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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: 2022/11/1 ／ 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 →- 論文歩行ロボティクス
柔らかいねじり梁の振動による調整可能な動的歩行
柔らかいねじり梁の振動を利用し、異方的な剛性を動的に連成させることで、単一の振動入力から調整可能な歩行を実現する機構を提案した。
原題: Tunable Dynamic Walking via Soft Twisted Beam Vibration ／ Yuhao Jiang, Fuchen Chen, Daniel M. Aukes
日本語で読む → - 論文能動的知覚ロボティクス
知覚不能なローバーの位置推定不確かさを最小化する最適センサ状態の動的探索
知覚が制限されたローバーが、障害物や遮蔽物を避けつつ位置推定の不確かさを最小化するセンサ状態を動的に見つける能動的知覚手法DyFOSを提案し、シミュレーションで有効性を示した。
原題: Where Am I Now? Dynamically Finding Optimal Sensor States to Minimize Localization Uncertainty for a Perception-Denied Rover ／ Troi Williams, Po-Lun Chen, Sparsh Bhogavilli 他
日本語で読む → - 論文ゲーム理論/軌道計画ロボティクス
未知の目的を持つ相手との軌道ゲームを学習する適応型モデル予測ゲームソルバー
相手の目的が未知の状況で、オンラインで目的を推定しながらゲーム理論に基づく軌道計画を行う適応型モデル予測ゲームソルバーを提案し、交通シナリオと実機実験で有効性を示した。
原題: Learning to Play Trajectory Games Against Opponents with Unknown Objectives ／ Xinjie Liu, Lasse Peters, Javier Alonso-Mora
日本語で読む → - 論文物体配置予測/先回り支援ロボティクス
時空間物体モデリングによる先回りロボット支援
家庭内の物体配置の時系列から生成グラフニューラルネットで物体移動を予測し、ユーザーの日常行動に先回りして物体を配置する支援手法を提案。HOMERデータセットも構築した。
原題: Proactive Robot Assistance via Spatio-Temporal Object Modeling ／ Maithili Patel, Sonia Chernova
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
異種マルチロボットシステムの協調シミュレーション向け高信頼・低遅延同期ミドルウェア
ROS2とDDSを用いたマスターレスな同期ミドルウェアを開発し、GazeboとNS-3を連携させて異種マルチロボットの物理・ネットワーク協調シミュレーションを実現した。
原題: A Reliable and Low Latency Synchronizing Middleware for Co-simulation of a Heterogeneous Multi-Robot Systems ／ Emon Dey, Mikolaj Walczak, Mohammad Saeid Anwar 他
日本語で読む → - 論文歩行計画ロボティクス
人間の歩行エネルギー近似と角度差を考慮した適応的行動集合によるA*足歩行計画
二足歩行ロボットのリアルタイム経路計画のため、人間の歩行エネルギーを多項式近似したコスト関数と、目的地との角度差を考慮した新たなヒューリスティック関数を提案し、状況に応じて行動集合を適応的に変化させるA*足歩行計画手法を構築した。
原題: Real time A* Adaptive Action Set Footstep Planning with Human Locomotion Energy Approximations Considering Angle Difference for Heuristic Function ／ Joon-Ha Kim
日本語で読む → - 論文安全強化学習ロボティクス
外乱オブザーバベースの制御バリア関数を用いた安全で効率的な強化学習
外乱オブザーバで不確かさを推定し制御バリア関数に組み込むことで、モデル学習なしに学習中の安全性を保証する強化学習手法を提案した。
原題: Safe and Efficient Reinforcement Learning Using Disturbance-Observer-Based Control Barrier Functions ／ Yikun Cheng, Pan Zhao, Naira Hovakimyan
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
実時間マルチアームビンピッキング：タスク・動作統合計画アプローチ
複数のロボットアームが協調してビンから物体を実時間で取り出すための統合パイプラインを提案し、幾何認識ポリシーとタスク・動作統合計画を組み合わせて4本のアームまで拡張可能であることを示した。
原題: Multi-Arm Bin-Picking in Real-Time: A Combined Task and Motion Planning Approach ／ Ilyes Toumi, Andreas Orthey, Alexander von Rohr 他
日本語で読む → - 論文強化学習ロボティクス
完全観測ポリシーを活用した部分観測下での強化学習
シミュレータで完全観測の専門家ポリシーをオフライン学習に利用し、部分観測環境でのオンライン強化学習性能を向上させる手法を提案。
原題: Leveraging Fully Observable Policies for Learning under Partial Observability ／ Hai Nguyen, Andrea Baisero, Dian Wang 他
日本語で読む → - 論文レーダーオドメトリロボティクス
レーダーでLiDAR級の自己位置推定？多様な環境で高精度・高速・ロバストな大規模レーダーオドメトリのCFEAR手法
スピニングレーダーを用いた大規模オドメトリ推定のための、学習不要で高精度・高効率な手法を提案し、多様な環境でパラメータ変更なしに汎化することを示した。
