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: 2022/2/1 ／ 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
動的障害物を含む3D環境におけるドローン群の自律ナビゲーションと複数ターゲット追跡
深層強化学習を用いて、静的・動的障害物や抵抗力のある3D環境でドローン群が複数の動的ターゲットを追跡するための群形成・ナビゲーション手法を提案した論文。
原題: Autonomous Drone Swarm Navigation and Multi-target Tracking in 3D Environments with Dynamic Obstacles ／ Suleman Qamar, Saddam Hussain Khan, Muhammad Arif Arshad 他
日本語で読む → - 論文HRIロボティクス
人間行動モデルはどこまで正確であるべきか：人とロボットの相互作用と自動運転における考察
人とロボットの相互作用や自動運転において、人間行動モデルに求められる精度と完全性をどう考えるかを論じ、相互作用の成功に敏感な側面に焦点を当てるべきだと提案する論文。
原題: Models of human behavior for human-robot interaction and automated driving: How accurate do the models of human behavior need to be? ／ Gustav Markkula, Mehmet Dogar
日本語で読む → - 論文確率制御制御
カーネル分布埋め込みを用いたデータ駆動型チャンス制約制御
カーネル分布埋め込みを利用し、システムの事前知識なしに観測軌道データから確率的制約付き最適制御問題を線形計画として効率的に解く手法を提案した。
原題: Data-Driven Chance Constrained Control using Kernel Distribution Embeddings ／ Adam J. Thorpe, Thomas Lew, Meeko M. K. Oishi 他
日本語で読む → - 論文NeRF/関節物体画像認識
CLA-NeRF：カテゴリレベル関節物体ニューラル放射輝度場
カテゴリ単位のRGB画像とパーツセグメントから学習し、未知の関節物体の数枚の画像からパーツ分割・新視点合成・関節ポーズ推定を可能にするNeRFフレームワークを提案。
原題: CLA-NeRF: Category-Level Articulated Neural Radiance Field ／ Wei-Cheng Tseng, Hung-Ju Liao, Lin Yen-Chen 他
日本語で読む → - 論文不整地走行ロボティクス
自己教師あり学習による不整地走行ナビゲーション
ロボットと地形の相互作用から路面性状を自己教師あり学習で推定し、コストマップと加速度制限を用いた不整地自律走行を実現した。
原題: TerraPN: Unstructured Terrain Navigation using Online Self-Supervised Learning ／ Adarsh Jagan Sathyamoorthy, Kasun Weerakoon, Tianrui Guan 他
日本語で読む → - 論文運動計画ロボティクス
確率的制約付き漸近最適運動計画のためのガウス信念木
運動・計測の不確実性下でのサンプリングベース運動計画において、任意の木ベースプランナを信念空間に拡張し、確率的完全性と漸近最適性を保つフレームワークを提案した。
原題: Gaussian Belief Trees for Chance Constrained Asymptotically Optimal Motion Planning ／ Qi Heng Ho, Zachary N. Sunberg, Morteza Lahijanian
日本語で読む → - 論文シミュレーション/テスト生成ロボティクス
リスク認識型シーンサンプリングによる自律システムの動的保証
従来のランダム・グリッド探索の限界を克服するため、近傍探索とベイズ最適化を拡張した2つのサンプラーでリスクの高いシーンを効率的に生成する手法を提案した。
原題: Risk-Aware Scene Sampling for Dynamic Assurance of Autonomous Systems ／ Shreyas Ramakrishna, Baiting Luo, Yogesh Barve 他
日本語で読む → - 論文人間-ロボット相互作用ロボティクス
暗黙的双制御による人間-ロボット相互作用のための能動的不確実性低減
人間の意図など隠れた状態を推定しながらロボットの軌道計画を行うため、暗黙的双制御をサンプリング近似で実時間最適化可能なMPC問題に落とし込み、運転シミュレーションで有効性を示した論文。
原題: Active Uncertainty Reduction for Human-Robot Interaction: An Implicit Dual Control Approach ／ Haimin Hu, Jaime F. Fisac
日本語で読む → - 論文触覚・形状センシングロボティクス
空気圧装着式フレキシブルレールと形状センシングを用いたロボット支援腹腔鏡下手術における臓器形状計測
軟体ロボット製の空気圧装着式フレキシブルレールに光ファイバ形状センサを組み込み、腎臓ファントムの曲面形状を計測して超音波プローブの自動走査軌道計画に応用した研究。
原題: Organ Shape Sensing using Pneumatically Attachable Flexible Rails in Robotic-Assisted Laparoscopic Surgery ／ Aoife McDonald-Bowyer, Solène Dietsch, Emmanouil Dimitrakakis 他
日本語で読む → - 論文制御/モデル学習ロボティクス
非線形システム制御のための深層Koopmanオペレータ
ニューラルネットでKoopman埋め込みとオペレータをend-to-end学習し、非線形状態依存の制御項を補助ネットで符号化してLQR制御を実現する手法を提案。予測誤差を桁単位で削減し制御性能も向上。
原題: Deep Koopman Operator with Control for Nonlinear Systems ／ Haojie Shi, Max Q. -H. Meng
