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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: 2022/2/1 ／ 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 →- 論文動作計画ロボティクス
PiP-X: 不変ファネルを用いた動的環境におけるオンライン帰還動作計画・再計画
サンプリングベース手法とリアプノフ理論を組み合わせ、不変ファネルで動的環境における非線形システムの帰還動作計画・再計画をオンラインで行う手法を提案し、6自由度クアッドロータで検証した。
原題: PiP-X: Online feedback motion planning/replanning in dynamic environments using invariant funnels ／ Mohamed Khalid M Jaffar, Michael Otte
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
測距に基づく移動ロボットネットワークの可定位性最適化
エージェント間の測距による協調測位の精度がネットワーク幾何に依存することに着目し、CRLBに基づく可定位性ポテンシャルを用いた分散配置計画法を提案した論文。
原題: Ranging-Based Localizability Optimization for Mobile Robotic Networks ／ Justin Cano, Jerome Le Ny
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
マルコフ的探索ダイナミクス下でのマルチロボット特徴分布の確率的合意形成
複数ロボットがランダムウォークで環境を探索し、近隣と通信しながら特徴分布を分散融合で推定、真の分布への収束を証明した研究。
原題: Probabilistic Consensus on Feature Distribution for Multi-robot Systems with Markovian Exploration Dynamics ／ Aniket Shirsat, Shatadal Mishra, Wenlong Zhang 他
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスロボティクス
空中投下可能なソフトロボットによる地雷処理
ドローンから空中投下できる軽量なソフトハイブリッドロボットを開発し、真空式フラッシャーローラー機構を搭載して地雷への接近を実演した。
原題: Air-Releasable Soft Robots for Explosive Ordnance Disposal ／ Tyler C. Looney, Nathan M. Savard, Gus T. Teran 他
日本語で読む → - 論文視覚サーボロボティクス
柔軟連続アームの姿勢制御のための視覚サーボ
アーム先端カメラの画像からCNNで駆動量を予測し、比例制御と組み合わせて柔軟アームの3D姿勢制御を実現した研究。
原題: Visual Servoing for Pose Control of Soft Continuum Arm in a Structured Environment ／ Shivani Kamtikar, Samhita Marri, Benjamin Walt 他
日本語で読む → - 論文自動運転評価ロボティクス
自動運転車評価のためのシナリオパラメータ生成法とシナリオ代表性指標
実走データからシナリオを記述するパラメータを自動決定し確率密度推定で現実的なパラメータ値を生成する手法と、Wasserstein距離に基づき生成シナリオが実世界の多様性をどれだけ代表するかを測る指標を提案した。
原題: Scenario Parameter Generation Method and Scenario Representativeness Metric for Scenario-Based Assessment of Automated Vehicles ／ Erwin de Gelder, Jasper Hof, Eric Cator 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 → - 論文自動運転/強化学習機械学習
Human-AIコパイロット最適化による安全運転方策の効率的学習
人間の介入を限られた予算で活用し、危険な状況を回避する運転方策を強化学習で効率的に学習するHACOを提案した論文。
原題: Efficient Learning of Safe Driving Policy via Human-AI Copilot Optimization ／ Quanyi Li, Zhenghao Peng, Bolei Zhou
日本語で読む → - 論文強化学習機械学習
ニューラル報酬関数によるオープンエンド強化学習
ニューラルネットワークで表現した報酬関数を反復的に訓練し、多様で複雑なスキルを自律的に獲得する強化学習手法を提案した論文。
原題: Open-Ended Reinforcement Learning with Neural Reward Functions ／ Robert Meier, Asier Mujika
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 → - 論文歩行ロボティクス
非可換幾何学的歩容解析における誤差の特性評価
歩容最適化で用いる変位推定の高次項誤差を定式化し、座標系や歩容径・開始位相が三次効果に与える影響を2例で示した。
原題: Characterizing Error in Noncommutative Geometric Gait Analysis ／ Capprin Bass, Suresh Ramasamy, Ross Hatton
日本語で読む → - 論文深層強化学習機械学習
深層強化学習のための統合型適応T-soft更新則
ターゲットネットワークの更新則T-softをAdaTermの更新則で適応化し、メインネットワークをターゲットへ引き戻す統合機構を加えたCAT-soft更新を提案・検証した論文。
原題: Consolidated Adaptive T-soft Update for Deep Reinforcement Learning ／ Taisuke Kobayashi
日本語で読む → - 論文歩行者予測ロボティクス
自己教師あり継続学習による歩行者予測モデルの改善
ロボットの検出・追跡パイプラインから得られる歩行者データのオンラインストリームを活用し、破滅的忘却を防ぐ正則化と過去例の再学習を組み合わせた自己教師あり継続学習で、未知環境でも歩行者予測モデルを継続的に改善する手法を提案した。
原題: Improving Pedestrian Prediction Models with Self-Supervised Continual Learning ／ Luzia Knoedler, Chadi Salmi, Hai Zhu 他
日本語で読む → - 論文アクチュエータ設計ロボティクス
準ダイレクトドライブアクチュエータ向けモータ選定のための代替指標
脚式ロボット用アクチュエータのモータ選定において、ギア比に依存しない新しい評価指標を提案し、RI50とU8の比較で有効性を示した論文。
原題: Alternative Metrics to Select Motors for Quasi-Direct Drive Actuators ／ Karthik Urs, Challen Enninful Adu, Elliott J. Rouse 他
