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: 2022/8/1 ／ 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 →- 論文移動ロボットロボティクス
長距離移動可能な多関節ロボットによる地下パイプ検査の展開
曲がりくねった配管内を安定して移動するため、3出力トランスミッションを備えた管内クライミングロボットを開発し、配管ネットワークでの走行性能を実証した。
原題: Deployment of long distance multi-moving robots for underground pipe inspection ／ Weiyao Lai, Wei Xu, Marc Bernhard
日本語で読む → - 論文外骨格制御ロボティクス
冗長上肢外骨格のための自然適応則を用いた分散非線形制御
7自由度上肢外骨格の制御において、従来の仮想分解制御(VDC)が多数のゲイン調整を要する問題を、自然適応則(NAL)を導入してゲインを1つに削減し、上下限パラメータを不要にした新しい適応VDCを提案し、実験で性能を示した。
原題: Decentralized Nonlinear Control of Redundant Upper Limb Exoskeleton with Natural Adaptation Law ／ Mahdi Hejrati, Jouni Mattila
日本語で読む → - 論文動作解析・動作転送ロボティクス
リーマン幾何学による人間の動作解析と動作転送
人間の腕の動作をリーマン幾何学に基づく測地線シナジーの系列としてモデル化し、姿勢や手先軌道を予測するとともに、その解析をロボットへの動作転送に応用した研究。
原題: A Riemannian Take on Human Motion Analysis and Retargeting ／ Holger Klein, Noémie Jaquier, Andre Meixner 他
日本語で読む → - 論文農業ロボットロボティクス
スマート農業のための自律農業ロボット
低背蔬菜作物の半自律的な農作業を行う軽量ソーラー電動ロボットを開発し、植物の検出・分類やロボットアームによる除草、肥料・農薬散布の実環境実験で有望な結果を示した。
原題: Autonomous Agriculture Robot for Smart Farming ／ Vinay Ummadi, Aravind Gundlapalle, Althaf Shaik 他
日本語で読む → - 論文ヒューマン・イン・ザ・ループ学習ロボティクス
POLAR: ロボティクスのための選好最適化・学習アルゴリズム
人間の主観的な選好フィードバック（ペア比較など）を用いてロボットのパラメータを効率的に最適化し、オペレータの選好構造を学習するオープンソースMATLABツールボックスPOLARを提案。
原題: POLAR: Preference Optimization and Learning Algorithms for Robotics ／ Maegan Tucker, Kejun Li, Yisong Yue 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
多段階の力強いマニピュレーションのためのロバスト計画
トルクと摩擦の制約をタスク・モーション計画に組み込み、子供用安全キャップの開封やナット回し、野菜の切断など、力を要する多段階作業をロバストに計画・実行する手法を提案。
原題: Robust Planning for Multi-stage Forceful Manipulation ／ Rachel Holladay, Tomás Lozano-Pérez, Alberto Rodriguez
日本語で読む → - 論文群制御AI
マルチゴール・マルチエージェント pickup and delivery
複数のエージェントが連続して発生するタスクを処理するMAPD問題に対し、大規模近傍探索と優先度ベース探索を組み合わせたアルゴリズムを提案し、大規模倉庫で数千のエージェントとタスクにスケールすることを示した。
原題: Multi-Goal Multi-Agent Pickup and Delivery ／ Qinghong Xu, Jiaoyang Li, Sven Koenig 他
日本語で読む → - 論文マルチロータ計画ロボティクス
時間的安全回廊を用いた動的環境におけるマルチロータ計画
動的環境を時間的占有グリッドで表現し、時間的安全回廊を生成してマルチロータの軌道最適化を行う計画手法を提案した論文。
原題: Multirotor Planning in Dynamic Environments using Temporal Safe Corridors ／ Charbel Toumieh, Alain Lambert
日本語で読む → - 論文経路計画/強化学習eess.SP
公平性に基づく省エネルギーのポータブルアクセスポイントの3次元経路計画：深層強化学習アプローチ
UAV型ポータブルアクセスポイントの3次元経路を深層強化学習で最適化し、公平性とエネルギー効率を両立させる手法を提案した。
原題: Fairness Based Energy-Efficient 3D Path Planning of a Portable Access Point: A Deep Reinforcement Learning Approach ／ Nithin Babu, Igor Donevski, Alvaro Valcarce 他
日本語で読む → - 論文HRIHCI
メンタルウェルビーイングコーチとしてのロボット：設計と倫理の提言
ロボットによるメンタルウェルビーイング支援の設計指針と倫理的配慮を、3段階のユーザー中心設計研究と質的分析から導出した。
原題: Robots as Mental Well-being Coaches: Design and Ethical Recommendations ／ Minja Axelsson, Micol Spitale, Hatice Gunes
日本語で読む → - 論文農業ロボティクスロボティクス
