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: 2021/1/1 ／ 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 →- 論文不整地走行ロボティクス
不整地走行における一貫したナビゲーション行動のためのロボット適応
車輪滑りや空気圧低下などの外乱を明示的にモデル化せず、実際の行動と期待行動のずれを補正するオフセット行動を学習し、不整地でも一貫した走行を実現する手法を提案した。
原題: Robot Adaptation for Generating Consistent Navigational Behaviors over Unstructured Off-Road Terrain ／ Sriram Siva, Maggie Wigness, John G. Rogers 他
日本語で読む → - 論文自動運転シミュレーションロボティクス
AdvSim：自動運転車向けの安全クリティカルなシナリオを生成する敵対的フレームワーク
LiDARベースの自動運転システム全体に対して、物理的に妥当な形でアクターの軌跡を改変しセンサデータも更新することで、安全クリティカルな敵対的シナリオを生成する手法を提案した論文。
原題: AdvSim: Generating Safety-Critical Scenarios for Self-Driving Vehicles ／ Jingkang Wang, Ava Pun, James Tu 他
日本語で読む → - 論文強化学習/義足制御ロボティクス
強化学習によるロボット膝義足の自動インピーダンス制御：共適応環境下で健常膝の動きを模倣する
強化学習を用いてロボット膝義足のインピーダンスパラメータを自動調整し、共適応環境下で健常膝の動きを模倣する追従制御を実現した。シミュレーションと健常者2名で有効性を示した。
原題: Reinforcement Learning Enabled Automatic Impedance Control of a Robotic Knee Prosthesis to Mimic the Intact Knee Motion in a Co-Adapting Environment ／ Ruofan Wu, Minhan Li, Zhikai Yao 他
日本語で読む → - 論文計画・圏論math.CT
属性付き対称モノイダル圏
ロボットの位置などの属性を対象に付与した「属性付き対称モノイダル圏」を定義し、ロボット工学の計画記述への応用例を示した。
原題: Symmetric Monoidal Categories with Attributes ／ Spencer Breiner, John S. Nolan
日本語で読む → - 論文自動運転/シミュレーションロボティクス
自動運転車テスト用シミュレータのサーベイ
自動運転車のテストに必要なシミュレータの要件を整理し、主要シミュレータを比較。CARLAとLGSVLが現状の最先端であることを示し、残る課題を議論した。
原題: A Survey on Simulators for Testing Self-Driving Cars ／ Prabhjot Kaur, Samira Taghavi, Zhaofeng Tian 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
悪環境下でのナビゲーションに向けた軽量・低コストミリ波レーダーを用いたクロスモーダル対照学習による表現学習
煙などの悪環境でも使える軽量なミリ波レーダーでロボットの衝突回避ナビゲーションを学習するため、訓練時にLiDARデータとのクロスモーダル対照学習で表現を改善する手法を提案し、実機で煙充満迷路の走行に成功した。
原題: Cross-Modal Contrastive Learning of Representations for Navigation using Lightweight, Low-Cost Millimeter Wave Radar for Adverse Environmental Conditions ／ Jui-Te Huang, Chen-Lung Lu, Po-Kai Chang 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
自然環境におけるオンライン堅牢スライディングウィンドウLiDAR SLAM
2D LiDAR向けに、ロバスト重み付け・スライディングウィンドウ最適化・高速スキャンマッチング・並列計算を組み合わせ、自然環境でリアルタイムに動作するオンライングラフベースSLAMを提案した論文。
原題: Online Robust Sliding-Windowed LiDAR SLAM in Natural Environments ／ Quang-Ha Pham, Ngoc-Huy Tran, Thanh-Toan Nguyen 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
測地線に基づく接触曲線の合成に関する一考察
2物体間の転がり拘束を保証する最適な接触曲線を測地線を用いて合成し、外乱抑制や把持内操作への応用例を示した研究。
原題: A note on synthesizing geodesic based contact curves ／ Rajesh Kumar, Sudipto Mukherjee
日本語で読む → - 論文自動運転計画画像認識
解釈可能なニューラル運動プランナーによる都市自動運転
LIDARとHDマップから3D検出・将来軌道・コストボリュームを生成し、最小コストの軌道を選ぶ解釈可能な運動プランナーを提案。実都市データで安全性が向上。
原題: End-to-end Interpretable Neural Motion Planner ／ Wenyuan Zeng, Wenjie Luo, Simon Suo 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
Sim2Real学習のためのGelSight触覚画像生成
Gazeboシミュレータ上でGelSight触覚センサを模擬し、実機に近い高解像度触覚画像を生成する手法を提案した論文。
