Yang, Golnaz Habibi, Patrick E. Lancaster 他
日本語で読む → - 論文自己位置推定ロボティクス
モーションキャプチャ不要の自己位置推定定量評価手法
搭載カメラのみで自己位置推定の品質を定量的に評価するデータ検証ツールを提案し、UAVや地上ロボットのデータセットで有効性を示した。
原題: MoCap-less Quantitative Evaluation of Ego-Pose Estimation Without Ground Truth Measurements ／ Quentin Possamaï, Steeven Janny, Guillaume Bono 他
日本語で読む → - 論文動作計画ロボティクス
制約付きiLQRによる自動運転向けリアルタイム動作計画
周囲車両の不確実な挙動を考慮し、衝突ポリゴンで車間距離を評価しながらiLQRで制約付き最適制御を解く、自動運転のリアルタイム衝突回避動作計画手法を提案・検証した論文。
原題: Real Time Motion Planning Using Constrained Iterative Linear Quadratic Regulator for On-Road Self-Driving ／ Changxi You
日本語で読む → - 論文自動運転/強化学習ロボティクス
密集交通の交差点ナビゲーションのためのマルチタスク安全強化学習
社会注意機構と安全層を組み合わせたマルチタスク安全強化学習により、密集交通の交差点での左折・右折・直進を安全かつ効率的に行う手法を提案し、SUMOとCARLAで有効性を示した。
原題: Multi-task Safe Reinforcement Learning for Navigating Intersections in Dense Traffic ／ Yuqi Liu, Qichao Zhang, Dongbin Zhao
日本語で読む → - 論文動作計画ロボティクス
都市運河における自律航行船の法規を考慮した動作計画
都市運河で他の船舶との衝突回避と社会的規範を守るため、COLREGsに似た規則遵守を促すコスト関数を組み込んだモデル予測型動作計画手法を提案し、屋外実験で有効性を示した。
原題: Regulations Aware Motion Planning for Autonomous Surface Vessels in Urban Canals ／ Jitske de Vries, Elia Trevisan, Jules van der Toorn 他
日本語で読む → - 論文軌道予測ロボティクス
インタラクティブな交通場面における車両軌道予測のためのアンサンブル学習フレームワーク
複数のインタラクション考慮型軌道予測器をアンサンブル学習で統合し、周辺車両の軌道予測精度を向上させるIETPを提案した論文。
原題: An Ensemble Learning Framework for Vehicle Trajectory Prediction in Interactive Scenarios ／ Zirui Li, Yunlong Lin, Cheng Gong 他
日本語で読む → - 論文把持制御ロボティクス
PVDFすべり検出センサを用いたケーブル駆動ロボットハンドの把持制御
柔軟な圧電フィルムPVDFで物体のすべりを検出し、積分制御で把持力を調整して物体の落下を防ぐケーブル駆動5指ロボットハンドの制御手法を提案・実験評価した。
原題: Grasp Control of a Cable-Driven Robotic Hand Using a PVDF Slip Detection Sensor ／ Negin Nikafrooz, Zachary Fuge, Alexander Leonessa
日本語で読む → - 論文車輪移動ロボット/支援制御ロボティクス
差動駆動車輪移動ロボット利用者のための微分幾何に基づく新しい支援コントローラ
ジョイスティック入力と車両状態のみから目標状態を必要とせず滑らかな軌道を生成する、微分幾何（ダルブー枠）に基づく安全制約付き支援制御手法を提案し、被験者実験で評価した。
原題: A Novel Assistive Controller Based on Differential Geometry for Users of the Differential-Drive Wheeled Mobile Robots ／ Seyed Amir Tafrishi, Ankit A. Ravankar, Jose Salazar 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
深層Q学習による倉庫ロボットの自律ナビゲーション
深層強化学習とQ学習の変種を用いて、倉庫内でのロボットの障害物回避・ナビゲーションと、製品配置の空間利用最大化を単機・複数機の両ケースで2Dシミュレーション上で実現した論文。
原題: Autonomous Warehouse Robot using Deep Q-Learning ／ Ismot Sadik Peyas, Zahid Hasan, Md. Rafat Rahman Tushar 他
日本語で読む → - 論文VPR画像認識
低解像度画像ピラミッドで場所認識を強化するMultiRes-NetVLAD
NetVLADの学習に低解像度画像ピラミッドの符号化を組み込み、VLADで集約して単一のコンパクトな場所表現を生成する手法を提案し、15データセットで最先端の検索性能を示した。
原題: MultiRes-NetVLAD: Augmenting Place Recognition Training with Low-Resolution Imagery ／ Ahmad Khaliq, Michael Milford, Sourav Garg
日本語で読む → - 論文HRIロボティクス
人間-ロボット相互作用のためのVR・AR・MR：サーベイと仮想デザイン要素の分類体系
VAM-HRI分野の研究を整理するため、仮想デザイン要素を4カテゴリに分類する新たな分類フレームワークを提案し、30年の発展と今後の方向性を論じたサーベイ論文。
原題: Virtual, Augmented, and Mixed Reality for Human-Robot Interaction: A Survey and Virtual Design Element Taxonomy ／ Michael Walker, Thao Phung, Tathagata Chakraborti 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
オフロード細粒度セマンティックセグメンテーションのための能動的・対照学習フレームワーク
ピクセル単位のラベルなしでパッチ単位の弱教師あり学習と対照学習・適応クラスタリングにより、オフロードシーンの細粒度セマンティックセグメンテーションを実現し、リスク評価で難フレームを能動的に選択して新シーンへ効率的に適応する手法を提案。
原題: An Active and Contrastive Learning Framework for Fine-Grained Off-Road Semantic Segmentation ／ Biao Gao, Xijun Zhao, Huijing Zhao
日本語で読む → - 論文群制御math.OC
有限時間で複数の移動目標を包囲する連続推定器アプローチ
各フォロワーが局所情報のみで目標群の幾何中心を有限時間で推定し、その推定値を用いて所定の間隔パターンで複数移動目標を包囲・回転する分散制御則を設計した研究。
原題: Finite-time enclosing control for multiple moving targets: a continuous estimator approach ／ Liang Zhang
日本語で読む → - 論文LiDARオドメトリ画像認識
代表構造発見と3D固有誤差モデリングによる堅牢な自己教師ありLiDARオドメトリ
信頼できる構造に着目した2段階ネットワークと3D点共分散に基づく誤差の重み付け、マッピングへの統合により、自己教師ありLiDARオドメトリの精度とロバスト性を向上させた研究。
原題: Robust Self-Supervised LiDAR Odometry via Representative Structure Discovery and 3D Inherent Error Modeling ／ Yan Xu, Junyi Lin, Jianping Shi 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
運動予測と参照ガバナによる低次から高次への動作計画：安全なロボットナビゲーション
低次（位置・速度制御）の参照動作計画を、運動予測と参照ガバナを用いて高次（加速度・ジャーク制御）ロボットモデルへ拡張するフィードバック動作計画フレームワークを提案し、安全性を予測運動範囲で評価して検証した。
原題: From Low to High Order Motion Planners: Safe Robot Navigation using Motion Prediction and Reference Governor ／ Aykut İşleyen, Nathan van de Wouw, Ömür Arslan
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
高出力運搬能力を備えた四足歩行ロボットKirin
直動式準ダイレクトドライブ脚を採用した50kg級四足ロボットKirinを開発し、静止時125kgの持ち上げと動的トロット時50kgの運搬を実証した。
原題: Kirin: A Quadruped Robot with High Payload Carrying Capability ／ Yueheng Zhou, Ming Liu, Chaoyang Song 他
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