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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: 2023/1/1 ／ 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 →- 論文タスク制御ロボティクス
ロボット応用における堅牢なタスクレベル制御のためのビヘイビアツリー
ロボット応用におけるビヘイビアツリーを紹介し、その反応性と耐故障性、および自動生成手法の概要を述べた短編論文。
原題: Behavior Trees for Robust Task Level Control in Robotic Applications ／ Matteo Iovino, Christian Smith
日本語で読む → - 論文農業マニピュレーションロボティクス
自己遮蔽した樹冠の骨格抽出のための遮蔽推論
果樹の葉や枝で隠れた部分を占有格子による尤度マップと最小コスト経路探索で補完し、樹冠の骨格を抽出する手法を提案した。
原題: Occlusion Reasoning for Skeleton Extraction of Self-Occluded Tree Canopies ／ Chung Hee Kim, George Kantor
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
群れスケールでのビザンチン耐性：ロボット間告発に基づく分散ブロックリストプロトコル
ロボット同士が互いの異常行動を告発し合い、その情報を分散的に共有してブロックリストを作ることで、大規模な群れでもビザンチンロボットに耐えられる新手法を提案した。
原題: Byzantine Resilience at Swarm Scale: A Decentralized Blocklist Protocol from Inter-robot Accusations ／ Kacper Wardega, Max von Hippel, Roberto Tron 他
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
交通参加者のモデリングのためのパラメータ予測
知能ドライバモデルに基づき、少数フレームの観測可能な特徴から個々のドライバー挙動を高精度にモデル化する手法を提案し、強化学習との比較で有効性を検証した。
原題: Predicting Parameters for Modeling Traffic Participants ／ Ahmadreza Moradipari, Sangjae Bae, Mahnoosh Alizadeh 他
日本語で読む → - 論文保証・検証cs.SE
学習可能な自律システムの保証技術とシステムズエンジニアリングライフサイクルの対応付け
学習可能な自律システムの保証・検証技術を従来のVモデルにマッピングし、開発・調達・維持の3段階に分類して整理した。
原題: A Mapping of Assurance Techniques for Learning Enabled Autonomous Systems to the Systems Engineering Lifecycle ／ Christian Ellis, Maggie Wigness, Lance Fiondella
日本語で読む → - 論文UAV自律飛行ロボティクス
未知のトンネル建設現場における動的障害物に対応した視覚ベース自律UAV検査フレームワーク
事前地図なしで動的障害物のある未知のトンネル建設現場を自律飛行し、RGB-Dカメラで障害物を追跡しながら検査と3D形状復元を行うUAVフレームワークを提案した。
原題: A vision-based autonomous UAV inspection framework for unknown tunnel construction sites with dynamic obstacles ／ Zhefan Xu, Baihan Chen, Xiaoyang Zhan 他
日本語で読む → - 論文組立/マニピュレーションロボティクス
Auto-Assembly：CADから直接自動ロボット組立を行うフレームワーク
CAD設計ファイルから組立順序や制御コードを自動生成し、2台のロボットでモジュール部品を組み立てるフレームワークを提案・実証した。
原題: Auto-Assembly: a framework for automated robotic assembly directly from CAD ／ Sergei Zobov, Fedor Chervinskii, Aleksandr Rybnikov 他
日本語で読む → - 論文協調運転/自動運転ロボティクス
協調運転自動化研究のためのオープンソースエコシステムOpenCDA
協調運転自動化(CDA)研究向けに、モデルズーやシミュレータ群を統合したオープンソースエコシステムOpenCDAを提案する論文。
原題: The OpenCDA Open-source Ecosystem for Cooperative Driving Automation Research ／ Runsheng Xu, Hao Xiang, Xu Han 他
日本語で読む → - 論文災害対応ロボティクスロボティクス
シャンプレインタワーズ南崩壊における内部瓦礫空隙の分析
2021年のシャンプレインタワーズ南崩壊で、救助ロボットが活動する瓦礫内部の空隙の存在と規模を、4日間の航空画像から3Dモデル化して分析した。
原題: Analysis of Interior Rubble Void Spaces at Champlain Towers South Collapse ／ Ananya Rao, Robin Murphy, David Merrick 他
日本語で読む → - 論文可変剛性アクチュエーションロボティクス
可変剛性アクチュエーションのための差動スパイラル関節機構
腱駆動ロボット向けに、位置と剛性を半分離して独立に制御できる小型な差動スパイラル関節機構を提案し、実験で性能を検証した。
原題: Differential Spiral Joint Mechanism for Coupled Variable Stiffness Actuation ／ Mincheol Kim, Ashish Deshpande
日本語で読む → - 論文自動運転/動作計画ロボティクス
快適性重視の運転：人間ドライバーと動作計画アルゴリズムの性能比較
公道実験で人間ドライバーの運転データを計測し、最適化ベースの動作計画アルゴリズムと快適性・時間効率のバランスを比較した。
