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: 2022/3/1 ／ 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 →- 論文異常検知ロボティクス
CLUE-AI：ロボットマニピュレーションのための畳み込み三ストリーム異常識別フレームワーク
ロボットの物体操作中に生じる異常を、視覚・聴覚・固有感覚の3つのデータストリームを融合して識別するフレームワークを提案した論文。
原題: CLUE-AI: A Convolutional Three-stream Anomaly Identification Framework for Robot Manipulation ／ Dogan Altan, Sanem Sariel
日本語で読む → - 論文両腕マニピュレーションロボティクス
シミュレーションから実機への強化学習による両腕マニピュレーションと接続作業
シミュレーションで強化学習を訓練し、2台のxArm6ロボットで磁石付きブロックを把持・接続する両腕協調タスクを実機実行できることを示した論文。
原題: Bi-Manual Manipulation and Attachment via Sim-to-Real Reinforcement Learning ／ Satoshi Kataoka, Seyed Kamyar Seyed Ghasemipour, Daniel Freeman 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
PYROBOCOP：マニピュレーション向けPythonベースのロボット制御・最適化パッケージ
接触や障害物回避を含む非線形微分代数方程式で記述されたロボット系の制御・最適化・推定を行うPythonパッケージを開発し、複数のマニピュレーション問題で評価した。
原題: PYROBOCOP: Python-based Robotic Control & Optimization Package for Manipulation ／ Arvind Raghunathan, Devesh K. Jha, Diego Romeres
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスロボティクス
平面圧電インチワーム型ソフトロボットのモデルベース制御による狭隘環境クロール
平面圧電アクチュエータを鋼箔に貼った5自由度ソフトロボットを作り、連続体モデルに基づく形状制御と背景キャリブレーションで、屋根状障害物下を這いながら速度を最大化できることを実験で示した。
原題: Model-Based Control of Planar Piezoelectric Inchworm Soft Robot for Crawling in Constrained Environments ／ Zhiwu Zheng, Prakhar Kumar, Yenan Chen 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
情報利得に基づくUAV群による農地モニタリングとマッピング
複数UAVの群ロボティクスで、期待情報利得に基づき観測すべき領域を適応的に選び、雑草などの不均一な分布を効率的にマッピングする手法を提案した。
原題: Monitoring and mapping of crop fields with UAV swarms based on information gain ／ Carlos Carbone, Dario Albani, Federico Magistri 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
FBGと深層学習でルフィニ受容器を模倣した大面積触覚スキン
光ファイバFBGを埋め込んだ柔軟な人工皮膚でルフィニ受容器の機能を模倣し、CNNで接触力と位置を推定する大面積触覚センシングを実現した研究。
原題: Functional mimicry of Ruffini receptors with Fiber Bragg Gratings and Deep Neural Networks enables a bio-inspired large-area tactile sensitive skin ／ Luca Massari, Giulia Fransvea, Jessica D'Abbraccio 他
日本語で読む → - 論文ロバスト性認証機械学習
双対ネットワーク交互符号化によるニューラルネットワークの効率的な大域ロバスト性認証
ReLUネットワークの大域ロバスト性認証をMILPとして定式化し、2つのネットワークを交互に符号化する手法と緩和・精緻化による過近似で効率的に解く。
原題: Efficient Global Robustness Certification of Neural Networks via Interleaving Twin-Network Encoding ／ Zhilu Wang, Chao Huang, Qi Zhu
日本語で読む → - 論文エコドライビング指導ロボティクス
人間ドライバー向けエコドライビング指導の有効性と受容性に関するレビュー
人間ドライバーへのエコドライビング指導研究を体系的にレビューし、設計基準の欠如や長期的モチベーションの軽視など今後の課題を整理した。
原題: Effective and Acceptable Eco-Driving Guidance for Human-Driving Vehicles: A Review ／ Ran Tu, Junshi Xu
日本語で読む → - 論文自動運転/緊急回避ロボティクス
高速道路における自動運転車の緊急障害物回避マニューバフレームワーク
高速・低摩擦路面で走行する自動運転車が、実行可能性と乗員快適性を考慮して緊急回避マニューバを決定・制御する枠組みを提案し、SimulinkとCarSimの連成シミュレーションで検証した。
原題: Autonomous Road Vehicle Emergency Obstacle Avoidance Maneuver Framework at Highway Speeds ／ Evan Lowe, Levent Güvenç
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
材料分類のための生体模倣触覚センサの設計
