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 → - 論文水中SLAMロボティクス
ソナーSLAMのための上空画像ファクタ
ソナー画像からCNNで上空画像を合成し、事前の上空画像と位置合わせしてSLAMのファクタとして統合することで、低コストセンサでも水中ロボットの自己位置推定精度を向上させる手法を提案した論文。
原題: Overhead Image Factors for Underwater Sonar-based SLAM ／ John McConnell, Fanfei Chen, Brendan Englot
日本語で読む → - 論文自律探索ロボティクス
Explore-Bench：自律探索のためのデータセット・評価指標・ベンチマーク
未知環境の自律探索手法を統一的に評価するため、グリッドシミュレータ・Gazebo・実機テストベッドの3層構成を持つベンチマークを構築し、探索効率と協調性の指標を提案した。
原題: Explore-Bench: Data Sets, Metrics and Evaluations for Frontier-based and Deep-reinforcement-learning-based Autonomous Exploration ／ Yuanfan Xu, Jincheng Yu, Jiahao Tang 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
折り紙発振器で動く電子部品不要のクローリングロボット
折り紙機構に自己持続発振器を組み込み、電子部品や磁気部品なしで方向性摩擦により這い進む軽量・低コストなロボットを開発した。
原題: A crawling robot driven by a folded self-sustained oscillator ／ Wenzhong Yan, Ankur Mehta
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SLAMロボティクス
強化学習による2Dポーズグラフ最適化
ポーズグラフ最適化を部分観測マルコフ決定過程としてモデル化し、深層強化学習エージェントで解く初の試み。従来のg2oが失敗する難問でも優れた推定を実現。
原題: RL-PGO: Reinforcement Learning-based Planar Pose-Graph Optimization ／ Nikolaos Kourtzanidis, Sajad Saeedi
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 → - 論文車両制御ロボティクス
オンボードカメラとIMUを用いたアグレッシブなレースカードリフト制御
車載カメラとIMUのみでドリフト走行を安定化させる制御系を提案し、1/10スケールカーで円軌道ドリフトの有効性を実証した。
原題: Aggressive Racecar Drifting Control Using Onboard Cameras and Inertial Measurement Unit ／ Shuaibing Lin, JiaLiang Qu, Zishuo Li 他
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 → - 論文全身制御/MPCロボティクス
衝突回避を考慮した全身動的移動・操作のためのMPC
脚式移動マニピュレータの全身計画において、自己衝突と環境衝突をソフト制約としてMPCに組み込み、動的な移動・操作を衝突なく実現する手法を提案した。
原題: A Collision-Free MPC for Whole-Body Dynamic Locomotion and Manipulation ／ Jia-Ruei Chiu, Jean-Pierre Sleiman, Mayank Mittal 他
日本語で読む → - 論文アクチュエータ設計ロボティクス
脚式ロボット向け3Dプリント製オープンソースアクチュエータの設計と特性評価
8〜15kg級の脚式ロボット向けに、既製品と3Dプリント部品だけで1個200ドル未満で作れる準ダイレクトドライブアクチュエータを2種類設計し、機械・電気・熱特性を評価した論文。
原題: Design and Characterization of 3D Printed, Open-Source Actuators for Legged Locomotion ／ Karthik Urs, Challen Enninful Adu, Elliott J. Rouse 他
日本語で読む → - 論文ロバスト制御ロボティクス
直列弾性アクチュエータ駆動の柔軟ロボットのための統一ロバスト運動制御器の設計
直列弾性アクチュエータで駆動される柔軟ロボットの位置・力制御を統一的に扱うロバスト制御器を提案し、2次外乱オブザーバと状態空間設計で不整合外乱を整合外乱に変換して従来法で設計できることを示した。
原題: A Unified Robust Motion Controller Synthesis for Compliant Robots Driven by Series Elastic Actuators ／ Emre Sariyildiz