原題: Generation of GelSight Tactile Images for Sim2Real Learning ／ Daniel Fernandes Gomes, Paolo Paoletti, Shan Luo
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
巧みな操作のための把持・動作計画：Real Robot Challenge優勝手法
TriFingerプラットフォームで矩形物体を操作するため、動作計画と複数の動作プリミティブを組み合わせ、さらにシミュレーションで残差ポリシーを学習して補正動作を加える手法を提案し、競技の第2・第3フェーズで優勝した。
原題: Grasp and Motion Planning for Dexterous Manipulation for the Real Robot Challenge ／ Takuma Yoneda, Charles Schaff, Takahiro Maeda 他
日本語で読む → - 論文オフロードナビゲーションロボティクス
知覚困難な極限地形における自律オフロードナビゲーション
GPSや事前地図が使えず、砂埃や霧、岩や崖など知覚が難しい未知環境で、複数のセンサの冗長性を活かしてリアルタイムに走行可能性を推定し、失敗時には復帰行動をとる自律ナビゲーション手法を提案した。DARPA地下トンネル・都市環境の実機大会で成果を上げた。
原題: Autonomous Off-road Navigation over Extreme Terrains with Perceptually-challenging Conditions ／ Rohan Thakker, Nikhilesh Alatur, David D. Fan 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーション画像認識
エピソード記憶を活用した画像ゴールナビゲーションの強化学習
自己教師あり学習で状態埋め込みを獲得し、訪問済み状態をエピソード記憶に蓄えてアテンション機構で参照することで、RGB画像のみから画像ゴールへのナビゲーションを強化学習する手法を提案し、Gibsonデータセットで最先端性能を達成した。
原題: Memory-Augmented Reinforcement Learning for Image-Goal Navigation ／ Lina Mezghani, Sainbayar Sukhbaatar, Thibaut Lavril 他
日本語で読む → - 論文逆運動学ロボティクス
ボックス制約付き関節空間のためのミラー降下法による逆運動学
関節のボックス制約を明示的に扱うため、ミラー降下法をヤコビアン法の逆運動学に統合し、クランプによる数値不安定を解消した高速・安定なIKソルバを提案した論文。
原題: Mirror-Descent Inverse Kinematics for Box-constrained Joint Space ／ Taisuke Kobayashi, Takanori Jin
日本語で読む → - 論文宇宙ロボティクスロボティクス
Slider: 2次元浮遊型衛星プラットフォームの設計とモデリング
超平滑面上で摩擦なく浮遊しながら平面運動するロボットプラットフォームを設計・製作し、動力学モデルを定式化してシミュレーションと実験で検証した論文。設計データはオープンソースで公開されている。
原題: Slider: On the Design and Modeling of a 2D Floating Satellite Platform ／ Avijit Banerjee, Jakub Haluska, Sumeet G. Satpute 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
クロスモーダル自己教師あり学習による豊かな触覚表現の獲得
触覚センサ付きの擬人化ロボットハンドで物体を触り、他モダリティとの対応を自己教師あり学習に用いて触覚特徴を学習し、未知物体・姿勢の少数ショット分類で有効性を示した研究。
原題: Learning rich touch representations through cross-modal self-supervision ／ Martina Zambelli, Yusuf Aytar, Francesco Visin 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
脚式ロボットとベルトコンベアによる自律宅配の離散事象システム解析
脚式ロボットとコンベアの協調による自律宅配システムを離散事象システムのスーパバイザ制御理論でモデル化し、シミュレーションで検証した論文。
原題: The Analysis of Discrete-Event System in Autonomous Package Delivery using Legged Robot and Conveyor Belt ／ Garen Haddeler
日本語で読む → - 論文飛行制御ロボティクス
小型無人ヘリコプタのロバスト飛行制御
小型無人ヘリコプタの非簡略化モデルに基づき、非線形制御とモデルフリー手法を組み合わせたロバスト姿勢制御則を提案し、実機で風外乱や地面効果下での有効性を実証した。
原題: Robust Flight Control of a Small Unmanned Helicopter ／ Miaolei He, Jilin He, Xuan-yi Zhou
日本語で読む → - 論文量子最適化quant-ph
量子置換同期：D-Waveによる順列同期の量子アルゴリズム
順列同期をQUBO問題として定式化し、置換制約を組み込んでD-Waveの断熱型量子コンピュータで解く初の量子アルゴリズムQuantumSyncを提案した。
原題: Quantum Permutation Synchronization ／ Tolga Birdal, Vladislav Golyanik, Christian Theobalt 他
日本語で読む → - 論文強化学習/時相論理/自動機ロボティクス
限定的決定性一般化ビュッヒ自動機を用いたソフト制約付き時相論理制御の強化学習
