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: 2022/7/1 ／ 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 →- 論文自己モデリングロボティクス
自己視点の視覚によるロボットの自己ダイナミクスモデリングと適応
一人称視点カメラのみを用いた自己教師あり学習で、ロボットが自身の動力学モデルを獲得し、損傷検知や適応歩行を実現する手法を提案。
原題: Egocentric Visual Self-Modeling for Autonomous Robot Dynamics Prediction and Adaptation ／ Yuhang Hu, Boyuan Chen, Hod Lipson
日本語で読む → - 論文ソーシャルロボティクスロボティクス
多様性を認識するソーシャルロボットが人と出会う：文脈認識型身体性AIを超えて
ロボットが相手の年齢・人種・性別・認知/身体能力などの多様性を認識し、尊重・配慮して行動を適応させる「多様性認識型ロボティクス」の概念を提案し、オントロジーとベイズネットワークによる実装可能性を論じた論文。
原題: Diversity-aware social robots meet people: beyond context-aware embodied AI ／ Carmine Recchiuto, Antonio Sgorbissa
日本語で読む → - 論文プランニングAI
不完全な知識と知覚情報を扱う時間的プランニング
不確実な知識やセンシング、時間的・数値的制約を統合的に扱う新しいプランニング手法を提案し、PDDLの拡張と評価用ドメインを導入した。
原題: Temporal Planning with Incomplete Knowledge and Perceptual Information ／ Yaniel Carreno, Yvan Petillot, Ronald P. A. Petrick
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
ロボットチームによるタスク割り当て
複数ロボットによるタスク割り当て問題を、ロボット・タスク・環境の状態を含む一般的な定式化で整理し、既存の解法を概観したサーベイ。
原題: Task Allocation using a Team of Robots ／ Haris Aziz, Arindam Pal, Ali Pourmiri 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
低コスト触覚ロボットによる空中ハプティクスのマッピング
超音波アレイが生み出す空中触覚を、3Dプリントの生体模倣触覚センサを搭載した低コストロボットアームで計測・可視化し、レーザードップラー振動計と比較して有用性を示した。
原題: Mapping Mid-air Haptics with a Low-cost Tactile Robot ／ Noor Alakhawand, William Frier, Nathan F. Lepora
日本語で読む → - 論文空陸両用車両ロボティクス
知能化された水陸両用空地走行車両：未来の交通に向けた最先端技術
空陸両用車両の既存研究を分析し、複雑な都市交通システムで活用するための自動飛行・走行機能の主要技術と課題、今後の解決策をまとめたレビュー論文。
原題: Intelligent Amphibious Ground-Aerial Vehicles: State of the Art Technology for Future Transportation ／ Xinyu Zhang, Jiangeng Huang, Yuanhao Huang 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
姿勢追跡による積層造形のロボット除粉システム
粉末ベースの3Dプリント部品に付着した未溶融粉末を、姿勢追跡と進捗推定を用いてロボットで自動除去するシステムを開発した。
原題: Robotic Depowdering for Additive Manufacturing Via Pose Tracking ／ Zhenwei Liu, Junyi Geng, Xikai Dai 他
日本語で読む → - 論文セグメンテーション画像認識
LiDARベース3D移動物体セグメンテーションのための効率的な時空間情報融合
LiDARスキャンの時空間情報と複数の表現モダリティを融合する深層ニューラルネットワークを提案し、3D移動物体セグメンテーションの精度を向上させた。
原題: Efficient Spatial-Temporal Information Fusion for LiDAR-Based 3D Moving Object Segmentation ／ Jiadai Sun, Yuchao Dai, Xianjing Zhang 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
階層型コストマップとDDS通信による複数自律移動ロボットの交通管理
複数の自律移動ロボットの交通管理を、DDSで共有される階層型コストマップを用いて実現し、禁止エリアや一方通行レーン、 fleet共有、排他領域などのフィルタを提案・実機検証した。
原題: Layered Cost-Map-Based Traffic Management for Multiple Automated Mobile Robots via a Data Distribution Service ／ Seungwoo Jeong, Taekwon Ga, Inhwan Jeong 他
日本語で読む → - 論文逆強化学習機械学習
多様な動画からのグラフ逆強化学習
多様な第三者視点動画から報酬関数を学習するため、動画をエンティティ間の相互作用グラフとして抽象化し、時間的マッチングでタスク進捗を測るGraphIRLを提案。実機マニピュレーションで手設計報酬を上回る性能を示した。
原題: Graph Inverse Reinforcement Learning from Diverse Videos ／ Sateesh Kumar, Jonathan Zamora, Nicklas Hansen 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