原題: Lidar-level localization with radar? The CFEAR approach to accurate, fast and robust large-scale radar odometry in diverse environments ／ Daniel Adolfsson, Martin Magnusson, Anas Alhashimi 他
日本語で読む → - 論文オフラインRL機械学習
エージェント制御表現：豊富な外生情報を用いた原理的なオフライン強化学習
複雑で時間依存な外生情報を含む視覚的観測から、マルチステップ逆モデルを用いて制御に必要な表現を学習するオフラインRL手法ACROを提案し、ベンチマークで有効性を示した。
原題: Agent-Controller Representations: Principled Offline RL with Rich Exogenous Information ／ Riashat Islam, Manan Tomar, Alex Lamb 他
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスロボティクス
空気圧式伸縮ソフトアクチュエータの軌道追従のための幾何学的逆運動学アプローチ
伸縮可能な多節ソフトロボットを剛体リンクと回転・並進関節で幾何学的に近似し、最適化により逆運動学を解いて軌道追従と先端角度制御を実現する手法を提案した。
原題: A geometric approach towards inverse kinematics of soft extensible pneumatic actuators intended for trajectory tracking ／ Mahboubeh Keyvanara, Arman Goshtasbi, Irene A. Kuling
日本語で読む → - 論文食事支援ロボティクスロボティクス
視覚・触覚センシングを用いた口内へのロボットによる食事の運搬
食事支援ロボットが、力覚制御と小型の手首型エンドエフェクタを使い、食べ物を安全かつ快適に口の中へ運ぶ手法を提案し、11名のユーザー研究で有効性を示した。
原題: In-Mouth Robotic Bite Transfer with Visual and Haptic Sensing ／ Lorenzo Shaikewitz, Yilin Wu, Suneel Belkhale 他
日本語で読む → - 論文経路計画math.OC
重み付きマルコフ・ドゥビンス問題
旋回方向ごとにコストが異なる曲率制約付き最短経路問題を定式化し、最適経路が最大21個の候補に絞られることを示した。
原題: The Weighted Markov-Dubins Problem ／ Deepak Prakash Kumar, Swaroop Darbha, Satyanarayana Gupta Manyam 他
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスロボティクス
直列ヒンジ支持による柔軟で堅牢かつ効果的な把持
ソフトフィンガーグリッパに直列チェーンヒンジ支持構造を追加し、水平アプローチ時の重力によるたわみを抑えて最大可搬重量を向上させた。
原題: Serial Chain Hinge Support for Soft, Robust and Effective Grasp ／ Dario Stuhne, Jelena Vuletic, Marsela Car 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
SLICT: マルチ入力・マルチスケールSurfelベースのLiDAR慣性連続時間オドメトリとマッピング
異なるボクセルスケールのSurfelをオクトリー構造で管理するグローバルマップを構築し、単一/複数センサ入力に対応したLiDAR慣性連続時間オドメトリ・マッピング手法を提案。
原題: SLICT: Multi-input Multi-scale Surfel-Based Lidar-Inertial Continuous-Time Odometry and Mapping ／ Thien-Minh Nguyen, Daniel Duberg, Patric Jensfelt 他
日本語で読む → - 論文サービスロボティクスロボティクス
Hibikino-Musashi@Home 2018 チーム紹介論文
RoboCup@Homeに参加するHibikino-Musashi@Homeチームの活動と、家庭内サービスロボット向けに開発した技術を紹介したチーム記述論文。
原題: Hibikino-Musashi@Home 2018 Team Description Paper ／ Yutaro Ishida, Sansei Hori, Yuichiro Tanaka 他
日本語で読む → - 論文姿勢推定ロボティクス
不確かさを考慮した視覚支援ロボット操作のための多物体姿勢最適化
物体の対称性や遮蔽による姿勢推定の曖昧さをネットワークで予測し、それを用いて物体SLAMとして多物体の姿勢を最適化する手法を提案。
原題: Ambiguity-Aware Multi-Object Pose Optimization for Visually-Assisted Robot Manipulation ／ Myung-Hwan Jeon, Jeongyun Kim, Jee-Hwan Ryu 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
透明性を制御可能なソフトロボットリンクによる視覚ベースの触覚・近接センシング
透明・不透明を切り替えられるPDLCフィルムと反射マーカーを積層したソフトリンクを開発し、内蔵カメラだけで触覚と近接の両方を知覚する手法を提案した。
原題: Soft Robotic Link with Controllable Transparency for Vision-based Tactile and Proximity Sensing ／ Quan Khanh Luu, Dinh Quang Nguyen, Nhan Huu Nguyen 他
日本語で読む → - 論文身体モデル/自己校正ロボティクス
身体モデルの学習：人間からヒューマノイドへ
発達心理学の知見を参考に、乳児が感覚運動的身体知識を獲得する仕組みを実験で調べ、それをヒューマノイドロボットの自己接触・自己観察による運動学的自己校正モデルとして実装・検証した研究。
原題: Learning body models: from humans to humanoids ／ Matej Hoffmann