指紋・真皮・表皮を模した低コスト小型触覚センサを開発し、ホール効果で磁場を検出して材料の表面テクスチャを分類できることを示した。
原題: Design of a Biomimetic Tactile Sensor for Material Classification ／ Kevin Dai, Xinyu Wang, Allison M. Rojas 他
日本語で読む → - 論文強化学習/実機ロボットロボティクス
実時間ロボット制御のための非同期強化学習
ロボットアームの視覚タスクで、学習更新と環境相互作用を非同期化する強化学習システムを実装し、逐次処理との性能を実環境で比較した。学習コストが高い場合、非同期が適切な行動周期を維持し大幅に優れることを示した。
原題: Asynchronous Reinforcement Learning for Real-Time Control of Physical Robots ／ Yufeng Yuan, A. Rupam Mahmood
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
接近物体への反応的な移動方策の階層強化学習に関する予備研究
MuJoCo上で脚式ロボットが迫ってくるボールを避けるシミュレーション環境を構築し、事前の移動経験が階層強化学習による反応制御方策の学習効率を高めるかを検証した。
原題: Hierarchical Reinforcement Learning of Locomotion Policies in Response to Approaching Objects: A Preliminary Study ／ Shangqun Yu, Sreehari Rammohan, Kaiyu Zheng 他
日本語で読む → - 論文モデルベース強化学習機械学習
時差学習によるモデル予測制御
短期間の軌道最適化に学習済み潜在ダイナミクスモデルを、長期リターン推定に学習済み終端価値関数を用い、両者を時差学習で同時に学習するTD-MPCを提案。連続制御タスクで高いサンプル効率と性能を達成。
原題: Temporal Difference Learning for Model Predictive Control ／ Nicklas Hansen, Xiaolong Wang, Hao Su
日本語で読む → - 論文シーン表現画像認識
身体性AIのための連続的シーン表現
空間を移動するエージェントが物体間の関係を連続値埋め込みで表現し、グラフ構造として動的に構築するシーン表現手法を提案。部屋の再配置タスクで既存手法を上回る。
原題: Continuous Scene Representations for Embodied AI ／ Samir Yitzhak Gadre, Kiana Ehsani, Shuran Song 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
遺伝的アルゴリズムでDDPG+HERのパラメータを自動調整するロボットマニピュレーション学習
遺伝的アルゴリズムでDDPG+HERの学習パラメータを最適化し、Fetch系タスクやドア開けなどで学習時間を最大57%短縮し性能も向上させた。
原題: GA+DDPG+HER: Genetic Algorithm-Based Function Optimizer in Deep Reinforcement Learning for Robotic Manipulation Tasks ／ Adarsh Sehgal, Nicholas Ward, Hung Manh La 他
日本語で読む → - 論文状態推定ロボティクス
DIDO: 深層学習を用いた慣性情報のみによるクアッドロータの動力学オドメトリ
クアッドロータの慣性計測のみから状態推定を行うため、実飛行データでIMU特性・機体動特性・運動状態と不確かさを学習し、2段階EKFで融合する手法を提案した。
原題: DIDO: Deep Inertial Quadrotor Dynamical Odometry ／ Kunyi Zhang, Chenxing Jiang, Jinghang Li 他
日本語で読む → - 論文模倣学習/強化学習機械学習
制御における構成的汎化のためのポリシーアーキテクチャ
環境内のエンティティ構造を活かしたDeep SetsやSelf Attentionベースのポリシーを提案し、ロボット操作タスクで少ないデータで高い成功率と構成的汎化を実現した。
原題: Policy Architectures for Compositional Generalization in Control ／ Allan Zhou, Vikash Kumar, Chelsea Finn 他
日本語で読む → - 論文把持・義手ロボティクス
合成データで把持プレシェイプを選択：Hannes義手におけるアイ・イン・ハンド共有制御
義手の把持種類選択を支援するため、RGB映像から手のプレシェイプを分類する学習手法を提案し、合成データで訓練することで実データより汎化性能が高いことを示した。
原題: Grasp Pre-shape Selection by Synthetic Training: Eye-in-hand Shared Control on the Hannes Prosthesis ／ Federico Vasile, Elisa Maiettini, Giulia Pasquale 他
日本語で読む → - 論文制御ソフトウェアロボティクス
Lodestar：統合型組込みリアルタイム制御エンジン
機能ブロック図で複雑な制御ソフトを設計でき、実行順序や依存関係を自動解決するリアルタイム制御開発エンジンLodestarを提案し、ロボットアームのトルク制御や手術用サーモグラフィのオートフォーカスに応用して有効性を示した。
原題: Lodestar: An Integrated Embedded Real-Time Control Engine ／ Hamza El-Kebir, Joseph Bentsman, Melkior Ornik
日本語で読む → - 論文位置推定ロボティクス
強度画像を用いたLiDARフィデューシャルマーカーシステム
強度付き非構造点群から強度画像を介して3Dマーカーを検出し、LiDARの6自由度姿勢をリアルタイム推定するシステムを開発した。
原題: Intensity Image-based LiDAR Fiducial Marker System ／ Yibo Liu, Hunter Schofield, Jinjun Shan
