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
群ロボットで作る再構成可能な3Dプリンタと描画プロッタ
小型ロボット(toio)と3Dプリント製アタッチメントを組み合わせ、モータや押出機などの要素を構成してX-Y-Zプロッタや3Dプリンタを組み立てる「群製作」の概念を提案した論文。
原題: Swarm Fabrication: Reconfigurable 3D Printers and Drawing Plotters Made of Swarm Robots ／ Samin Farajian, Hiroki Kaimoto, Ryo Suzuki
日本語で読む → - 論文剛性解析ロボティクス
平面直列ロボットマニピュレータの非線形剛性挙動
多リンク直列平面マニピュレータの圧縮荷重下での非線形剛性を解析し、直線初期形状での座屈臨界力の固有値計算法と非直線形状での準座屈現象のエネルギー計算法を提案した。
原題: Non-linear stiffness behavior of planar serial robotic manipulators ／ Wanda Zhao, Alexandr Klimchik, Anatol Pashkevich 他
日本語で読む → - 論文姿勢推定画像認識
RGB-Dによるカテゴリカル姿勢・形状推定の評価に関する批判的検討
RGB-Dベースの6D姿勢・形状推定の評価指標とデータセットを批判的に検証し、新指標とRedwood注釈を提案。既存手法が物体の直立姿勢に強く偏っていることを示した。
原題: On the Evaluation of RGB-D-based Categorical Pose and Shape Estimation ／ Leonard Bruns, Patric Jensfelt
日本語で読む → - 論文安全制御ロボティクス
異種自律走行車のためのパラメトリック制御バリア関数を用いた適応的安全合流制御
周囲の車の安全制御器をパラメトリックCBFでモデル化し、異種ロボット間でも形式的安全性を保ちつつ効率的に合流できる適応的安全制御手法を提案した。
原題: Adaptive Safe Merging Control for Heterogeneous Autonomous Vehicles using Parametric Control Barrier Functions ／ Yiwei Lyu, Wenhao Luo, John M. Dolan
日本語で読む → - 論文把持計画ロボティクス
Pix2Pix GANによる高品質な把持矩形の生成
物体画像からPix2Pix GANで把持矩形を生成し、物体の重心へ位置合わせする手法を提案。限られたラベルデータでも把持学習の精度を向上させる。
原題: Generating Quality Grasp Rectangle using Pix2Pix GAN for Intelligent Robot Grasping ／ Vandana Kushwaha, Priya Shukla, G C Nandi
日本語で読む → - 論文強化学習ロボティクス
ロボットが内在的動機と自動カリキュラム学習で複雑なタスクを学ぶ
タスク間の階層構造を学習し、簡単なタスクから複雑なタスクへと自動的にカリキュラムを組んで強化学習する枠組みを提案した論文。
原題: Robots Learn Increasingly Complex Tasks with Intrinsic Motivation and Automatic Curriculum Learning ／ Sao Mai Nguyen, Nicolas Duminy, Alexandre Manoury 他
日本語で読む → - 論文軌道計画ロボティクス
ドローンのための滑らかな時間最適軌道生成
重力下で加速度に制限のある点質量ドローンが複数のウェイポイントを最短時間で通過する軌道を、ポントリャーギンの最小原理と非線形計画法を組み合わせて生成する手法を提案した論文。
原題: Smooth time optimal trajectory generation for drones ／ Srinath Tankasala, Can Pehlivanturk, Efstathios Bakolas 他
日本語で読む → - 論文認知アーキテクチャAI
概念空間のナビゲーション：汎用人工知能への新たなアプローチ
概念空間を自律ナビゲーションする枠組みとしてneoRLを検証し、生物学的学習に近い特性を持つことを示して汎用人工知能への新たな道筋を提案した。
原題: Navigating Conceptual Space; A new take on Artificial General Intelligence ／ Per R. Leikanger
日本語で読む → - 論文イベントカメラ/SNN画像認識
ドローンが飛行中に人を検出できるよう継続学習する生物模倣型視覚システム
STDPを備えたスパイキングニューラルネットワークとイベントカメラを用い、飛行中のドローンが歩行者検出をオンラインで継続学習できることを初めて示した研究。
原題: Continuously Learning to Detect People on the Fly: A Bio-inspired Visual System for Drones ／ Ali Safa, Ilja Ocket, André Bourdoux 他
日本語で読む → - 論文LiDAR/レビューロボティクス
モバイルロボティクスにおける3D ToF LiDARのレビュー
3D ToF LiDARのモバイルロボティクス応用を、物体検出や自己位置推定などの研究事例と、サービスロボットや自動運転などの産業応用の両面から体系的に整理したレビュー論文。
原題: 3D ToF LiDAR in Mobile Robotics: A Review ／ Tao Yang, You Li, Cheng Zhao 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
ロボット群の効率的な定量評価：被覆とターゲティングのレヴィ戦略
