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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: 2021/10/1 ／ 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 →- 論文モジュラーロボットロボティクス
独立かつ協調して振る舞うソフト格子モジュール
形状記憶合金ばねと磁石で接続する3Dプリント製ソフト格子モジュールを開発し、単体での移動と複数モジュールの自己集合による集団移動や物体搬送を実現した。
原題: Soft Lattice Modules that Behave Independently and Collectively ／ Luyang Zhao, Yijia Wu, Julien Blanchet 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
ピクセルから跳躍を学ぶ：視覚誘導型の俊敏な四脚ロコモーション
視覚入力から地面反力をモデルベースで最適化しつつ強化学習で跳躍などの俊敏動作を獲得するDepth-based Impulse Controlを提案し、シミュレーションと実機で検証した。
原題: Learning to Jump from Pixels ／ Gabriel B. Margolis, Tao Chen, Kartik Paigwar 他
日本語で読む → - 論文深度推定画像認識
Depth360: 学習可能なカメラ歪みモデルを用いた単眼深度推定の自己教師あり学習
未知パラメータの魚眼2眼球面カメラ画像から、学習可能な軸対称カメラモデルと床面制約損失を用いてロボット周囲360度の深度を自己教師あり学習で推定する手法を提案。
原題: Depth360: Self-supervised Learning for Monocular Depth Estimation using Learnable Camera Distortion Model ／ Noriaki Hirose, Kosuke Tahara
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
適応的力インピーダンス行動空間によるロボットマニピュレーション技能の学習
強化学習による遅い戦略最適化とリアルタイム適応制御を組み合わせた生体模倣の行動空間AFORCEを提案し、接触の多い実機マニピュレーションでサンプル効率・省エネ・安全性の向上を示した。
原題: Learning Robotic Manipulation Skills Using an Adaptive Force-Impedance Action Space ／ Maximilian Ulmer, Elie Aljalbout, Sascha Schwarz 他
日本語で読む → - 論文行動予測ロボティクス
信号交差点における階層的行動予測フレームワーク
信号情報を用いて交差点での車両行動を、ベイズネットによる意図予測と最大エントロピー逆強化学習による軌道予測の二段階で予測する手法を提案し、黄信号通過シナリオで有効性を示した。
原題: A hierarchical behavior prediction framework at signalized intersections ／ Zhen Yang, Rusheng Zhang, Henry X. Liu
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクス/制御ロボティクス
多軸SMA駆動ソフトマニピュレータのロバスト制御
形状記憶合金で駆動するソフトロボットアームに対し、梁の曲げモデルと特異値分解補償・アンチワインドアップを組み合わせたロバストフィードバック制御を構築し、実機で低い追従誤差を実証した論文。
原題: Robust Control of a Multi-Axis Shape Memory Alloy-Driven Soft Manipulator ／ Zach J. Patterson, Andrew P. Sabelhaus, Carmel Majidi
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクス/インピーダンス制御ロボティクス
モジュール式ソフトロボットマニピュレータのための配置空間における適応可変インピーダンス制御
モデル不確かさや外力がある状況で、モジュール式ソフトロボットマニピュレータを配置空間で可変インピーダンス制御する手法を提案し、適応バックステッピング滑りモード制御で安定性を確保した。
原題: Adaptive Variable Impedance Control for a Modular Soft Robot Manipulator in Configuration Space ／ Mahmood Mazare, Silvia Tolu, Mostafa Taghizadeh
日本語で読む → - 論文テレオペレーションロボティクス
GraspLook：R-CNNによる仮想環境拡張を備えたVRテレマニピュレーションシステム
R-CNNで遠隔環境の実験器具を検出し、そのデジタルツインをVR仮想環境に重ねて表示するテレオペレーションシステムを提案。カメラ映像ベースより操作が滑らかで作業時間・精神的負荷が低減した。
原題: GraspLook: a VR-based Telemanipulation System with R-CNN-driven Augmentation of Virtual Environment ／ Polina Ponomareva, Daria Trinitatova, Aleksey Fedoseev 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
硬さと剛性を組み合わせた提示におけるマスキング効果：遭遇型触覚ディスプレイを用いた検討
エンドエフェクタに硬さの異なるプレートを装着する遭遇型触覚ディスプレイを提案し、硬い素材ではデバイスの剛性変化を知覚しにくくなるマスキング効果を被験者実験で示した。
原題: Masking Effects in Combined Hardness and Stiffness Rendering Using an Encountered-Type Haptic Display ／ Naghmeh Zamani, Heather Culbertson
日本語で読む → - 論文自動運転/強化学習ロボティクス