多品種混植栽培における自動剪定システム
上空カメラと学習ベースの植物表現型解析・追跡アルゴリズム、FarmBot対応の自作剪定ツールを組み合わせ、混植ガーデンで60日間の自律剪定を実現した研究。
原題: Automated Pruning of Polyculture Plants ／ Mark Presten, Rishi Parikh, Shrey Aeron 他
日本語で読む → - 論文自動運転/知覚ロボティクス
検証可能な障害物検出
LiDARベースの古典的障害物検出アルゴリズムの能力に厳密な限界を定め、安全性検証を行い、実世界のセンサデータで実証した。
原題: Verifiable Obstacle Detection ／ Ayoosh Bansal, Hunmin Kim, Simon 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
SpeedFolding: 衣類の効率的な両手折り畳みの学習
しわくちゃの衣類を滑らかにし、指定した折り線で折り畳む両手ロボットシステムを開発。新しいニューラルネットで把持姿勢のペアを予測し、平均120秒未満・成功率93%で折り畳みを実現した。
原題: SpeedFolding: Learning Efficient Bimanual Folding of Garments ／ Yahav Avigal, Lars Berscheid, Tamim Asfour 他
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
dPMP：深層確率的運動計画 — イチゴ収穫ロボットへの応用
視覚情報からロボット軌道の分布を予測する確率的な深層模倣学習モデルを提案し、イチゴ収穫タスクで軌道精度と衝突回避性能を検証した。
原題: dPMP-Deep Probabilistic Motion Planning: A use case in Strawberry Picking Robot ／ Alessandra Tafuro, Bappaditya Debnath, Andrea M. Zanchettin 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
MACE: 未知環境におけるマルチエージェント自律協調探査
未知環境を複数エージェントで協調して探査するフレームワークを提案し、ボクセルグリッドの探索と時間考慮型セーフコリドーによる衝突回避を統合して最大4機で検証した。
原題: MACE: Multi-Agent Autonomous Collaborative Exploration of Unknown Environments ／ Charbel Toumieh, Alain Lambert
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
FEM解析とリーキー積分発火モデルによる動的刺激に対するSA・RA・PC求心性神経の神経応答再現計算モデル
有限要素法とリーキー積分発火モデルを組み合わせ、触覚求心性神経（SA・RA・PC）の振動刺激に対する神経活動を推定する計算モデルを開発し、生物学的データでパラメータを最適化して正弦波・二調波・白色雑音刺激への応答を再現した。
原題: Computational Models for SA, RA, PC Afferent to Reproduce Neural Responses to Dynamic Stimulus Using FEM Analysis and a Leaky Integrate-and-Fire Model ／ Hiroki Ishizuka, Shoki Kitaguchi, Masashi Nakatani 他
日本語で読む → - 論文敵対的攻撃ロボティクス
物体検出システムに対するヒューマン・イン・ザ・ミドル攻撃
USBカメラと検出システムの間にハードウェア的に敵対的摂動を注入する新しい攻撃手法を提案し、評価指標も改善した。
原題: A Human-in-the-Middle Attack against Object Detection Systems ／ Han Wu, Sareh Rowlands, Johan Wahlstrom
日本語で読む → - 論文センサシミュレーションロボティクス
リアルタイムエンジンにおける物理ベースLiDARシミュレーション
ゲームエンジン上でLiDARの物理特性と環境との相互作用をGPUで高速にシミュレーションし、実機LiDARと比較して精度を検証した。
原題: Physical LiDAR Simulation in Real-Time Engine ／ Wouter Jansen, Nico Huebel, Jan Steckel
日本語で読む → - 論文行動モデリングロボティクス
ロボティクスにおけるビヘイビアツリーとステートマシンの比較研究
ロボットの行動モデリング言語であるビヘイビアツリーとステートマシンについて、DSLやROSを用いたオープンソースアプリでの利用実態を調査・比較した論文。
原題: Behavior Trees and State Machines in Robotics Applications ／ Razan Ghzouli, Thorsten Berger, Einar Broch Johnsen 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
脚式ロコモーションのための地形ロバスト性ベンチマークの生成：地形オーサリングと能動学習によるプロトタイプ
地形オーサリングと能動学習を組み合わせて多様で高品質な不整地を生成し、脚式ロボットのロコモーション政策を評価するための地形ロバスト性ベンチマークを試作した。
原題: Generating a Terrain-Robustness Benchmark for Legged Locomotion: A Prototype via Terrain Authoring and Active Learning ／ Chong Zhang, Lizhi Yang
日本語で読む → - 論文自動運転/車線追従画像認識
