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: 2022/5/1 ／ 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 →- 論文群制御ロボティクス
自由空間楕円体グラフによるマルチエージェント目標監視
自由空間を楕円体の集合と重み付き連結グラフで表現し、その構造を協調・経路計画・MPC制御に共通利用することで、障害物の多い環境で複数エージェントが動的目標群を追跡監視する手法を提案した。
原題: Free-Space Ellipsoid Graphs for Multi-Agent Target Monitoring ／ Aaron Ray, Alyssa Pierson, Daniela Rus
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
センシングと環境の不確実性下における移動マニピュレーションのための反応型情報計画
未知の環境と不確実な物体を扱う移動マニピュレータ向けに、記号制御・情報計画・反応型追従制御を組み合わせたハイブリッド構成を提案し、不確実性を能動的に減らしながら把持・解放タスクを遂行できることをシミュレーションで示した。
原題: Reactive Informative Planning for Mobile Manipulation Tasks under Sensing and Environmental Uncertainty ／ Mariliza Tzes, Vasileios Vasilopoulos, Yiannis Kantaros 他
日本語で読む → - 論文形状嵌合画像認識
ニューラル形状嵌合：敵対的形状事前分布を用いた自己教師あり物体組立
未知カテゴリの2つの部品点群から、ぴったり嵌まる3D姿勢を予測する自己教師あり手法NSMを提案。形状再構成タスクと組み合わせ、20万組の切断データで学習する。
原題: Neural Shape Mating: Self-Supervised Object Assembly with Adversarial Shape Priors ／ Yun-Chun Chen, Haoda Li, Dylan Turpin 他
日本語で読む → - 論文安全制御ロボティクス
リアプノフ指数を用いた空中ロボットの物理的相互作用におけるパワー制限安全層
最大リアプノフ指数で誤差ダイナミクスの発散を検出し、制御バリア関数と組み合わせてパワー制限を課す安全層を提案。全方向性ドローンの自由飛行と接触タスクで実証した。
原題: Power-based Safety Layer for Aerial Vehicles in Physical Interaction using Lyapunov Exponents ／ Eugenio Cuniato, Nicholas Lawrance, Marco Tognon 他
日本語で読む → - 論文変形物体マニピュレーションロボティクス
RoboCraft: グラフネットワークで弾塑性物体を見て・シミュレートし・形作る学習
RGBD画像から粒子表現を構築し、グラフニューラルネットで弾塑性物体のダイナミクスを学習、モデル予測制御で未知の目標形状へ変形させるロボットシステムを提案。
原題: RoboCraft: Learning to See, Simulate, and Shape Elasto-Plastic Objects with Graph Networks ／ Haochen Shi, Huazhe Xu, Zhiao Huang 他
日本語で読む → - 論文キャリブレーションロボティクス
任意軌道からの複数慣性センサの外部キャリブレーション
複数のIMUのみの計測から剛体上の相対姿勢を推定する非線形最小二乗法を提案し、カメラやマーカー不要で任意の軌道に適用可能なことを示した。
原題: Extrinsic Calibration of Multiple Inertial Sensors from Arbitrary Trajectories ／ Jongwon Lee, David Hanley, Timothy Bretl
日本語で読む → - 論文フィールドロボティクスロボティクス
サンゴ礁再生を拡張する再構成可能ロボット
サンゴ幼生を放出して礁を再生する自律型水上ロボットを開発し、海底基質をリアルタイム分類して放出を最適化、手作業比21.8倍の面積をカバーした。
原題: Reconfigurable Robots for Scaling Reef Restoration ／ Serena Mou, Dorian Tsai, Matthew Dunbabin
日本語で読む → - 論文HAII信頼HCI
人間とAIの相互作用における信頼：モデル・測定・手法のスコーピングレビュー
人間とAIの相互作用における信頼研究を、モデル・測定・手法の観点から整理したスコーピングレビュー。理論化や報告が不十分で確立された信頼モデルが使われていない現状を指摘し、研究課題を提示する。
原題: Trust in Human-AI Interaction: Scoping Out Models, Measures, and Methods ／ Takane Ueno, Yuto Sawa, Yeongdae Kim 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
AdaptiveON: 安定かつ信頼性の高い行動のための適応型屋外ローカルナビゲーション手法
PPOをベースに多段階学習とLidar特徴を用い、不整地でのドリフト抑制・安定性・急勾配回避・衝突回避を実現する屋外ナビゲーション手法を提案し、実機で検証した。
原題: AdaptiveON: Adaptive Outdoor Local Navigation Method For Stable and Reliable Actions ／ Jing Liang, Kasun Weerakoon, Tianrui Guan 他
日本語で読む → - 論文意図推論/先回り行動AI
ロボットを先回りさせる2つの方法：人間の意図推論か、起こりうる未来の推論か
人間の意図を認識して行動する方法と、将来の脅威や機会を予測して行動する方法の2種類の先回り行動を実現し、両者を統合したシステムを家庭用ロボットの事例で検証した論文。
