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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: 2021/9/1 / 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 →- 論文軌道最適化ロボティクス
矩形ホロノミック移動ロボットのためのGPU加速バッチ多凸軌道最適化
矩形ベースのホロノミックロボット向けに、運動学と衝突回避制約を多凸再定式化し、交互最小化とGPUバッチ計算で数百の軌道最適化をリアルタイムに解く手法を提案した。
原題: GPU Accelerated Batch Multi-Convex Trajectory Optimization for a Rectangular Holonomic Mobile Robot / Fatemeh Rastgar, Houman Masnavi, Karl Kruusamäe 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
相補性制約付き軌道最適化による非把持平面マニピュレーション
物体の固着と滑りを切り替える平面操作を、相補性制約付き数理計画として軌道最適化し、計画とMPCの両方に適用してKUKA LWRで実機検証した論文。
原題: Non-prehensile Planar Manipulation via Trajectory Optimization with Complementarity Constraints / João Moura, Theodoros Stouraitis, Sethu Vijayakumar
日本語で読む → - 論文6D姿勢推定画像認識
カテゴリレベルでの実寸形状と姿勢の同時推定
単一RGB画像から物体の実寸スケール形状と6D姿勢を同時に推定するフレームワークを提案し、合成・実世界データセットで有効性を検証した。
原題: Category-Level Metric Scale Object Shape and Pose Estimation / Taeyeop Lee, Byeong-Uk Lee, Myungchul Kim 他
日本語で読む → - 論文テレオペレーションロボティクス
力覚・触覚フィードバックと予測的限界回避を備えた双腕テレマニピュレーション
人間型アバターロボットを操作者が力覚・触覚フィードバック付きで双腕遠隔操作できるシステムを構築し、操作者側で動く予測モデルにより低遅延で関節限界を回避する手法を提案・評価した。
原題: Bimanual Telemanipulation with Force and Haptic Feedback and Predictive Limit Avoidance / Christian Lenz, Sven Behnke
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
ロボット操作のための音声視覚グラウンディング参照表現
音声と視覚の両情報を用いて指示表現を理解し対象物を定位するロボット操作タスクを提案し、そのための音声視覚フレームワークと評価用データセットを構築した。
原題: Audio-Visual Grounding Referring Expression for Robotic Manipulation / Yefei Wang, Kaili Wang, Yi Wang 他
日本語で読む → - 論文制御/生涯学習ロボティクス
自動運転車のための生涯学習による適応型経路追従ポリシー
自動運転車の経路追従制御を、過去の走行経験からモデルフリーで学習し、生涯学習により破滅的忘却を防ぎながら多タスク知識を継続的に獲得・適応させる手法を提案した論文。
原題: Life-Long Multi-Task Learning of Adaptive Path Tracking Policy for Autonomous Vehicle / Cheng Gong, Jianwei Gong, Chao Lu 他
日本語で読む → - 論文物体認識/不確実性推定ロボティクス
ベイズニューラルネットワークの平滑化予測によるロボットの内省的知覚
ベイズNNの不確実性推定を改善し、CRFの単項ポテンシャルや半教師ありドメイン適応に活用してロボットの物体認識精度を向上させた研究。
原題: Introspective Robot Perception using Smoothed Predictions from Bayesian Neural Networks / Jianxiang Feng, Maximilian Durner, Zoltan-Csaba Marton 他
日本語で読む → - 論文マルチエージェント経路探索ロボティクス
選択的通信を学習するマルチエージェント経路探索
マルチエージェント経路探索において、全員へのブロードキャストではなく、意思決定に影響を与える近傍のエージェントのみを選んで通信する手法を提案した論文。
原題: Learning Selective Communication for Multi-Agent Path Finding / Ziyuan Ma, Yudong Luo, Jia Pan
日本語で読む → - 論文LiDARセグメンテーション画像認識
Panoptic nuScenes:LiDARパノプティックセグメンテーションとトラッキングのための大規模ベンチマーク
nuScenesデータセットを拡張し、LiDAR点群に対するセマンティック/パノプティックセグメンテーションとパノプティックトラッキングの点単位正解アノテーションを付与した大規模ベンチマークを構築し、各タスクの強力なベースラインと新しい評価指標を提案した論文。
原題: Panoptic nuScenes: A Large-Scale Benchmark for LiDAR Panoptic Segmentation and Tracking / Whye Kit Fong, Rohit Mohan, Juana Valeria Hurtado 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
動的剛体面上を歩行する四脚ロボットのための拡張キャプチャポイントと最適化ベース制御
揺動する剛体面上での四脚ロボット歩行のため、キャプチャポイントを動的面上に拡張してオンライン計画に用い、動的表面運動を明示的に考慮したQPベースのフィードバック制御を設計した研究。
