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 →- 論文マルチロボット運動計画ロボティクス
動力学制約付きマルチロボット運動計画のための競合ベース探索
動力学制約下のマルチロボット運動計画を、離散化せず連続領域で解く分散型アルゴリズムK-CBSを提案。競合木を成長させて衝突を解消し、単一ロボット用のサンプリングベース計画器をマルチロボットへ拡張する。
原題: Conflict-based Search for Multi-Robot Motion Planning with Kinodynamic Constraints ／ Justin Kottinger, Shaull Almagor, Morteza Lahijanian
日本語で読む → - 論文水中音響位置推定機械学習
水中音響における畳み込みニューラルネットワークによる直接位置推定：データ駆動型アプローチ
水中音響の直接位置推定をCNNで初めてデータ駆動型で実現し、従来法を上回り最適モデルに漸近する性能を示した。
原題: Direct Localization in Underwater Acoustics via Convolutional Neural Networks: A Data-Driven Approach ／ Amir Weiss, Toros Arikan, Gregory W. Wornell
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
マルチゴール操作タスクのためのグラフ構造方策学習
物体の高レベル離散表現を手動で設計し、ピクセル入力からQ学習で多数のゴールへの方策を単一ネットワークで学習する手法を提案。ブロック構築タスクで有効性を示し、実機にも展開した。
原題: Graph-Structured Policy Learning for Multi-Goal Manipulation Tasks ／ David Klee, Ondrej Biza, Robert Platt
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
単一剛体モデルによる二足歩行の動的機動最適化と強化学習への応用
単一剛体モデルで動的機動の参照軌道をオフライン最適化し、強化学習の報酬に組み込むことで、二足ロボットCassieの高速走行や跳躍を実機で実現した。
原題: Optimizing Bipedal Maneuvers of Single Rigid-Body Models for Reinforcement Learning ／ Ryan Batke, Fangzhou Yu, Jeremy Dao 他
日本語で読む → - 論文タスクプランニングロボティクス
反応的線形時相論理タスクの物理的に実行可能な修復
ロボットスキルをLTLで符号化し、シンボリック修復と物理的実現可能性チェックを組み合わせて、実行不可能な高レベルタスクを自動的に修正する手法を提案。
原題: Physically-Feasible Repair of Reactive, Linear Temporal Logic-based, High-Level Tasks ／ Adam Pacheck, Hadas Kress-Gazit
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクス教育ロボティクス
遠隔学習のための印刷可能なフレキシブルロボット
3Dプリンティングと柔軟フィラメントを使い、学生が遠隔でソフトロボットを設計・製作・テストできる教育手法を提案した論文。
原題: Printable Flexible Robots for Remote Learning ／ Savita V. Kendre, Gus. T. Teran, Lauryn Whiteside 他
日本語で読む → - 論文群制御cs.DS
成長操作による幾何学的形状構築
2次元グリッド上で全倍化・RC倍化・倍化という成長操作を定義し、初期形状から目標形状を構成可能か判定するアルゴリズムと構造的特徴を明らかにした。
原題: On Geometric Shape Construction via Growth Operations ／ Nada Almalki, Othon Michail
日本語で読む → - 論文ソフトグリッパロボティクス
腱による剛性調整を備えた人間模倣型ツイスト糸駆動ソフトロボットグリッパ
ツイスト糸アクチュエータと拮抗配置の腱で指の剛性を調整できる人間の手に着想を得たソフトグリッパを開発し、33種の把持のうち31種を再現、自重の約13倍にあたる72Nの把持力を達成した。
原題: Anthropomorphic Twisted String-Actuated Soft Robotic Gripper with Tendon-Based Stiffening ／ David Bombara, Revanth Konda, Steven Swanbeck 他
日本語で読む → - 論文オフライン強化学習機械学習
強化学習の系列モデリングにおける楽観バイアスの解消
オフライン強化学習を系列モデリングとして扱う手法の楽観バイアスを、方策と世界モデルを明示的に分離することで解消し、自動運転タスクで優れた性能を示した。
原題: Addressing Optimism Bias in Sequence Modeling for Reinforcement Learning ／ Adam Villaflor, Zhe Huang, Swapnil Pande 他
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
自律走行車における中断可能な追い越しのための学習ベース高レベル意思決定
深層Qネットワークを用いて追い越しの中断判断を行い、安全性を向上させる手法を提案し、シミュレーションと実車実験で検証した。
原題: Learning Based High-Level Decision Making for Abortable Overtaking in Autonomous Vehicles ／ Ehsan Malayjerdi, Gokhan Alcan, Eshagh Kargar 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