原題: Comfort-oriented driving: performance comparison between human drivers and motion planners ／ Yanggu Zheng, Barys Shyrokau, Tamas Keviczky
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
複数の視覚触覚センサを用いた衝突考慮型ハンド内6D物体姿勢推定
複数の視覚触覚センサの接触情報と幾何推論・CNN・勾配降下法を組み合わせ、センサとの衝突を避けつつハンド内の物体6D姿勢を推定する手法を提案。
原題: Collision-aware In-hand 6D Object Pose Estimation using Multiple Vision-based Tactile Sensors ／ Gabriele M. Caddeo, Nicola A. Piga, Fabrizio Bottarel 他
日本語で読む → - 論文人間ロボットインタラクションロボティクス
暗黙的・自然なチーム状態投影によるロボットへの応答性向上
仮想影を用いたチーム状態投影(TPS)を提案し、人間とロボットの暗黙的な協働において、人間のロボットへの応答性とチーム状況認識を向上させることを示した。
原題: Improving Responsiveness to Robots for Tacit Human-Robot Interaction via Implicit and Naturalistic Team Status Projection ／ Andrew Boateng, Wenlong Zhang, Yu Zhang
日本語で読む → - 論文自動運転計画ロボティクス
木構造ポリシー計画：学習行動モデルを用いた自動運転の意思決定
自動運転車のための木構造ポリシー計画（TPP）を提案し、深層学習予測モデルと組み合わせてマルチモーダルな環境予測を考慮した多段階の軌道計画を生成する。
原題: Tree-structured Policy Planning with Learned Behavior Models ／ Yuxiao Chen, Peter Karkus, Boris Ivanovic 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
不整地における歩調制御と自然な歩容遷移を実現する知覚型脚式移動
前方カメラの高さマップと固有感覚、CPGベースの歩容制御を組み合わせ、歩行速度や歩容周波数をユーザが指示できる知覚型脚式移動の学習フレームワークを開発した。
原題: Perceptive Locomotion with Controllable Pace and Natural Gait Transitions Over Uneven Terrains ／ Daniel Chee Hian Tan, Jenny Zhang, Michael 他
日本語で読む → - 論文協調知覚機械学習
自律走行車のための分散協調知覚：未知を評価する学習
自律走行車同士がピアツーピアで必要な領域だけを要求し合う分散協調知覚を提案し、LP-VAEと深層強化学習で通信コストを抑えつつ補完情報を25%向上させた。
原題: Decentralized cooperative perception for autonomous vehicles: Learning to value the unknown ／ Maxime Chaveroche, Franck Davoine, Véronique Cherfaoui
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスロボティクス
切り紙 inspired 平面作製法による双安定ソフト展開構造の設計
切り紙と予備延伸を組み合わせた平面的な作製法で、面外座屈を利用して任意形状の双安定ソフト構造を実現し、ソフトグリッパーとハエトリグサ型ロボットに応用した。
原題: Design of Bistable Soft Deployable Structures via a Kirigami-inspired Planar Fabrication Approach ／ Mrunmayi Mungekar, Leixin Ma, Wenzhong Yan 他
日本語で読む → - 論文自動運転/軌道計画ロボティクス
ニューラルネットワークをモデル予測制御に解析的に統合した対話認識型自動運転軌道計画
周囲車両とのインタラクションを考慮したニューラルネット予測器をMPCに解析的に組み込み、ADMMで解く自動運転の軌道計画手法を提案し、収束性を証明した。
原題: Interaction-Aware Trajectory Planning for Autonomous Vehicles with Analytic Integration of Neural Networks into Model Predictive Control ／ Piyush Gupta, David Isele, Donggun Lee 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
動的面上を歩行する四脚ロボットの線形時変振り子モデルに基づくリアルタイム歩容生成
揺れる面(動的剛体面)上を歩く四脚ロボットの力学を線形時変振り子モデル(DRS-LIP)として定式化し、その近似解析解を用いてリアルタイムに歩容を生成する運動計画法を提案。PyBulletシミュレーションとLaikago実機で有効性を検証した。
原題: Real-Time Walking Pattern Generation of Quadrupedal Dynamic-Surface Locomotion based on a Linear Time-Varying Pendulum Model ／ Amir Iqbal, Sushant Veer, Yan Gu
日本語で読む → - 論文飛行ロボット制御ロボティクス
飛行ロボットのためのファジィ論理安定化システム：エネルギー回収と視覚的意思決定の統合
塗装作業用オクトコプタにファジィ論理による安定化制御、搭載型エネルギー回収、視覚による意思決定を組み込み、公共道路の維持管理を自動化するシステムを提案した。
原題: A fuzzy logic-based stabilization system for a flying robot, with an embedded energy harvester and a visual decision-making system ／ Abdullatif Baba, Basel Alothman
日本語で読む → - 論文安全強化学習機械学習
AutoCost: ゼロ違反強化学習のための内在コストの進化的探索
