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: 2022/1/1 ／ arXivを3時間ごとに自動収集

• 論文SLAM/位置合わせロボティクス2022/1/1

  動的ネットワークにおけるキネマティックスキャンの厳密な位置合わせのためのLiDAR点間対応

  LiDAR点群の位置合わせ精度向上のため、重複点群間の信頼できる3D点対応を自動抽出し、慣性・GNSS観測と密結合した動的ネットワークで軌道調整する手法を提案した。

  原題: LiDAR Point--to--point Correspondences for Rigorous Registration of Kinematic Scanning in Dynamic Networks ／ Aurélien Brun, Davide Antonio Cucci, Jan Skaloud

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• 論文sim2realロボティクス2022/1/1

  微分可能FEMによるソフトロボットのsim-to-real：メッシュ・減衰・駆動のレシピ

  微分可能FEMシミュレータでソフトロボットの実機挙動を再現するため、メッシュ解像度・要素タイプ・減衰・空気圧駆動モデルを比較検証し、パラメータ校正の指針を示した。

  原題: Sim-to-Real for Soft Robots using Differentiable FEM: Recipes for Meshing, Damping, and Actuation ／ Mathieu Dubied, Mike Michelis, Andrew Spielberg 他

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• 論文衝突判定ロボティクス2022/1/1

  ロボット計画のための構成空間分解によるスケーラブルな代理衝突判定

  順運動学空間でK-Meansクラスタリングにより構成空間を分割し、各サブ空間にFastronを学習させることで、高速かつ高精度な代理衝突判定を実現した論文。7自由度Baxterで平均29倍高速な衝突判定と最大9.8倍高速な動作計画を達成。

  原題: Configuration Space Decomposition for Scalable Proxy Collision Checking in Robot Planning and Control ／ Mrinal Verghese, Nikhil Das, Yuheng Zhi 他

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• 論文飛行制御ロボティクス2022/1/1

  バイオミメティック可変翼機による多軸機首指向・射撃マヌーバ

  バイオミメティックな可変翼UAVが、低い形態変化の複雑さで多軸の機首指向・射撃（NPAS）スーパーマヌーバを実現できることを非線形飛行力学解析とシミュレーションで示した論文。

  原題: Multiaxis nose-pointing-and-shooting in a biomimetic morphing-wing aircraft ／ Arion Pons, Fehmi Cirak

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• 論文解釈性機械学習2022/1/1

  反事実的軌跡による強化学習ポリシーの説明

  強化学習エージェントの分布シフト下での振る舞いを、多様な未見状態へ誘導した軌跡で可視化し、人間が検証しやすくする手法を提案した。

  原題: Explaining Reinforcement Learning Policies through Counterfactual Trajectories ／ Julius Frost, Olivia Watkins, Eric Weiner 他

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• 論文点群位置合わせロボティクス2022/1/1

  ドップラーICP：速度情報を活用した点群位置合わせアルゴリズム

  各点のドップラー速度測定とセンサ運動推定の整合性を評価する新たな目的関数を幾何学的目的関数と統合し、特徴に乏しい環境でも高精度かつ高速に点群位置合わせを行う手法を提案した。

  原題: DICP: Doppler Iterative Closest Point Algorithm ／ Bruno Hexsel, Heethesh Vhavle, Yi Chen

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• 論文強化学習機械学習2022/1/1

  オペレータ深層Q学習：強化学習におけるゼロショット報酬転移

  報酬関数から価値関数への写像をオペレータとして直接近似する枠組みを提案し、任意の新規報酬に対してゼロショットで価値関数を得られるようにした研究。

  原題: Operator Deep Q-Learning: Zero-Shot Reward Transferring in Reinforcement Learning ／ Ziyang Tang, Yihao Feng, Qiang Liu

