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 →- 論文遠隔操作ロボティクス
車輪型ヒューマノイドのハンズフリー遠隔移動操作：遠隔操作による動的移動マニピュレーションに向けて
操作者の全身動作で車輪型ヒューマノイドSATYRRを遠隔移動させ、両腕をマニピュレーションに空けるハンズフリー遠隔操作システムを提案し、実機実験で有効性を検証した。
原題: Hands-free Telelocomotion of a Wheeled Humanoid toward Dynamic Mobile Manipulation via Teleoperation ／ Amartya Purushottam, Yeongtae Jung, Kevin Murphy 他
日本語で読む → - 論文共有制御ロボティクス
人間とロボットの協調制御における文脈認識型コミュニケーションに向けて
共有制御における課題を整理し、状況理解や選好と性能の葛藤、認知負荷の軽減に役立つ人間-ロボット間コミュニケーション設計の方向性を4つのシナリオで検討した論文。
原題: Shared Control in Human Robot Teaming: Toward Context-Aware Communication ／ Sachiko Matsumoto, Laurel D. Riek
日本語で読む → - 論文知覚/ロバスト性ロボティクス
悪天候下の自動運転知覚はどう失敗するか：強化学習によるストレステスト
強化学習を用いて、雨・霧・雪などの悪天候でLiDAR知覚や軌道予測が失敗しやすい入力の乱れ系列を探索する手法を提案し、実走行データで有効性を示した。
原題: How Do We Fail? Stress Testing Perception in Autonomous Vehicles ／ Harrison Delecki, Masha Itkina, Bernard Lange 他
日本語で読む → - 論文模倣学習機械学習
模倣学習に基づく適応型ヒューマンレースドライバーモデル
プロのレースドライバーの運転行動を模倣学習でモデル化し、未知のサーキットでも人間らしい走行ラインを生成しながら周回ごとに自己修正してラップタイムを短縮できる適応型ドライバーモデルを提案した。
原題: An Adaptive Human Driver Model for Realistic Race Car Simulations ／ Stefan Löckel, Siwei Ju, Maximilian Schaller 他
日本語で読む → - 論文ロボットスキルロボティクス
産業用ロボットスキルの能力ベースフレームワークに関する調査
ロボットの能力記述に関する210本の論文を構造的にレビューし、タスク・スキル・プリミティブの分類体系の共通性と産業応用の傾向を明らかにした。
原題: Capability-based Frameworks for Industrial Robot Skills: a Survey ／ Matteo Pantano, Thomas Eiband, Dongheui Lee
日本語で読む → - 論文制御/適応MPCロボティクス
分類器学習による適応型モデル予測制御
ベイズ最適化を密度比推定として分類器学習で近似し、モデル予測パス積分制御に統合することで、モデル不確実性や異分散ノイズ下でも制御パラメータを自動調整する適応型MPCを提案した論文。
原題: Adaptive Model Predictive Control by Learning Classifiers ／ Rel Guzman, Rafael Oliveira, Fabio Ramos
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
昆虫の脚に着想を得たロボット脚
甲虫の複雑な跗節構造を模倣し、腱駆動の球関節構造で柔軟性と剛性を両立させたロボット脚を開発、メッシュ面での歩行を実現した。
原題: A robotic leg inspired from an insect leg ／ P. Thanh Tran-Ngoc, Leslie Ziqi Lim, Jia Hui Gan 他
日本語で読む → - 論文全身制御ロボティクス
結合動的運動プリミティブを用いた速度制御型移動協働ロボットの全身制御
移動台車とアームの動特性の違いや安全・構成制約を考慮しつつ、重み付けでタスク動作を分配する全身制御フレームワークを提案し、実機で有効性を検証した論文。
原題: Whole-Body Control for Velocity-Controlled Mobile Collaborative Robots Using Coupling Dynamic Movement Primitives ／ Zhangjie Tu, Tianwei Zhang, Lei Yan 他
日本語で読む → - 論文動力学ロボティクス
剛体逆動力学の二階偏微分の詳細
空間ベクトル代数を用いて剛体の逆動力学・順動力学の二階偏微分を導出し、外力系やKKT順動力学・衝撃動力学への拡張も示した論文。
原題: Details of Second-Order Partial Derivatives of Rigid-Body Inverse Dynamics ／ Shubham Singh, Ryan P. Russell, Patrick M. Wensing
日本語で読む → - 論文動作学習ロボティクス
学習されたリーマン多様体上での反応的動作生成
人間のデモからVAEでリーマン計量を学習し、測地線として自然な動作スキルを生成するとともに、障害物認識メトリックで多様体を変形させてオンライン障害物回避を実現した。
原題: Reactive Motion Generation on Learned Riemannian Manifolds ／ Hadi Beik-Mohammadi, Søren Hauberg, Georgios Arvanitidis 他
日本語で読む → - 論文センシングロボティクス
移動ロボットの危険地盤回避に向けたミリ波センシング
FMCWレーダーを無人地上車両に搭載し、非接触で地盤状態を計測して高リスク地形の回避に役立てる手法を評価した研究。
