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UAV/安全モニタリングロボティクス
UAV緊急着陸における実行時モニタリングの評価
学習ベースの緊急着陸パイプラインに実行時モニタリングを組み込み、3つのML実行時監視手法の実用的な安全効果を新評価手法で比較した。
原題: Evaluation of Runtime Monitoring for UAV Emergency Landing ／ Joris Guerin, Kevin Delmas, Jérémie Guiochet
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
仮想フェロモンと振動音響通信による分散・非同期群ロボット制御
各ロボットが独立した仮想フェロモンマップを保持し、近傍ロボットとの情報交換をアリの振動音響通信に倣ったゴシップ型で行うことで、中央管理なしに群れのナビゲーションを分散・非同期に調整するモデルを提案し、シミュレーションで有効性を示した。
原題: PheroCom: Decentralised and asynchronous swarm robotics coordination based on virtual pheromone and vibroacoustic communication ／ Claudiney R. Tinoco, Gina M. B. Oliveira
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
動的剛体面上の脚式移動のための線形倒立振子モデル
動く剛体面（DRS）上での脚式ロボット移動を扱うため、線形倒立振子モデルを拡張したDRS-LIPとその効率的な近似解析解を提案し、軌道計画フレームワークを構築して四足ロボットで実証した。
原題: DRS-LIP: Linear Inverted Pendulum Model for Legged Locomotion on Dynamic Rigid Surfaces ／ Amir Iqbal, Sushant Veer, Yan Gu
日本語で読む → - 論文非把持マニピュレーション制御
インパルス力を用いたスティックの非把持マニピュレーション
断続的なインパルス力でスティックを3次元空間でジャグリングする手法を提案し、ポアンカレ写像の固定点安定化により目標運動への収束を数値シミュレーションで示した。
原題: Nonprehensile Manipulation of a Stick Using Impulsive Forces ／ Aakash Khandelwal, Nilay Kant, Ranjan Mukherjee
日本語で読む → - 論文剛性解析ロボティクス
柔軟ネットワークのモジュール表現と制御
幾何剛性と代数的スパース性を組み合わせ、柔軟で過少拘束なネットワークのゼロエネルギー変形モードを階層的・モジュール的に同定し、ロボットの到達動作や弾性ネットワークの応答予測に応用した研究。
原題: Modular representation and control of floppy networks ／ Siheng Chen, Fabio Giardina, Gary P. T. Choi 他
日本語で読む → - 論文動作計画ロボティクス
PiP-X: 不変ファネルを用いた動的環境におけるオンライン帰還動作計画・再計画
サンプリングベース手法とリアプノフ理論を組み合わせ、不変ファネルで動的環境における非線形システムの帰還動作計画・再計画をオンラインで行う手法を提案し、6自由度クアッドロータで検証した。
原題: PiP-X: Online feedback motion planning/replanning in dynamic environments using invariant funnels ／ Mohamed Khalid M Jaffar, Michael Otte
日本語で読む → - 論文流体制御ロボティクス
ストローと風船で作る流体論理回路
ストローと風船だけで作れる安価な流体論理ゲートを開発し、振動ふるいを実現した論文。
原題: Tube-Balloon Logic for the Exploration of Fluidic Control Elements ／ Jovanna A. Tracz, Lukas Wille, Dylan Pathiraja 他
日本語で読む → - 論文飛行ロボティクスロボティクス
電力線への知覚考慮型マルチロータ着陸
マルチロータが電力線に衝突せず動的に着陸し、その後の離脱まで含めた軌道を非線形計画法で生成するフレームワークを提案し、機上実装で検証した。
原題: Perception-Aware Perching on Powerlines with Multirotors ／ Julio L. Paneque, Jose Ramiro Martínez de Dios, Aníbal Ollero. Drew Hanover 他
日本語で読む → - 論文模倣学習/sim2realロボティクス
複数センサ入力のベイズ模倣学習による移動マニピュレータのエンドツーエンド制御
Variational Information BottleneckでCNNを正則化し、RGBと深度の不確実性に応じた融合でsim2realギャップを縮め、実オフィスでのドア開けタスク成功率96%を達成した。
原題: Bayesian Imitation Learning for End-to-End Mobile Manipulation ／ Yuqing Du, Daniel Ho, Alexander A. Alemi 他