分離把持による自己教師あり対話型物体セグメンテーション
ロボットが散らばった物体を押し分離して把持し、自己ラベル付きマスクを生成することで、未知物体のセグメンテーションモデルを対話的に改善する手法を提案。
原題: Self-Supervised Interactive Object Segmentation Through a Singulation-and-Grasping Approach ／ Houjian Yu, Changhyun Choi
日本語で読む → - 論文ルーティング最適化cs.NI
遺伝的アルゴリズムを用いた水中音響センサネットワークの省エネルギールーティング
水中音響センサネットワークにおいて、遺伝的アルゴリズムでルーティング経路を最適化し、データ伝送のエネルギー効率を改善する手法を提案した論文。
原題: Energy Efficient Routing For Underwater Acoustic Sensor Network Using Genetic Algorithm ／ Arjun Prasad Chaurasiya, Roshan Sah, Dr. V. Sivakumar
日本語で読む → - 論文模倣学習機械学習
微分可能物理シミュレータによる模倣学習
微分可能な物理シミュレータを方策学習の計算グラフに組み込み、専門家軌道との距離を最小化する単一ループの模倣学習手法を提案。収束速度・安定性・最終性能を改善し、未知環境への転移も可能にした。
原題: Imitation Learning via Differentiable Physics ／ Siwei Chen, Xiao Ma, Zhongwen Xu
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
Horizonによる脚式ロボットの高速・俊敏動作のプロトタイピング
脚式ロボットの俊敏で動的な動作を生成するためのオープンソース軌道最適化フレームワークHorizonを紹介し、複数のロボットで複雑な動作を生成する手順を示した。
原題: Prototyping fast and agile motions for legged robots with Horizon ／ Francesco Ruscelli, Arturo Laurenzi, Nikos G. Tsagarakis 他
日本語で読む → - 論文移動マニピュレーションロボティクス
再構成可能なロボットベースの設計と動作計画
狭い場所を通るためのコンパクトさと、重い物を操作する際の安定性を両立するため、足場を再構成できる新型ロボットベースを提案し、ナビゲーション・再構成・マニピュレーションを統合するモデル予測制御を実装した。
原題: Design and Motion Planning for a Reconfigurable Robotic Base ／ Johannes Pankert, Giorgio Valsecchi, Davide Baret 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
SAMPLE-HD: 行動と運動の同時計画学習環境
家庭内の小さな物体を配置したシーンを生成し、操作のための言語指示と正解経路を自動生成する、視覚と言語を組み合わせた操作推論学習用の新しいシミュレーション環境を提案した。
原題: SAMPLE-HD: Simultaneous Action and Motion Planning Learning Environment ／ Michal Nazarczuk, Tony Ng, Krystian Mikolajczyk
日本語で読む → - 論文対ドローン/群制御eess.SP
妨害と相対測位機能を備えた自律ドローンシステム
不正ドローンを検知・追跡し、SDRを用いてGPS妨害と自己測位を切り替えながら妨害するドローン型対ドローンシステムを開発し、実環境実験で有効性を示した。
原題: An Autonomous Drone System with Jamming and Relative Positioning Capabilities ／ Nicolas Souli, Panayiotis Kolios, Georgios Ellinas
日本語で読む → - 論文動的物体除去ロボティクス
DynamicFilter: 高動的環境におけるオンライン動的物体除去フレームワーク
都市環境でロボットが移動する際に、動的物体をオンラインで除去するためのスキャン・トゥ・マップとマップ・トゥ・マップを組み合わせたフレームワークを提案し、シミュレーションと実世界データセットで検証した。
原題: DynamicFilter: an Online Dynamic Objects Removal Framework for Highly Dynamic Environments ／ Tingxiang Fan, Bowen Shen, Hua Chen 他
日本語で読む → - 論文衝突検出ロボティクス
多項式軌道に対する移動ロボットのための一般化連続衝突検出フレームワーク
移動ロボットの多項式軌道と様々な静的障害物との衝突を多項式不等式に変換し、効率的に解くことで衝突の有無と正確な衝突時刻を計算する一般化連続衝突検出フレームワークを提案した。
原題: A Generalized Continuous Collision Detection Framework of Polynomial Trajectory for Mobile Robots in Cluttered Environments ／ Zeqing Zhang, Yinqiang Zhang, Ruihua Han 他
日本語で読む → - 論文医療ロボティクスロボティクス
医療従事者が描くヘルスケアロボットの未来像
医師・公衆衛生・ソーシャルワーカー・チャプレンへのインタビューから、ロボットが身体的・社会情緒的・実存的ケアを担う可能性と限界、人間中心の役割分担への期待を明らかにした質的研究。