原題: Two ways to make your robot proactive: reasoning about human intentions, or reasoning about possible futures ／ Sera Buyukgoz, Jasmin Grosinger, Mohamed Chetouani 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
衝突回避を保証する食品調理向け安全制御マニピュレーション
制御バリア関数(CBF)を用いて、動的に変化する詳細な衝突環境下で既存のマニピュレータ軌道を計算効率よく再計画し、厳密な安全保証を提供する枠組みを実機の調理環境で検証した。
原題: Safety-Critical Manipulation for Collision-Free Food Preparation ／ Andrew Singletary, William Guffey, Tamas G. Molnar 他
日本語で読む → - 論文交通流予測機械学習
非定常な短期交通流を高精度に予測する手法
交通流データを成分分解してサンプルエントロピーで統合し、時空間モジュール付きLSTMをGWOで最適化することで、過学習を抑えつつ短期交通流を高精度に予測する手法を提案した論文。
原題: Accurate non-stationary short-term traffic flow prediction method ／ Wenzheng Zhao
日本語で読む → - 論文外骨格/世論分析HCI
外骨格技術に対する世論・意見・視点を調査する手法
Twitterのビッグデータを分析し、外骨格技術に対する人々の意見や視点を明らかにする研究。
原題: An Approach to Investigate Public Opinion, Views, and Perspectives Towards Exoskeleton Technology ／ Nirmalya Thakur, Cat Luong, Chia Y. Han
日本語で読む → - 論文最適制御math.OC
経路積分と有限差分法による確率制約付き確率的最適制御
確率制約付き最適制御をラグランジュ緩和でリスク最小化問題に変換し、HJB方程式を経路積分法と有限差分法で解く手法を提案、2Dロボットナビゲーションで検証した。
原題: Chance-Constrained Stochastic Optimal Control via Path Integral and Finite Difference Methods ／ Apurva Patil, Alfredo Duarte, Aislinn Smith 他
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスロボティクス
圧力ベースのソフトエージェントの形状変化と制御
ガスをバネと質点の鎖で包んだ圧力ベースのソフトエージェント(PSA)を提案し、丘陵地形の移動や狭い開口部からの脱出タスクで制御器を最適化して、圧力制御が形状変化に不可欠であることを示した。
原題: Shape Change and Control of Pressure-based Soft Agents ／ Federico Pigozzi
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
反復到達目標に対する汎用最適化フレームワーク
移動ロボットの経路計画において、再帰的な到達目標を効率的に達成するための戦略合成アルゴリズムを提案し、非自明な事例で有効性を示した。
原題: General Optimization Framework for Recurrent Reachability Objectives ／ David Klaška, Antonín Kučera, Vít Musil 他
日本語で読む → - 論文HRIHCI
ロボットの性別をめぐる多様なカテゴリー選択の探索
55人を対象にオンライン調査を行い、4種類のロボットの性別を多様な選択肢で評価させたところ、人々は二項対立にとらわれず多様に性別を付与し、擬人化度の低いロボットや子供型ヒューマノイドは男性的、象徴的ロボットは中性・流動的と見なされた。
原題: Exploring Gender-Expansive Categorization Options for Robots ／ Katie Seaborn, Peter Pennefather, Haruki Kotani
日本語で読む → - 論文マルチロボット計画cs.CG
分離距離の厳密な下界に基づくラベルなし多ロボット動作計画
単純多角形環境で複数の円盤ロボットをラベルなしで目標位置へ移動させる問題に対し、解の存在を保証する開始・目標位置間の分離距離のタイトな界を示し、その条件下でO(n log n + mn + m^2)時間のアルゴリズムを提案した。
原題: Unlabeled Multi-Robot Motion Planning with Tighter Separation Bounds ／ Bahareh Banyassady, Mark de Berg, Karl Bringmann 他
日本語で読む → - 論文安全性保証ロボティクス
実時間到達可能性解析による自動運転車の安全性保証の実証分析
シンプレックスアーキテクチャに実時間到達可能性アルゴリズムを組み込み、1/10スケールの自動運転車F1/10の安全性を実行時に保証する手法を実証的に評価した論文。
原題: An Empirical Analysis of the Use of Real-Time Reachability for the Safety Assurance of Autonomous Vehicles ／ Patrick Musau, Nathaniel Hamilton, Diego Manzanas Lopez 他
日本語で読む → - 論文自己位置推定画像認識
カメラ姿勢回帰のためのホモグラフィベース損失関数
複数平面のホモグラフィを統合した新しい損失関数を提案し、事前初期化不要で調整しやすいパラメータのみでカメラ姿勢回帰の再投影誤差を最小化できることを示した。
原題: Homography-Based Loss Function for Camera Pose Regression ／ Clémentin Boittiaux, Ricard Marxer, Claire Dune 他
日本語で読む → - 論文ロボット倫理ロボティクス
社会ロボットのための倫理的ブラックボックス：オープン標準の草案
