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
📖 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 →- 論文群制御ロボティクス
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
日本語で読む → - 論文位置推定画像認識
画像ベースのカメラ姿勢推定技術の批判的解析
カメラ位置推定の応用分野・評価指標・手法（構造ベース、絶対/相対姿勢回帰）を整理し、データセットと性能を比較して今後の研究方向を論じたサーベイ。
原題: A Critical Analysis of Image-based Camera Pose Estimation Techniques ／ Meng Xu, Youchen Wang, Bin Xu 他
日本語で読む → - 論文社会的ナビゲーションロボティクス
狭い通路ですれ違うとき、どう振る舞うべき？全方向移動型ソーシャルロボットの社会的に適切な行動
狭い廊下で人とすれ違う際のロボットの回避行動について、体の回転とスライド移動の2要素を変化させ、23人参加の実験で人の印象を調査した論文。
原題: Would You Mind Me if I Pass by You? Socially-Appropriate Behaviour for an Omni-based Social Robot in Narrow Environment ／ Emmanuel Senft, Satoru Satake, Takayuki Kanda
日本語で読む → - 論文把持内操作ロボティクス
コンプライアンスを活用した指歩行とマルチモーダル計画による複雑な把持内操作
柔軟な劣駆動ハンドの直交安全モードを利用した操作計画と視覚追跡により、触覚センサや関節エンコーダなしで物体の把持内完全SO(3)操作を実現した。
原題: Complex In-Hand Manipulation via Compliance-Enabled Finger Gaiting and Multi-Modal Planning ／ Andrew S. Morgan, Kaiyu Hang, Bowen Wen 他
日本語で読む → - 論文VRシミュレーションHCI
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
日本語で読む → - 論文プランニングAI
適応型情報信念空間プランニング
不確実性を考慮した計画の計算コストを抑えるため、抽象観測モデルによる近似と集約の精緻化手法を提案し、行動選択を保ちつつ計算時間を削減した。
原題: Adaptive Information Belief Space Planning ／ Moran Barenboim, Vadim Indelman
日本語で読む → - 論文3Dシーングラフロボティクス
Hydra: 3Dシーングラフをリアルタイム構築・最適化する空間知覚システム
センサデータからESDF・トポロジカルマップ・部屋分割を逐次構築し、階層的記述子によるループ閉じ込み検出とシーングラフ最適化を実現したリアルタイム空間知覚システム。
原題: Hydra: A Real-time Spatial Perception System for 3D Scene Graph Construction and Optimization ／ Nathan Hughes, Yun Chang, Luca Carlone
日本語で読む → - 論文交通解析ロボティクス
UAV映像データを用いた合流部における車両とトラックの車線変更コンフリクト分析
中国上海の高速道路合流部をUAVで撮影し、車種ごとの車線変更コンフリクトをTTCで分析した研究。車-車が最も小さくトラック同士が最も大きいTTCを示し、車種間で空間分布が異なることを明らかにした。
原題: Analysis of lane-change conflict between cars and trucks at merging section using UAV video data ／ Yichen Lu, Kai Cheng, Yue Zhang 他
日本語で読む → - 論文VIO/GNSS融合ロボティクス
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
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
機械学習を用いた自動ロボットアームの設計と動作
TensorFlowによる物体の識別・検出・追従を組み込み、ピックアンドプレース作業を自動化するロボットアームを設計・実演した論文。
原題: An Automated Robotic Arm: A Machine Learning Approach ／ Krishnaraj Rao N S, Avinash N J, Rama Moorthy H 他
日本語で読む → - 論文教育・ドローンphysics.ed-ph
ドローンで学ぶ材料力学：クアッドコプターを変形する物体の粒子として扱う教育手法
クアッドコプターを変形体の粒子とみなし、連続体力学の原理を適用することで、軸変形やせん断変形の概念を3次元空間で実演する新しい教育手法を提案した論文。
原題: Drones Practicing Mechanics ／ Harshvardhan Uppaluru, Hossein Rastgoftar
日本語で読む → - 論文手術ロボティクスロボティクス