連続体近似を用いてロボット群のブラウン運動・レヴィ飛行戦略を高速に定量評価し、被覆や探索問題でレヴィ戦略が優れることを示した研究。
原題: Efficient quantitative assessment of robot swarms: coverage and targeting L\'{e}vy strategies ／ Siobhan Duncan, Gissell Estrada-Rodriguez, Jakub Stocek 他
日本語で読む → - 論文音声視覚ナビゲーションcs.SD
音響攻撃に頑健な音声視覚ナビゲーション
目標音に加えて音響攻撃者が存在する複雑な環境を設計し、エージェントが攻撃を回避しながら音源を探索できるよう、集中型批評家と分散型俳優による共同訓練を導入した研究。
原題: Sound Adversarial Audio-Visual Navigation ／ Yinfeng Yu, Wenbing Huang, Fuchun Sun 他
日本語で読む → - 論文SLAM評価ロボティクス
堅牢でレジリエントなSLAMの評価準備はできているか？SLAMデータセットの定量的特性評価フレームワーク
SLAMデータセットの摂動特性を定量分析・比較する汎用フレームワークを提案し、KITTI・EuroC-MAV・TUM-VIで有効性を示した論文。
原題: Are We Ready for Robust and Resilient SLAM? A Framework For Quantitative Characterization of SLAM Datasets ／ Islam Ali, Hong Zhang
日本語で読む → - 論文ロボット造形ロボティクス
バイオ燃料生産設備部品を造形するロボットプリンタ
バイオ燃料製造装置の部品をロボットモジュールでプラスチック造形する新技術を、洗浄装置を例に試作・検証した研究。
原題: Robot-printer for creating elements of technological equipment for the production of components of biofuel compositions ／ K. A. Bashmur, V. S. Tynchenko, V. V. Bukhtoyarov 他
日本語で読む → - 論文把持検出ロボティクス
Transformerがロボット把持と出会うとき：文脈を活用した効率的な把持検出
局所窓注意とクロス窓注意を組み合わせたTransformerベースの把持検出手法TF-Graspを提案し、CornellとJacquardデータセットで高精度を達成、実機でも未知物体の把持を実証した論文。
原題: When Transformer Meets Robotic Grasping: Exploits Context for Efficient Grasp Detection ／ Shaochen Wang, Zhangli Zhou, Zhen Kan
日本語で読む → - 論文テレプレゼンスHCI
バーチャル身体による没入型テレプレゼンス体験の拡張
360度カメラとHMDによる没入型テレプレゼンスに自分の腕の動きを表すバーチャル身体を追加し、存在感や好みへの影響をパイロット研究と事前登録済み確認研究で検証した。
原題: Augmenting Immersive Telepresence Experience with a Virtual Body ／ Nikunj Arora, Markku Suomalainen, Matti Pouke 他
日本語で読む → - 論文点群圧縮画像認識
生の3D点群のための可変レート深層圧縮
ボクセル化せず生の3D点群を直接扱い、単一ネットワークで広範なビットレートに対応する可変レート深層圧縮手法を提案した論文。
原題: Variable Rate Compression for Raw 3D Point Clouds ／ Md Ahmed Al Muzaddid, William J. Beksi
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
ロボット群の集合ナビゲーションのための連合強化学習
通信帯域が限られた環境でもロボット群の制御器を学習できるよう、連合学習と深層強化学習を組み合わせたFLDDPGを提案し、異環境や実機への頑健性・汎化性が向上することを示した。
原題: Federated Reinforcement Learning for Collective Navigation of Robotic Swarms ／ Seongin Na, Tomáš Rouček, Jiří Ulrich 他
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスロボティクス
運動学が力学を支配するとき：有限弾性のモデル縮約のための局所体積保存プリミティブ
ソフトロボティクスで現れる大変形問題では等積（局所体積保存）制約が支配的であることに着目し、その制約を組み込んだ閉形式の運動学的変形プリミティブを組み合わせることで、FEMより50倍以上高速かつ実験誤差約10%の計算モデリング手法を提案した論文。
原題: When Kinematics Dominates Mechanics: Locally Volume-Preserving Primitives for Model Reduction in Finite Elasticity ／ Xu Yi, Gregory S. Chirikjian
日本語で読む → - 論文指示追従AI
対話可能な身体性指示追従エージェントのためのDialFREDベンチマーク
ALFREDを基に、エージェントが人間に能動的に質問できる身体性指示追従ベンチマークDialFREDを構築し、53KのQ&Aデータと質問者-実行者フレームワークを提案した。
原題: DialFRED: Dialogue-Enabled Agents for Embodied Instruction Following ／ Xiaofeng Gao, Qiaozi Gao, Ran Gong 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