原題: Millimeter-Wave Sensing for Avoidance of High-Risk Ground Conditions for Mobile Robots ／ Jamie Blanche, Shivoh Chirayil Nandakumar, Daniel Mitchell 他
日本語で読む → - 論文距離推定ロボティクス
TTCDist: 能動単眼カメラによる接触時間を用いた高速距離推定
移動する単眼カメラで特定物体を注視し、接触時間と加速度・距離の関係式(τ制約・Φ制約)を導出して効率的に奥行きを推定する手法を提案し、IMU併用の軌道推定で既存手法より高精度・高速であることを示した。
原題: TTCDist: Fast Distance Estimation From an Active Monocular Camera Using Time-to-Contact ／ Levi Burner, Nitin J. Sanket, Cornelia Fermüller 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
サンプリングと探索を統合した高速マルチロボット動作計画
ロードマップ構築と衝突回避経路探索を同時に行うSSSPを提案し、従来の二段階手法より大幅に高速に多ロボットの動作計画を解けることを示した。
原題: Quick Multi-Robot Motion Planning by Combining Sampling and Search ／ Keisuke Okumura, Xavier Défago
日本語で読む → - 論文身体的ヒューマンロボットインタラクションロボティクス
人間の状態を考慮したテザード飛行ロボットによる身体的インタラクション誘導制御
ケーブルで人間とつながった飛行ロボットが、人間の歩行速度をフィードバックに取り込み、より一貫した誘導力を与える制御手法を提案し、理論と実験で有効性を示した。
原題: Human-State-Aware Controller for a Tethered Aerial Robot Guiding a Human by Physical Interaction ／ Mike Allenspach, Yash Vyas, Matthias Rubio 他
日本語で読む → - 論文探索計画ロボティクス
ベジェ曲線ベースの直接軌道計画による未知環境の局所探索改善
RRTに着想を得たベジェ曲線ベースの次善視点軌道計画器を提案し、ガウス過程推論で探索利得を高速に評価することで、停止と発進を繰り返すことなく迅速な局所探索を実現した。
原題: Direct B\'ezier-Based Trajectory Planner for Improved Local Exploration of Unknown Environments ／ Lorenzo Gentilini, Dario Mengoli, Lorenzo Marconi
日本語で読む → - 論文分散学習stat.ML
マルチエージェント連合学習のための完全分散型スケーラブルガウス過程
ADMMとコンセンサス法を用いて、複数エージェント間でガウス過程の学習と予測を完全分散・スケーラブルに行うアルゴリズムを提案し、数値実験で有効性を示した論文。
原題: Fully Decentralized, Scalable Gaussian Processes for Multi-Agent Federated Learning ／ George P. Kontoudis, Daniel J. Stilwell
日本語で読む → - 論文レース戦略最適化ロボティクス
競合他車を考慮したハイブリッドレース車両の確率的ラップ戦略最適化
過去データから他車のセクタータイムと追い越し確率を統計化し、マルチエージェントのモンテカルロシミュレーションで交通状況を再現した上で、遺伝的アルゴリズムと確率的動的計画法によりハイブリッド車の最適エネルギー戦略をオフライン計算する枠組みを提案した。
原題: Competitors-Aware Stochastic Lap Strategy Optimisation for Race Hybrid Vehicles ／ Francesco Braghin, Luca Paparusso, Manuel Riani 他
日本語で読む → - 論文LiDAR知覚ロボティクス
LiDARをカメラセンサとして用いた汎用深層学習の検出・セグメンテーションモデルの分析
LiDARが出力する深度・反射率・近赤外の低解像度360度画像を、視覚カメラ向けの汎用検出・セグメンテーション深層学習モデルで処理できることを示し、性能を定性的・定量的に評価した。
原題: Analyzing General-Purpose Deep-Learning Detection and Segmentation Models with Images from a Lidar as a Camera Sensor ／ Yu Xianjia, Sahar Salimpour, Jorge Peña Queralta 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
人間の修正を組み込んだ関節物体の位置合わせ
バルブなどの関節物体を対象に、非線形フィッティングとICPでモデル・姿勢・関節を自動推定し、誤りを人間が逐次修正できる位置合わせ手法を提案・評価した。
原題: Registering Articulated Objects With Human-in-the-loop Corrections ／ Michael Hagenow, Emmanuel Senft, Evan Laske 他
日本語で読む → - 論文把持計画ロボティクス
カメラ姿勢に依存しない6自由度把持品質予測ネットワークVGQ-CNN
把持姿勢を明示的に入力とすることで、多様なカメラ姿勢や移動ロボットでも再学習なしに6自由度把持を評価できる把持品質予測ネットワークを提案し、高速版も開発した。
原題: VGQ-CNN: Moving Beyond Fixed Cameras and Top-Grasps for Grasp Quality Prediction ／ A. Konrad, J. McDonald, R. Villing
日本語で読む → - 論文HRIロボティクス
