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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: 2022/8/1 ／ 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 →- 論文ヒューマンロボットインタラクションロボティクス
ホロデッキ応用における安全性の課題
ホログラフィー・ロボティクス・3Dプリンティングを統合したホロデッキ応用において、人間と合成3D物体の物理的インタラクションの安全性をモデル化し、AR/VR技術を用いた検証環境を提案した論文。
原題: Safety in the Emerging Holodeck Applications ／ Shahram Ghandeharizadeh, Luis Garcia
日本語で読む → - 論文IMU測位ロボティクス
IMUNet：IMUナビゲーション・測位のための効率的な回帰アーキテクチャ
生のIMU計測列からエッジデバイス上で高精度かつ効率的に位置推定を行う新アーキテクチャIMUNetを提案し、公開データセットと実機評価で性能を実証した。
原題: IMUNet: Efficient Regression Architecture for IMU Navigation and Positioning ／ Behnam Zeinali, Hadi Zandizari, J. Morris Chang
日本語で読む → - 論文少数ショット物体検出ロボティクス
人間の教示による少数ショット物体検出を用いたロボットの興味度認識
移動ロボットの自律探索において、人間が指定した興味対象を少数のラベル付き例からオンラインで学習し検出するフレームワークを提案。
原題: Robotic Interestingness via Human-Informed Few-Shot Object Detection ／ Seungchan Kim, Chen Wang, Bowen Li 他
日本語で読む → - 論文群制御eess.SP
信頼性の高いマルチUAV無人航空システムの低コスト展開
地上ノードにサービスを提供する複数のUAV搭載ポータブルアクセスポイントの配置において、信頼性と投資コストのトレードオフを分析し、地理的領域を円形領域で表現して連続時間出生死滅マルコフ決定過程で定常可用性を導出する手法を提案した。
原題: Cost-Efficient Deployment of a Reliable Multi-UAV Unmanned Aerial System ／ Nithin Babu, Petar Popovski, Constantinos B. Papadias
日本語で読む → - 論文強化学習機械学習
BARReL: 視覚ベース強化学習における敵対的ロバスト性のためのボトルネック注意機構
視覚ベース強化学習エージェントの敵対的攻撃への脆弱性を調査し、CNNにボトルネック注意モジュール(BAM)を組み込むことで推論時のロバスト性が向上することを示した研究。
原題: BARReL: Bottleneck Attention for Adversarial Robustness in Vision-Based Reinforcement Learning ／ Eugene Bykovets, Yannick Metz, Mennatallah El-Assady 他
日本語で読む → - 論文自動運転テスト機械学習
ANTI-CARLA: CARLAにおける自動運転車の敵対的テストフレームワーク
自動運転システムの脆弱性を発見するため、CARLAシミュレータ上で悪天候やセンサ故障などの敵対的条件を自動探索するテストフレームワークを提案。
原題: ANTI-CARLA: An Adversarial Testing Framework for Autonomous Vehicles in CARLA ／ Shreyas Ramakrishna, Baiting Luo, Christopher Kuhn 他
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
微分可能物理近似を用いた動画からの物体操作スキル学習
単一の動画デモから物体操作を学ぶため、微分可能レンダリングと微分可能ODEによる物理近似を組み合わせ、ロボットで直接実行可能な軌道を推定する手法を提案した。
原題: Learning Object Manipulation Skills from Video via Approximate Differentiable Physics ／ Vladimir Petrik, Mohammad Nomaan Qureshi, Josef Sivic 他
日本語で読む → - 論文階層強化学習AI
知能的な問題解決を統合的な階層強化学習として捉える
認知心理学の知見と階層強化学習を統合し、生物に匹敵する問題解決能力を持つ人工エージェントを実現するための統合アーキテクチャの課題を整理したレビュー論文。
原題: Intelligent problem-solving as integrated hierarchical reinforcement learning ／ Manfred Eppe, Christian Gumbsch, Matthias Kerzel 他
日本語で読む → - 論文セキュリティ/認証cs.CR
ロボット配送における顧客主導のプライバシー保護検証：分散型識別子と検証可能クレデンシャルの活用
ブロックチェーン上の分散型IDとPUFを用いて、ロボット配送における顧客認証とロボット検証を安全かつ匿名で行う枠組みを提案し、実装と性能評価、形式的安全性証明を示した。
原題: Customer Empowered Privacy-Preserving Secure Verification using Decentralized Identifier and Verifiable Credentials For Product Delivery Using Robots ／ Chintan Patel
日本語で読む → - 論文衝突評価ロボティクス
スケール最適化による全身衝突評価の線形かつ厳密なアルゴリズム
全身衝突評価を低次元線形計画問題として定式化し、O(m)時間で解析的に解ける厳密な手法を提案した。勾配も効率的に得られるため最適化応用に適する。
