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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: 2021/11/1 ／ 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 →- 論文自己モデリングロボティクス
ロボット形態の全身視覚的自己モデリング
ロボットが自身の形状を空間占有クエリで学習する視覚的自己モデルを提案し、運動計画や損傷検出・復帰を実現した。
原題: Full-Body Visual Self-Modeling of Robot Morphologies ／ Boyuan Chen, Robert Kwiatkowski, Carl Vondrick 他
日本語で読む → - 論文動画認識画像認識
3D ConvNetのための教師なし行動ローカライズクロッピングによる動画リターゲティング
各フレームで均質な動きのパッチから顕著領域を特定し、3D空間のpolyBezierフィッティングで時間的に滑らかな1:1クロップを生成する教師なし動画クロッピング手法を提案し、動画分類精度でランダムクロップを上回ることを示した。
原題: Unsupervised Action Localization Crop in Video Retargeting for 3D ConvNets ／ Prithwish Jana, Swarnabja Bhaumik, Partha Pratim Mohanta
日本語で読む → - 論文ナノロボティクスロボティクス
ナノロボット隊列による協調的がん治療の理想モデル
ナノロボット隊列が互いに通信し、画像処理で標的を検出しながら協調してがんを治療する理想的な治療モデルを提案した論文。
原題: Nanorobot queue: Cooperative treatment of cancer based on team member communication and image processing ／ Xinyu Zhou
日本語で読む → - 論文制御ロボティクス
低コストライントレーサロボットのためのPID制御最適化
低コスト部品で差動二輪ロボットを製作し、古典的PID制御の改良と開ループ制御の開発により安定性とロバスト性を向上させた。
原題: PID Controller Optimization for Low-cost Line Follower Robots ／ Samet Oguten, Bilal Kabas
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
ロボット組立のための模倣と教師あり学習によるコンプライアンス制御
専門家の実演から軌道を学び、力覚センサのデータでガウス過程モデルを訓練してペグ穴挿入タスクの位置ずれを補正する学習型コンプライアンス制御を提案した論文。
原題: Imitation and Supervised Learning of Compliance for Robotic Assembly ／ Devesh K. Jha, Diego Romeres, William Yerazunis 他
日本語で読む → - 論文オドメトリ/状態推定ロボティクス
2.5D車両オドメトリ推定
ヨーレートと4輪速から得る平面オドメトリにサスペンションの線形モデルを加え、車両姿勢を高精度に推定する2.5Dオドメトリを提案した論文。
原題: 2.5D Vehicle Odometry Estimation ／ Ciaran Eising, Leroy-Francisco Pereira, Jonathan Horgan 他
日本語で読む → - 論文群制御cs.NI
MECを用いたマルチロボット協調システムにおける時間制約タスクの実現
親ロボットをエッジサーバ、子ロボットをセンサとして協調させるMECシステムで、時間制約下のタスク完了を保証しつつ消費エネルギー最小化と残量バランスを図る2つの資源最適化手法を提案し、後者がシステム稼働時間を延ばすことを示した。
原題: Time-Critical Tasks Implementation in MEC based Multi-Robot Cooperation Systems ／ Rui Yin, Yineng Shen, Huawei Zhu 他
日本語で読む → - 論文物体サーボ/移動ロボットロボティクス
差動二輪ロボットの物体サーボ制御
移動可能な物体の特徴点から相対姿勢を推定し、差動二輪ロボットが目標の相対姿勢に漸近的に駐車できるサーボ制御手法を提案した。
原題: Object Servoing of Differential-Drive Robots ／ Weibin Jia, Wenjie Zhao, Zhihuan Song 他
日本語で読む → - 論文協働ロボット/スケジューリングロボティクス
手作業収穫の運搬を効率化する協働ロボットの予測スケジューリング
イチゴ収穫で収穫者を支援する協働ロボットを開発し、非収穫時間を最小化する予測確率スケジューリングで効率を約10%向上、非生産時間を60%削減した。
原題: Predictive Scheduling of Collaborative Mobile Robots for Improved Crop-transport Logistics of Manually Harvested Crops ／ Chen Peng
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
BLUE: 3D動的歩行が可能な2足歩行ロボット
6自由度の脚機構とポイントフット、直列弾性アクチュエータを備えた3D環境で動く2足歩行ロボットを設計・試作し、起立保持を実験で確認した。
原題: BLUE: A 3D Dynamic Bipedal Robot ／ German Vargas, Margarita Berrio, Jaime Arcos-Legarda
日本語で読む → - 論文浮力制御/バイオミメティクスロボティクス
バックストローマー（ミズスマシ）に着想を得た微小気泡の核生成・放出制御による浮力自動調整機能を持つ小型ロボット