日本語で読む → - 論文空中マニピュレーションロボティクス
エネルギータンクに基づく移動物体との堅牢な空中物理インタラクション制御
環境の正確なモデルに頼らず、未知の外乱がある中で移動・関節物体と物理的にインタラクションするための受動性ベースのインピーダンス・力覚追従制御を提案し、未知質量の台車押しタスクで検証した。
原題: Energy Tank-Based Policies for Robust Aerial Physical Interaction with Moving Objects ／ Maximilian Brunner, Livio Giacomini, Roland Siegwart 他
日本語で読む → - 論文物体SLAMロボティクス
物体SLAMのための双対二次曲面を用いたスケール推定
単眼物体レベルSLAMにおいて、物体の物理世界でのサイズ分布に適合するよう双対二次曲面の次元を非線形最適化し、重力方向の事前情報なしで絶対スケールを推定する手法を提案した。
原題: Scale Estimation with Dual Quadrics for Monocular Object SLAM ／ Shuangfu Song, Junqiao Zhao, Tiantian Feng 他
日本語で読む → - 論文協調自動運転/MARLロボティクス
混合交通における強化学習ベースの協調自動運転の堅牢性と適応性
自動運転車と人間運転車が混在する交通環境で、人間の行動特性が未知・非定常でも安全に協調できるよう、マルチエージェント強化学習と分散型フレームワーク・報酬設計を提案し、堅牢性や安全性を検証した論文。
原題: Robustness and Adaptability of Reinforcement Learning based Cooperative Autonomous Driving in Mixed-autonomy Traffic ／ Rodolfo Valiente, Behrad Toghi, Ramtin Pedarsani 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
cGANによる潜在空間上の任意最適化基準に基づく衝突回避計画
cGANで障害物マップを条件に衝突回避領域のみを捉えた潜在空間を生成し、その空間内で任意の最適化基準に沿った衝突回避軌道を計画する手法を提案し、UR5eで検証した。
原題: Learning-based Collision-free Planning on Arbitrary Optimization Criteria in the Latent Space through cGANs ／ Tomoki Ando, Hiroto Iino, Hiroki Mori 他
日本語で読む → - 論文ヒューマンロボットインタラクションロボティクス
ロボットの腕の中で：ハグ中のジェスチャーを備えた自律型ハグロボットの設計
ハグ中の人間のジェスチャーを認識し、多様な反応を自律的に選ぶハグロボットを開発し、ユーザー評価で自然さや楽しさの向上を検証した。
原題: In the Arms of a Robot: Designing Autonomous Hugging Robots with Intra-Hug Gestures ／ Alexis E. Block, Hasti Seifi, Otmar Hilliges 他
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
ロボットなしでロボットを訓練：マスター・トゥ・ロボット方策転送のための深層模倣学習
ロボットを使わずに力覚フィードバックを伴う作業を教示できるM2R方策転送システムを提案し、注視ベースの模倣学習とTransformerでマスターとロボット間のギャップを埋め、ペットボトルの蓋開けタスクで評価した。
原題: Training Robots without Robots: Deep Imitation Learning for Master-to-Robot Policy Transfer ／ Heecheol Kim, Yoshiyuki Ohmura, Akihiko Nagakubo 他
日本語で読む → - 論文モジュール式航空機ロボティクス
モジュール式マルチロータ：クアッドロータから完全駆動型航空機へ
傾斜ロータ付きクアッドロータで推進される直方体モジュールを組み合わせ、積載能力と駆動自由度（4〜6）を拡張できる汎用飛行ロボットH-ModQuadを提案し、設計・モデル・制御を実機で検証した。
原題: Modular Multi-Rotors: From Quadrotors to Fully-Actuated Aerial Vehicles ／ Jiawei Xu, Diego S. D'Antonio, David Saldaña
日本語で読む → - 論文パラレルロボットロボティクス
双対四元数とリー微分を用いたパラレルロボットの解析
双対四元数にリー微分を導入し、パラレルロボットのアクチュエータがエンドエフェクタに与える影響の解析や順運動学の解法、運動方程式の導出を行った論文。
原題: Using Lie derivatives with dual quaternions for parallel robots ／ Stephen Montgomery-Smith, Cecil Shy
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
Cyrus 2Dシミュレーション チーム記述論文2016
2DサッカーシミュレーションにおけるCyrusチームのシュート・ブロック・マーク・守備判断アルゴリズムと実装状況を解説したチーム記述論文。
原題: Cyrus 2D Simulation Team Description Paper 2016 ／ Nader Zare, Ashkan Keshavarzi, Seyed Ehsan Beheshtian 他
日本語で読む → - 論文UAV点検ロボティクス
太陽光発電所の熱・可視画像追跡による自律UAV点検
RGBと熱カメラを搭載した自律UAVが太陽光パネル列を低空で追従し、無駄な領域を避けて効率的に点検する手法を提案し、シミュレーションと実発電所で検証した。