人間運転車両の誤りによる衝突危機回避：モデルベース強化学習によるCAVアプローチ
混在交通環境で人間運転車両の誤操作による衝突危機を予測・回避する軌道生成のため、深層学習による運動予測とMPCベースの高速軌道計画を組み合わせたモデルベース強化学習システムを開発した。
原題: Addressing crash-imminent situations caused by human driven vehicle errors in a mixed traffic stream: a model-based reinforcement learning approach for CAV ／ Jiqian Dong, Sikai Chen, Samuel Labi
日本語で読む → - 論文歩行制御
部分観測環境における二足歩行ロボットの安全なタスク・動作統合計画
動的障害物と不整地を含む部分観測環境で、LTLに基づく高レベル計画と足配置制御を階層統合し、二足歩行の安全なナビゲーションを実現するTAMPフレームワークを提案・検証した。
原題: Integrated Task and Motion Planning for Safe Legged Navigation in Partially Observable Environments ／ Abdulaziz Shamsah, Zhaoyuan Gu, Jonas Warnke 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
SLAMのための部分階層ポーズグラフ最適化
ポーズグラフの階層を高速に構築する増分手法を提案し、部分的な階層最適化により品質を保ちつつ約10倍の高速化を実現した。
原題: Partial Hierarchical Pose Graph Optimization for SLAM ／ Alexander Korovko, Dmitry Robustov
日本語で読む → - 論文建設現場安全監視画像認識
建設現場の安全監視とショベルカー活動解析システム
深層学習によるリアルタイムな建設機械・人検出とショベルカーの姿勢・動作推定を組み合わせ、現場の安全監視と活動解析を行うシステムを提案した論文。
原題: Construction Site Safety Monitoring and Excavator Activity Analysis System ／ Sibo Zhang, Liangjun Zhang
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
四元数軌道のための周期的DMP定式化
周期的な姿勢(向き)軌道を学習・再現できる新しい動的運動プリミティブ(DMP)の定式化を提案し、リーマン計量に基づく手法と単位四元数に基づく手法の2つを開発、実機で研磨・混合タスクにより検証した論文。
原題: Periodic DMP formulation for Quaternion Trajectories ／ Fares J. Abu-Dakka, Matteo Saveriano, Luka Peternel
日本語で読む → - 論文3D物体検出画像認識
DETR3D: 3D-to-2Dクエリによるマルチビュー画像からの3D物体検出
複数カメラ画像から2D特徴を抽出し、3D物体クエリで2D特徴を参照して直接3D空間でバウンディングボックスを予測するマルチカメラ3D物体検出手法を提案。nuScenesで最先端性能を達成。
原題: DETR3D: 3D Object Detection from Multi-view Images via 3D-to-2D Queries ／ Yue Wang, Vitor Guizilini, Tianyuan Zhang 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
四足歩行ロボットと車輪ロボットの協調のための反応型タスク割当と計画
LTL仕様に基づき、四足歩行ロボットと車輪ロボットの異種チームで配送・移動タスクを遂行する階層型マルチロボット計画フレームワークを提案し、障害発生時にタスクを局所・大域的に再割当して元のタスク完了を保証する。
原題: Reactive Task Allocation and Planning for Quadrupedal and Wheeled Robot Teaming ／ Ziyi Zhou, Dong Jae Lee, Yuki Yoshinaga 他
日本語で読む → - 論文リハビリテーションロボティクスロボティクス
脳卒中片麻痺者向けロボットハンド装具における母指の安定化と支援
脳卒中後の片麻痺者向けハンド装具で、2本のケーブルにより母指の対立・整復を可能にし、把持の安定性と可動域を改善する手法を提案し、慢性期患者5名での実験で有効性を示した。
原題: Thumb Stabilization and Assistance in a Robotic Hand Orthosis for Post-Stroke Hemiparesis ／ Ava Chen, Lauren Winterbottom, Sangwoo Park 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
双腕ロボットによる長尺線形弾性物体の箱詰め動作計画
双腕ロボットで長尺の線形弾性物体を箱に自動で詰めるため、視覚と参照テンプレートを組み合わせた幾何モデルと参照点生成による動作計画手法を提案し、多様な物体で実験検証した。
原題: Action Planning for Packing Long Linear Elastic Objects into Compact Boxes with Bimanual Robotic Manipulation ／ Wanyu Ma, Bin Zhang, Lijun Han 他
日本語で読む → - 論文筋骨格モデリング/人間ロボット協調ロボティクス
筋骨格モデルに基づく可操作レンチポリトープのオンライン評価：反復凸包法
人間の上肢筋骨格モデルから実現可能な力の集合（レンチポリトープ）をリアルタイムに推定する反復凸包アルゴリズムを提案し、協働運搬ロボット制御に応用した。
原題: On-line feasible wrench polytope evaluation based on human musculoskeletal models: an iterative convex hull method ／ Antun Skuric, Vincent Padois, Nasser Rezzoug 他
日本語で読む → - 論文VIOロボティクス