手術教育のためのAIとARを統合したロボット手術支援システムの初期検討
強化学習で専門家の実演から3Dガイド軌跡を生成し、ARでdVRKのステレオ視野に重畳表示する手術教育システムを開発し、ペグ移し課題で有効性を確認した。
原題: Integrating Artificial Intelligence and Augmented Reality in Robotic Surgery: An Initial dVRK Study Using a Surgical Education Scenario ／ Yonghao Long, Jianfeng Cao, Anton Deguet 他
日本語で読む → - 論文LiDARセグメンテーションロボティクス
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
日本語で読む → - 論文マニピュレーション画像認識
D-Grasp: 物理的に妥当な動的把持動作の生成
強化学習と物理シミュレーションを用い、物体を把持して目標位置まで動かす人間らしい手の動作を階層的に生成する手法を提案した論文。
原題: D-Grasp: Physically Plausible Dynamic Grasp Synthesis for Hand-Object Interactions ／ Sammy Christen, Muhammed Kocabas, Emre Aksan 他
日本語で読む → - 論文到達可能性解析制御
汎用到達可能性解析のための簡便で効率的なサンプリングベースアルゴリズム
入力をサンプリングして真の到達可能集合内の像を評価し、εパディング付き凸包を集合推定器とする汎用的な到達可能性解析アルゴリズムを提案し、ランダム集合論による精度保証とニューラルネット検証・ロバストMPCへの応用を示した。
原題: A Simple and Efficient Sampling-based Algorithm for General Reachability Analysis ／ Thomas Lew, Lucas Janson, Riccardo Bonalli 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
Omni-Roach：大型障害物の踏破と自己復帰が可能な脚式ロボット
ゴキブリの運動戦略に着想を得て、翼・尾・6本の柔軟脚を備えたRHexベースのロボットを開発し、柱・段差・溝・柔軟梁などの多様な大型障害物の踏破と自己復帰を実現した。
原題: Omni-Roach: A legged robot capable of traversing multiple types of large obstacles and self-righting ／ Jonathan Mi, Yaqing Wang, Chen Li
日本語で読む → - 論文軌道力学/学習ベースモデリングロボティクス
小天体近接運用のための学習ベース重力場モデリング：安全性とロバスト性の評価
宇宙機の過去の軌道データから学習する重力場モデルを提案し、訓練データ内外での精度比較により学習ベース手法の安全性とロバスト性を評価する手法を導入した。
原題: Learning-based methods to model small body gravity fields for proximity operations: Safety and Robustness ／ Daniel Neamati, Yashwanth Kumar Nakka, Soon-Jo Chung
日本語で読む → - 論文意図予測機械学習
車両意図予測のための因果ベース時系列ドメイン汎化
構造的因果モデルと再帰潜在変数モデルを組み合わせ、未知の走行環境でも車両意図を高精度に予測するドメイン汎化手法を提案した。
原題: Causal-based Time Series Domain Generalization for Vehicle Intention Prediction ／ Yeping Hu, Xiaogang Jia, Masayoshi Tomizuka 他
日本語で読む → - 論文sim2real機械学習
潜在空間アライメントによる不変性獲得
未知の知覚変化に適応するため、展開時に潜在特徴の分布を訓練時の経験に合わせる教師なし適応手法を提案し、シミュレーションと実機で有効性を示した。
原題: Invariance Through Latent Alignment ／ Takuma Yoneda, Ge Yang, Matthew R. Walter 他
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
自律運転のための因果模倣モデル
専門家の運転デモから因果構造を明示的に学習し、慣性や衝突といった問題を抑えた運転ポリシーを訓練する手法を提案した論文。
原題: Causal Imitative Model for Autonomous Driving ／ Mohammad Reza Samsami, Mohammadhossein Bahari, Saber Salehkaleybar 他
日本語で読む → - 論文安全制御制御
動的環境における入力遅延を考慮した安全臨界制御
環境制御バリア関数を導入し、入力遅延があっても動的環境で安全性を保証する制御フレームワークを提案。適応クルーズコントロールとセグウェイで有効性を実証した。
原題: Safety-Critical Control with Input Delay in Dynamic Environment ／ Tamas G. Molnar, Adam K. Kiss, Aaron D. Ames 他