適応アドミタンス制御による力覚ガイダンス下での曲面へのロボット支援ドリル加工
6自由度適応アドミタンス制御をKUKA LBR iiwa 7に実装し、ARと力覚ガイダンスで曲面へのドリル穴あけを支援するシステムを開発した。
原題: Robot-Assisted Drilling on Curved Surfaces with Haptic Guidance under Adaptive Admittance Control ／ Alireza Madani, Pouya P. Niaz, Berk Guler 他
日本語で読む → - 論文スリップ検出ロボティクス
視覚に頼らない固有受容センサによる惑星探査ローバのスリップ検出
IMUと車輪エンコーダのみを用いた固有受容的な自己位置推定により、視覚情報が乏しい環境でもローバの車輪スリップを高精度に検出する手法を提案し、実機実験で有効性を示した。
原題: Proprioceptive Slip Detection for Planetary Rovers in Perceptually Degraded Extraterrestrial Environments ／ Cagri Kilic, Yu Gu, Jason N. Gross
日本語で読む → - 論文姿勢推定画像認識
最小限のアノテーションによるインスタンス固有の6自由度物体姿勢推定
カメラ姿勢と剛体形状を利用してラベル付きデータを半自動生成し、少数の手動アノテーションで単一RGB画像から6自由度姿勢を高精度に推定する手法を提案。
原題: Instance-specific 6-DoF Object Pose Estimation from Minimal Annotations ／ Rohan Pratap Singh, Iori Kumagai, Antonio Gabas 他
日本語で読む → - 論文自動運転/レーダー/自己教師あり学習画像認識
自動車レーダー物体検出ネットワークのための自己教師あり速度推定
自動車レーダーの物体検出ネットワークにおいて、単一フレームのOBBラベルのみを用いて、自己教師あり学習により物体の直交座標系速度を推定する手法を提案した。
原題: Self-Supervised Velocity Estimation for Automotive Radar Object Detection Networks ／ Daniel Niederlöhner, Michael Ulrich, Sascha Braun 他
日本語で読む → - 論文協調搬送ロボティクス
物体の変形特性に依存しない人とロボットの協調搬送フレームワーク
物体の変形度合いに関わらず、人間の動作意図を検出して移動ロボットが全身反応動作で協調搬送するフレームワークを提案し、剛体からロープまで対応可能なことを示した。
原題: An Object Deformation-Agnostic Framework for Human-Robot Collaborative Transportation ／ Doganay Sirintuna, Alberto Giammarino, Arash Ajoudani
日本語で読む → - 論文触覚/sim2realロボティクス
Tactile Gym 2.0：低コスト高解像度触覚センサを比較するためのSim-to-Real深層強化学習
3種類の光学式触覚センサ（TacTip, DIGIT, DigiTac）を対象に、単一のsim-to-real手法で実機タスク（物体押し・エッジ追従・表面追従）を高精度に達成し、低コスト4自由度アームでベンチマークを拡張した。
原題: Tactile Gym 2.0: Sim-to-real Deep Reinforcement Learning for Comparing Low-cost High-Resolution Robot Touch ／ Yijiong Lin, John Lloyd, Alex Church 他
日本語で読む → - 論文脚式マニピュレーションロボティクス
脚式マニピュレータの衝突検出と同定
四脚マニピュレータにおいて、バンドパスフィルタによる衝突時間帯推定とモデル誤差・未モデル荷重の補償を組み合わせ、衝突力の大きさを高精度に推定する手法を提案し、実機実験で検証した。
原題: Collision detection and identification for a legged manipulator ／ Jessie van Dam, Andreea Tulbure, Maria Vittoria Minniti 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
非k最適トポロジー除去によるk最短非ホモトピック経路の効率的探索
2次元環境でk番目までの非ホモトピック経路を効率的に探索するため、非k最適な経路トポロジーを早期に判定して探索を打ち切る階層的トポロジカル木に基づく手法を提案した。
原題: Efficient Search of the k Shortest Non-Homotopic Paths by Eliminating Non-k-Optimal Topologies ／ Tong Yang, Li Huang, Yue Wang 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
高品質触覚センサを活用した簡易把持
高性能な触覚センサを備えた指先を使えば、複雑な適応的把持アルゴリズムは不要で、単純な比例制御でも日常物体を把持できることを示した。
原題: Exploiting High Quality Tactile Sensors for Simplified Grasping ／ Pedro Machado, T. M. McGinnity
日本語で読む → - 論文イベントカメラ/構造化光ロボティクス
構造化光を用いたイベントベースRGB-Dセンシング
モノクロのイベントカメラと構造化光プロジェクタを組み合わせ、フレームレスでRGBイベントと深度を取得する手法を提案した論文。
原題: Event-based RGB-D sensing with structured light ／ Seyed Ehsan Marjani Bajestani, Giovanni Beltrame
日本語で読む → - 論文姿勢推定ロボティクス
RGB-D画像によるサービスロボットアームの姿勢推定
直交表を用いて7自由度ロボットアームの関節空間を効率的にサンプリングし、単一のRGB-D画像から姿勢を推定するニューラルネットワークを訓練した。
