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

• 論文マニピュレーション画像認識2022/1/1

  物体検出のみによる移動ロボットマニピュレーション

  物体検出と制御を実世界の相互作用から学習させ、検出ベースのエンドツーエンド操作と少数ショット物体検出(TFOD)を提案。4クリック程度の注釈で新しい物体の操作を学習できる。

  原題: Mobile Robot Manipulation using Pure Object Detection ／ Brent Griffin

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• 論文協調制御ロボティクス2022/1/1

  テザーロボットペアによる物体収集

  柔軟なネットを運ぶテザーロボットペアが広範囲に散らばった物体を効率的に収集するための協調軌道計画フレームワークを提案し、シミュレーションと実機で検証した。

  原題: Object Gathering with a Tethered Robot Duo ／ Yao Su, Yuhong Jiang, Yixin Zhu 他

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• 論文ソフトロボティクス/制御ロボティクス2022/1/1

  動的タスク空間制御でソフトマニピュレータに実世界タスクを実現

  3D連続体アームの動的パラメータを考慮した操作空間制御を導入し、ピック&プレースや障害物回避、投擲、チョークでの描画などを可能にした。従来比で追従精度59%向上・速度19.3倍を達成。

  原題: Dynamic Task Space Control Enables Soft Manipulators to Perform Real-World Tasks ／ Oliver Fischer, Yasunori Toshimitsu, Amirhossein Kazemipour 他

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• 論文歩行ロボティクス2022/1/1

  ハイブリッドリミットサイクルの吸引領域を到達可能性で計算する：歩行ロボットへの応用

  接触時の状態リセットを伴うハイブリッド系に対し、ハミルトン・ヤコビ到達可能性を拡張して吸引領域を計算する手法を提案し、劣駆動歩行ロボットで有効性を示した。

  原題: Computation of Regions of Attraction for Hybrid Limit Cycles Using Reachability: An Application to Walking Robots ／ Jason J. Choi, Ayush Agrawal, Koushil Sreenath 他

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• 論文経路計画ロボティクス2022/1/1

  G²VDプランナ：グリッド一般化ボロノイ図を用いた効率的な移動ロボット経路計画

  グリッド上の一般化ボロノイ図で探索空間をボロノイ回廊に絞る状態格子探索と、障害物との距離を考慮した二次計画法による経路平滑化を組み合わせ、移動ロボットの経路計画を高速化した研究。

  原題: G$ \mathbf{^2} $VD Planner: Efficient Motion Planning With Grid-based Generalized Voronoi Diagrams ／ Jian Wen, Xuebo Zhang, Qingchen Bi 他

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• 論文固定翼UAVナビゲーションロボティクス2022/1/1

  オンボード視覚による固定翼UAVの失速後機動ナビゲーション

  NanoMapの点群マッピングと直接NMPCを組み合わせ、オンボードステレオ視覚のみで固定翼UAVが建物周辺の狭所を衝突回避しながら飛行できることをシミュレーションと実機で示した。

  原題: Post-Stall Navigation with Fixed-Wing UAVs using Onboard Vision ／ Adam Polevoy, Max Basescu, Luca Scheuer 他

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• 論文群制御ロボティクス2022/1/1

  ベイズ最適化によるマルチロボット・バウンディングオーバーウォッチの信頼性モデル

  ベイズ最適化を用いた計算的信頼性モデルを構築し、各ロボットの状況認識情報からオーバーウォッチ地点の信頼性をリアルタイム評価して、動的コストマップと信頼性の高い経路計画を実現した。

  原題: Bayesian Optimization Based Trustworthiness Model for Multi-robot Bounding Overwatch ／ Huanfei Zheng, Jonathon M. Smereka, Dariusz Mikluski 他

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• 論文運動計画ロボティクス2022/1/1

  車両ナビゲーションの運動学的計画のための高品質制御をデータ効率的に学習する手法

  サンプリングベース運動学的プランナの拡張時に、状態差から高品質な制御を返す学習フレームワークを提案し、探索・活用型拡張関数と組み合わせて経路品質と計算効率を改善した。

