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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 →- 論文マニピュレーションロボティクス
タスク指向マニピュレータ構成設計の統合モジュラー解法
作業位置と障害物環境から最小自由度の非従来型最適構成を求め、それをモジュラー構成へ直接マッピングする設計手法を提案し、ROSで動作検証した。
原題: Integrated Modular Solution for Task Oriented Manipulator Configuration Design ／ Anubhav Dogra, Sakshay Mahna, Srikant Sekhar Padhee 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
ロボットによる食事支援における効率と快適さの両立
食事支援ロボットが食べ物を口元へ運ぶ際、効率とユーザーの快適さを両立させるヒューリスティックを組み込んだ経路計画手法(h-BiRRT)を提案し、実機実験で有効性を示した。
原題: Balancing Efficiency and Comfort in Robot-Assisted Bite Transfer ／ Suneel Belkhale, Ethan K. Gordon, Yuxiao Chen 他
日本語で読む → - 論文人間選好学習ロボティクス
標準タスクから実組立タスクへの人間選好の転移
代表的な標準組立タスクでの実演からユーザの選好を学習し、実タスクでの実演なしにロボットがユーザの行動を予測できる手法を提案した。模型飛行機の組立実験で選好の転移が有効であることを示した。
原題: Towards Transferring Human Preferences from Canonical to Actual Assembly Tasks ／ Heramb Nemlekar, Runyu Guan, Guanyang Luo 他
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 → - 論文パラレルロボット/顔姿勢推定ロボティクス
ROSとMediapipeを用いた3自由度アジャイルアイパラレルロボットによる人間の頭部・眼球姿勢の模倣に関する実験的研究
Mediapipeと線形回帰で顔の向きを推定し、3自由度球面パラレルロボットと2自由度眼球機構で人間の頭と目の動きを模倣するシステムを構築・実験検証した。
原題: Experimental Study on the Imitation of the Human Head-and-Eye Pose Using the 3-DOF Agile Eye Parallel Robot with ROS and Mediapipe Framework ／ Amirmohammad Radmehr, Milad Asgari, Mehdi Tale Masouleh
日本語で読む → - 論文軌道予測機械学習
エージェントと車線情報を統合学習するマルチモーダル軌道予測
周辺エージェントの動きと車線情報を段階的に統合し、地図に適応した将来軌道を複数予測するネットワークJAL-MTPを提案した論文。
原題: Jointly Learning Agent and Lane Information for Multimodal Trajectory Prediction ／ Jie Wang, Caili Guo, Minan Guo 他
日本語で読む → - 論文自動運転HCI
NLPパイプラインによる自動運転の解除原因と結果の関係抽出
カリフォルニアDMVの自動運転解除報告を深層転移学習で処理し、解除の原因と結果の関係や傾向を分析した研究。
原題: Disengagement Cause-and-Effect Relationships Extraction Using an NLP Pipeline ／ Yangtao Zhang, X. Jessie Yang, Feng Zhou
日本語で読む → - 論文飛行マニピュレーションロボティクス
軟体ロボットアームを搭載した全方向性マイクロ航空機のモデリングと制御
全方向性ドローンに軟体連続ロボットアームを組み合わせた飛行マニピュレータの統一モデルを提案し、階層型モデルベース制御器を実装してシミュレーションで検証した。
原題: Modeling and Control of an Omnidirectional Micro Aerial Vehicle Equipped with a Soft Robotic Arm ／ Róbert Szász, Mike Allenspach, Minghao Han 他
日本語で読む → - 論文磁気ソフトロボットロボティクス
形状プログラマブルな磁気ピクセルソフトロボット
NdFeB/ガリウム複合材をシリコーンで封入した格子状フィルムに熱支援着磁で磁気パターンを書き込み、磁気符号化により折り紙構造ソフトロボットの形状と動作を繰り返し再プログラムできるようにした研究。
原題: Shape Programmable Magnetic Pixel Soft Robot ／ Ran Zhao, Hanchen Yao, Houde Dai
日本語で読む → - 論文逆運動学ロボティクス
IKFlow：多様な逆運動学解を生成する手法
深層ニューラルネットワークを用いて、6自由度以上のロボットアームの逆運動学解を多様に生成する手法を提案。高速かつ高精度で、古典的手法による微調整も可能。
原題: IKFlow: Generating Diverse Inverse Kinematics Solutions ／ Barrett Ames, Jeremy Morgan, George Konidaris
日本語で読む → - 論文強化学習AI
動的距離学習を用いた自動ゴール生成
動的距離関数を自己教師ありで学習し、難易度に応じたゴールのカリキュラムを自動生成することで、マルチゴール強化学習のサンプル効率を改善する手法を提案した論文。
原題: Automatic Goal Generation using Dynamical Distance Learning ／ Bharat Prakash, Nicholas Waytowich, Tinoosh Mohsenin 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
多関節物体の多腕マニピュレーションのための生成的モデリング
複数のロボットアームで関節物体を操作するため、各アームの接触点分布を変分生成モデルで学習するフレームワークV-MAOを提案し、シミュレーションで高い成功率を示した。
原題: V-MAO: Generative Modeling for Multi-Arm Manipulation of Articulated Objects ／ Xingyu Liu, Kris M. Kitani
日本語で読む → - 論文メタ学習ロボティクス
視覚的ゴール指向メタ学習のための文脈計画ネットワーク
ゴール画像を条件として未知の操作タスクにゼロショットで適応する文脈計画ネットワーク(CPN)を提案し、Metaworldの24タスクと実機Jengaタスクで評価した。