日本語で読む → - 論文義手/超音波センシングロボティクス
超音波画像から運動学的表現を介した微細な指運動の予測
手をロボットマニピュレータとしてモデル化し、超音波画像列から筋肉の動態を運動学的表現に変換することで、タイピングやピアノ演奏のような微細な指運動をエンドツーエンドで推定するシステムを提案した。
原題: Towards Predicting Fine Finger Motions from Ultrasound Images via Kinematic Representation ／ Dean Zadok, Oren Salzman, Alon Wolf 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 → - 論文自動運転ロボティクス
交通ルールへの準拠度分布を実データから定量化
Waymo Open Motionデータセットを用い、人間の運転者が交通ルール（安全距離・速度制限）にどの程度従っているかの分布を推定する手法を提案した論文。
原題: Quantification of Actual Road User Behavior on the Basis of Given Traffic Rules ／ Daniel Bogdoll, Moritz Nekolla, Tim Joseph 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
高密度カラーパターンを用いた視覚型触覚センサDelTact
高密度ランダムカラーパターンと光学フローで接触面の形状・力分布を高精度に推定する視覚型触覚センサを提案し、低誤差・40Hzで計測できることを示した。
原題: DelTact: A Vision-based Tactile Sensor Using Dense Color Pattern ／ Guanlan Zhang, Yipai Du, Hongyu Yu 他
日本語で読む → - 論文運動学ロボティクス
任意の3R直列マニピュレータがカスピダルとなるための必要十分条件
3R直列ロボットの逆運動学を幾何学的に再解釈し、特異点を経ずに姿勢を切り替えられる「カスピダル」性の必要十分条件が、直交型に限らず任意の一般的3Rロボットでも作業空間のカスプ点の存在であることを証明した。
原題: Necessary and sufficient condition for a generic 3R serial manipulator to be cuspidal ／ Durgesh Haribhau Salunkhe, Christoforos Spartalis, Jose Capco 他
日本語で読む → - 論文状態推定ロボティクス
非線形・非ガウス状態推定のためのStein粒子フィルタ
更新・予測モデルの微分可能性を活かし、粒子を再生核ヒルベルト空間内で決定的に流して事後分布へ近づける粒子フィルタを提案し、高次元の非線形・非ガウス系の状態推定を可能にした。
原題: Stein Particle Filter for Nonlinear, Non-Gaussian State Estimation ／ Fahira Afzal Maken, Fabio Ramos, Lionel Ott
日本語で読む → - 論文カプセルロボットロボティクス
姿勢制御可能な振動衝撃式自走カプセルロボットの設計と実験的検討
電磁アクチュエータで進行方向を傾けられる振動衝撃式カプセルロボットを設計し、2つの制御戦略をシミュレーションと実験で比較して大腸内視鏡への有効性を示した。
原題: Design and experimental investigation of a vibro-impact self-propelled capsule robot with orientation control ／ Jiajia Zhang, Jiyuan Tian, Dibin Zhu 他
日本語で読む → - 論文軌道計画ロボティクス
障害物環境におけるクアッドロータの最短時間ウェイポイント飛行
障害物がある環境で指定ウェイポイントを巡る最短時間軌道を、階層的なサンプリングベース手法と完全なクアッドロータ力学モデルで計画し、実機で60km/h超の飛行を実証した論文。
原題: Minimum-Time Quadrotor Waypoint Flight in Cluttered Environments ／ Robert Penicka, Davide Scaramuzza
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
俊敏なクアッドロータ飛行のための学習制御ポリシーのベンチマーク比較
俊敏なクアッドロータ飛行向けの学習制御ポリシーを比較し、機体レートと推力指令型がロータ推力直接指定型よりsim2real転移に頑健であることを示し、実機で45km/h超の飛行制御を初めて実現した。
原題: A Benchmark Comparison of Learned Control Policies for Agile Quadrotor Flight ／ Elia Kaufmann, Leonard Bauersfeld, Davide Scaramuzza
日本語で読む → - 論文占有マッピングロボティクス
粒子による動的環境の連続占有マッピング
粒子ベースの占有マップを連続空間に拡張し、ボクセルとピラミッド型の二重構造で効率的に更新する3D自己中心ローカルマップを構築した研究。
原題: Continuous Occupancy Mapping in Dynamic Environments Using Particles ／ Gang Chen, Wei Dong, Peng Peng 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
連続時間と離散時間の視覚SLAMの比較研究
視覚SLAMにおける連続時間定式化と離散時間定式化の長所と限界を、ロボット種類・速度・センサ構成を変えた実験で体系的に比較した論文。
原題: Continuous-Time vs. Discrete-Time Vision-based SLAM: A Comparative Study ／ Giovanni Cioffi, Titus Cieslewski, Davide Scaramuzza
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
優先度付き通信学習によるマルチエージェント経路計画
分散型強化学習による経路計画に暗黙的な優先度を通信トポロジーへ組み込み、衝突を抑えて成功率を高める手法PICOを提案した論文。
原題: Multi-Agent Path Finding with Prioritized Communication Learning ／ Wenhao Li, Hongjun Chen, Bo Jin 他
日本語で読む → - 論文視覚ベース制御ロボティクス
視覚ベースロボット制御のための統計的保証付き失敗予測
PAC-Bayes理論を用いて、視覚入力に基づくロボット制御の失敗を偽陽性・偽陰性の保証付きで予測する手法を提案し、ドローンのナビゲーションとロボットアームの把持で有効性を示した。
原題: Failure Prediction with Statistical Guarantees for Vision-Based Robot Control ／ Alec Farid, David Snyder, Allen Z. Ren 他
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