日本語で読む → - 論文マルチエージェント計画ロボティクス
速度障害物に基づく確率的多エージェント系のリスク有界運動計画
速度空間で衝突回避制約を定式化し、確率的チャンス制約付き分散最適化を混合整数計画に変換することで、リスク上限を保証しつつ滑らかで高効率な多エージェント軌道生成を実現した。
原題: Velocity Obstacle Based Risk-Bounded Motion Planning for Stochastic Multi-Agent Systems ／ Xiaoxue Zhang, Jun Ma, Zilong Cheng 他
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスロボティクス
ソフトコンパイラ：ソフトロボット向けモジュール式空気圧回路設計のWebツール
ユーザーが定義したロボットの動作を真理値表として入力すると、数学的に最適化された空気圧ソフト回路図を自動生成するWebベースのGUIツールを開発し、3つの回路で実験的に検証した。
原題: The Soft Compiler: A Web-Based Tool for the Design of Modular Pneumatic Circuits for Soft Robots ／ Lauryn Whiteside, Savita V. Kendre, Tian Y. Fan 他
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
状態オブザーバを用いた動画からの敵対的模倣学習
高次元動画から自己教師あり状態オブザーバで低次元の固有感覚状態を推定し、動画のみのデモからサンプル効率よく模倣学習するVGAIfO-SOを提案。
原題: Adversarial Imitation Learning from Video using a State Observer ／ Haresh Karnan, Garrett Warnell, Faraz Torabi 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
自在に扱う：関節物体の汎化可能なマニピュレーション
生の点群とセグメンテーションマスクから関節速度を出力する汎化可能なマニピュレーション制御ポリシーの枠組みを構築し、SAPIEN ManiSkillの家庭用品4タスクで実証した。
原題: Let's Handle It: Generalizable Manipulation of Articulated Objects ／ Zhutian Yang, Aidan Curtis
日本語で読む → - 論文自動運転レースロボティクス
インディ・オートノマス・チャレンジ：限界域で走る自動運転レースカー
自動運転レースカーでインディ・オートノマス・チャレンジに参戦するTUMチームのソフトウェア開発ワークフローとハードウェア・イン・ザ・ループシミュレーション環境を紹介し、高性能自動運転レースソフトウェアの設計方針を概説した論文。
原題: Indy Autonomous Challenge -- Autonomous Race Cars at the Handling Limits ／ Alexander Wischnewski, Maximilian Geisslinger, Johannes Betz 他
日本語で読む → - 論文カプセルロボットロボティクス
姿勢制御可能な振動衝撃式自走カプセルロボットの設計と実験的検討
電磁アクチュエータで進行方向を傾けられる振動衝撃式カプセルロボットを設計し、2つの制御戦略をシミュレーションと実験で比較して大腸内視鏡への有効性を示した。
原題: Design and experimental investigation of a vibro-impact self-propelled capsule robot with orientation control ／ Jiajia Zhang, Jiyuan Tian, Dibin Zhu 他
日本語で読む → - 論文軌道計画ロボティクス
障害物環境におけるクアッドロータの最短時間ウェイポイント飛行
障害物がある環境で指定ウェイポイントを巡る最短時間軌道を、階層的なサンプリングベース手法と完全なクアッドロータ力学モデルで計画し、実機で60km/h超の飛行を実証した論文。
原題: Minimum-Time Quadrotor Waypoint Flight in Cluttered Environments ／ Robert Penicka, Davide Scaramuzza
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
優先度付き通信学習によるマルチエージェント経路計画
分散型強化学習による経路計画に暗黙的な優先度を通信トポロジーへ組み込み、衝突を抑えて成功率を高める手法PICOを提案した論文。
原題: Multi-Agent Path Finding with Prioritized Communication Learning ／ Wenhao Li, Hongjun Chen, Bo Jin 他
日本語で読む → - 論文占有マッピングロボティクス
粒子による動的環境の連続占有マッピング
粒子ベースの占有マップを連続空間に拡張し、ボクセルとピラミッド型の二重構造で効率的に更新する3D自己中心ローカルマップを構築した研究。
