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 →- 論文経路計画cs.CE
有限要素法を用いた地形表面上の最短経路探索
地形表面を構造力学モデルに変換し、有限要素法による応力・ひずみ解析から2点間の最短経路を求める手法を提案した論文。
原題: Finding Shortest Path on a Terrain Surface by Using Finite Element Method ／ Gokhan Altintas
日本語で読む → - 論文姿勢推定画像認識
OSSID: 姿勢推定のためのオンライン自己教師ありインスタンス検出
低速なゼロショット姿勢推定器の疑似ラベルで高速検出器を自己教師あり学習し、検出器で入力を絞ることで注釈なしにリアルタイム物体姿勢推定を実現した。
原題: OSSID: Online Self-Supervised Instance Detection by (and for) Pose Estimation ／ Qiao Gu, Brian Okorn, David Held
日本語で読む → - 論文常識推論/知識獲得AI
常識推論と知識獲得を組み合わせたロボティクス向け深層学習の誘導
物体の遮蔽や配置の安定性を常識推論で判断し、処理できない画像領域だけを深層学習で学習・判断させる支援ロボット向けアーキテクチャを提案。
原題: Combining Commonsense Reasoning and Knowledge Acquisition to Guide Deep Learning in Robotics ／ Mohan Sridharan, Tiago Mota
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 → - 論文ナビゲーションロボティクス
社会的配慮ナビゲーションのためのフィードバック効率の良い能動的選好学習
人間の快適さを報酬モデルに蒸留する能動的選好学習とハイブリッド経験学習を提案し、実機ユーザー研究で社会的ロボットナビゲーションの有効性を示した論文。
原題: Feedback-efficient Active Preference Learning for Socially Aware Robot Navigation ／ Ruiqi Wang, Weizheng Wang, Byung-Cheol Min
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
非構造環境におけるUGV-UAV協調物体位置推定システム
複数のUGVとUAVが協調し、マルチスペクトル・高解像度センサポッドと独自のハードウェア・ソフトウェア構成で、非構造環境においてリアルタイムに物体を検出・位置推定するシステムを開発し、実規模で実証した。
原題: UGV-UAV Object Geolocation in Unstructured Environments ／ David Guttendorf, D. W. Wilson Hamilton, Anne Harris Heckman 他
日本語で読む → - 論文ビジュアルサーボロボティクス
深層特徴量に基づくビジュアルサーボ
深層学習で自動抽出・照合した視覚特徴量を用いるビジュアルサーボ手法を提案し、背景の乱雑さや未知物体への汎化性を高め、ロボット把持タスクで高精度な誘導を実現した。
原題: DFBVS: Deep Feature-Based Visual Servo ／ Nicholas Adrian, Van-Thach Do, Quang-Cuong Pham
日本語で読む → - 論文マイクロロボット/強化学習ロボティクス
深層強化学習で泳ぎを学ぶスマート磁性マイクロロボット
ヘリカル磁性ハイドロゲル製マイクロロボットにSoft Actor-Criticを適用し、未知の流動環境でも時変磁場で泳げる制御方策を10万ステップ未満で獲得した研究。
原題: Smart Magnetic Microrobots Learn to Swim with Deep Reinforcement Learning ／ Michael R. Behrens, Warren C. Ruder
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
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 → - 論文強化学習/フリート管理機械学習
共有自動運転車フリート管理のための深層強化学習
共有自動運転車フリートの空車移動による渋滞や駐車コストを抑えるため、強化学習で乗客待ち時間・駐車費用・空走行を最小化する手法を比較検討した研究。
原題: Deep Reinforcement Learning for Shared Autonomous Vehicles (SAV) Fleet Management ／ Sergio Sainz-Palacios
日本語で読む → - 論文群制御制御
異種車両群の協調制約付き運動調整
非ホロノミック制約や速度・幾何制約下で複数の異種移動車両を協調運動させるため、微分代数方程式と生存理論に基づく枠組みと実現可能な運動を生成するアルゴリズムを提案した論文。