日本語で読む → - 論文データセットロボティクス
Newer CollegeデータセットのマルチカメラLiDAR慣性拡張
Newer Collegeデータセットを拡張し、ハードウェア同期されたマルチカメラ・LiDAR・IMUと6DoF正解姿勢を備えた4.5kmの歩行データセットを構築した。
原題: Multi-Camera LiDAR Inertial Extension to the Newer College Dataset ／ Lintong Zhang, Marco Camurri, David Wisth 他
日本語で読む → - 論文姿勢制御ロボティクス
生体模倣型モジュール式ヒューマノイド姿勢制御システム
神経科学の外乱推定補償(DEC)概念に基づき、1モジュール1自由度で構成される多自由度ヒューマノイド向けモジュール式姿勢制御を提案し、関節間の感覚情報連携により制御複雑性を自由度に線形スケールさせた研究。
原題: A Bio-inspired Modular System for Humanoid Posture Control ／ Vittorio Lippi, Thomas Mergner, Georg Hettich
日本語で読む → - 論文歩行機械学習
強化学習で二足歩行ロボットを歩かせる
シミュレーション上の二足歩行ロボットに対し、深層Q学習と拡張ランダムサーチ(ARS)を適用し、ARSがBipedalWalker-v3を公式に解決する最適方策を得たことを示した研究。
原題: Teaching a Robot to Walk Using Reinforcement Learning ／ Jack Dibachi, Jacob Azoulay
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
限られた視野で連携するマルチロボットシステムの分散適応・レジリエント制御
限られた視野センサで協調するマルチロボットシステムに対し、相互作用ゲインの適応調整とセンサ攻撃への耐性を両立する制御手法を提案し、ROS Gazeboで検証した。
原題: Distributed Adaptive and Resilient Control of Multi-Robot Systems with Limited Field of View Interactions ／ Pratik Mukherjee, Matteo Santilli, Andrea Gasparri 他
日本語で読む → - 論文物体追跡画像認識
平面物体追跡のためのホモグラフィ分解ネットワーク
ホモグラフィ変換を2群に分解して条件数の増大を抑え、深い畳み込み同変ネットワークと回帰モデルで平面物体追跡を高精度化した研究。
原題: Homography Decomposition Networks for Planar Object Tracking ／ Xinrui Zhan, Yueran Liu, Jianke Zhu 他
日本語で読む → - 論文形式検証ロボティクス
ハードウェア/ソフトウェア協調検証による産業用ロボット制御システムの安全保証
ABB産業用塗装ロボットの高電圧静電制御系(HVC)を対象に、ハードウェアとソフトウェアのモデルをプラットフォームマッピングで結びつける協調検証フレームワークを提案し、高電圧の安全な収束を形式的に検証した。
原題: Safety assurance of an industrial robotic control system using hardware/software co-verification ／ Yvonne Murray, Martin Sirevåg, Pedro Ribeiro 他
日本語で読む → - 論文AR/ヒューマンインタラクション画像認識
HoloLensを用いた拡張現実環境における意味的インタラクション
Microsoft HoloLensで屋内環境を3Dメッシュ化し、2D意味セグメンテーションを投影して物体クラスを注釈付け、ユーザーのジェスチャーで物体操作を可能にするシステムを提案・評価した論文。
原題: Semantic Interaction in Augmented Reality Environments for Microsoft HoloLens ／ Peer Schüett, Max Schwarz, Sven Behnke
日本語で読む → - 論文安全制御ロボティクス
安全性を考慮した選好学習による安全クリティカル制御
選好ベース学習と制御バリア関数を組み合わせ、四足ロボットの性能と安全性のトレードオフを自動調整する設計手法を提案し、シミュレーションと実機で検証した。
原題: Safety-Aware Preference-Based Learning for Safety-Critical Control ／ Ryan K. Cosner, Maegan Tucker, Andrew J. Taylor 他
日本語で読む → - 論文視覚移動マニピュレーションロボティクス
衝突のない視覚移動マニピュレーションに向けて
視覚移動マニピュレーションにおいて、物体との不要な衝突を避けるために2段階のカリキュラム学習を提案し、成功率を10%向上させた。
原題: Towards Disturbance-Free Visual Mobile Manipulation ／ Tianwei Ni, Kiana Ehsani, Luca Weihs 他
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