原題: Robots in healthcare as envisioned by care professionals ／ Fran Soljacic, Meia Chita-Tegmark, Theresa Law 他
日本語で読む → - 論文群制御制御
生体模倣スライディングモード制御による複数AUVの合意形成トラッキング
複数の自律水中ロボットの編隊追従のため、神経力学モデルでチャタリングを抑えた分散生体模倣スライディングモード制御を提案し、外乱下での安定性を証明した。
原題: Consensus Formation Tracking for Multiple AUV Systems Using Distributed Bioinspired Sliding Mode Control ／ Tao Yan, Zhe Xu, Simon X. Yang
日本語で読む → - 論文ジェスチャー認識ロボティクス
Pepper上でのリアルタイム骨格抽出とジェスチャー認識
PepperロボットにGPUと魚眼カメラを搭載し、深層CNNを用いてリアルタイムで骨格抽出とジェスチャー認識を同時に行うシステムを構築した。未知のジェスチャーにも対応する手法を提案する。
原題: Real-Time Online Skeleton Extraction and Gesture Recognition on Pepper ／ Axel Lefrant, Jean-Marc Montanier
日本語で読む → - 論文連続体ロボットロボティクス
汎用的な擬似剛体モデリング手法
柔軟部材や連続体ロボットの擬似剛体モデルを、自由度の制限なく高精度かつ簡潔に構築できる半解析的手法を提案した論文。
原題: A Versatile Pseudo-Rigid Body Modeling Method ／ Amir Molaei, Amir G. Aghdam, Javad Dargahi
日本語で読む → - 論文6D姿勢推定画像認識
実環境におけるカテゴリレベル6D物体姿勢推定：半教師あり学習アプローチと新データセット
多様な実環境RGBD動画データセットWild6Dを構築し、合成データと実データのシルエットマッチングを組み合わせた半教師あり学習モデルRePoNetを提案。実データの3Dアノテーションなしでカテゴリレベル6D姿勢推定を実現した。
原題: Category-Level 6D Object Pose Estimation in the Wild: A Semi-Supervised Learning Approach and A New Dataset ／ Yang Fu, Xiaolong Wang
日本語で読む → - 論文顔表情認識画像認識
リアルタイム感情分類のためのハイブリッド顔表情認識モデル
DCNNとHaar Cascadeを組み合わせ、FER2013データセットで7種類の顔表情をリアルタイムに分類するハイブリッドモデルを提案し、従来手法より最大6%高い70%の精度を達成した。
原題: Hybrid Facial Expression Recognition (FER2013) Model for Real-Time Emotion Classification and Prediction ／ Ozioma Collins Oguine, Kanyifeechukwu Jane Oguine, Hashim Ibrahim Bisallah 他
日本語で読む → - 論文UAVナビゲーションロボティクス
UAVナビゲーションにおけるシステム不確かさの定量化と活用
UAVナビゲーションにおいて、知覚から制御に至るシステム全体の不確かさを定量化し、その不確かさを制御判断の改善に活用する手法を提案した論文。
原題: Quantifying and Using System Uncertainty in UAV Navigation ／ Fabio Arnez, Ansgar Radermacher, Huascar Espinoza
日本語で読む → - 論文制御/学習ベース制御ロボティクス
パターンを用いた制御：D学習法
非線形力学系のデータセット上で安定性を保証する新しい制御手法CWPを提案し、システムダイナミクスを知らずに学習するD学習を導入、実機飛行実験で有効性を示した。
原題: Control with Patterns: A D-learning Method ／ Quan Quan, Kai-Yuan Cai, Chenyu Wang
日本語で読む → - 論文運動予測画像認識
BANet: 境界認識ネットワークによる運動予測
車線境界線などのベクトルマップ要素を追加で符号化することで、LaneGCNを改良した運動予測モデルBANetを提案し、Argoverse2コンペティションで1位を獲得した。
原題: BANet: Motion Forecasting with Boundary Aware Network ／ Chen Zhang, Honglin Sun, Chen Chen 他
日本語で読む → - 論文音声強調cs.SD
GMMベース多段ウィーナーフィルタによる低SNR音声強調
ガウス混合モデルで雑音をモデル化し、多段のパラメトリックウィーナーフィルタを組み合わせることで、低SNR・非定常雑音下での音声強調精度を向上させた研究。
原題: GMM based multi-stage Wiener filtering for low SNR speech enhancement ／ Wageesha Manamperi, Prasanga N. Samarasinghe, Thushara D. Abhayapala 他
日本語で読む → - 論文動作計画ロボティクス
人間と共有する環境を移動するロボットの安全な動作計画
人間の動作予測に基づく危険度指標で経路長を重み付けしたコスト関数をRRT^Xに導入し、安全な動作計画を実現する手法を提案した。
原題: Safe Motion Planning for a Mobile Robot Navigating in Environments Shared with Humans ／ Basak Sakcak, Luca Bascetta
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