原題: Cooperative constrained motion coordination of networked heterogeneous vehicles ／ Zhiyong Sun, Marcus Greiff, Anders Robertsson 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
DROPO: オフライン領域ランダム化によるsim-to-real転送
限られたオフライン軌道データから尤度ベースで動的パラメータの不確実性をモデル化し、領域ランダム化分布を推定する手法を提案。ゼロショットのsim-to-real転送で従来法を上回る性能を示した。
原題: DROPO: Sim-to-Real Transfer with Offline Domain Randomization ／ Gabriele Tiboni, Karol Arndt, Ville Kyrki
日本語で読む → - 論文自己教師あり学習ロボティクス
熱画像からの自己教師あり深度・自己運動学習を最大化する熱画像マッピング
熱画像の低コントラストやぼやけを解析し、時間的一貫性を保ちながら構造・コントラスト・細部を強調するマッピング手法を提案。RGB画像などの追加情報なしで深度と自己運動の推定精度を向上させた。
原題: Maximizing Self-supervision from Thermal Image for Effective Self-supervised Learning of Depth and Ego-motion ／ Ukcheol Shin, Kyunghyun Lee, Byeong-Uk Lee 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
不確実性を考慮したバッファ付きボロノイセルによる分散型確率的マルチロボット衝突回避
各ロボットの位置・センシング不確実性をガウス分布でモデル化し、確率制約付きのバッファ付きボロノイセル(B-UAVC)を毎ステップ構築することで、通信なしの分散制御により衝突確率を閾値以下に保つ手法を提案した。
原題: Decentralized Probabilistic Multi-Robot Collision Avoidance Using Buffered Uncertainty-Aware Voronoi Cells ／ Hai Zhu, Bruno Brito, Javier Alonso-Mora
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 → - 論文マルチエージェント強化学習ロボティクス
グラフ畳み込み強化学習による混合交通環境でのマルチエージェント意思決定
自動運転車の協調的意思決定のため、グラフニューラルネットと深層強化学習を組み合わせた複数のGRL手法を比較し、高速道路の合流シナリオで評価した研究。
原題: Graph Convolution-Based Deep Reinforcement Learning for Multi-Agent Decision-Making in Mixed Traffic Environments ／ Qi Liu, Zirui Li, Xueyuan Li 他
日本語で読む → - 論文移動ロボット制御ロボティクス
未知慣性を持つ車輪移動ロボットの適応モデル予測制御
慣性が未知の二輪移動ロボットを目標位置・姿勢へ導くため、再帰最小二乗法でパラメータを逐次更新する適応モデル予測制御を提案し、数値シミュレーションで有効性を示した論文。
原題: Adaptive Model Predictive Control of Wheeled Mobile Robots ／ Nikhil Potu Surya Prakash, Tamara Perreault, Trevor Voth 他
日本語で読む → - 論文安全性保証cs.SE
機械学習の安全性保証のための因果モデル
ML応用の安全性保証ケースを構築するため、安全工学の原則に基づく因果モデルのフレームワークを提案し、4種類の証拠と構造化分析手法を定義した論文。
原題: A causal model of safety assurance for machine learning ／ Simon Burton
日本語で読む → - 論文強化学習機械学習
不確実性推定によるサンプル効率の高い深層強化学習
強化学習におけるノイズの多い価値推定を、ベイズ的不確実性推定と逆分散重み付けで軽減し、サンプル効率を改善する手法を提案した論文。
原題: Sample Efficient Deep Reinforcement Learning via Uncertainty Estimation ／ Vincent Mai, Kaustubh Mani, Liam Paull
日本語で読む → - 論文移動マニピュレーションロボティクス
壁構築シナリオにおける自律移動マニピュレーション：MBZIRC 2020でのLARICSチームの取り組み
MBZIRC 2020の壁構築チャレンジ向けに、移動マニピュレーションロボットのハードウェアと制御手法を開発し、自律的なレンガの検出・把持・運搬を実現した。
原題: Autonomous, Mobile Manipulation in a Wall-building Scenario: Team LARICS at MBZIRC 2020 ／ Ivo Vatavuk, Marsela Polić, Ivan Hrabar 他
