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: 2022/1/1 / 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 →- 論文深度センサ画像認識
iPad世代間におけるTrueDepthセンサーデータのコンピュータビジョンタスクへの信頼性調査
iPhone/iPadのTrueDepth深度データを2つのAPI経由で比較し、全iPadで重大な問題を発見した報告。
原題: On the Issues of TrueDepth Sensor Data for Computer Vision Tasks Across Different iPad Generations / Steffen Urban, Thomas Lindemeier, David Dobbelstein 他
日本語で読む → - 論文SLAM/ナビゲーションロボティクス
アフォーダンス認識型マルチモーダルニューラルSLAMによる行動学習
複数モダリティで探索しアフォーダンス考慮のセマンティックマップを予測・計画するNeural SLAM手法を提案し、ALFREDベンチマークで大幅な性能向上を達成した。
原題: Learning to Act with Affordance-Aware Multimodal Neural SLAM / Zhiwei Jia, Kaixiang Lin, Yizhou Zhao 他
日本語で読む → - 論文制御最適化機械学習
連続時間方策勾配に基づく構造化ニューラル制御器の最適化
制御器の構造をLyapunov安定性理論などに基づき固定し、内部の調整要素をニューラルネットでパラメータ化して、随伴感度解析に基づく連続時間方策勾配で最適化する枠組みを提案した論文。
原題: Optimisation of Structured Neural Controller Based on Continuous-Time Policy Gradient / Namhoon Cho, Hyo-Sang Shin
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
微分可能FEMによるソフトロボットのsim-to-real:メッシュ・減衰・駆動のレシピ
微分可能FEMシミュレータでソフトロボットの実機挙動を再現するため、メッシュ解像度・要素タイプ・減衰・空気圧駆動モデルを比較検証し、パラメータ校正の指針を示した。
原題: Sim-to-Real for Soft Robots using Differentiable FEM: Recipes for Meshing, Damping, and Actuation / Mathieu Dubied, Mike Michelis, Andrew Spielberg 他
日本語で読む → - 論文IMU/ドメイン適応ロボティクス
IMUノイズ除去のための少数ショットドメイン適応
再構成損失と少数ショット学習戦略を用いたドメイン適応フレームワークにより、異なる環境やロボットでもIMUのノイズを除去できる手法を提案した。
原題: Few-shot Domain Adaptation for IMU Denoising / Feiyu Yao, Zongkai Wu, Zhenyu Wei 他
日本語で読む → - 論文医療ロボティクスロボティクス
ロボットによる心音・肺音の自動聴診
ベイズ最適化と視覚・聴覚フィードバックを用いて、ロボットが高品質な心音・肺音を自動取得する聴診システムを実現した。
原題: Automated Heart and Lung Auscultation in Robotic Physical Examinations / Yifan Zhu, Alexander Smith, Kris Hauser
日本語で読む → - 論文模倣学習機械学習
STIR²: 報酬再ラベリングによる強化学習と模倣学習の統合
専門家デモとオンライン成功エピソードに報酬ボーナスを再ラベリングで付与し、スパース報酬のロボット操作タスクでSACやDDPGの性能とデータ効率を向上させた手法。
原題: STIR$^2$: Reward Relabelling for combined Reinforcement and Imitation Learning on sparse-reward tasks / Jesus Bujalance Martin, Fabien Moutarde
日本語で読む → - 論文強化学習/スキル転移AI
スキル転移のための情報非対称性を自動学習する階層型強化学習
階層型とKL正則化強化学習を組み合わせ、情報非対称性をデータ駆動で自動選択することで、ロボットのブロック積みなどのタスク間でスキルを効率的に転移させる手法APESを提案した論文。
原題: Priors, Hierarchy, and Information Asymmetry for Skill Transfer in Reinforcement Learning / Sasha Salter, Kristian Hartikainen, Walter Goodwin 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
二足歩行ロボットの外乱抑制:ステップ間ダイナミクス近似とシステムレベル合成
歩幅を制御入力とする線形ステップ間ダイナミクスを学習し、外乱を加えたモデルにシステムレベル合成を適用して、二足歩行ロボットの押し外乱に対するロバストな歩行安定化を実現した。
原題: Robust Disturbance Rejection for Robotic Bipedal Walking: System-Level-Synthesis with Step-to-step Dynamics Approximation / Xiaobin Xiong, Yuxiao Chen, Aaron Ames
日本語で読む → - 論文骨格行動認識画像認識
ガウス変異付きPSOを用いた骨格ベースの人間活動発見手法
3D骨格系列から教師なしで人間の活動を発見するため、ガウス変異付きPSOとk-meansを組み合わせたクラスタリング手法を提案した論文。
原題: A Novel Skeleton-Based Human Activity Discovery Using Particle Swarm Optimization with Gaussian Mutation / Parham Hadikhani, Daphne Teck Ching Lai, Wee-Hong Ong
