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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: 2022/4/1 ／ 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HRCタスクプランニングロボティクス
人間とロボットの協働組立ラインのためのロバストなタスクプランニング
階層タスクモデルとシグマ・ログノーマル関数による人間動作の不確実性モデリングを用い、人間とロボットへの作業割当をロバスト最適化として解くタスクプランナを提案し、電子機器組立シミュレーションで作業完了時間の短縮を示した。
原題: Robust Task Planning for Assembly Lines with Human-Robot Collaboration ／ Jessica Leu, Yujiao Cheng, Changliu Liu 他
日本語で読む → - 論文脚検出ロボティクス
ノイズとマルチスケールに対応する適応切替型ランダムフォレストによる脚検出
2Dレーザースキャナの脚検出において、ノイズに強い適応切替決定木と距離に応じたマルチスケール森林を組み合わせ、従来法より高精度かつ60FPS超で動作する手法を提案した。
原題: MARF: Multiscale Adaptive-switch Random Forest for Leg Detection with 2D Laser Scanners ／ Tianxi Wang, Feng Xue, Yu Zhou 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
手首ハプティクスによる力学的特性の知覚：フィードバックの一致度の影響
手首への法線・せん断変形フィードバックが仮想物体の硬さ・質量・摩擦の知覚に与える影響を調べ、指先の力と一致したマッピングが知覚精度を高めることを示した研究。
原題: Perception of Mechanical Properties via Wrist Haptics: Effects of Feedback Congruence ／ Mine Sarac, Massimiliano di Luca, Allison M. Okamura
日本語で読む → - 論文触覚HCI
仮想操作における手首への触覚フィードバックの効果
指先ではなく手首周辺に触覚刺激を与えるシステムを提案し、刺激の数や位置が硬さ知覚に与える影響を調べた。複数位置・異なる位置への刺激で硬さ知覚に有意差は見られなかった。
原題: Effects of Haptic Feedback on the Wrist during Virtual Manipulation ／ Mine Sarac, Allison M. Okamura, Massimiliano Di Luca
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
リーダーなし群れフォーメーション制御：大域仕様から局所制御則へ
抽象形状の軌道で群れのフォーメーションを表現し、各ロボットが近傍情報のみで追従できる分散制御則を設計した研究。動的平均合意推定と入出力線形化を用い、障害発生時も協調航行できることをシミュレーションで示す。
原題: Leaderless Swarm Formation Control: From Global Specifications to Local Control Laws ／ Solomon Gudeta, Ali Karimoddini, Mohammadreza Davoodi 他
日本語で読む → - 論文触覚/姿勢推定ロボティクス
深層プレタッチセンシングによる物体姿勢推定の高精度化
プレタッチセンサと深層学習を組み合わせ、特徴的な形状領域を検出して効率的に物体姿勢を推定するフレームワークを提案した論文。
原題: Improved Object Pose Estimation via Deep Pre-touch Sensing ／ Patrick Lancaster, Boling Yang, Joshua R. Smith
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
確率的エネルギー消費を考慮したUAV-UGVランデブー経路計画
UAVのバッテリー消費が不確実な状況で、UGVとのランデブー時期と場所を決定する確率制約付きMDPを定式化し、LPで最適方策を求めた研究。
原題: Risk-aware UAV-UGV Rendezvous with Chance-Constrained Markov Decision Process ／ Guangyao Shi, Nare Karapetyan, Ahmad Bilal Asghar 他
日本語で読む → - 論文模倣学習AI
Habitat-Web：大規模な人間デモンストレーションから物体探索戦略を学習する
ブラウザ経由で収集した8万件の人間デモで物体探索とピック＆プレースを模倣学習し、強化学習を上回る効率的な探索行動を実現した大規模研究。
原題: Habitat-Web: Learning Embodied Object-Search Strategies from Human Demonstrations at Scale ／ Ram Ramrakhya, Eric Undersander, Dhruv Batra 他
日本語で読む → - 論文学習 from 実演ロボティクス
人間の実演動画から協調的な動的マニピュレーション技能を学習する
オフライン動画の3次元骨格から腕の剛性情報を抽出し、GMM/GMRでロボットのインピーダンスを再現することで、リーダー・フォロワー型の協調のこぎり作業を2台のPandaで実現した。
原題: Learning Cooperative Dynamic Manipulation Skills from Human Demonstration Videos ／ Francesco Iodice, Yuqiang Wu, Wansoo Kim 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
マルチロボットチームのための分散強化学習：レビュー
分散型マルチエージェント強化学習によるマルチロボット協調の最新手法（独立学習・集中クリティック・価値分解・通信学習）と課題、ベンチマーク、実応用を整理したレビュー。