日本語で読む → - 論文BCIHCI
PIEEG：Raspberry Piを脳波計測デバイスに変える低コスト基板
Raspberry Piに装着して8chのリアルタイム脳波(EEG)を計測できる低コスト・高精度なシールド基板PIEEGを開発し、C/C++/Pythonでの信号読み取り手順を示した。
原題: PIEEG: Turn a Raspberry Pi into a Brain-Computer-Interface to measure biosignals ／ Ildar Rakhmatulin, Sebastian Volkl
日本語で読む → - 論文マルチモーダル学習AI
二重分節分析と共起手がかりに基づく教師なしマルチモーダル単語発見
音韻分布と視覚・触覚・聴覚の共起情報を組み合わせ、教師なしで音素と単語を同時に獲得する手法を提案し、物体に対応する名詞・形容詞の分節精度が向上することを示した。
原題: Unsupervised Multimodal Word Discovery based on Double Articulation Analysis with Co-occurrence cues ／ Akira Taniguchi, Hiroaki Murakami, Ryo Ozaki 他
日本語で読む → - 論文自己位置推定画像認識
CNNと幾何拘束を融合した画像ベース屋内自己位置推定
CNNによる画像検索と連続画像の幾何拘束・確率運動モデルを不確かさで統合し、屋内でロボットのカメラ位置姿勢を高精度に推定する手法を提案した論文。
原題: Fusing Convolutional Neural Network and Geometric Constraint for Image-based Indoor Localization ／ Jingwei Song, Mitesh Patel, Maani Ghaffari
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
機械学習による宇宙機群の相対軌道遷移計画
集中型凸最適化の解をニューラルネットで近似し、衝突回避と低燃料を満たす宇宙機群の軌道計画をリアルタイムに生成できるか検証した論文。
原題: Machine Learning Based Relative Orbit Transfer for Swarm Spacecraft Motion Planning ／ Alex Sabol, Kyongsik Yun, Muhammad Adil 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転倒防止と安全な転倒のための制御方策学習
深層強化学習を用いて、ヒューマノイドロボットと歩行支援ロボットの押し出し外力に対するバランス回復・安全な転倒の方策を学習する手法を提案した論文。
原題: Learning Control Policies for Fall prevention and safety in bipedal locomotion ／ Visak Kumar
日本語で読む → - 論文自動運転/計画ロボティクス
協調を考慮した自動運転車の車線変更手法
車両間の相互作用を活用した軌道予測とMPCによる車線変更計画を提案し、安全性を保ちつつ効率を向上させた。
原題: A Cooperation-Aware Lane Change Method for Autonomous Vehicles ／ Zihao Sheng, Lin Liu, Shibei Xue 他
日本語で読む → - 論文描画ロボティクスロボティクス
物理的身体を持つ深層画像最適化
微分可能ラスタライザと深層ネットワークで描画ストロークを最適化し、その結果をGコードに変換して描画ロボットに実際に絵を描かせる手法を提案した論文。
原題: Physically Embodied Deep Image Optimisation ／ Daniela Mihai, Jonathon Hare
日本語で読む → - 論文自動運転知覚画像認識
生成モデルによる自動運転向け車線・道路記号の文脈的生成
敵対的生成ネットワークで車線や道路記号の確率分布を学習し、画像に応じた車線・標識を生成してセグメンテーションする手法を提案した論文。
原題: Contextual road lane and symbol generation for autonomous driving ／ Ajay Soni, Pratik Padamwar, Krishna Reddy Konda
日本語で読む → - 論文医療ロボティクスロボティクス
心腔内エコーカテーテルの自動先端位置再調整システム
心腔内エコーカテーテルをロボット制御し、過去に保存した重要ビューへ自動で先端位置を復元する手法を開発し、ファントムと動物実験で精度を検証した。
原題: Automated Catheter Tip Repositioning for Intra-cardiac Echocardiography ／ Young-Ho Kim, Jarrod Collins, Zhongyu Li 他
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