水生昆虫バックストローマーの浮力調整機構を模倣し、電極上での電気分解による微小気泡の生成と機械振動による放出を制御して、数秒で中性浮力に自動調整できるセンチメートル級ロボットを開発した。
原題: Backswimmer Inspired Miniature Robot with Buoyancy Auto-Regulation through Controlled Nucleation and Release of Microbubbles ／ Dror Kobo, Bat-El Pinchasik
日本語で読む → - 論文AUVロボティクス
SPARUS II AUVの近距離撮影調査プラットフォームへの改修
既存のSPARUS II AUVをホバリング型に改修し、スラスタ配分や経路追従制御を強化して、高解像度の近距離海底撮影ミッションを実海域で実証した。
原題: On the modification of the SPARUS II AUV for close range imaging survey platform ／ Yevgeni Gutnik, Aviad Avni, Tali Treibitz 他
日本語で読む → - 論文進化ロボティクスロボティクス
形態進化するロボットシステムにおける学習の効果
形態と制御器を同時進化させるロボットに幼児期学習を導入し、学習がタスク性能向上と進化速度改善をもたらし、進化する形態自体も変化させることを大規模シミュレーションで示した。
原題: The Effects of Learning in Morphologically Evolving Robot Systems ／ Jie Luo, Aart Stuurman, Jakub M. Tomczak 他
日本語で読む → - 論文End-to-End制御ロボティクス
表現学習による自動運転レースカーの高速リアルタイムEnd-to-End制御
車載カメラ映像から低次元表現を学習し、最適軌道を事前生成して古典制御で追従するEnd-to-End自動レース手法を提案し、CARLAで実証した。
原題: Fast and Real-time End to End Control in Autonomous Racing Cars Through Representation Learning ／ Praveen Venkatesh, Rwik Rana, Harish PM
日本語で読む → - 論文エッジ推論/TinyML機械学習
TinyMLを活用したUAV向け省エネルギーのエッジ推論
OpenMVマイコンをDJI Telloに搭載し、TinyMLによるオフライン推論でドローンの航行制御とマスク着用者検出を行う省電力エッジシステムを実現・検証した。
原題: Energy-Efficient Inference on the Edge Exploiting TinyML Capabilities for UAVs ／ Wamiq Raza, Anas Osman, Francesco Ferrini 他
日本語で読む → - 論文検証/知覚ロボティクス
CNN知覚を伴う制御器の検証：理解可能で安全かつ精密な抽象化の提案
CNN知覚モデルの下流モジュール解析と安全要件から理解可能な抽象化を生成し、CBMCで制御系全体を検証する手法を提案。自動運転の車線維持と農業ロボットの2事例で有効性を示した。
原題: Verifying Controllers with Convolutional Neural Network-based Perception: A Case for Intelligible, Safe, and Precise Abstractions ／ Chiao Hsieh, Keyur Joshi, Sasa Misailovic 他
日本語で読む → - 論文タスク・動作計画ロボティクス
ストリームを用いたタスク・動作計画における探索の学習
PDDLStreamの楽観的計画において、探索対象の拡張順序をグラフニューラルネットワークで学習し、最良優先探索で効率化する手法を提案。難易度の高いブロック積み上げタスクで有効性を示した。
原題: Learning to Search in Task and Motion Planning with Streams ／ Mohamed Khodeir, Ben Agro, Florian Shkurti
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスロボティクス
低レイノルズ数下で軟らかい螺旋フィラメントの束化により推進する細菌模倣ロボット
細菌の鞭毛束化を模したセンチスケールの軟体ロボットと、離散弾性棒と正則化ストークスレット法を組み合わせた流体構造連成シミュレーションを構築し、実験と比較して物理を再現できることを示した。
原題: Bacteria-inspired robotic propulsion from bundling of soft helical filaments at low Reynolds number ／ Sangmin Lim, Achyuta Yadunandan, Mohammad Khalid Jawed
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
脚式ロボットのための転倒防止・復帰システムの設計と制御
直動脚式ロボット向けに、透明モード・支持力補助・転倒時の自動キャッチ＆リセットの3モードを持つワイヤ駆動型サポートシステムを設計し、二足歩行ロボットRAMoneで性能を評価した論文。
原題: Design and Control of a Recovery System for Legged Robots ／ Kevin Green, Nils Smit-Anseeuw, Rodney Gleason 他
日本語で読む → - 論文視覚-LiDAR融合画像認識
環境に応じて重みを適応させる視覚-LiDAR融合による場所認識
画像と点群の特徴量に対する重みを注意機構で学習し、環境変化に応じて両モダリティの寄与を適応的に変える場所認識手法AdaFusionを提案した論文。
原題: AdaFusion: Visual-LiDAR Fusion with Adaptive Weights for Place Recognition ／ Haowen Lai, Peng Yin, Sebastian Scherer