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• 論文マニピュレーションロボティクス2022/1/1

  驚くほど堅牢なハンド内操作：実証的研究

  柔軟な多指ハンドで単純に設計した操作スキルが、物体の形状・重さ・速度変化に非常に頑健であることを示し、その理由を3つの設計原則として分析した論文。

  原題: Surprisingly Robust In-Hand Manipulation: An Empirical Study ／ Aditya Bhatt, Adrian Sieler, Steffen Puhlmann 他

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• 論文歩行ロボティクス2022/1/1

  二足歩行ロボットの外乱抑制：ステップ間ダイナミクス近似とシステムレベル合成

  歩幅を制御入力とする線形ステップ間ダイナミクスを学習し、外乱を加えたモデルにシステムレベル合成を適用して、二足歩行ロボットの押し外乱に対するロバストな歩行安定化を実現した。

  原題: Robust Disturbance Rejection for Robotic Bipedal Walking: System-Level-Synthesis with Step-to-step Dynamics Approximation ／ Xiaobin Xiong, Yuxiao Chen, Aaron Ames

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• 論文UAVロボティクス2022/1/1

  MBZIRC 2020におけるNimbRoチームの自律UAV：追跡・壁構築・消火

  MBZIRC 2020の3つの課題（標的追跡・空中マニピュレーションによる壁構築・消火）に向けた4機の自律UAVと共通ソフトウェアスタックを開発し、その成果を報告した論文。

  原題: Target Chase, Wall Building, and Fire Fighting: Autonomous UAVs of Team NimbRo at MBZIRC 2020 ／ Marius Beul, Max Schwarz, Jan Quenzel 他

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• 論文画像生成画像認識2022/1/1

  文化間画像変換とユーザ評価

  GANを用いて物体画像を異なる文化圏の見た目に変換する手法を提案し、イタリア人被験者へのアンケートで文化的背景に合う画像への選好を検証した。

  原題: Culture-to-Culture Image Translation and User Evaluation ／ Giulia Zaino, Carmine Tommaso Recchiuto, Antonio Sgorbissa

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• 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2022/1/1

  GPGPU・IoT・モジュラーソフトウェアを備えたソーシャルヒューマノイドロボット向けウェアラブルセンサーベスト

  触覚・温度・距離・視覚などのセンサと無線通信を備えた安価なウェアラブルベストと、ROS上で動作するオープンソースのIoTソフトウェア構成を提案し、多様なソーシャルロボットに着脱可能な形で人とロボットの相互作用を拡張する。

  原題: A wearable sensor vest for social humanoid robots with GPGPU, IoT, and modular software architecture ／ Mohsen Jafarzadeh, Stephen Brooks, Shimeng Yu 他

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• 論文ソフトロボティクスロボティクス2022/1/1

  区分的一様ジョイントモデルを用いたソフトロボットアームの制御

  ソフトアームを一連の一様ジョイントと等価に見なすモデルに基づき、軌道追従のための配置空間制御器とエンドエフェクタ位置制御のためのタスク空間制御器を設計し、実験とシミュレーションで精度向上と整定時間・定常誤差の低減を示した。

  原題: Control of a Soft Robotic Arm Using a Piecewise Universal Joint Model ／ Zhanchi Wang, Gaotian Wang, Xiaoping Chen 他

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• 論文VR/自動運転インタラクションロボティクス2022/1/1

  nuReality：歩行者と自動運転車のインタラクション研究用VR環境

  自動運転車と歩行者の意思疎通を研究するため、都市交差点を再現した没入型VR環境nuRealityを構築し、10種類の車両挙動シナリオとソースファイルをオープンソースで公開した。

  原題: nuReality: A VR environment for research of pedestrian and autonomous vehicle interactions ／ Paul Schmitt, Nicholas Britten, JiHyun Jeong 他

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• 論文制御最適化機械学習2022/1/1

  連続時間方策勾配に基づく構造化ニューラル制御器の最適化

  制御器の構造をLyapunov安定性理論などに基づき固定し、内部の調整要素をニューラルネットでパラメータ化して、随伴感度解析に基づく連続時間方策勾配で最適化する枠組みを提案した論文。