原題: Distributed Reinforcement Learning for Robot Teams: A Review ／ Yutong Wang, Mehul Damani, Pamela Wang 他
日本語で読む → - 論文深度推定画像認識
P3Depth: 区分平面性事前分布を用いた単眼深度推定
各ピクセルが同一平面を共有する種ピクセルを予測し、その平面係数から深度を推定することで、遮蔽境界の鋭い高精度な単眼深度推定を実現した論文。
原題: P3Depth: Monocular Depth Estimation with a Piecewise Planarity Prior ／ Vaishakh Patil, Christos Sakaridis, Alexander Liniger 他
日本語で読む → - 論文組合せフィルタロボティクス
ロボット向け組合せフィルタにおける出力確定性を課した非決定性
ロボットのフィードバック計画を表す有限状態フィルタの状態圧縮を、世界の巻き戻しを許さない制約付き非決定性の下で検討し、その計算複雑性を解析した論文。
原題: Nondeterminism subject to output commitment in combinatorial filters ／ Yulin Zhang, Dylan A. Shell
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
最適化されたSC-F-LOAM：Scan Contextを用いた高速LiDARオドメトリとマッピングの最適化
F-LOAMによるLiDARオドメトリにScan Contextのループ閉じ込み検出とGTSAMの全体最適化を組み合わせ、適応的距離閾値と特徴量ベースマッチングで大規模環境での累積誤差を抑えるSLAM手法を提案した。
原題: Optimized SC-F-LOAM: Optimized Fast LiDAR Odometry and Mapping Using Scan Context ／ Lizhou Liao, Chunyun Fu, Binbin Feng 他
日本語で読む → - 論文物体受け渡しロボティクス
人間からロボットへの円滑な受け渡しのためのモデル予測制御
人間から物体を受け取る際のロボットの滑らかな動作を、知覚と制約を統合したモデル予測制御で生成し、把持候補選択や接触検出も組み合わせて実機実験で有効性を示した論文。
原題: Model Predictive Control for Fluid Human-to-Robot Handovers ／ Wei Yang, Balakumar Sundaralingam, Chris Paxton 他
日本語で読む → - 論文VLA機械学習
Vision Transformerは画像ベース強化学習でCNNに勝てるか？
画像入力の強化学習制御タスクでViTの学習手法を評価し、CNNベースのRADと比較した。補助タスクはViTの性能を向上させるが、総合的にはCNNが優位であることを示した。
原題: Evaluating Vision Transformer Methods for Deep Reinforcement Learning from Pixels ／ Tianxin Tao, Daniele Reda, Michiel van de Panne
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
触覚によるテクスチャ知覚のための人工SA-I・RA-I・RA-II/振動触覚求心性線維
軟らかい生体模倣触覚センサTacTipを用いて、ヒトの触覚チャネルに対応する人工SA-I・RA-I・RA-IIチャネルを構築し、速度に依存しないテクスチャ分類に有効な符号化を検討した。
原題: Artificial SA-I, RA-I and RA-II/Vibrotactile Afferents for Tactile Sensing of Texture ／ Nicholas Pestell, Nathan F. Lepora
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
GloCAL: クラスタリングに基づくカリキュラム学習で複数タスクを効率的に習得するロボット把持手法
タスクを評価スコアでクラスタリングし、各クラスタの代表タスクでグローバル方針を学びつつ残りをローカル方針として学習するカリキュラム学習アルゴリズムを提案し、EGAD!データセットの49物体把持で全物体の把持を達成した。
原題: GloCAL: Glocalized Curriculum-Aided Learning of Multiple Tasks with Application to Robotic Grasping ／ Anil Kurkcu, Cihan Acar, Domenico Campolo 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
カスタム正弦波だけで異なるスタイルの二足歩行を模倣学習
足の高さの参照として単純な正弦波を用い、Cassieロボットがモデル知識なしに効率的な二足歩行を強化学習で獲得できること、また正弦波を調整することで歩容スタイルをカスタマイズできることを示した論文。
原題: Custom Sine Waves Are Enough for Imitation Learning of Bipedal Gaits with Different Styles ／ Qi Wu, Chong Zhang, Yanchen Liu
日本語で読む → - 論文冗長マニピュレーションロボティクス
任意制約下での階層的冗長性解決のための汎用フレームワーク
速度・加速度ベースの運動学的制御とトルクベースの動力学的制御を統一的に扱い、任意の等式・不等式制約の階層を含む冗長性解決問題を解く汎用フレームワークを提案し、SNSアルゴリズムの一般化を導入した。
原題: A General Framework for Hierarchical Redundancy Resolution Under Arbitrary Constraints ／ Mario D. Fiore, Gaetano Meli, Anton Ziese 他
日本語で読む → - 論文点集合レジストレーションロボティクス
自動車用ドップラーレーダにおけるロバストな点集合レジストレーションの評価
対応付けを明示的に構築しない確率的枠組みで点集合レジストレーションを定式化し、和型と尤度型のコスト関数を比較評価した。合成データと77GHz自動車レーダ実データで推定誤差と不確かさをNEESとNCIで検証した。