原題: RGB-D Robotic Pose Estimation For a Servicing Robotic Arm ／ Jared Herron, Daniel Lopez, Jarred Jordan 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
DoRO: 身体性エージェントのための指示対象物体の曖昧性解消
移動ロボットが指示された物体を複数視点から探索・統合して特定し、曖昧な場合に適切な質問を生成して対象を絞り込むシステムDoROを提案。
原題: DoRO: Disambiguation of referred object for embodied agents ／ Pradip Pramanick, Chayan Sarkar, Sayan Paul 他
日本語で読む → - 論文6D姿勢推定画像認識
ShAPO: 複数物体の形状・外観・姿勢を統合最適化する暗黙表現
単一のRGB-D画像から複数物体の検出・形状・外観・6D姿勢・サイズを同時推定する手法を提案し、NOCSデータセットで大幅な精度向上を達成した。
原題: ShAPO: Implicit Representations for Multi-Object Shape, Appearance, and Pose Optimization ／ Muhammad Zubair Irshad, Sergey Zakharov, Rares Ambrus 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
三次元空間における多ロボット経路計画の多項式時間準最適アルゴリズムと大規模UAV協調への応用
三次元グリッド上で多数のラベル付きロボットを効率的に再配置する多項式時間アルゴリズムを提案し、漸近的に1.x倍の最適性を保証するとともに、10万機以上のUAV協調を実現した。
原題: Polynomial Time Near-Time-Optimal Multi-Robot Path Planning in Three Dimensions with Applications to Large-Scale UAV Coordination ／ Teng Guo, Siwei Feng, Jingjin Yu
日本語で読む → - 論文自動運転/意思決定ロボティクス
スキル発見に基づく自動運転車の交差点における適応的意思決定
運動プリミティブと階層型強化学習を組み合わせ、交差点での複雑な運転タスクを基本サブタスクに分解して知識を再利用可能にする適応的意思決定フレームワークを提案し、CARLAシミュレータで有効性を示した。
原題: Adaptive Decision Making at the Intersection for Autonomous Vehicles Based on Skill Discovery ／ Xianqi He, Lin Yang, Chao Lu 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーション制御
モデルベースと学習を融合した適応型ナビゲーションフィルタ
慣性航法とGNSSの融合において、深層ニューラルネットワークでプロセスノイズ共分散を推定し、モデルベースのカルマンフィルタに組み込む適応型ナビゲーションフィルタを提案。ドローンの実験で位置誤差を25%改善した。
原題: A Hybrid Model and Learning-Based Adaptive Navigation Filter ／ Barak Or, Itzik Klein
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
骨格観察から人間の身体動作を学習するロボット支援療法
RGB-Dカメラで取得した人間の骨格観察からロボットが動作を学習し、PID制御で再現する手法を提案し、QTrobotで評価した。
原題: Learning Human Body Motions from Skeleton-Based Observations for Robot-Assisted Therapy ／ Natalia Quiroga, Alex Mitrevski, Paul G. Plöger
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
World Robot Challenge 2020 パートナーロボット：モバイルマニピュレータによる部屋の片付けへのデータ駆動型アプローチ
家庭環境での片付けタスクに挑むモバイルマニピュレータシステムを開発し、視覚認識・物体操作・動作計画をデータ駆動型で統合してWRC2020で準優勝した。
原題: World Robot Challenge 2020 -- Partner Robot: A Data-Driven Approach for Room Tidying with Mobile Manipulator ／ Tatsuya Matsushima, Yuki Noguchi, Jumpei Arima 他
日本語で読む → - 論文ウェアラブルセンシング画像認識
腕運動認識のための筋力図センサ配置最適化
筋力図(FMG)アームバンドのセンサ配置をグラフ理論と貪欲局所探索で自動最適化し、4個のセンサで全16個と同等の認識精度を達成した研究。
原題: Optimization of Forcemyography Sensor Placement for Arm Movement Recognition ／ Xiaohao Xu, Zihao Du, Huaxin Zhang 他
日本語で読む → - 論文異物検出/人間支援ロボティクスロボティクス
マハラノビス距離に基づく確率的マッピングと人間支援による船舶閉鎖空間内の異物検出
船舶の閉鎖空間内に残された異物を、ロボットの視覚マップと正常マップのマハラノビス距離比較で検出し、精度向上のため遠隔人間が確認するシステムを提案・検証した。
原題: Human-Assisted Robotic Detection of Foreign Object Debris Inside Confined Spaces of Marine Vessels Using Probabilistic Mapping ／ Benjamin Wong, Wade Marquette, Nikolay Bykov 他
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