原題: A Linear and Exact Algorithm for Whole-Body Collision Evaluation via Scale Optimization ／ Qianhao Wang, Zhepei Wang, Liuao Pei 他
日本語で読む → - 論文HRIロボティクス
社会ロボットによるメンタルヘルスデータ収集の検討
5日間の実験で55人が社会ロボットに気分やストレスを共有し、メンタルヘルス支援への有効性を示した。
原題: Share with Me: A Study on a Social Robot Collecting Mental Health Data ／ Raida Karim, Edgar Lopez, Katelynn Oleson 他
日本語で読む → - 論文状態推定制御
QR分解のみを用いた平方根カルマンフィルタ
QR分解を活用することで、数値的安定性に優れた平方根カルマンフィルタを大幅に簡素化する定式化を提案した論文。
原題: A Square-Root Kalman Filter Using Only QR Decompositions ／ Kevin Tracy
日本語で読む → - 論文協調知覚画像認識
自動運転のための協調知覚：現状と将来動向
自動運転における協調知覚技術の研究をレビューし、基本概念や協調モード、主要要素、応用を整理するとともに、未解決の課題と今後の方向性を議論した論文。
原題: Collaborative Perception for Autonomous Driving: Current Status and Future Trend ／ Shunli Ren, Siheng Chen, Wenjun Zhang
日本語で読む → - 論文サービスロボットロボティクス
Industry 4.0 アセット管理シェル（AAS）：相互運用可能なスキルベースのサービスロボット
サービスロボットのソフトウェアコンポーネントとシステム全体にIndustry 4.0のアセット管理シェル（AAS）を適用し、設計時のコンポーネント選択や実行時の運用データ収集・スキルレベル指令を可能にする標準化された統合・相互作用の枠組みを提案した。
原題: Industry 4.0 Asset Administration Shell (AAS): Interoperable Skill-Based Service-Robots ／ Vineet Nagrath, Timo Blender, Nayabrasul Shaik 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
SAPIENシミュレータにおける汎化可能なマニピュレーションスキル学習の実証研究と分析
SAPIEN ManiSkill Challenge 2021のno interactionトラックへの提出手法を報告し、点群特徴抽出とTransformerベースの行動スコア予測によるエンドツーエンドパイプラインと、有効だった工夫や失敗した試みを共有する。
原題: An Empirical Study and Analysis of Learning Generalizable Manipulation Skill in the SAPIEN Simulator ／ Kun Liu, Huiyuan Fu, Zheng Zhang 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
高速・高精度なピクセルからトルクへの制御の学習
不安定な動力学を持つ視覚ベースのフルタ振り子をプラットフォームとして提案し、ピクセルからトルクへの制御を学習する初の事例を示した。
原題: Learning Fast and Precise Pixel-to-Torque Control ／ Steffen Bleher, Steve Heim, Sebastian Trimpe
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
CycleGANと力制御による視覚入力ロボット組立のSim-to-Real転移
シミュレーションで学習した視覚ベースの組立タスクを、CycleGANによるドメイン適応と力制御の転移で実機のペグ挿入に適用した研究。
原題: Sim-to-Real Transfer of Robotic Assembly with Visual Inputs Using CycleGAN and Force Control ／ Chengjie Yuan, Yunlei Shi, Qian Feng 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
Elly：ロボットマニピュレーションのためのリアルタイム失敗復旧とデータ収集システム
人間の触覚介入によりロボットの失敗をリアルタイムで復旧しつつ、その復旧戦略の感覚データを収集するシステムEllyを提案し、単腕・双腕タスクで80%以上の成功率を達成した。
原題: Elly: A Real-Time Failure Recovery and Data Collection System for Robotic Manipulation ／ Elena Galbally, Adrian Piedra, Cynthia Brosque 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
ソナー融合による階層型ナビゲーション制御の実時間実装
単一または複数のソナーセンサを用い、音響フローに基づいて衝突回避や廊下追従などの制御層を切り替える階層型ナビゲーションを提案し、実オフィス環境で実時間2Dナビゲーションを検証した。
原題: Real-Time Sonar Fusion for Layered Navigation Controller ／ Wouter Jansen, Dennis Laurijssen, Jan Steckel
日本語で読む → - 論文センサ融合ロボティクス
地磁気慣性航法に基づく動的センサマッチング
地磁気と慣性計測装置を利用して複数の光学センサのデータを共通の世界座標系に統合する手法を提案し、ZED 2ステレオカメラで評価した。
原題: Dynamic Sensor Matching based on Geomagnetic Inertial Navigation ／ Simone Müller, Dieter Kranzlmüller
日本語で読む → - 論文医療ロボティクスロボティクス
関節運動下におけるアトラスベースの自律超音波取得に向けて