微分可能物理シミュレーションを用いたリアルタイムモデル予測制御とシステム同定
微分可能物理シミュレーション上で、実環境の観測からオンラインでシステム同定と最適制御を同時に行い、リアルタイムにロボットを適応させる手法を提案した論文。
原題: Real-time Model Predictive Control and System Identification Using Differentiable Physics Simulation ／ Sirui Chen, Keenon Werling, Albert Wu 他
日本語で読む → - 論文BCIeess.SP
EEG信号からの把持・持ち上げ動作検出：畳み込みニューラルネットワークによる自動化
32チャネルEEG信号から把持・持ち上げ(GAL)動作を検出するため、前処理とCNN/LSTMによるエンドツーエンドのパイプラインを構築し、DWTノイズ除去とCNNの組み合わせでROC曲線下面積0.944を達成した。
原題: Grasp-and-Lift Detection from EEG Signal Using Convolutional Neural Network ／ Md. Kamrul Hasan, Sifat Redwan Wahid, Faria Rahman 他
日本語で読む → - 論文物体検出画像認識
Interactron: 環境との対話で自己適応する物体検出
移動エージェントが未知環境を探索しながら、教師なしで推論中もモデルを適応させ続ける物体検出法を提案し、DETR比でAPを7.2ポイント改善した。
原題: Interactron: Embodied Adaptive Object Detection ／ Klemen Kotar, Roozbeh Mottaghi
日本語で読む → - 論文水中ロボットロボティクス
RoboKrill：メタクロナル遊泳を模倣したオキアミ型水中ロボット
オキアミのメタクロナルな櫂脚運動を再現した小型水中ロボットを設計・製作し、サーボと多リンク機構および流体構造連成で遊泳キネマティクスを実現・検証した。
原題: RoboKrill : a metachronal drag-based swimmer robot ／ Sara Oliveira Santos, Francisco Cuenca-Jiménez, P. Antonio Gomez-Valdez 他
日本語で読む → - 論文HRIロボティクス
空間コンピューティングと直感操作：複合現実とロボティクスの融合
複合現実デバイスの空間認識と一人称センシングを活用し、ロボットのミッション計画・ジェスチャ操作・没入型遠隔操作を実現する複数のヒューマンロボットシステムを提案した論文。
原題: Spatial Computing and Intuitive Interaction: Bringing Mixed Reality and Robotics Together ／ Jeffrey Delmerico, Roi Poranne, Federica Bogo 他
日本語で読む → - 論文HRIHCI
感情評価と円環モデルによる人間-ロボット相互作用のリアルタイム感情生成
心理学の感情評価メカニズムと円環モデルを用い、ヒューマノイドロボットROBINが対話中に28種類の感情状態をリアルタイムで生成し、状況に応じた現実的な行動を実現する手法を提案した。
原題: Real-time Emotion Appraisal with Circumplex Model for Human-Robot Interaction ／ Sarwar Hussain Paplu, Chinmaya Mishra, Karsten Berns
日本語で読む → - 論文視覚オドメトリロボティクス
DEVO: 厳しい環境下での深度・イベントカメラによる視覚オドメトリ
深度カメラと高解像度イベントカメラのステレオ構成で、イベントストリームの時間表面マップに半稠密エッジベース視覚オドメトリを拡張し、高速動きや低照度でも高精度に自己位置推定するフレームワークを提案。
原題: DEVO: Depth-Event Camera Visual Odometry in Challenging Conditions ／ Yi-Fan Zuo, Jiaqi Yang, Jiaben Chen 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
異種ロボット群の物理結合のための構成制御
受動的結合機構で物理的に連結・分離できる異種ロボット群を開発し、環境に応じた構造を形成する接続ペア指向の構成制御アルゴリズムを提案した。最大9台での結合・隙間横断・分離実験を実証した。
原題: Configuration Control for Physical Coupling of Heterogeneous Robot Swarms ／ Sha Yi, Zeynep Temel, Katia Sycara
日本語で読む → - 論文マルチエージェント計画ロボティクス
速度障害物に基づく確率的多エージェント系のリスク有界運動計画
速度空間で衝突回避制約を定式化し、確率的チャンス制約付き分散最適化を混合整数計画に変換することで、リスク上限を保証しつつ滑らかで高効率な多エージェント軌道生成を実現した。
原題: Velocity Obstacle Based Risk-Bounded Motion Planning for Stochastic Multi-Agent Systems ／ Xiaoxue Zhang, Jun Ma, Zilong Cheng 他
日本語で読む → - 論文生体力学モデリングロボティクス
風洞と自由落下で検証されたスカイダイバーの動力学モデル
スカイダイバーの生体力学的・空気力学的モデルを構築し、風洞と自由落下の実験データで検証。さらに拡張カルマンフィルタで意識的な操作入力を推定した。
原題: A Dynamic Model of a Skydiver With Validation in Wind Tunnel and Free Fall ／ Anna Clarke, Per-Olof Gutman
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