原題: Extended Capture Point and Optimization-based Control for Quadrupedal Robot Walking on Dynamic Rigid Surfaces / Amir Iqbal, Yan Gu
日本語で読む → - 論文自動運転テストAI
ViSTA:自動運転車の仮想シナリオベーステストフレームワーク
自動運転車の安全性を事前評価するため、意味のあるパラメータを持つ特殊シナリオを自動・手動で生成し、テスト実行と性能分析を自動化するフレームワークViSTAを提案した論文。
原題: ViSTA: a Framework for Virtual Scenario-based Testing of Autonomous Vehicles / Andrea Piazzoni, Jim Cherian, Mohamed Azhar 他
日本語で読む → - 論文3D姿勢予測画像認識
Skeleton-Graph: 2D観測からの長期3D動作予測のための深層時空間グラフCNN
2D骨格から将来の3D骨格を単一パスで予測する時空間グラフCNNを提案し、関節間の空間的相互作用をグラフ構造でモデル化することで長期予測の誤差発散を抑えた。
原題: Skeleton-Graph: Long-Term 3D Motion Prediction From 2D Observations Using Deep Spatio-Temporal Graph CNNs / Abduallah Mohamed, Huancheng Chen, Zhangyang Wang 他
日本語で読む → - 論文制御/安定性保証ロボティクス
リアプノフ安定なニューラルネットワーク制御
混合整数計画法を用いてリアプノフ安定性を保証するニューラルネットワーク制御器とリアプノフ関数を同時に合成する手法を提案し、倒立振子やクアッドロータでLQRを上回る性能を示した。
原題: Lyapunov-stable neural-network control / Hongkai Dai, Benoit Landry, Lujie Yang 他
日本語で読む → - 論文制御理論制御
連続時間ビヘイビアツリーの不連続力学系としての定式化
ビヘイビアツリーを連続時間の不連続力学系として初めて定式化し、解の存在・一意性や一般設計での収束条件を示した論文。
原題: Continuous-Time Behavior Trees as Discontinuous Dynamical Systems / Christopher Iliffe Sprague, Petter Ögren
日本語で読む → - 論文適応制御ロボティクス
未知ペイロードを搭載するクアッドロータの適応制御
未知のペイロード搭載時に動特性が変化するクアッドロータに対し、事前知識を必要としない適応制御手法を2種類提案した論文。
原題: Adaptive Controllers for Quadrotors Carrying Unknown Payloads / Viswa Narayanan Sankaranarayanan
日本語で読む → - 論文安全制御制御
動的な空間リスク下におけるリスク知覚を考慮した制御設計
累積プロスペクト理論で人間のリスク知覚をモデル化し、制御バリア関数と組み合わせて安全な制御を生成する手法を提案した論文。
原題: Risk-perception-aware control design under dynamic spatial risks / Aamodh Suresh, Sonia Martinez
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
強化学習による歩行訓練のための個別化インピーダンス景観の形成
歩行訓練向けに、被験者の運動能力と課題要求に応じて力場を位相依存的に自律的に再形成する適応型アシスト・アズ・ニーデッド制御器を提案し、健常者によるトレッドミル訓練で有効性を検証した。
原題: Shaping Individualized Impedance Landscapes for Gait Training via Reinforcement Learning / Yufeng Zhang, Shuai Li, Karen J. Nolan 他
日本語で読む → - 論文マルチロボットナビゲーションロボティクス
観測に基づく分散型マルチロボットナビゲーションのための安全保証付き方策学習
制御バリア関数と深層遷移モデルを組み合わせ、センサ観測のみから強化学習方策の行動を安全領域に補正する分散型マルチロボットナビゲーション手法を提案し、実機・シミュレーションで有効性を示した。
原題: Learning Observation-Based Certifiable Safe Policy for Decentralized Multi-Robot Navigation / Yuxiang Cui, Longzhong Lin, Xiaolong Huang 他
日本語で読む → - 論文力制御ロボティクス
リアルタイム剛性検出に基づくロボットマニピュレーションの学習型適応力制御
力フィードバックとリアルタイムの剛性検出から制御パラメータを生成する適応モジュールを提案し、価値反復で最適方策を学習して腕の異なる部位に安定かつ高速に目標力を加えられることを示した。
原題: Learning Based Adaptive Force Control of Robotic Manipulation Based on Real-Time Object Stiffness Detection / Zhaoxing Deng, Xutian Deng, Miao Li
日本語で読む → - 論文ヒューマンインザループ学習画像認識
ロボット搭載物体検出器のための好奇心駆動型リアルタイム学習
ロボット上での物体検出器のオンライン学習において、深層強化学習で「いつ人間に正解を尋ね、いつ移動するか」を決める方策を学習し、未学習手法の3倍以上の効率で訓練できることを示した論文。
原題: Autonomous Curiosity for Real-Time Training Onboard Robotic Agents / Ervin Teng, Bob Iannucci
日本語で読む → - 論文手術ロボティクスロボティクス
形式検証を用いた安全強化学習による自律手術支援ロボットの組織牽引
手術サブタスク自動化のための安全制約付き強化学習フレームワークを提案し、形式検証で危険状態の確率を評価して安全動作を保証した。