  原題: Data-Efficient Learning of High-Quality Controls for Kinodynamic Planning used in Vehicular Navigation ／ Seth Karten, Aravind Sivaramakrishnan, Edgar Granados 他

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• 論文sim2real画像認識2022/1/1

  前景手がかり追従によるゼロショットSim2Real視覚ナビゲーション

  前景の視覚的手がかり（線・ゲート・コーンなど）を追従するカメラベースナビゲーションを、前景と背景のランダム拡張・深層監視とトリプレット損失による正則化・ウェイポイントによる動力学抽象化を組み合わせてシミュレーションで学習し、実世界へゼロショット転移させる手法を提案した。

  原題: RARA: Zero-shot Sim2Real Visual Navigation with Following Foreground Cues ／ Klaas Kelchtermans, Tinne Tuytelaars

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• 論文VLA機械学習2022/1/1

  言語モデルをゼロショットプランナーとして活用：身体性エージェントのための実行可能知識の抽出

  大規模言語モデルが追加学習なしに高レベルな自然言語タスクを中間計画に分解できることを示し、既存の実演に基づいて計画を実行可能な行動に変換する手法を提案した論文。

  原題: Language Models as Zero-Shot Planners: Extracting Actionable Knowledge for Embodied Agents ／ Wenlong Huang, Pieter Abbeel, Deepak Pathak 他

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• 論文自己教師あり学習ロボティクス2022/1/1

  熱画像からの自己教師あり深度・自己運動学習を最大化する熱画像マッピング

  熱画像の低コントラストやぼやけを解析し、時間的一貫性を保ちながら構造・コントラスト・細部を強調するマッピング手法を提案。RGB画像などの追加情報なしで深度と自己運動の推定精度を向上させた。

  原題: Maximizing Self-supervision from Thermal Image for Effective Self-supervised Learning of Depth and Ego-motion ／ Ukcheol Shin, Kyunghyun Lee, Byeong-Uk Lee 他

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• 論文強化学習ロボティクス2022/1/1

  物理的微分：物理的な順伝播による方策勾配の計算

  遷移モデルの代わりにパラメータ摂動に対する軌道の感度を学習し、実機ロボットで方策勾配を物理的に順伝播して推定する手法を提案・検証した。

  原題: Physical Derivatives: Computing policy gradients by physical forward-propagation ／ Arash Mehrjou, Ashkan Soleymani, Stefan Bauer 他

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• 論文sim2realロボティクス2022/1/1

  DROPO: オフライン領域ランダム化によるsim-to-real転送

  限られたオフライン軌道データから尤度ベースで動的パラメータの不確実性をモデル化し、領域ランダム化分布を推定する手法を提案。ゼロショットのsim-to-real転送で従来法を上回る性能を示した。

  原題: DROPO: Sim-to-Real Transfer with Offline Domain Randomization ／ Gabriele Tiboni, Karol Arndt, Ville Kyrki

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• 論文案内ロボット/行動計画ロボティクス2022/1/1

  ロボットガイドのためのマルチビヘイビア計画フレームワーク

  モンテカルロ木探索を用いて、案内ロボットが人間の動きを考慮しつつ、適切なタイミングで説明や経路選択を行うマルチビヘイビア計画手法を提案し、シミュレーションと実環境で有効性を示した。

  原題: A Multi-Behavior Planning Framework for Robot Guide ／ Muhan Hou, Zonghao Mu, Jing Li 他

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• 論文飛行制御ロボティクス2022/1/1

  速すぎず遅すぎず：狭いトンネルを滑らかに飛行する自律マルチロータシステム

  狭さ0.6mのトンネル内を安全に自律飛行するため、EDFに基づく中心線抽出とミニジャーク軌道計画、CFDと飛行データから適切な速度範囲を導出するシステムを構築し、実機実験で検証した。