日本語で読む → - 論文ロボット3Dプリンティングロボティクス
バイオ燃料製造用実験装置部品を3Dプリントするロボットの技術選定と生産能力評価
バイオ燃料製造用実験装置の部品を柔軟かつ迅速に試作するため、ロボット化した3Dプリンティング複合システムを開発し、印刷技術の選定やロボットパラメータ・制御アルゴリズムの評価、造形部品の強度計算を行った論文。
原題: Choice of technology and evaluation of the production capabilities of a 3d printer robot for creating elements of experimental equipment for the production of biofuel components ／ K. A. Bashmur, V. S. Tynchenko, V. V. Bukhtoyarov 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
グローバルに整合した密結合3D LiDAR慣性マッピング
GPU加速ボクセル化GICPとIMU前積分を密結合し、オドメトリ推定・局所・大域マッピングを統合したリアルタイム3Dマッピング手法を提案。特徴の乏しい環境でも高精度な位置推定と地図生成を実現。
原題: Globally Consistent and Tightly Coupled 3D LiDAR Inertial Mapping ／ Kenji Koide, Masashi Yokozuka, Shuji Oishi 他
日本語で読む → - 論文HRIロボティクス
悪しき振る舞いを避けることで善き協働を実現する
人とロボットの協働において、危険や不公平を生む否定的行動を避けることを学習させる新手法を提案し、社会的マニピュレーションと公平な意思決定の重要性を示した。
原題: Doing Right by Not Doing Wrong in Human-Robot Collaboration ／ Laura Londoño, Adrian Röfer, Tim Welschehold 他
日本語で読む → - 論文HRI設計ロボティクス
ロボットインタフェース選定のための意思決定支援設計フレームワーク
認知障害を持つ従業員と協働するロボット設計の事例から、ユーザ・ロボット・タスク・環境の観点でインタフェース要件を整理し比較する事前選定フレームワークを提案し、HRI専門家への定性調査で有用性を評価した。
原題: A Decision Support Design Framework for Selecting a Robotic Interface ／ Shreepriya Gonzalez Jimenez, Danilo Gallo, Ricardo Sosa 他
日本語で読む → - 論文視覚SLAMロボティクス
CFP-SLAM: 粗密確率に基づく動的環境向けリアルタイム視覚SLAM
物体検出と粗密な静的確率を組み合わせ、動的環境でもカメラ位置推定精度とリアルタイム性を両立させた視覚SLAM手法を提案した論文。
原題: CFP-SLAM: A Real-time Visual SLAM Based on Coarse-to-Fine Probability in Dynamic Environments ／ Xinggang Hu, Yunzhou Zhang, Zhenzhong Cao 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
自動カリキュラム学習を用いた深層強化学習による倉庫内マップレスナビゲーション
LiDARとRGBセンサを搭載したAGVが、自動カリキュラム学習(NavACL-Q)と分散型Soft Actor-Criticで地図なしの目標到達ナビゲーションを学習し、NVIDIA Isaac Sim上で地図ベース手法を上回る性能を示した論文。
原題: Using Deep Reinforcement Learning with Automatic Curriculum Learning for Mapless Navigation in Intralogistics ／ Honghu Xue, Benedikt Hein, Mohamed Bakr 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
大規模環境における意味的SLAMのための確率的データ関連付け
意味情報を用いたSLAMで問題となる計測とランドマークの対応付けを、k-best割当列挙によりリアルタイムで周辺確率計算する手法を提案し、KITTIデータセットで有効性と速度を示した。
原題: Probabilistic Data Association for Semantic SLAM at Scale ／ Elad Michael, Tyler Summers, Tony A. Wood 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
YouTube動画から人間の手姿勢を事前知識として学ぶ器用把持