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスロボティクス
区分的一様ジョイントモデルを用いたソフトロボットアームの制御
ソフトアームを一連の一様ジョイントと等価に見なすモデルに基づき、軌道追従のための配置空間制御器とエンドエフェクタ位置制御のためのタスク空間制御器を設計し、実験とシミュレーションで精度向上と整定時間・定常誤差の低減を示した。
原題: Control of a Soft Robotic Arm Using a Piecewise Universal Joint Model / Zhanchi Wang, Gaotian Wang, Xiaoping Chen 他
日本語で読む → - 論文飛行制御ロボティクス
バイオミメティック可変翼機による多軸機首指向・射撃マヌーバ
バイオミメティックな可変翼UAVが、低い形態変化の複雑さで多軸の機首指向・射撃(NPAS)スーパーマヌーバを実現できることを非線形飛行力学解析とシミュレーションで示した論文。
原題: Multiaxis nose-pointing-and-shooting in a biomimetic morphing-wing aircraft / Arion Pons, Fehmi Cirak
日本語で読む → - 論文3Dセンシングロボティクス
SL Sensor:建設ロボティクス向け高精度オープンソース構造光センサ
位相シフト法を用いて5Hzで高精度な点群を生成するROSベースの構造光センサを開発し、市販深度カメラより高精度であることを示すとともに、移動中でも動作可能な補償手法を提案した。
原題: SL Sensor: An Open-Source, ROS-Based, Real-Time Structured Light Sensor for High Accuracy Construction Robotic Applications / Teng Foong Lam, Hermann Blum, Roland Siegwart 他
日本語で読む → - 論文点群位置合わせロボティクス
ドップラーICP:速度情報を活用した点群位置合わせアルゴリズム
各点のドップラー速度測定とセンサ運動推定の整合性を評価する新たな目的関数を幾何学的目的関数と統合し、特徴に乏しい環境でも高精度かつ高速に点群位置合わせを行う手法を提案した。
原題: DICP: Doppler Iterative Closest Point Algorithm / Bruno Hexsel, Heethesh Vhavle, Yi Chen
日本語で読む → - 論文衝突判定ロボティクス
ロボット計画のための構成空間分解によるスケーラブルな代理衝突判定
順運動学空間でK-Meansクラスタリングにより構成空間を分割し、各サブ空間にFastronを学習させることで、高速かつ高精度な代理衝突判定を実現した論文。7自由度Baxterで平均29倍高速な衝突判定と最大9.8倍高速な動作計画を達成。
原題: Configuration Space Decomposition for Scalable Proxy Collision Checking in Robot Planning and Control / Mrinal Verghese, Nikhil Das, Yuheng Zhi 他
日本語で読む → - 論文解釈性機械学習
反事実的軌跡による強化学習ポリシーの説明
強化学習エージェントの分布シフト下での振る舞いを、多様な未見状態へ誘導した軌跡で可視化し、人間が検証しやすくする手法を提案した。
原題: Explaining Reinforcement Learning Policies through Counterfactual Trajectories / Julius Frost, Olivia Watkins, Eric Weiner 他
日本語で読む → - 論文因果推論/人間行動モデリングロボティクス
手の操作に関する実証的推定は回復可能:日常活動における個別化・説明可能なロボット支援に向けて
構造的因果モデルとノンパラメトリック推定器を用い、仮想キッチンでの物体操作における手の行動を部分的交絡条件下で推定し、その有効性と安定性を示した。
原題: Empirical Estimates on Hand Manipulation are Recoverable: A Step Towards Individualized and Explainable Robotic Support in Everyday Activities / Alexander Wich, Holger Schultheis, Michael Beetz
日本語で読む → - 論文フェミニストロボティクスロボティクス
ロボット学習プロセスへのフェミニスト視点
ロボット学習が社会の偏見を反映しうる問題に対し、インターセクショナル・コミュニティ・脱植民地フェミニズムと教育学の視点から議論し、フェミニストロボティクスの枠組みを提示した初期考察。
原題: Feminist Perspective on Robot Learning Processes / Juana Valeria Hurtado, Valentina Mejia
日本語で読む → - 論文トルク制御制御
SEAトルク制御器を統一枠組みで評価・比較
シリーズ弾性アクチュエータの各種トルク制御器を、トルク伝達特性・見かけインピーダンス・受動性・ノイズ感度の観点で統一的な理論・実験枠組みにより比較評価した研究。
原題: Evaluation and comparison of SEA torque controllers in a unified framework / Wolfgang Rampeltshammer, Arvid Keemink, Menno Sytsma 他
日本語で読む → - 論文強化学習ベンチマークロボティクス
視覚ベースロボティクスにおける深層強化学習アルゴリズムのベンチマーク
KukaDiverseObjectEnvとRacecarZEDGymEnvの2つの視覚ベースロボティクス問題に対し、SAC・PPO・IPGとHER併用版を比較評価し、時空間アテンションを用いた特徴抽出や中間目標の設計を提案した。
原題: Benchmarking Deep Reinforcement Learning Algorithms for Vision-based Robotics / Swagat Kumar, Hayden Sampson, Ardhendu Behera
日本語で読む → - 論文プランニング/形式検証ロボティクス