深度支援型ビジュアル慣性オドメトリ（DVIO）
RGBDセンサとIMUの計測を非線形最適化で統合し、深度情報を特徴量パラメータ化や時間オフセット推定に活用する高精度・高速なVIOシステムを提案した。
原題: DVIO: Depth aided visual inertial odometry for RGBD sensors ／ Abhishek Tyagi, Yangwen Liang, Shuangquan Wang 他
日本語で読む → - 論文継続学習機械学習
スキルパラメータの転送によるシンプルな継続学習手法
学習済みスキルポリシーのみを保存し、適切な事前学習とスキル転送のタイミング選択により、ロボットマニピュレーションの継続学習を実現する手法を提案した論文。
原題: A Simple Approach to Continual Learning by Transferring Skill Parameters ／ K. R. Zentner, Ryan Julian, Ujjwal Puri 他
日本語で読む → - 論文ロボットマニピュレーション×IoT計測cs.NI
ロボットアームでIoT機器の操作を自動化しネットワークトラフィックを収集する手法
ロボットアームでスマートスピーカーやサーモスタットを自動操作し、ボタン押下を人手なしで網羅的に行うことで、IoT機器の多様な挙動に対応したネットワークトラフィックを収集する手法を提案した論文。
原題: Automating Internet of Things Network Traffic Collection with Robotic Arm Interactions ／ Xi Jiang, Noah Apthorpe
日本語で読む → - 論文動作計画ロボティクス
インフラセンサを活用した遮蔽交差点における自動運転車の動作計画
インフラ設置センサの外部知覚で遮蔽を解消しつつ、集合論的・確率的手法を組み合わせたリスクモデルで低リスクかつ快適な軌道をサンプリング最適化により計画する手法を提案し、実車実験で検証した。
原題: Motion Planning for Connected Automated Vehicles at Occluded Intersections With Infrastructure Sensors ／ Johannes Müller, Jan Strohbeck, Martin Herrmann 他
日本語で読む → - 論文自己位置推定ロボティクス
長期ロボット自己位置推定のための確率的物体マップ
倉庫や駐車場で頻繁に変化する環境に対応するため、可動物体の分布を表す確率的物体マップ(POM)を構築し、それを観測モデルとしてファクターグラフ推論に用いる長期自己位置推定手法を提案した。
原題: Probabilistic Object Maps for Long-Term Robot Localization ／ Amanda Adkins, Taijing Chen, Joydeep Biswas
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
複数視点を活用した移動マニピュレーション
不確実性に基づく次善視点を予測し、移動ロボットが別視点から物体を再観測して形状補完を行い、把持計画を改善する移動マニピュレーションシステムを提案した。
原題: Mobile Manipulation Leveraging Multiple Views ／ David Watkins, Peter K Allen, Henrique Maia 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
実時間地面平面精緻化LiDAR SLAM
LeGO-LOAMの地面抽出をクラスタリングで改良し、ノイズや動的環境に強いLiDAR SLAMを実現した。
原題: Real-Time Ground-Plane Refined LiDAR SLAM ／ Fan Yang, Mengqing Jiang, Chenxi Xu
日本語で読む → - 論文メタ強化学習ロボティクス
産業用挿入タスクのためのオフラインメタ強化学習
過去タスクの実演と試行データのみからメタ学習し、産業用挿入タスクへ迅速に適応するオフラインメタ強化学習手法を提案した論文。文脈メタ学習とオンライン微調整を組み合わせ、類似タスクには即応・大きく異なるタスクには段階適応する。
原題: Offline Meta-Reinforcement Learning for Industrial Insertion ／ Tony Z. Zhao, Jianlan Luo, Oleg Sushkov 他
日本語で読む → - 論文経路計画・制御ロボティクス
不確実な海洋環境における海洋流タービンの統合経路計画と追従制御
強化学習で海流プロファイルから発電量を最大化する経路を計画し、モデル予測制御でその経路への追従を統合的に行う手法を提案し、海洋流タービンで有効性を検証した。
原題: Integrated Path Planning and Tracking Control of Marine Current Turbine in Uncertain Ocean Environments ／ Arezoo Hasankhani, Ertugrul Baris Ondes, Yufei Tang 他
日本語で読む → - 論文言語条件付け方策学習AI
副詞を用いたパラメータ化スキルの誘導方策探索
人間が与える副詞のフィードバックからスキルパラメータを調整する手法を提案し、密な報酬がない状況でも従来の方策探索の代替として機能することを示した。
原題: Guided Policy Search for Parameterized Skills using Adverbs ／ Benjamin A. Spiegel, George Konidaris
日本語で読む → - 論文移動ロボット/MPCロボティクス
キャスターホイールを考慮したMPCベース移動ロボット運動計画
キャスターホイールの向きに起因するボアトルクを運動計画段階で考慮するMPC向けの項を提案し、キャスター角と転がり速度のオブザーバと組み合わせて検証した論文。
原題: A caster-wheel-aware MPC-based motion planner for mobile robotics ／ Jon Arrizabalaga, Niels van Duijkeren, Markus Ryll 他
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