原題: Continuous Occupancy Mapping in Dynamic Environments Using Particles ／ Gang Chen, Wei Dong, Peng Peng 他
日本語で読む → - 論文状態推定ロボティクス
非線形・非ガウス状態推定のためのStein粒子フィルタ
更新・予測モデルの微分可能性を活かし、粒子を再生核ヒルベルト空間内で決定的に流して事後分布へ近づける粒子フィルタを提案し、高次元の非線形・非ガウス系の状態推定を可能にした。
原題: Stein Particle Filter for Nonlinear, Non-Gaussian State Estimation ／ Fahira Afzal Maken, Fabio Ramos, Lionel Ott
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
俊敏なクアッドロータ飛行のための学習制御ポリシーのベンチマーク比較
俊敏なクアッドロータ飛行向けの学習制御ポリシーを比較し、機体レートと推力指令型がロータ推力直接指定型よりsim2real転移に頑健であることを示し、実機で45km/h超の飛行制御を初めて実現した。
原題: A Benchmark Comparison of Learned Control Policies for Agile Quadrotor Flight ／ Elia Kaufmann, Leonard Bauersfeld, Davide Scaramuzza
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
連続時間と離散時間の視覚SLAMの比較研究
視覚SLAMにおける連続時間定式化と離散時間定式化の長所と限界を、ロボット種類・速度・センサ構成を変えた実験で体系的に比較した論文。
原題: Continuous-Time vs. Discrete-Time Vision-based SLAM: A Comparative Study ／ Giovanni Cioffi, Titus Cieslewski, Davide Scaramuzza
日本語で読む → - 論文視覚ベース制御ロボティクス
視覚ベースロボット制御のための統計的保証付き失敗予測
PAC-Bayes理論を用いて、視覚入力に基づくロボット制御の失敗を偽陽性・偽陰性の保証付きで予測する手法を提案し、ドローンのナビゲーションとロボットアームの把持で有効性を示した。
原題: Failure Prediction with Statistical Guarantees for Vision-Based Robot Control ／ Alec Farid, David Snyder, Allen Z. Ren 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 → - 論文ソフトロボティクスロボティクス
軟質要素と剛性要素を組み合わせたハイブリッドソフトロボット
クモザルの尾に着想を得て、柔らかい要素と硬い要素を組み合わせることで剛性の可変範囲を約2倍に広げ、剛性と形状を独立に制御できるハイブリッドソフトロボットを設計・実証した論文。
原題: Hybrid Soft Robots Incorporating Soft and Stiff Elements ／ Dimuthu D. K. Arachchige, Isuru S. Godage
日本語で読む → - 論文軌道予測ロボティクス
SFMGNet：歩行者軌道予測のための物理ベースニューラルネットワーク
社会力モデルに群集力を拡張したSFMGとMLPを組み合わせ、静的障害物・他の歩行者・歩行者群との相互作用を考慮して歩行者軌道を予測する物理ベースのニューラルネットワークを提案した。合成データのみで学習しても現実的で解釈可能な軌道を高精度に予測できることを示した。
原題: SFMGNet: A Physics-based Neural Network To Predict Pedestrian Trajectories ／ Sakif Hossain, Fatema T. Johora, Jörg P. Müller 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 → - 論文外骨格リハビリロボティクス
Twisted Stringsアクチュエータを用いた携帯型肘外骨格の開発
上肢リハビリ向けに、Twisted Stringsアクチュエータを組み込んだ携帯型肘外骨格をSolidWorksで設計し、応力・トルク解析から最適なストリング長とトルク範囲を明らかにした。
原題: The development of a portable elbow exoskeleton with a Twisted Strings Actuator to assist patients with upper limb inhabitation ／ Rupal Roy, MM Rashid, Md Manjurul Ahsan 他
日本語で読む → - 論文動作予測ロボティクス
テンソル回帰による人間の動作予測
動的タイムワーピングで類似動作を選び、テンソル間線形回帰で過去数秒の動作から将来の動作を予測する手法を提案し、組立作業のモーションキャプチャデータで検証した。
原題: A Tensor Based Regression Approach for Human Motion Prediction ／ Lorena Gril, Philipp Wedenig, Chris Torkar 他
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