YouTubeの人間と物体のインタラクション動画から把持画像を収集し、深層強化学習に手姿勢の事前分布として組み込むことで、30自由度のシミュレーションロボットハンドによる多様な物体の器用な把持を効率的に学習する手法を提案した。
原題: DexVIP: Learning Dexterous Grasping with Human Hand Pose Priors from Video ／ Priyanka Mandikal, Kristen Grauman
日本語で読む → - 論文データセットロボティクス
NTU VIRAL：空中ビークル視点の視覚・慣性・測距・LiDARデータセット
ドローンに2基の3D LiDAR、同期カメラ、複数IMU、UWB測距を搭載し、屋内屋外の難条件下で収録したマルチセンサデータセットを公開した。
原題: NTU VIRAL: A Visual-Inertial-Ranging-Lidar Dataset, From an Aerial Vehicle Viewpoint ／ Thien-Minh Nguyen, Shenghai Yuan, Muqing Cao 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
異種ロボット協調のためのスタッケルベルグ戦略的誘導
一方向通信のみ可能な異種ロボットアームの協調のため、リーダーがフォロワーの意思決定モデルを持つスタッケルベルグゲームとして定式化し、フィードバック均衡を計算する計画アルゴリズムを提案した。モデル不確実性に頑健で、物体再配置タスクの効率を向上させる。
原題: Stackelberg Strategic Guidance for Heterogeneous Robots Collaboration ／ Yuhan Zhao, Baichuan Huang, Jingjin Yu 他
日本語で読む → - 論文自動運転知覚画像認識
生成モデルによる自動運転向け車線・道路記号の文脈的生成
敵対的生成ネットワークで車線や道路記号の確率分布を学習し、画像に応じた車線・標識を生成してセグメンテーションする手法を提案した論文。
原題: Contextual road lane and symbol generation for autonomous driving ／ Ajay Soni, Pratik Padamwar, Krishna Reddy Konda
日本語で読む → - 論文UAV通信cs.NI
UAV通信アプリケーションにおけるエネルギー効率化技術
UAVとコグニティブ無線を組み合わせた通信応用におけるバッテリー制約とエネルギー効率の課題を分析し、既存の解決策を比較・概観したサーベイ論文。
原題: Energy-Efficient Techniques for UAVs in Communication-based Applications ／ Anas Osman, Morteza Alijani
日本語で読む → - 論文医療ロボティクスロボティクス
心腔内エコーカテーテルの自動先端位置再調整システム
心腔内エコーカテーテルをロボット制御し、過去に保存した重要ビューへ自動で先端位置を復元する手法を開発し、ファントムと動物実験で精度を検証した。
原題: Automated Catheter Tip Repositioning for Intra-cardiac Echocardiography ／ Young-Ho Kim, Jarrod Collins, Zhongyu Li 他
日本語で読む → - 論文自動運転/計画ロボティクス
協調を考慮した自動運転車の車線変更手法
車両間の相互作用を活用した軌道予測とMPCによる車線変更計画を提案し、安全性を保ちつつ効率を向上させた。
原題: A Cooperation-Aware Lane Change Method for Autonomous Vehicles ／ Zihao Sheng, Lin Liu, Shibei Xue 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
機械学習による宇宙機群の相対軌道遷移計画
集中型凸最適化の解をニューラルネットで近似し、衝突回避と低燃料を満たす宇宙機群の軌道計画をリアルタイムに生成できるか検証した論文。
原題: Machine Learning Based Relative Orbit Transfer for Swarm Spacecraft Motion Planning ／ Alex Sabol, Kyongsik Yun, Muhammad Adil 他
日本語で読む → - 論文移動マニピュレーションロボティクス
壁構築シナリオにおける自律移動マニピュレーション：MBZIRC 2020でのLARICSチームの取り組み
MBZIRC 2020の壁構築チャレンジ向けに、移動マニピュレーションロボットのハードウェアと制御手法を開発し、自律的なレンガの検出・把持・運搬を実現した。
原題: Autonomous, Mobile Manipulation in a Wall-building Scenario: Team LARICS at MBZIRC 2020 ／ Ivo Vatavuk, Marsela Polić, Ivan Hrabar 他
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