原題: Safe Reinforcement Learning using Formal Verification for Tissue Retraction in Autonomous Robotic-Assisted Surgery / Ameya Pore, Davide Corsi, Enrico Marchesini 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
疎な視覚観測を用いた不整地での知覚的歩行の学習
LidarやRGB-Dから得られる疎な深度情報のみで、段差や階段などの不整地を歩行するフィードバック制御方策を学習し、脚長の50%に達する階段の昇降や未知地形への汎化を実証した。
原題: Learning Perceptual Locomotion on Uneven Terrains using Sparse Visual Observations / Fernando Acero, Kai Yuan, Zhibin Li
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
勾配をたどれ:微分可能物理で現実ギャップを越えるRealityGrad
微分可能物理と実機ロールアウトを組み合わせ、sim2real転送とreal2simモデル最適化を反復的に行う手法を提案。実機マニピュレータの動的制御で誤差を2/3削減し、1反復22分未満で効率的に現実ギャップを縮めることを示した。
原題: Follow the Gradient: Crossing the Reality Gap using Differentiable Physics (RealityGrad) / Jack Collins, Ross Brown, Jürgen Leitner 他
日本語で読む → - 論文道路抽出画像認識
SPIN道路マッパー:空間・相互作用空間グラフ推論による航空画像からの道路抽出
航空画像から道路を抽出するため、特徴マップ上の空間空間と相互作用空間にグラフを構築して推論するSPINモジュールと、それをマルチスケール化したSPINピラミッドを提案し、道路セグメンテーション精度と学習収束速度を向上させた論文。
原題: SPIN Road Mapper: Extracting Roads from Aerial Images via Spatial and Interaction Space Graph Reasoning for Autonomous Driving / Wele Gedara Chaminda Bandara, Jeya Maria Jose Valanarasu, Vishal M. Patel
日本語で読む → - 論文V2X通信制御
自動運転車とドローンのV2X通信連携
DSRCと4G WebSocketを用いて地上車両とUAV間の通信リンクを構築し、実環境デモで位置情報や撮影画像の伝送を検証した。
原題: V2X Communication Between Connected and Automated Vehicles (CAVs) and Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) / Ozgenur Kavas-Torris, Sukru Yaren Gelbal, Mustafa Ridvan Cantas 他
日本語で読む → - 論文AUV/氷下計測ロボティクス
南極の薄氷下計測のためのパンタグラフ式介入型AUVの設計
南極の薄氷下で自律サンプリング・計測を行うため、接触時に一定の相互作用力を発生させるパンタグラフ機構を備えた新型ロボットプラットフォームを試作し、機構と自己位置推定の予備実験で実現可能性を示した。
原題: Towards a Pantograph-based Interventional AUV for Under-ice Measurement / Hongkyoon Byun, Jonghyuk Kim, Dikai Liu 他
日本語で読む → - 論文SLAM推論ロボティクス
SLAM因子グラフにおける非ガウス推論のためのネステッドサンプリング
因子グラフ上の事後分布をネステッドサンプリングで直接サンプリングするNSFGを提案し、非ガウス・マルチモーダルなSLAM推論を従来法より堅牢かつ高速に解く。
原題: Nested Sampling for Non-Gaussian Inference in SLAM Factor Graphs / Qiangqiang Huang, Alan Papalia, John J. Leonard
日本語で読む → - 論文群制御cs.MA
複雑な敵対環境におけるロボット群の戦術学習
地図のグラフ抽象化と入出力エンコーディング、神経進化と方策勾配を組み合わせ、最大60台のロボット群が敵対環境で任務を遂行する戦術方策を学習する枠組みを提案した。
原題: Learning Robot Swarm Tactics over Complex Adversarial Environments / Amir Behjat, Hemanth Manjunatha, Prajit KrisshnaKumar 他
日本語で読む → - 論文全身制御ロボティクス
ヒューマノイドロボットの全身コンプライアンスのための混合制御
単軸モデル予測制御とPD制御を組み合わせ、階層型二次計画法の振動問題を解決しつつ500Hzのサーボレートを実現する全身コンプライアンス制御を提案し、Walker Xで検証した。
原題: Mixed Control for Whole-Body Compliance of a Humanoid Robot / Xiaozhu Ju, Jiajun Wang, Gang Han 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
CLINS:LiDAR慣性系のための連続時間軌道推定
LiDARと慣性センサを融合するSLAM向けに、非剛体レジストレーションで連続時間軌道を推定し、ループ閉じ込み時の大域最適化を二状態補正で効率化する手法を提案した論文。
原題: CLINS: Continuous-Time Trajectory Estimation for LiDAR-Inertial System / Jiajun Lv, Kewei Hu, Jinhong Xu 他
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