原題: Thermal and Visual Tracking of Photovoltaic Plants for Autonomous UAV inspection ／ Luca Morando, Carmine Tommaso Recchiuto, Jacopo Callà 他
日本語で読む → - 論文制御/MPCロボティクス
クアッドロータのための学習モデル予測制御
過去のタスク実行データを活用し、SO(3)×R^3上で非線形MPCを学習させてクアッドロータの高速・安全な飛行を実現した研究。
原題: Learning Model Predictive Control for Quadrotors ／ Guanrui Li, Alex Tunchez, Giuseppe Loianno
日本語で読む → - 論文義足制御ロボティクス
EMG駆動筋骨格モデルによるロボット足関節義足の随意制御設計
筋電信号で仮想の筋モデルを動かし、ユーザーが連続的に義足の動きを自在に操作できる制御手法を設計・検証した研究。
原題: Design of EMG-driven Musculoskeletal Model for Volitional Control of a Robotic Ankle Prosthesis ／ Chinmay Shah, Aaron Fleming, Varun Nalam 他
日本語で読む → - 論文変形物体操作ロボティクス
変形可能な一次元物体の操作のための効率的な空間表現と経路計画
ワイヤやケーブルなどの変形する一次元物体を、凸部分空間への幾何学的分解によるコンパクトな離散表現で表し、動的計画法による系列マッチングで高速な経路計画を実現した研究。
原題: Efficient Spatial Representation and Routing of Deformable One-Dimensional Objects for Manipulation ／ Azarakhsh Keipour, Maryam Bandari, Stefan Schaal
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
柔軟なロープ状物体の微分可能なロボットマニピュレーション：準拠型位置ベースダイナミクスを用いて
ロープ状物体を位置ベースダイナミクス(XPBD)でモデル化し、微分可能な定式化により実環境とシミュレーションのパラメータ推定を可能にした研究。Baxterとda Vinci研究キットで実機検証を行った。
原題: Differentiable Robotic Manipulation of Deformable Rope-like Objects Using Compliant Position-based Dynamics ／ Fei Liu, Entong Su, Jingpei Lu 他
日本語で読む → - 論文シミュレーションロボティクス
移動型ソーシャルロボット向けシミュレータの現状と課題
人と共存する移動ロボットのテストに必要なシミュレータの要件を整理し、既存フレームワークを評価して課題を明らかにした調査論文。
原題: Simulators for Mobile Social Robots:State-of-the-Art and Challenges ／ Prabhjot Kaur, Zichuan Liu, Weisong Shi
日本語で読む → - 論文微分可能シミュレーションロボティクス
微分可能で学習可能なロボットモデル
ロボットの運動学・動力学をPyTorchで微分可能かつ学習可能に実装し、データ駆動手法と解析的剛体計算を組み合わせられるライブラリを提案した。
原題: Differentiable and Learnable Robot Models ／ Franziska Meier, Austin Wang, Giovanni Sutanto 他
日本語で読む → - 論文軌道予測画像認識
CRAT-Pred: 結晶グラフ畳み込みとマルチヘッド自己注意による地図情報不要の車両軌道予測
地図情報に頼らず車両間の社会的相互作用をモデル化するため、材料科学由来のグラフ畳み込みとマルチヘッド自己注意を組み合わせた軌道予測モデルを提案し、少ないパラメータで最先端性能を達成した。
原題: CRAT-Pred: Vehicle Trajectory Prediction with Crystal Graph Convolutional Neural Networks and Multi-Head Self-Attention ／ Julian Schmidt, Julian Jordan, Franz Gritschneder 他
日本語で読む → - 論文事故予防/視覚認識画像認識
事故多発地点の特徴を検知して予防運転を支援する視覚通知システム
ドライブレコーダー映像から事故多発地点に特有の視覚的特徴を注意機構付きCNNで検出し、運転者に通知するシステムを提案した論文。
原題: Sensing accident-prone features in urban scenes for proactive driving and accident prevention ／ Sumit Mishra, Praveen Kumar Rajendran, Luiz Felipe Vecchietti 他
日本語で読む → - 論文ニューロモルフィック制御ロボティクス
スパイキングロボットアームのCPG制御に向けたWTA回路のハードウェア実装
スパイキングニューラルネットワークプロセッサ上に勝者総取り回路を実装し、CPG由来のリズムパターンでロボットアームをリアルタイム制御できることを実験で示した。
原題: Towards hardware Implementation of WTA for CPG-based control of a Spiking Robotic Arm ／ A. Linares-Barranco, E. Pinero-Fuentes, S. Canas-Moreno 他
日本語で読む → - 論文脚式ロボット/安全検証ロボティクス
脚式ロボットのためのデータ駆動型安全検証
閉ループ系から収集した軌道を用いて安全評価関数を学習し、計画軌道の安全性を確率的に検証する枠組みを提案。四足バランスとヒューマノイド到達タスクで有効性を示した。
原題: Data-Driven Safety Verification for Legged Robots ／ Junhyeok Ahn, Seung Hyeon Bang, Carlos Gonzalez 他
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