腕のMRIアトラスと血管構造の注釈を用いて超音波スキャンの軌道を自動生成し、関節角度が異なる被験者でも血管を自律的に撮像できるロボット超音波システムを提案した。
原題: Towards Autonomous Atlas-based Ultrasound Acquisitions in Presence of Articulated Motion ／ Zhongliang Jiang, Yuan Gao, Le Xie 他
日本語で読む → - 論文状態推定ロボティクス
安定埋め込みを用いた無香料カルマンフィルタ：ユークリッド空間上の多様体システムに対する簡便・高精度・計算効率の良い状態推定
多様体上でダイナミクスが発展するシステムに対し、安定埋め込み理論を用いて通常の無香料カルマンフィルタを適用する手法を提案し、衛星システムで有効性を示した。
原題: Unscented Kalman filter with stable embedding for simple, accurate and computationally efficient state estimation of systems on manifolds in Euclidean space ／ Jae-Hyeon Park, Dong Eui Chang
日本語で読む → - 論文強化学習ロボティクス
ロバストで効率的なロボット強化学習のためのリアプノフ設計
制御リアプノフ関数をコストに組み込むことで、安定化制御器を少ないデータで学習できる強化学習手法を提案し、実機の台車型倒立振子と四足歩行ロボットで検証した。
原題: Lyapunov Design for Robust and Efficient Robotic Reinforcement Learning ／ Tyler Westenbroek, Fernando Castaneda, Ayush Agrawal 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
3、2、1、ドローン発進！ UAV群知能による分散センシングのためのテストベッド
実験室空間で大規模なセンシング領域を模擬し、低コストドローンの群れによる分散センシング問題を研究するテストベッドを提案。分散マルチエージェント学習アルゴリズム(EPOS)の適用と消費電力測定により、概念実証と精度検証を行った。
原題: 3, 2, 1, Drones Go! A Testbed to Take off UAV Swarm Intelligence for Distributed Sensing ／ Chuhao Qin, Fethi Candan, Lyudmila S. Mihaylova 他
日本語で読む → - 論文感情モデリング機械学習
感情多様体：機械に人間らしい好き嫌いや喜び・苦しみ・不安・恐怖を感じさせる心のモデル化
深層距離学習（Siameseネットワーク）を用いて、入力信号を感情状態の埋め込み空間に写像する「感情多様体」を提案し、機械が感情的に反応できる枠組みを示した。
原題: Affective Manifolds: Modeling Machine's Mind to Like, Dislike, Enjoy, Suffer, Worry, Fear, and Feel Like A Human ／ Benyamin Ghojogh
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
データ中心アプローチによる双腕ロボットの衣類平坦化
衣類を空中に吊るした際の既知の形状を奥行き画像から認識するネットワーク(KCNet)を提案し、双腕ロボットで5種類の衣類を約222秒で平坦化した。
原題: A Data-Centric Approach For Dual-Arm Robotic Garment Flattening ／ Li Duan, Gerardo Aragon-Camarasa
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
ヒューマノイド歩行におけるロバストな接地状態推定
固有受容感覚のみを用いた深層学習により、ヒューマノイドの脚の接地状態（安定/滑り・非接触）を推定し、シミュレーションから実機へ転移可能なフレームワークを提案。
原題: Robust Contact State Estimation in Humanoid Walking Gaits ／ Stylianos Piperakis, Michael Maravgakis, Dimitrios Kanoulas 他
日本語で読む → - 論文群制御機械学習
DL-DRL: マルチUAV大規模タスクスケジューリングのための二段階深層強化学習アプローチ
マルチUAVのタスクスケジューリングをタスク割当と経路計画に分解し、二段階の深層強化学習で効率的に解く手法を提案。
原題: DL-DRL: A double-level deep reinforcement learning approach for large-scale task scheduling of multi-UAV ／ Xiao Mao, Zhiguang Cao, Mingfeng Fan 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
等角ナビゲーション変換による複雑な多角形環境での移動ロボットナビゲーション
任意の多角形障害物がある環境で、等角ナビゲーション変換と一般化ナビゲーション関数を用いて衝突回避を保証するフィードバック制御器を導出し、多連結領域を単連結問題に分解する反復構成法を提案した。
原題: Mobile Robot Navigation in Complex Polygonal Workspaces Using Conformal Navigation Transformations ／ Li Fan, Jianchang Liu
日本語で読む → - 論文強化学習機械学習
双方向モデルロールアウトによる後方模倣と前方強化学習
後方ロールアウトを専門家のデモとして模倣し、前方ロールアウトで強化学習を行うBIFRLを提案し、高価値状態への到達と探索を効率化した。
原題: Backward Imitation and Forward Reinforcement Learning via Bi-directional Model Rollouts ／ Yuxin Pan, Fangzhen Lin
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