  原題: Optimisation of Structured Neural Controller Based on Continuous-Time Policy Gradient ／ Namhoon Cho, Hyo-Sang Shin

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• 論文機構解析ロボティクス2022/1/1

  ゼブラ交差法による機構の自由度解析

  機構をゼブラ交差状の図で表し、黒パッチ間の区分数・固定リンク接続関節数・ループ数から自由度を求める簡便なアルゴリズムを提案し、従来のKutzbach-Grubler式が破綻する事例も検討した。

  原題: Degrees of Freedom Analysis of Mechanisms using the New Zebra Crossing Method ／ Rajashekhar V S, Debasish Ghose

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• 論文状態推定ロボティクス2022/1/1

  ChevOpt: チェビシェフ多項式最適化による連続時間状態推定

  連続時間の状態推定をチェビシェフ多項式の係数最適化問題に変換し、バッチ処理と再帰的スライディングウィンドウ版を提案して、カルマンフィルタ系より高精度に推定できることを示した論文。

  原題: ChevOpt: Continuous-time State Estimation by Chebyshev Polynomial Optimization ／ Maoran Zhu, Yuanxin Wu

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• 論文強化学習/スキル転移AI2022/1/1

  スキル転移のための情報非対称性を自動学習する階層型強化学習

  階層型とKL正則化強化学習を組み合わせ、情報非対称性をデータ駆動で自動選択することで、ロボットのブロック積みなどのタスク間でスキルを効率的に転移させる手法APESを提案した論文。

  原題: Priors, Hierarchy, and Information Asymmetry for Skill Transfer in Reinforcement Learning ／ Sasha Salter, Kristian Hartikainen, Walter Goodwin 他

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• 論文FPGAアクセラレーションロボティクス2022/1/1

  ReconROS実行器：FPGAアクセラレーションROS 2アプリのイベント駆動プログラミング

  ROS 2ノードをソフトウェアとFPGAハードウェアのどちらにも柔軟に配置できるReconROS上で、コールバックをイベント駆動でスケジュールし、部分再構成でハードウェアコールバックを必要時にロードする実行器を提案・評価した論文。

  原題: ReconROS Executor: Event-Driven Programming of FPGA-accelerated ROS 2 Applications ／ Christian Lienen, Marco Platzner

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• 論文群制御ロボティクス2022/1/1

  遠隔センシング向け協調マルチUAVカバレッジミッション計画プラットフォーム

  焼きなまし法によるグリッドベース最適化とDARPによるサブタスク割当を組み合わせ、複雑形状エリアを複数UAVで効率的にカバーするミッション計画プラットフォームを提案した。

  原題: Cooperative Multi-UAV Coverage Mission Planning Platform for Remote Sensing Applications ／ Savvas D. Apostolidis, Pavlos Ch. Kapoutsis, Athanasios Ch. Kapoutsis 他

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• 論文群制御ロボティクス2022/1/1

  DDSを用いたビヘイビアツリーによる複数移動ロボットのタスク計画

  ビヘイビアツリーとデータ配信サービス(DDS)を組み合わせ、単一のタスク計画ユニットから複数の移動ロボットへ非同期にタスクを割り当て・障害時には回復動作を行う枠組みを提案し、3台のロボットで実証した。

  原題: Behavior Tree-Based Task Planning for Multiple Mobile Robots using a Data Distribution Service ／ Seungwoo Jeong, Taekwon Ga, Inhwan Jeong 他

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• 論文VLAcs.NE2022/1/1

  言語モデルを用いたペア変分オートエンコーダによるロボットの言語学習

  ロボットの動作と言語記述を双方向に結びつけるPVAEモデルを改良し、事前学習済みBERTを組み込むことで、未学習の自然言語指示も理解できるようにした研究。

  原題: Language Model-Based Paired Variational Autoencoders for Robotic Language Learning ／ Ozan Özdemir, Matthias Kerzel, Cornelius Weber 他