原題: Evaluation of Robust Point Set Registration Applied to Automotive Doppler Radar ／ Karim Haggag
日本語で読む → - 論文動作最適化ロボティクス
動作最適化のための暗黙的事前分布の学習
エネルギー基盤モデル(EBM)を動作最適化の誘導事前分布として統合するためのモデリングとアルゴリズムの選択肢を提示し、シミュレーションと実機で評価した論文。
原題: Learning Implicit Priors for Motion Optimization ／ Julen Urain, An T. Le, Alexander Lambert 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
フリンジ投影プロフィロメトリを用いた屋内SLAM
フリンジ投影プロフィロメトリ(FPP)の座標変換関係を利用し、2D-3D記述子を併用して高精度な屋内SLAMを実現した論文。約1mmの精度で位置推定と地図生成が可能。
原題: Indoor simultaneous localization and mapping based on fringe projection profilometry ／ Yang Zhao, Kai Zhang, Haotian Yu 他
日本語で読む → - 論文知識管理ロボティクス
KANT: ロボット知識のグラウンディングと管理ツール
ロボットの記号・非記号レベルの知識を橋渡しするオープンソースの知識管理ツールKANTを設計・評価し、ROS上での性能向上を示した。
原題: KANT: A tool for Grounding and Knowledge Management ／ Miguel Á. González-Santamarta, Francisco J. Rodríguez-Lera, Francisco Martín 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
モーメントベース敵対的学習による身体性言語理解
家庭内タスク指示をサブゴールに分解して実行する視覚言語タスクに対し、指示・サブゴール・状態表現の埋め込み空間に2種類のモーメントを用いた敵対的学習を導入し、ALFREDベンチマークで全指標においてベースラインを上回った。
原題: Moment-based Adversarial Training for Embodied Language Comprehension ／ Shintaro Ishikawa, Komei Sugiura
日本語で読む → - 論文マルチエージェント経路計画ロボティクス
時空間曲線で解く非対称相互作用を考慮した狭所マルチエージェント経路計画
エージェントの軌跡を3次元時空間の曲線として捉え、修正ダイクストラ法と準ニュートン内点法で大域経路計画と滑らかな局所衝突回避を同時に解く手法を提案。狭所での非対称な相互作用や対称配置もジッタなしで扱える。
原題: Multi-Agent Path Planning with Asymmetric Interactions In Tight Spaces ／ Vismay Modi, Yixin Chen, Abhishek Madan 他
日本語で読む → - 論文探索ロボティクス
挑戦的環境でのロボット探索のためのオンライン適応付きオフポリシー評価
実世界データで状態価値関数を学習し、TD法によるオンライン適応でロボット探索を誘導する手法を提案。地下や都市環境での探索性能を向上させた。
原題: Off-Policy Evaluation with Online Adaptation for Robot Exploration in Challenging Environments ／ Yafei Hu, Junyi Geng, Chen Wang 他
日本語で読む → - 論文セキュリティ/生体認証ロボティクス
ロボットと生成モデルによるオフライン署名照合への偽造攻撃
ロボットアームと条件付きGANで署名照合システムへの偽造攻撃を試み、成功率24〜32%を示すとともに、転移学習による防御で攻撃成功率を4〜12%まで低減できることを明らかにした。
原題: Robotic and Generative Adversarial Attacks in Offline Writer-independent Signature Verification ／ Jordan J. Bird
日本語で読む → - 論文歩行機械学習
手動リセットなしで歩行スキルを自律獲得する品質多様性最適化
多様な歩行制御器を人手によるリセットなしで自律的に学習するため、想像上の行動レパートリーと環境情報を活用して自動リセットとなる行動を選ぶ手法を提案し、障害物のある訓練区域内での歩行学習で有効性を示した。
原題: Learning to Walk Autonomously via Reset-Free Quality-Diversity ／ Bryan Lim, Alexander Reichenbach, Antoine Cully
日本語で読む → - 論文把持検出ロボティクス
シミュレーションと実環境のギャップを埋めるオンポリシー画素レベル把持検出
RGB-D画像上で密な画素レベル把持ラベルを生成するオンポリシー手法とデータセットを提案し、実環境での把持検出性能を向上させた。
原題: On-Policy Pixel-Level Grasping Across the Gap Between Simulation and Reality ／ Dexin Wang, Faliang Chang, Chunsheng Liu 他
日本語で読む → - 論文3Dプリント/医療ロボットロボティクス
ナイロン12のMJF方式は同心管ロボットの3Dプリントに適するか
同心管ロボットをナイロン12のマルチジェットフュージョン(MJF)で造形する妥当性を初めて検証した研究。従来のSLSでは不十分だったため、MJFの適合性を評価した。
原題: Multi Jet Fusion of Nylon-12: A Viable Method to 3D-print Concentric Tube Robots? ／ Kalani Picho, Brandon Persons, Jesse F. d'Almeida 他
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