社会ロボットの事故やヒヤリハットを調査するため、センサ・アクチュエータ・制御判断の運用データを安全に記録する「倫理的ブラックボックス」のオープン標準草案を提案した論文。
原題: An Ethical Black Box for Social Robots: a draft Open Standard ／ Alan F. T. Winfield, Anouk van Maris, Pericle Salvini 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
系統誤差に頑健な出力フィードバック経路計画
深度計測に系統誤差がある環境でも、ランドマーク計測とCLF/CBF・線形計画を用いてロバストに経路計画する手法を提案し、シミュレーションで理論限界を検証した。
原題: Output-Feedback Path Planning with Robustness to State-Dependent Errors ／ Mahroo Bahreinian, Roberto Tron
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
飛び石を渡る動的二足歩行の学習
シミュレーションで強化学習した制御器と足場予測モデルを実機Cassieと天井カメラに統合し、飛び石上の閉ループ動的歩行を実現した論文。
原題: Learning Dynamic Bipedal Walking Across Stepping Stones ／ Helei Duan, Ashish Malik, Mohitvishnu S. Gadde 他
日本語で読む → - 論文マルチクエリ計画ロボティクス
努力情報付きロードマップ (EIRM*)：検証努力を能動的に再利用する効率的な漸近最適マルチクエリ計画
マルチクエリ計画において、既存の有効な経路を再利用することを明示的に優先し、非対称双方向探索で計算努力を削減する漸近最適アルゴリズムEIRM*を提案。抽象問題とロボット問題で初期解を最大10倍高速に発見。
原題: Effort Informed Roadmaps (EIRM*): Efficient Asymptotically Optimal Multiquery Planning by Actively Reusing Validation Effort ／ Valentin N. Hartmann, Marlin P. Strub, Marc Toussaint 他
日本語で読む → - 論文3D認識/ドメイン適応ロボティクス
高密度から低密度への深層ドメイン適応による堅牢な3D物体認識
高密度点群のみで学習しながら、教師なしドメイン適応により低密度点群でも高精度に3D物体認識できる手法を提案した論文。
原題: Towards Robust 3D Object Recognition with Dense-to-Sparse Deep Domain Adaptation ／ Prajval Kumar Murali, Cong Wang, Ravinder Dahiya 他
日本語で読む → - 論文キャリブレーションロボティクス
OpenCalib：自動運転向けマルチセンサキャリブレーションツールボックス
自動運転向けに手動・自動・工場・オンラインの各キャリブレーション手法を網羅したツールボックスと評価用ベンチマークデータセットを公開した論文。
原題: OpenCalib: A Multi-sensor Calibration Toolbox for Autonomous Driving ／ Guohang Yan, Liu Zhuochun, Chengjie Wang 他
日本語で読む → - 論文pHRI/適応制御ロボティクス
深層学習によるサブタスク分類に基づく協働ドリル作業用適応アドミタンス制御
ANNで作業をIdle/Driving/Contactにリアルタイム分類し、アドミタンス制御のパラメータを適応調整することで、ドリル作業時の操作者の負担軽減と安定性向上を実現した。
原題: An adaptive admittance controller for collaborative drilling with a robot based on subtask classification via deep learning ／ Berk Guler, Pouya P. Niaz, Alireza Madani 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
行動形成と新規性探索による多様な把持軌道レパートリーの自動獲得
シミュレーション上で行動形成と新規性探索を組み合わせ、複数のロボットに対して多様な把持動作を自動生成する手法を提案し、実機Baxterでも動作を確認した。
原題: Automatic Acquisition of a Repertoire of Diverse Grasping Trajectories through Behavior Shaping and Novelty Search ／ Aurélien Morel, Yakumo Kunimoto, Alex Coninx 他
日本語で読む → - 論文製造プロセス計画cs.CG
任意形状部品・工具に対応するハイブリッド製造プロセス計画
積層造形と除去加工を組み合わせたハイブリッド製造において、任意形状の部品と工具を扱えるプロセス計画の枠組みを提案し、非単調な工程列の組合せ空間を生成・探索する。
原題: Hybrid Manufacturing Process Planning for Arbitrary Part and Tool Shapes ／ George P. Harabin, Morad Behandish
日本語で読む → - 論文姿勢推定画像認識
不確実性推定を伴うRGB動画からのキーポイントベースカテゴリレベル物体姿勢追跡
単眼RGB動画の連続フレームから既知カテゴリ物体の6DoF姿勢とバウンディング直方体を、キーポイント分布の確率的フィルタリングにより不確実性を考慮して推定・追跡する手法を提案した。
原題: Keypoint-Based Category-Level Object Pose Tracking from an RGB Sequence with Uncertainty Estimation ／ Yunzhi Lin, Jonathan Tremblay, Stephen Tyree 他
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