日本語で読む → - 論文モニタリングAI
ドローン支援モニタリングに基づく風力タービンのオンライン動的信頼性評価
洋上風力タービンの信頼性を、ドローンによるモニタリングを用いてオンラインで動的に評価する手法を提案し、ブレードシステムを例に有効性を示した。
原題: Online Dynamic Reliability Evaluation of Wind Turbines based on Drone-assisted Monitoring ／ Sohag Kabir, Koorosh Aslansefat, Prosanta Gope 他
日本語で読む → - 論文逆動力学/ハイブリッド学習ロボティクス
局所等方ロボット運動に対する時系列逆動力学モデルのハイブリッド学習
剛体動力学モデルと時系列ニューラルネット（MLP・LSTM・Transformer）を組み合わせ、関節ごとの回転履歴エンコーディングを導入することで、低速・小規模な局所等方運動における逆動力学モデルの精度を大幅に向上させた。
原題: Hybrid Learning of Time-Series Inverse Dynamics Models for Locally Isotropic Robot Motion ／ Tolga-Can Çallar, Sven Böttger
日本語で読む → - 論文移動ロボット制御ロボティクス
ファジィ論理と運動学モデルを組み合わせた移動ロボットの運動制御
差動駆動移動ロボットの運動学モデルにファジィ論理制御を組み合わせ、事前定義された経路追従と速度維持を実現する制御手法を開発し、シミュレーションと実験で有効性を確認した。
原題: Mobile Robot Motion Control Using a Combination of Fuzzy Logic Method and Kinematic Model ／ Anh-Tu Nguyen, Van-Truong Nguyen, Xuan-Thuan Nguyen 他
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
ベイズ外乱注入：ロボットマニピュレーションのための柔軟な方策のロバスト模倣学習
人間の実演に見られる複数の最適行動やリスクに応じた回復行動を模倣するため、ベイズ推論で柔軟な非パラメトリック多行動方策を学習しつつ、リスク感受性のある外乱を注入して方策をロバスト化する模倣学習フレームワークBDIを提案した。
原題: Bayesian Disturbance Injection: Robust Imitation Learning of Flexible Policies for Robot Manipulation ／ Hanbit Oh, Hikaru Sasaki, Brendan Michael 他
日本語で読む → - 論文経路追従ロボティクス
同じ道筋に沿って：長期自律経路追従のための局所的障害物回避
LiDARを用いたVisual Teach and Repeat 3において、場所依存の変化検出で障害物を認識し、曲線計画空間と新たなエッジコストで滑らかな回避経路を生成する手法を提案した。
原題: Along Similar Lines: Local Obstacle Avoidance for Long-term Autonomous Path Following ／ Jordy Sehn, Yuchen Wu, Timothy D. Barfoot
日本語で読む → - 論文予測モニタリング制御
確率過程のSTL要件に対するConformal定量的予測モニタリング
確率過程とSignal Temporal Logic仕様に対し、Conformal推論を用いてSTLロバストネス値の予測区間を効率的に計算する定量的予測モニタリング手法を提案。
原題: Conformal Quantitative Predictive Monitoring of STL Requirements for Stochastic Processes ／ Francesca Cairoli, Nicola Paoletti, Luca Bortolussi
日本語で読む → - 論文敵対的攻撃AI
AlphaZero系エージェントは敵対的摂動に頑健か？
囲碁AIに対し、意味のない手を加えた敵対的状態を効率的に探索する初の攻撃手法を開発し、KataGoなどのエージェントが明らかな悪手を指すことを示した。
原題: Are AlphaZero-like Agents Robust to Adversarial Perturbations? ／ Li-Cheng Lan, Huan Zhang, Ti-Rong Wu 他
日本語で読む → - 論文カメラネットワーク最適化画像認識
カメラネットワークの配置最適化による大域的センシング品質の最大化
カメラネットワークの配置を最適化し、複数ターゲットのセンシング品質を大域的に最大化する手法を提案。AprilTag検出タスクで有効性を検証した。
原題: Toward Global Sensing Quality Maximization: A Configuration Optimization Scheme for Camera Networks ／ Xuechao Zhang, Xuda Ding, Yi Ren 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
移動マニピュレータのナビゲーション向け局所動作計画法のベンチマーク
移動マニピュレータの局所軌道計画法を同一環境で公平に比較評価するシミュレーションフレームワークを提案し、DWAとTEBを新指標で評価した。
原題: Benchmarking local motion planners for navigation of mobile manipulators ／ Sevag Tafnakaji, Hadi Hajieghrary, Quentin Teixeira 他
日本語で読む → - 論文マルチエージェント強化学習AI
マルチエージェント強化学習のための説明可能な行動アドバイス
教師が行動とその理由の説明を生徒に与えることで、生徒が自己反省しアドバイスを一般化できるようにし、サンプル効率と性能を向上させる手法を提案した論文。
原題: Explainable Action Advising for Multi-Agent Reinforcement Learning ／ Yue Guo, Joseph Campbell, Simon Stepputtis 他
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