不確実な環境でのロボット動作計画を対象に、緩和した線形時相論理制約の下で強化学習により制御方針を生成する手法を提案した論文。
原題: Reinforcement Learning Based Temporal Logic Control with Soft Constraints Using Limit-deterministic Generalized Buchi Automata ／ Mingyu Cai, Shaoping Xiao, Zhijun Li 他
日本語で読む → - 論文分散融合ロボティクス
異種ベイズ分散データ融合の厳密解と近似解
エージェントごとに扱う変数集合が異なる異種分散融合問題を定式化し、条件付き独立構造を利用した厳密・近似の融合則とChannel Filterの異種版を提案した。
原題: Exact and Approximate Heterogeneous Bayesian Decentralized Data Fusion ／ Ofer Dagan, Nisar R. Ahmed
日本語で読む → - 論文飛行ロボットロボティクス
1自由度ベクタブルプロペラを備えた二次元多連結飛行ロボットによる特異点のない空中変形
推力方向を変えられるプロペラを追加し、変形時に避けたい特異形状を制御性最大化で乗り越える計画法を提案、線形状態での軌道追従と変形通過を実験で実証した。
原題: Singularity-free Aerial Deformation by Two-dimensional Multilinked Aerial Robot with 1-DoF Vectorable Propeller ／ Moju Zhao, Tomoki Anzai, Kei Okada 他
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
高精度ペグ挿入タスクのための模倣学習
産業用ロボットで6〜10µmのクリアランスのペグ挿入を、少数の人間の実演からGAILで学習し、挿入時間を短縮した。
原題: Imitation Learning for High Precision Peg-in-Hole Tasks ／ Sagar Gubbi, Shishir Kolathaya, Bharadwaj Amrutur
日本語で読む → - 論文軌道生成ロボティクス
TridentNet: 動的軌道生成のための条件付き生成モデル
軽量な地図表現と幾何学的制約を活用し、条件付き生成モデルで走行可能な軌道を学習する手法を提案。検証用の新データセットも公開した。
原題: TridentNet: A Conditional Generative Model for Dynamic Trajectory Generation ／ David Paz, Hengyuan Zhang, Henrik I. Christensen
日本語で読む → - 論文把持/物体検出・姿勢推定ロボティクス
RGB-Dデータを用いた実時間適応型ロボット把持のための物体検出と姿勢推定
RGBと深度画像から物体の種類と姿勢をリアルタイムに推定し、事前に教示した把持動作を新しい姿勢に合わせて動的に調整することで、未知の姿勢の物体を把持できるシステムを提案した。
原題: Object Detection and Pose Estimation from RGB and Depth Data for Real-time, Adaptive Robotic Grasping ／ S. K. Paul, M. T. Chowdhury, M. Nicolescu 他
日本語で読む → - 論文分散システムロボティクス
ROS2マルチノードシステムのレイテンシ分析
ROS2の分散システムにおけるエンドツーエンドのレイテンシを、デフォルト設定と異なるDDSミドルウェアで調査し、ボトルネックを特定した研究。
原題: Latency Analysis of ROS2 Multi-Node Systems ／ Tobias Kronauer, Joshwa Pohlmann, Maximilian Matthe 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
重みベース探索による複数被災者捜索のためのUAVチーム
地上からの被災者情報を重み付けに用いる探索手法WBEを、Voronoi分割で環境を分担する複数UAVチームに拡張し、複数被災者の捜索性能とスケーラビリティを検証した論文。
原題: Weight-Based Exploration for Unmanned Aerial Teams Searching for Multiple Survivors ／ Sarthak J. Shetty, Debasish Ghose
日本語で読む → - 論文計画/能動的知覚ロボティクス
能動的知覚を伴う注意ベースの確率的計画法
ロボットが注意モードを切り替えてタスク関連情報のみを能動的に知覚し、階層的計画により情報取得コストを抑えつつ準最適な行動を実現する手法を提案した。
原題: Attention-Based Planning with Active Perception ／ Haoxiang Ma, Jie Fu
日本語で読む → - 論文4D再構成画像認識
動的シーンの4D表現を学習するニューラル放射フロー
RGB画像から動的シーンの3D占有・放射・動きを暗黙的に学習し、多視点レンダリングや動画の超解像・ノイズ除去を可能にする手法を提案。
原題: Neural Radiance Flow for 4D View Synthesis and Video Processing ／ Yilun Du, Yinan Zhang, Hong-Xing Yu 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
模倣機構を備えた6自由度ロボットアーム
空気圧・油圧・電動の3方式を比較検討し、マイコン制御の6自由度ロボットアームを設計・試作して、壊れやすい物体のピックアンドプレース動作を実現した。
原題: Six Degree of Freedom Robotic Arm with Mimicking Mechanism ／ Param Kothari
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