ロボットの性格と個性を定義するUXペルソナ
自閉症児との療育現場でのPepperロボットとの社会的相互作用の分析から、UXペルソナを用いてロボットの安定したキャラクターを定義する手法を提案した論文。
原題: UX Personas for defining robot's character and personality ／ Rossana Damiano, Cristina Gena, Andrea Maieli 他
日本語で読む → - 論文制御/ベイズ学習機械学習
ベイズ学習の視点から見るモデル予測制御
ベイズ学習則の枠組みをモデル予測制御に取り入れ、MPCをオンライン学習器として捉えることで、事後分布クラスと自然勾配近似の選択が制御アルゴリズムの多様化を導くことを示した研究。
原題: Bayesian Learning Approach to Model Predictive Control ／ Namhoon Cho, Seokwon Lee, Hyo-Sang Shin 他
日本語で読む → - 論文言語接地自然言語
仮想ロボットの行動履歴の自然言語要約
仮想環境でロボットが行った行動を自然言語で要約するタスクを提案し、既存データセットを活用した学習手法を比較評価した。
原題: Summarizing a virtual robot's past actions in natural language ／ Chad DeChant, Daniel Bauer
日本語で読む → - 論文柔軟ロボットロボティクス
柔軟セルラーロボットの力学特性評価 第2部：能動ひずみ
FEAを用いて平面MACROメッシュの能動ひずみ特性を解析し、アクチュエータの角度配置に基づく駆動モードがメッシュサイズに依存しない変形を生むことや、駆動に必要な力が節点結合度と関係することを示した。
原題: Mechanical Characterization of Compliant Cellular Robots. Part II: Active Strain ／ Gaurav Singh, Ahsan Nawroj, Aaron M Dollar
日本語で読む → - 論文制御/ベイズ最適化ロボティクス
モデルパラメータ不確実性下でのロバストMPCのためのベイズ最適化
MPCのハイパーパラメータと遷移モデルパラメータの確率分布を報酬に基づき同時推定するため、異分散ノイズモデル付きベイズ最適化を提案し、制御・ロボティクス課題で累積報酬と安定性の向上を示した。
原題: Bayesian Optimisation for Robust Model Predictive Control under Model Parameter Uncertainty ／ Rel Guzman, Rafael Oliveira, Fabio Ramos
日本語で読む → - 論文3D物体検出/ドメイン適応画像認識
LiDAR蒸留：ビーム数差によるドメインギャップを橋渡しする3D物体検出
高ビームLiDARの点群をダウンサンプリングして低ビームの擬似データを作り、教師-生徒フレームワークで蒸留することで、ビーム数が異なるセンサ間のドメインギャップを解消する3D物体検出手法を提案した。
原題: LiDAR Distillation: Bridging the Beam-Induced Domain Gap for 3D Object Detection ／ Yi Wei, Zibu Wei, Yongming Rao 他
日本語で読む → - 論文影除去画像認識
UnShadowNet：照明批評器が導くコントラスト学習による影除去
整列した影あり・なし画像ペアが不要な弱教師あり影除去フレームワークUnShadowNetを提案し、照明批評器による敵対的学習とコントラスト学習で影を除去、3つの公開データセットで最先端性能を達成した。
原題: UnShadowNet: Illumination Critic Guided Contrastive Learning For Shadow Removal ／ Subhrajyoti Dasgupta, Arindam Das, Senthil Yogamani 他
日本語で読む → - 論文視覚行動計画ロボティクス
Augment-Connect-Explore：データ不足下での視覚行動計画のためのパラダイム
データが少ない状況でも生画像から直接行動計画を立てられるよう、訓練データの拡張・潜在空間グラフの接続生成・新領域の探索を組み合わせたACEパラダイムを提案し、箱積みと布折りのタスクで有効性を示した。
原題: Augment-Connect-Explore: a Paradigm for Visual Action Planning with Data Scarcity ／ Martina Lippi, Michael C. Welle, Petra Poklukar 他
日本語で読む → - 論文バイオミメティック制御ロボティクス
ケーブル駆動型バイオミメティック眼球の最適制御から人間の眼球運動行動が創発
外眼筋の6自由度を模したケーブル駆動式のロボット眼球を製作し、線形二次最適制御とRNNによる非線形軌道最適化の2手法で、人間に似た高速サッカード眼球運動を生成できることを示した論文。
原題: Emergence of human oculomotor behavior from optimal control of a cable-driven biomimetic robotic eye ／ Reza Javanmard Alitappeh, Akhil John, Bernardo Dias 他
日本語で読む → - 論文物体検出画像認識
ブラックボックスの中身：物体検出器内部の偽陰性メカニズム
物体検出器が偽陰性を生む内部要因を5つに分類し、Faster R-CNNとRetinaNetで定量化する枠組みを提案。ベンチマークとロボティクス現場で失敗要因が大きく異なることを示した。
原題: What's in the Black Box? The False Negative Mechanisms Inside Object Detectors ／ Dimity Miller, Peyman Moghadam, Mark Cox 他
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