制約付き強化学習において、コスト関数を自動探索することで違反ゼロを達成するフレームワークAutoCostを提案し、Safety Gymで有効性を示した。
原題: AutoCost: Evolving Intrinsic Cost for Zero-violation Reinforcement Learning ／ Tairan He, Weiye Zhao, Changliu Liu
日本語で読む → - 論文教育用ロボット/遠隔操作ロボティクス
UMIRobot: 教育向けオープンソース・低コストロボットマニピュレータ
100ドル未満で作れる教育用ロボットキットとそのエコシステムを開発し、遠隔操作ロボットのオンライン/ハイブリッド授業の基盤として活用した。学生がマスタとグリッパを設計・製作し、遠隔操作課題に取り組む。
原題: UMIRobot: An Open-{Software, Hardware} Low-Cost Robotic Manipulator for Education ／ Murilo M. Marinho, Hung-Ching Lin, Jiawei Zhao
日本語で読む → - 論文農業ドローンロボティクス
インドネシアにおける農業用ドローンの散布・作物モニタリングへの応用と課題に関するレビュー
インドネシアの農業分野でドローンを散布や作物モニタリングに活用する動向を整理し、導入の課題をレビューした論文。
原題: A review of Implementation and Challenges of Unmanned Aerial Vehicles for Spraying Applications and Crop Monitoring in Indonesia ／ Muhamad Rausyan Fikri, Taufiq Candra, Kushendarsyah Saptaji 他
日本語で読む → - 論文宇宙機制御機械学習
太陽輻射圧下における変形可能宇宙機の機体構成最適化と関節駆動姿勢安定化
太陽輻射圧を受ける変形可能宇宙機について、関節角度の最適化で任意の力・トルクを得る手法と、関節駆動による角運動量減衰制御を提案し、数値シミュレーションで有効性を確認した。
原題: Optimization of body configuration and joint-driven attitude stabilization for transformable spacecrafts under solar radiation pressure ／ Yuki Kubo, Toshihiro Chujo
日本語で読む → - 論文非ホロノミック制御制御
状態遷移を利用した2次連鎖形システムの軌道追従制御
2次連鎖形システムを3つのサブシステムに分解し、線形可制御な部分で状態を遷移させて非線形部分の性質を切り替えるフィードフォワード制御を提案し、PDフィードバックで軌道追従制御に拡張、劣駆動マニピュレータへの適用を含む数値実験で有効性を示した。
原題: Trajectory tracking control of the second-order chained form system by using state transitions ／ Mayu Nakayama, Masahide Ito
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
MAVERIC: データ駆動型パーソナライズ自動運転
ユーザーの運転スタイルを学習し、低レベル制御器を調整することで自動運転を個人化する手法を提案し、人間被験者実験でその有効性と受容性への影響を検証した。
原題: MAVERIC: A Data-Driven Approach to Personalized Autonomous Driving ／ Mariah L. Schrum, Emily Sumner, Matthew C. Gombolay 他
日本語で読む → - 論文強化学習機械学習
不確実性と時間距離を考慮したカリキュラム目標生成による結果指向強化学習
強化学習において、望む結果に至るためのカリキュラム目標を不確実性と時間距離に基づいて生成し、二部マッチングで最適化する手法を提案。ナビゲーションやロボット操作タスクで従来法を上回る性能を示した。
原題: Outcome-directed Reinforcement Learning by Uncertainty & Temporal Distance-Aware Curriculum Goal Generation ／ Daesol Cho, Seungjae Lee, H. Jin Kim
日本語で読む → - 論文遠隔操作ロボティクス
バーチャルリアリティ空間における遠隔操作ロボット把持
VR空間の環境情報を活用し、専門知識なしでFetchロボットを直感的に遠隔操作して把持を行えるシステムを提案した。
原題: Teleoperated Robot Grasping in Virtual Reality Spaces ／ Jiaheng Hu, David Watkins, Peter Allen
日本語で読む → - 論文3Dマッピングロボティクス
全方位カメラと非反復LiDARの共キャリブレーションを用いた粗密ハイブリッド3Dマッピングシステム
非反復走査LiDARと全方位カメラを組み合わせ、自動でキャリブレーションする手法を提案し、オドメトリベースの粗い地図作成と関心領域での精密な定置スキャンを組み合わせたハイブリッド3Dマッピングを実現した。
原題: Coarse-to-fine Hybrid 3D Mapping System with Co-calibrated Omnidirectional Camera and Non-repetitive LiDAR ／ Ziliang Miao, Buwei He, Wenya Xie 他
日本語で読む → - 論文マルチモーダル融合機械学習
遮蔽や情報欠損に対応するマルチビュー視覚融合のためのアンサンブル学習：実世界データによる評価と運転者手活動認識への応用
複数カメラの映像を後期融合するCNNアンサンブルを構築し、遮蔽やセンサ故障による情報欠損を補完して運転者の手の活動を高精度に認識する枠組みを提案・評価した。
原題: Ensemble Learning for Fusion of Multiview Vision with Occlusion and Missing Information: Framework and Evaluations with Real-World Data and Applications in Driver Hand Activity Recognition ／ Ross Greer, Mohan Trivedi
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