物理シナリオを考慮した階層型ニューラルプランナの安全保証設計
自動運転向けに、物理シナリオごとの運動計画戦略を階層的に学習するニューラルプランナを提案し、到達可能集合の過近似と分割・統合手法による形式検証で安全性を保証する。
原題: Physics-Aware Safety-Assured Design of Hierarchical Neural Network based Planner / Xiangguo Liu, Chao Huang, Yixuan Wang 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
もっとよく見る:Transformerで一人称視点と三人称視点を統合するロボットマニピュレーション
三人称カメラと手首搭載の一人称カメラの映像をクロスビュー注意機構付きTransformerで融合し、強化学習による精密マニピュレーションの性能を向上させた研究。
原題: Look Closer: Bridging Egocentric and Third-Person Views with Transformers for Robotic Manipulation / Rishabh Jangir, Nicklas Hansen, Sambaran Ghosal 他
日本語で読む → - 論文HRIHCI
人間らしさの知覚をリアルタイムに測る:人-ロボット対話における音声同調との相関
教育場面のオンライン実験で、人間またはロボットの顔を持つチューターに対する参加者の音声的同調度を分析し、主観的・客観的な擬人化知覚が音声的同調と正に相関することを示した。
原題: Towards a Real-time Measure of the Perception of Anthropomorphism in Human-robot Interaction / Maria Tsfasman, Avinash Saravanan, Dekel Viner 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
デュアルカメラSLAMによる反復環境の高解像度エコシステムマッピング
広角カメラで自己位置推定を行い、高解像度カメラで環境を記録するデュアルカメラSLAMを提案し、視覚的に反復する環境での3Dマッピング精度を向上させた。
原題: High-resolution Ecosystem Mapping in Repetitive Environments Using Dual Camera SLAM / Brian M. Hopkinson, Suchendra M. Bhandarkar
日本語で読む → - 論文人間参加型制御ロボティクス
スカイダイビング訓練のための人間参加型自動制御システム:概念実証実験
スカイダイビングの空中動作訓練を支援するため、学習者の姿勢フィードバックや目標姿勢、将来予測を視覚提示する人間参加型制御システムを提案し、仮想環境での概念実証実験で全参加者が初回で課題を達成できることを示した。
原題: An Automatic Control System with Human-in-the-Loop for Training Skydiving Maneuvers: Proof-of-Concept Experiment / Anna Clarke, Per Olof Gutman
日本語で読む → - 論文力覚センサロボティクス
空気圧力覚センサプロトタイプの開発
SEA力制御の実装を簡素化するため、力覚センサと弾性要素を兼ねる小型空気圧力覚センサを試作し、モデル化・シミュレーション・校正・実験検証を行った論文。
原題: Develop of a Pneumatic Force Sensor Prototype / Luis Alarcon, Job Ledezma
日本語で読む → - 論文HRI/プライバシーロボティクス
CONFIDANT:ソーシャルロボットのためのプライバシー制御機構
会話の文脈情報からプライバシー境界を推定する制御機構を設計し、人間同士のシナリオ調査に基づくルールで構築、ロボット対話実験でプライバシー配慮・信頼性・社会性の向上を示した。
原題: CONFIDANT: A Privacy Controller for Social Robots / Brian Tang, Dakota Sullivan, Bengisu Cagiltay 他
日本語で読む → - 論文HRI研究手法ロボティクス
HRI研究の報告は何をどう伝えているか:募集・報酬・ジェンダー報告のレビューと提言
HRI国際会議の過去3年の論文236件を調査し、参加者募集方法・報酬・ジェンダー情報の報告不足を明らかにして、再現性向上のための報告ガイドラインを提言した。
原題: What and How Are We Reporting in HRI? A Review and Recommendations for Reporting Recruitment, Compensation, and Gender / Julia R. Cordero, Thomas R. Groechel, Maja J. Matarić
日本語で読む → - 論文軌道予測機械学習
ハイパーネットワークによる条件付きVAEと自動運転の軌道予測
ハイパーネットワークで条件付けを強化した条件付きVAEを提案し、多様な環境での道路エージェントの確率的・マルチモーダルな将来軌道予測に応用した研究。
原題: CVAE-H: Conditionalizing Variational Autoencoders via Hypernetworks and Trajectory Forecasting for Autonomous Driving / Geunseob Oh, Huei Peng
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
GTac:皮膚のような異種力覚フィードバックを実現するロボット用生体模倣触覚センサ
圧抵抗センサ層とホールセンサ層を組み合わせ、法線力とせん断力を同時に知覚できる生体模倣触覚センサを開発し、ロボットハンドでのピンセット操作や卵把持を実現した。
原題: GTac: A Biomimetic Tactile Sensor with Skin-like Heterogeneous Force Feedback for Robots / Zeyu Lu, Xingyu Gao, Haoyong Yu
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