  原題: Neither Fast Nor Slow: How to Fly Through Narrow Tunnels ／ Luqi Wang, Hao Xu, Yichen Zhang 他

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• 論文脚式移動マニピュレーションロボティクス2022/1/1

  脚式移動マニピュレータのための学習ベース歩行方策とモデルベース操作の統合

  モデル予測制御による外力予測を学習ベースの歩行方策に組み込み、脚式ロボットがマニピュレータ操作時の反動を補償しつつ安定歩行できるようにした研究。

  原題: Combining Learning-based Locomotion Policy with Model-based Manipulation for Legged Mobile Manipulators ／ Yuntao Ma, Farbod Farshidian, Takahiro Miki 他

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• 論文HRIロボティクス2022/1/1

  デザインメタファーで探る社会的対話ロボットの外観に対するユーザー期待

  ロボットの外観からユーザーが抱く機能期待をデザインメタファーを用いてクラウドソーシングで調査し、期待と実際の能力の整合を図る設計指針を示した。

  原題: Using Design Metaphors to Understand User Expectations of Socially Interactive Robot Embodiments ／ Nathaniel Dennler, Changxiao Ruan, Jessica Hadiwijoyo 他

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• 論文LiDAR知覚ロボティクス2022/1/1

  LiDARビーム配置のエンドツーエンド最適化：3D物体検出と自己位置推定に向けて

  強化学習ベースの学習最適化手法により、LiDARのビーム配置を対象タスクの性能に基づいてエンドツーエンドで自動最適化し、低解像度LiDARでも3D物体検出と自己位置推定の精度を大幅に向上させた。

  原題: End-To-End Optimization of LiDAR Beam Configuration for 3D Object Detection and Localization ／ Niclas Vödisch, Ozan Unal, Ke Li 他

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• 論文位置推定ロボティクス2022/1/1

  モジュラーロボット向け低コストで高カスタマイズ可能な位置推定ソリューション

  低コストでカスタマイズ性の高いPaintPot位置センサをモジュラーロボットSMORES-EPに適用し、製造・特性評価・推定を含むカルマンフィルタベースの完全な位置推定手法を提案した。

  原題: A Low-Cost, Highly Customizable Solution for Position Estimation in Modular Robots ／ Chao Liu, Tarik Tosun, Mark Yim

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• 論文模倣学習ロボティクス2022/1/1

  少数のデモンストレーションからタスクパラメータ化スキルを学習する手法

  合成データで訓練データを拡張し、少数のデモンストレーションから状況に適応するタスクパラメータ化スキルを学習可能にした研究。

  原題: Learning Task-Parameterized Skills from Few Demonstrations ／ Jihong Zhu, Michael Gienger, Jens Kober

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• 論文安全強化学習機械学習2022/1/1

  安全強化学習のための制約付き変分方策最適化

  安全制約付き強化学習を確率的推論の枠組みで捉え、EMアルゴリズムにより凸最適化と教師あり学習に分解して安定に方策を学習する手法を提案した。連続ロボットタスクで制約遵守とサンプル効率の向上を示す。

  原題: Constrained Variational Policy Optimization for Safe Reinforcement Learning ／ Zuxin Liu, Zhepeng Cen, Vladislav Isenbaev 他

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• 論文自動運転/逆強化学習ロボティクス2022/1/1

  深層逆強化学習によるMPC向け時空間コストマップ推論

  人間の運転デモから目標条件付き時空間報酬を逆強化学習で学習し、そのコストマップをMPCに用いて手設計なしで自然な自動運転行動を実現する手法を提案した。

  原題: Spatiotemporal Costmap Inference for MPC via Deep Inverse Reinforcement Learning ／ Keuntaek Lee, David Isele, Evangelos A. Theodorou 他