日本語で読む → - 論文動作計画ロボティクス
2リンク自由飛行アクロバットロボットの空中ブランコ演技の動作計画アルゴリズム
空中ブランコで別のブランコに着地する2リンクロボットの動作計画を非線形最適化で生成し、姿勢制御と軌道修正で着地精度を確保、シミュレーションで検証した。
原題: Flying Trapeze Act Motion Planning Algorithm for Two-Link Free-Flying Acrobatic Robot ／ Thanapong Chuangyanyong, Panusorn Chinsakuljaroen, Worachit Ketrungsri 他
日本語で読む → - 論文自動運転/sim2realロボティクス
データ駆動シミュレーションによるインタラクティブ運転ポリシーの学習
インペイントした他車両を用いるシミュレーション手法を提案し、マルチエージェント相互作用を含む運転ポリシーを学習、実車へ直接転移できることを示した。
原題: Learning Interactive Driving Policies via Data-driven Simulation ／ Tsun-Hsuan Wang, Alexander Amini, Wilko Schwarting 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
放物線緩和による最適なマルチロボット運動計画
全ロボットの結合関節空間で非凸最適化を放物線緩和により凸化し、100台超のロボットでも動的に実行可能で最適に近い軌道を生成する手法を提案した。
原題: Optimal Multi-Robot Motion Planning via Parabolic Relaxation ／ Changrak Choi, Muhammad Adil, Amir Rahmani 他
日本語で読む → - 論文強化学習機械学習
学習された行動空間における疎な報酬の発見と活用
行動空間をオンザフライで学習しつつ探索と報酬最適化を交互に行うSTAXを提案し、疎報酬環境で既存手法と同等の性能を少ない事前情報で達成した。
原題: Discovering and Exploiting Sparse Rewards in a Learned Behavior Space ／ Giuseppe Paolo, Miranda Coninx, Alban Laflaquière 他
日本語で読む → - 論文VR/生体信号HCI
オンライン精神的作業負荷モデリングのためのVRシミュレーションパイプライン
NASAのMATB-II課題設計に着想を得て、危険な探索環境を模したVRシミュレーションで主観・客観パフォーマンスと生体信号を同期収集し、ROS経由でリアルタイムに精神的作業負荷モデルへ統合できるパイプラインを開発した。
原題: A Virtual Reality Simulation Pipeline for Online Mental Workload Modeling ／ Robert L. Wilson, Daniel Browne, Jonathan Wagstaff 他
日本語で読む → - 論文群制御cs.DC
有限3次元立方格子上における変形ロボットシステムの探索
匿名モジュールからなる変形ロボットシステムが3次元格子上で目標を探索するために必要なモジュール数を、共通コンパスの有無などの条件別に必要十分性として明らかにした論文。
原題: Search by a Metamorphic Robotic System in a Finite 3D Cubic Grid ／ Ryonosuke Yamada, Yukiko Yamauchi
日本語で読む → - 論文把持ロボティクス
GATER: 把持・動作・対象の埋め込みと関係を学習するタスク特化型把持
把持道具・動作・対象物体の三つ組でタスクを定義し、埋め込み空間でそれらの関係を学習することで、タスクに応じた把持位置を推論する手法GATERを提案した論文。
原題: GATER: Learning Grasp-Action-Target Embeddings and Relations for Task-Specific Grasping ／ Ming Sun, Yue Gao
日本語で読む → - 論文sim2realAI
実環境を走行するロボットのセンサ利用と視覚推論に関する詳細な実験研究
シミュレーションで訓練したエージェントを2つの実環境に直接展開し、性能と視覚推論能力、センサ利用の可視化、sim2real転移なしでの汎化可能性を詳細に分析した研究。
原題: An in-depth experimental study of sensor usage and visual reasoning of robots navigating in real environments ／ Assem Sadek, Guillaume Bono, Boris Chidlovskii 他
日本語で読む → - 論文VIOロボティクス
歩行運動適応型脚運動学拘束を用いた四足ロボットの視覚慣性オドメトリ
四足ロボットの歩行運動に応じて脚運動学拘束の重みを調整し、揺れや外れ値に頑健な視覚慣性オドメトリを実現した研究。
原題: WALK-VIO: Walking-motion-Adaptive Leg Kinematic Constraint Visual-Inertial Odometry for Quadruped Robots ／ Hyunjun Lim, Byeongho Yu, Yeeun Kim 他
日本語で読む → - 論文軌道予測ロボティクス
グラフベースのデュアルスケール文脈融合による軌道予測
走行環境を二層グラフとして捉え、GNNとアテンションで局所・大域の文脈を融合し、目標候補に基づいてマルチモーダルな軌道を予測する手法を提案した。
原題: Trajectory Prediction with Graph-based Dual-scale Context Fusion ／ Lu Zhang, Peiliang Li, Jing Chen 他
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