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• 論文情報経路計画ロボティクス2022/1/1

  環境分析のための分位点推定を目指す情報経路計画

  ロボットによる情報経路計画で、対象現象の分位点に対応する地点を効率的に推定・特定する手法を提案し、水生データと実地試験で有効性を検証した。

  原題: Informative Path Planning to Estimate Quantiles for Environmental Analysis ／ Isabel M. Rayas Fernández, Christopher E. Denniston, David A. Caron 他

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• 論文sim2real制御2022/1/1

  Sim2Realギャップ定量化による四脚歩行の試験と評価

  ベイズ最適化を用いた2段階の最適化問題でシステムの目標達成度を評価し、シミュレータと実機の間のSim2Realギャップを定量化する手法を提案し、その再現性と環境識別能力を示した。

  原題: Test and Evaluation of Quadrupedal Walking Gaits through Sim2Real Gap Quantification ／ Prithvi Akella, Wyatt Ubellacker, Aaron D. Ames

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• 論文管内移動ロボットロボティクス2022/1/1

  配管内を滑らず走行する3出力差動式クローラロボット

  3出力オープン差動機構(3-OOD)を搭載し、配管の曲がり部でも滑りや引きずりを生じずに走行できる管内クローラロボットを提案した論文。

  原題: Pipe Climbing Robot ／ Abdul Jalal, Ravi Kant, Arjun Kumar 他

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• 論文状態推定制御2022/1/1

  ナビゲーション問題の幾何学

  移動体のナビゲーション問題を包含する大規模なシステムクラスに対し、状態空間に群構造を系統的に与える新手法を提案し、線形観測器に近い性質を持つ観測器を導出した。

  原題: The Geometry of Navigation Problems ／ Axel Barrau, Silvere Bonnabel

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• 論文水上ロボットロボティクス2022/1/1

  Nukhada USV：自律測量と水中作業支援のためのロボット

  アブダビのTIIが、自律測量・検査・水中作業支援向けに設計した新型無人水上艇Nukhadaの開発と試験について報告した論文。

  原題: Nukhada USV: a Robot for Autonomous Surveying and Support to Underwater Operations ／ Èric Pairet, Simone Spanò, Nikita Mankovskii 他

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• 論文LiDARセグメンテーションロボティクス2022/1/1

  LiDAR動物体セグメンテーション用の学習データを自動生成するラベリング手法

  3D LiDARデータに対し、占有情報による動物体除去とカルマンフィルタ追跡を組み合わせて動的/静的物体を自動ラベリングするパイプラインを提案し、手動ラベルと同等の性能で動物体セグメンテーションの学習が可能なことを示した。

  原題: Automatic Labeling to Generate Training Data for Online LiDAR-based Moving Object Segmentation ／ Xieyuanli Chen, Benedikt Mersch, Lucas Nunes 他

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• 論文sim2realロボティクス2022/1/1

  物理ベースのアクティブステレオセンサシミュレーションで光学センシングのドメインギャップを埋める

  アクティブステレオ深度センサを物理法則に基づきシミュレーションし、実機に近い材質依存の誤差パターンを持つ深度画像をリアルタイム生成するパイプラインを構築した。シミュレーションで学習した認識アルゴリズムや強化学習方針が実世界へファインチューニングなしで転移することを示した。

  原題: Close the Optical Sensing Domain Gap by Physics-Grounded Active Stereo Sensor Simulation ／ Xiaoshuai Zhang, Rui Chen, Ang Li 他

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• 論文ソフトロボティクスロボティクス2022/1/1

  モジュール式ソフトロボット魚の試験プラットフォームの構築

  小型モジュール式シリコーン製ロボット魚の迅速な設計・製作パイプラインと、推力や尾びれ変形を計測できる水中評価装置を提案し、剛性や空気室構成を変えた試作機で実験評価した。

  原題: Creation of a Modular Soft Robotic Fish Testing Platform ／ Yu Zhang, Robert K. Katzschmann

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