サイバーフィジカルロボット向け低コスト車線追従アルゴリズム
Duckiebot上で従来の画像処理とPID制御により二車線トラックを走行する低計算コストな自動運転アルゴリズムを開発し、AIDO 2018ファイナリストを上回る性能を示した。
原題: A Low-Cost Lane-Following Algorithm for Cyber-Physical Robots ／ Archit Gupta, Arvind Easwaran
日本語で読む → - 論文ロボット学習ロボティクス
リーマン多様体上で安定なロボットスキルを学習する手法
微分幾何学を活用し、単純な安定力学系を複雑なロボットスキルへ写像するデータ効率の良い学習法を提案。姿勢やインピーダンスの幾何制約を満たしつつ目標への収束を保証し、実機で検証した。
原題: Learning Stable Robotic Skills on Riemannian Manifolds ／ Matteo Saveriano, Fares J. Abu-Dakka, Ville Kyrki
日本語で読む → - 論文自己位置推定画像認識
JVLDLoc: 走行シーンにおける視覚・LiDAR制約と方向事前分布の統合最適化による自己位置推定
地図の方向情報と画像から得られる消失点を組み合わせ、視覚再投影誤差やLiDARのIMLS表面制約とともに統合最適化することで、自動運転向けの高精度な自己位置推定を実現した。
原題: JVLDLoc: a Joint Optimization of Visual-LiDAR Constraints and Direction Priors for Localization in Driving Scenario ／ Longrui Dong, Gang Zeng
日本語で読む → - 論文UASナビゲーションロボティクス
実世界における視覚観測を用いたUASナビゲーション
強化学習と画像マッチングを組み合わせ、単眼カメラのみを搭載したUASが実世界で数百メートル先の目的地まで最短経路で自律飛行できるナビゲーション手法を提案した。
原題: UAS Navigation in the Real World Using Visual Observation ／ Yuci Han, Jianli Wei, Alper Yilmaz
日本語で読む → - 論文自動運転意思決定機械学習
Transformerベースのシーン表現学習による自動運転意思決定の強化学習強化
都市部自動運転の意思決定のため、Transformerでシーン表現を学習し強化学習のサンプル効率と適応性を改善する手法を提案。
原題: Augmenting Reinforcement Learning with Transformer-based Scene Representation Learning for Decision-making of Autonomous Driving ／ Haochen Liu, Zhiyu Huang, Xiaoyu Mo 他
日本語で読む → - 論文制御理論制御
不確かなMIMO非線形系に対する漸近追従制御：より緩やかな可制御性条件の下で
未知の時変制御ゲインを持つ不確かなMIMO非線形系に対し、Nussbaumゲインと正の可積分関数を導入して漸近追従を達成するロバスト適応制御則を提案し、可制御性条件を緩和した。
原題: Asymptotic Tracking Control of Uncertain MIMO Nonlinear Systems with Less Conservative Controllability Conditions ／ Bing Zhou, Xiucai Huang, Yongduan Song
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
CathSim: 血管内治療のためのオープンソースシミュレータ
血管内カテーテル操作を自律ロボットで行うための機械学習研究を加速する、高忠実度なカテーテル・大動脈モデルとリアルタイム力覚を備えたオープンソースシミュレータを開発し、強化学習タスクで有効性を検証した。
原題: CathSim: An Open-source Simulator for Endovascular Intervention ／ Tudor Jianu, Baoru Huang, Mohamed E. M. K. Abdelaziz 他
日本語で読む → - 論文安全性評価制御
自律システムの知覚能力に対する安全性評価
自律システムの知覚系に特化した安全性解析手法を提案し、機械学習の失敗モードや環境影響を考慮した設計・検証への活用を示す。
原題: Safety Assessment for Autonomous Systems' Perception Capabilities ／ John Molloy, John McDermid
日本語で読む → - 論文組立ロボティクス
CAD情報に基づく適応型ロボット組立
CADモデルから組立工程を自動生成し、深層学習による視覚認識で適応的に組み立てるロボットシステムを提案。2台のロボットで実証。
原題: On CAD Informed Adaptive Robotic Assembly ／ Yotto Koga, Heather Kerrick, Sachin Chitta
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
Hilti-Oxfordデータセット：ミリメートル精度のSLAMベンチマーク
LiDAR・5台のカメラ・IMUを搭載した計測プラットフォームで収集し、ミリメートル精度の正解データを備えたSLAM評価用データセットを構築した。
原題: Hilti-Oxford Dataset: A Millimetre-Accurate Benchmark for Simultaneous Localization and Mapping ／ Lintong Zhang, Michael Helmberger, Lanke Frank Tarimo Fu 他
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