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスロボティクス
狭隘空間を移動・登攀する自走式ソフト反転トロイダルロボット
空気膜内のモータ装置で自己反転しながら進むソフトトロイダルロボットを開発し、単一制御信号での移動、環境への適応、垂直登攀を実現した。
原題: Self-Propelled Soft Everting Toroidal Robot for Navigation and Climbing in Confined Spaces ／ Nelson G. Badillo Perez, Margaret M. Coad
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
物体ごとの把持選好を少ないラベルで学習するデータ効率的手法
把持生成器の出力を潜在空間に埋め込み、物体ごとに1〜4個のラベルだけでガウス過程分類器が好みの把持を選ぶ手法を提案し、少数ラベル設定で既存手法を上回った。
原題: Data-efficient learning of object-centric grasp preferences ／ Yoann Fleytoux, Anji Ma, Serena Ivaldi 他
日本語で読む → - 論文透明物体認識画像認識
ClearPose: 透明物体の大規模RGB-Dデータセットとベンチマーク
家庭内の透明物体を対象に、35万フレーム超・500万インスタンス注釈を持つ大規模実世界RGB-Dデータセットを構築し、深度補完や物体姿勢推定のベンチマークを提供した論文。
原題: ClearPose: Large-scale Transparent Object Dataset and Benchmark ／ Xiaotong Chen, Huijie Zhang, Zeren Yu 他
日本語で読む → - 論文歩行者行動データセット画像認識
歩行者データ収集のための可搬で大規模なシステムの提案
可搬なデータ収集システムと半自動ラベリングパイプラインを提案し、歩行者行動研究用の大規模データセット(TBD)を公開した。
原題: Towards Rich, Portable, and Large-Scale Pedestrian Data Collection ／ Allan Wang, Abhijat Biswas, Henny Admoni 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
Bスプライン経路構築で高速化するDNNベースの局所車両マニューバ計画
Bスプラインによる経路表現とNNの帰納バイアスを活かした構築手順で、DNNベースの局所車両マニューバ計画の推論と学習を高速化し、約11msで経路生成を実現した論文。
原題: Speeding up deep neural network-based planning of local car maneuvers via efficient B-spline path construction ／ Piotr Kicki, Piotr Skrzypczyński
日本語で読む → - 論文自己位置推定画像認識
疑似LiDARを用いた深層カメラ姿勢回帰
深度マップを疑似LiDAR信号に変換することで6DoFカメラ姿勢を高精度に推定するFusionLocを提案し、7 Scenesデータセットで従来手法を上回る性能を示した論文。
原題: Deep Camera Pose Regression Using Pseudo-LiDAR ／ Ali Raza, Lazar Lolic, Shahmir Akhter 他
日本語で読む → - 論文慣性パラメータ同定ロボティクス
協働ロボットのための高速な物体慣性パラメータ同定
協働ロボットの低速・低SNR動作でも高精度に物体の慣性パラメータを推定できるよう、剛体力学の近似と形状情報を用いた質量離散化手法を提案し、シミュレーションと実機で有効性を示した。
原題: Fast Object Inertial Parameter Identification for Collaborative Robots ／ Philippe Nadeau, Matthew Giamou, Jonathan Kelly
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
レンダリング・イン・ザ・ループ型空中ロボティクスシミュレータ：屋内農業における収量推定のケーススタディ
GazeboとBlenderのCyclesレンダラを組み合わせ、ROS対応の物理シミュレーションと準リアルなRGB-D画像生成を両立させた空中ロボット用シミュレータを構築し、屋内ピーマン栽培の収量推定タスクで有効性を示した。
原題: Render-in-the-loop aerial robotics simulator: Case Study on Yield Estimation in Indoor Agriculture ／ Antun Ivanovic, Marsela Polic, Jelena Tabak 他
日本語で読む → - 論文LfDロボティクス
ロボット学習と汎化のためのデモンストレーション品質の定量化
ロボット教示デモの品質を学習後のタスク性能で定量化し、類似タスクへの汎化性能と強く相関することを27名のユーザー研究で示した論文。
原題: Quantifying Demonstration Quality for Robot Learning and Generalization ／ Maram Sakr, Zexi Jesse Li, H. F. Machiel Van der Loos 他
日本語で読む → - 論文不整地ナビゲーションロボティクス
平面フィッティングに基づく不整地ナビゲーションフレームワークPUTN
点群への平面フィッティングとRRT*を組み合わせて走行可能な帯状経路を生成し、ガウス過程回帰とNMPCで不整地を安全に走行するナビゲーション手法を提案した。
原題: PUTN: A Plane-fitting based Uneven Terrain Navigation Framework ／ Zhuozhu Jian, Zihong Lu, Xiao Zhou 他
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