原題: Visual Goal-Directed Meta-Learning with Contextual Planning Networks ／ Corban G. Rivera, David A Handelman
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 → - 論文行動予測ロボティクス
運転行動予測のための階層型適応・転移ネットワーク
人間の認知を模した階層型フレームワークで、意図識別と行動生成を分けて多エージェント密集交通での運転行動を予測し、交差点やラウンドアバウトの実データで精度と転移性の高さを示した論文。
原題: Hierarchical Adaptable and Transferable Networks (HATN) for Driving Behavior Prediction ／ Letian Wang, Yeping Hu, Liting Sun 他
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 → - 論文動作計画ロボティクス
ファネルライブラリを用いた確実にロバストな動作計画の学習
ロバスト制御と汎化理論を組み合わせ、外乱に対して確率的成功保証付きで動作プリミティブを組み合わせる計画器を学習する手法を提案し、自動運転車とドローンのシミュレーションで実証した。
原題: Learning Provably Robust Motion Planners Using Funnel Libraries ／ Ali Ekin Gurgen, Anirudha Majumdar, Sushant Veer
日本語で読む → - 論文3D点群/検査画像認識
PointCrack3D: 3D点群深層学習による非構造環境のひび割れ検出
岩壁や坑道など非構造表面の3D点群からひび割れを検出する手法を提案し、新規岩石データセットで97%の検出率を達成した論文。
原題: PointCrack3D: Crack Detection in Unstructured Environments using a 3D-Point-Cloud-Based Deep Neural Network ／ Faris Azhari, Charlotte Sennersten, Michael Milford 他
日本語で読む → - 論文教育制御
実世界のシステムエンジニアのように考える学部生を育てる：技術ベースのハイブリッド学習アプローチ
プロジェクト型学習とチーム型学習を組み合わせたハイブリッド授業を5年間実践し、学生の成績とアンケートからその有効性を検証した論文。
原題: Teaching Undergraduate Students to Think Like Real-World Systems Engineers: A Technology-Based Hybrid Learning Approach ／ Rami Ghannam, Cecilia Chan
日本語で読む → - 論文強化学習制御ロボティクス
自己平衡型伸縮ホイール式倒立振子系におけるモデルフリー強化学習制御の比較分析
伸縮可能な自己平衡ホイール式倒立振子(E-WIP)に対し、DDPGとPPOによる強化学習制御を実装し、MPCと性能比較した論文。
原題: Analysis of Model-Free Reinforcement Learning Control Schemes on self-balancing Wheeled Extendible System ／ Kanishk ., Rushil Kumar, Vikas Rastogi 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
目的関数が事前に計算不能なマルチロボット応用のための分散型プラグアンドプレイアルゴリズム
目的関数の解析形が未知のマルチロボット問題に対し、各ロボットのサブコスト関数を設計しCAOアルゴリズムで分散最適化する手法を提案した論文。
原題: A distributed, plug-n-play algorithm for multi-robot applications with a priori non-computable objective functions ／ Athanasios Ch. Kapoutsis, Savvas A. Chatzichristofis, Elias B. Kosmatopoulos
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
MetroLoc: LiDAR・カメラ・慣性統合による地下鉄車両の地図構築と自己位置推定
IMUを中心にLiDAR・カメラ・慣性を緩結合で統合し、線・面特徴も活用して大規模地下鉄環境での車両自己位置推定と地図構築を高精度・リアルタイムに行うフレームワークを提案した。
原題: MetroLoc: Metro Vehicle Mapping and Localization with LiDAR-Camera-Inertial Integration ／ Yusheng Wang, Weiwei Song, Yi Zhang 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
シュタイン変分確率的ロードマップ
粒子ベースの変分推論を用いて、不確実な環境下でも効率的に確率的ロードマップを生成する手法SV-PRMを提案した論文。
原題: Stein Variational Probabilistic Roadmaps ／ Alexander Lambert, Brian Hou, Rosario Scalise 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
触覚画像から表面法線を学習するパッチグラフによる把持中物体追跡
触覚画像から局所表面法線を推定し、その法線をファクターグラフで統合することで、事前形状情報なしに把持中の物体の3D姿勢を追跡する手法を提案した。
原題: PatchGraph: In-hand tactile tracking with learned surface normals ／ Paloma Sodhi, Michael Kaess, Mustafa Mukadam 他
日本語で読む → - 論文自動運転/表現学習ロボティクス
制約付き潜在表現から汎化可能な運転ポリシーを学習する
情報ボトルネックで運転シナリオ間の距離を最小化する潜在表現を抽出し、それをQ学習の入力として未知環境にも汎化する自動運転ポリシーを学習した。クラッシュ数を約半分に削減。
原題: Towards Learning Generalizable Driving Policies from Restricted Latent Representations ／ Behrad Toghi, Rodolfo Valiente, Ramtin Pedarsani 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
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