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• 論文群制御ロボティクス2022/1/1

  メッセージ有効期限に基づく分散マルチロボットタスク管理

  通信断が起きる分散マルチロボット系で、距離とタイムスタンプによるメッセージ検証でタスク割当の競合を解消する分散手法を提案し、Robotariumシミュレータで有効性を確認した。

  原題: Message Expiration-Based Distributed Multi-Robot Task Management ／ Yikang Gui, Ehsan Latif, Ramviyas Parasuraman

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• 論文歩行ロボティクス2022/1/1

  位相誘導コントローラによる四足ロボットの自由な歩容遷移学習

  4本の脚の位相をインターフェースとして強化学習で四足ロボットの制御方策を訓練し、歩行・トロット・ペーシング・バウンディングなどの歩容とその遷移を実現した研究。

  原題: Learning Free Gait Transition for Quadruped Robots via Phase-Guided Controller ／ Yecheng Shao, Yongbin Jin, Xianwei Liu 他

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• 論文UAVcs.MA2022/1/1

  象と人間の衝突を防ぐ自律型UAVシステム

  象にGPSタグを付け、農場付近での接近を検知すると自律UAVが象を追跡・追い払うシステムを提案し、実時間32FPSの追跡と人的運用比68%以上のコスト削減を実現した。

  原題: Elephant-Human Conflict Mitigation: An Autonomous UAV Approach ／ Weiyun Jiang, Yukai Yang, Yogananda Isukapalli

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• 論文マルチモーダル/ロボット制御ロボティクス2022/1/1

  音声とEMGのマルチモーダル融合によるロボットアーム制御

  マイクの音声とMYOバンドの筋電信号を融合し、ロボットアームを操作する手法を提案し、その精度を評価した。

  原題: Multi-modal data fusion of Voice and EMG data for Robotic Control ／ Tauheed Khan Mohd, Jackson Carvalho, Ahmad Y Javaid

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• 論文テレプレゼンスロボティクス2022/1/1

  回転の巻き戻しで遠隔操作ロボットのVR酔いを軽減

  没入型テレプレゼンスロボットのカメラ回転をユーザー視点に反映させない「巻き戻し」手法を提案し、被験者34人の実験で快適性向上とVR酔い低減を確認した。

  原題: Unwinding Rotations Improves User Comfort with Immersive Telepresence Robots ／ Markku Suomalainen, Basak Sakcak, Adhi Widagdo 他

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• 論文水中ロボティクスロボティクス2022/1/1

  磁気カップリング式水中光学センサー防汚機構の設計

  水中光学センサーへの生物付着を防ぐため、磁気カップリングで駆動する小型・低複雑度のワイパー機構を設計した論文。画像処理による自律起動も狙う。

  原題: Design of magnetic coupling-based anti-biofouling mechanism for underwater optical sensors ／ Jane Pauline Ramirez, Cesare Stefanini, Giulia De Masi 他

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• 論文VRシミュレーションHCI2022/1/1

  DReyeVR：行動・インタラクション研究のためのVR運転シミュレータを民主化

  CARLAとUnreal Engineをベースに、アイトラッキングやHUD、実験ログ機能を備えた低コストなオープンソースVR運転シミュレータを開発した。

  原題: DReyeVR: Democratizing Virtual Reality Driving Simulation for Behavioural & Interaction Research ／ Gustavo Silvera, Abhijat Biswas, Henny Admoni

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• 論文VIO/GNSS融合ロボティクス2022/1/1

  多層VI-GNSS融合による数値解法とMAP初期化を援用したグローバル測位フレームワーク

  視覚・慣性・GNSSを多層的に融合し、GNSS劣化時でもドリフトの少ないカメラ位置推定を実現する測位フレームワークを提案。専用の初期化手法で高速かつ高精度な状態推定を可能にした。

  原題: Multi-layer VI-GNSS Global Positioning Framework with Numerical Solution aided MAP Initialization ／ Bing Han, Zhongyang Xiao, Shuai Huang 他

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