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: 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 →- 論文空中マニピュレーションロボティクス
AeCoM：可変負荷とテンドン弛み防止のための精密運動学モデリングを備えた空中連続体マニピュレータ
テンドン駆動の連続体アームをクアッドロータに搭載した空中マニピュレータを提案し、可変負荷に対応するセンサベース運動学モデルとテンドン弛み防止機構を開発して実験検証した。
原題: AeCoM: An Aerial Continuum Manipulator with Precise Kinematic Modeling for Variable Loading and Tendon-slacking Prevention ／ Rui Peng, Zehao Wang, Peng Lu
日本語で読む → - 論文自動運転検証機械学習
複雑な走行シナリオを効率的に特徴づける確率的メタモデル
自動運転車の安全性検証のため、ガウス過程やベイズニューラルネットなどのメタモデルの予測性能を比較し、効率的にテストケースを選ぶ反復手法を提案・評価した論文。
原題: Probabilistic Metamodels for an Efficient Characterization of Complex Driving Scenarios ／ Max Winkelmann, Mike Kohlhoff, Hadj Hamma Tadjine 他
日本語で読む → - 論文ロバスト制御制御
非ガウスノイズ下でのサンプリングベースロバスト制御
ノイズ分布を仮定せず、有限サンプルからPAC保証付きの遷移確率区間を持つiMDPを構築し、安全な目標到達を確率的に保証する制御器を計算する手法を提案した。
原題: Sampling-Based Robust Control of Autonomous Systems with Non-Gaussian Noise ／ Thom S. Badings, Alessandro Abate, Nils Jansen 他
日本語で読む → - 論文医療ロボティクスロボティクス
操縦可能な針のための解像度最適動作計画
体内で湾曲しながら進む医療用操縦針の自動誘導に向け、完備性と大域最適性を有限時間で保証する初の解像度最適動作計画法を提案し、肺生検シミュレーションで従来法より高速かつ高品質な計画を実現した。
原題: Resolution-Optimal Motion Planning for Steerable Needles ／ Mengyu Fu, Kiril Solovey, Oren Salzman 他
日本語で読む → - 論文報酬学習ロボティクス
スケールフィードバックによる報酬関数の学習
ユーザーがスライダーで好みの度合いを伝える「スケールフィードバック」を提案し、その確率モデルに基づくロボットの報酬学習手法を開発した。シミュレーションと2件のユーザー研究で有効性を示した。
原題: Learning Reward Functions from Scale Feedback ／ Nils Wilde, Erdem Bıyık, Dorsa Sadigh 他
日本語で読む → - 論文ビジュアルローカリゼーションロボティクス
季節変動に頑健なGNSS非依存UAVビジュアルローカリゼーション
UAVのカメラ画像と地理参照オルソフォトを季節不変なCNNで照合し、GNSSなしでも高精度に自己位置推定する手法を提案した論文。
原題: Season-invariant GNSS-denied visual localization for UAVs ／ Jouko Kinnari, Francesco Verdoja, Ville Kyrki
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
運動・センシング不確かさを考慮したマルチロボットの分散型接続維持
ロボットの運動・センシング誤差を考慮した重み付きグラフを定義し、分散型勾配制御でマルチロボット間の通信接続を維持する手法を提案・検証した論文。
原題: Decentralized Connectivity Maintenance for Multi-robot Systems Under Motion and Sensing Uncertainties ／ Akshay Shetty, Timmy Hussain, Grace Gao
日本語で読む → - 論文マルチエージェント経路計画ロボティクス
ドローンとトラックの道路網上における協調マルチエージェント経路計画
ドローンがトラックを一時的な移動手段として利用する協調経路計画を、トラックとドローンの2段階に分けて解くフレームワークを提案し、マンハッタン道路網の大規模シミュレーションで移動距離を50%以上削減した。
原題: Coordinated Multi-Agent Pathfinding for Drones and Trucks over Road Networks ／ Shushman Choudhury, Kiril Solovey, Mykel Kochenderfer 他
日本語で読む → - 論文移動ロボット制御ロボティクス
全方向移動ロボットのためのPI(t)D(t)制御とモーションプロファイリング
時間関数のゲインを持つPI(t)D(t)制御とホロノミック動作のモーションプロファイリングを組み合わせ、全方向移動ロボットの高速・高精度な運動制御を実現した研究。
原題: PI(t)D(t) Control and Motion Profiling for Omnidirectional Mobile Robots ／ Michael Zeng
日本語で読む → - 論文テレオペレーションロボティクス
シーン編集によるテレオペレーション：6自由度キット組立の事例研究
ロボット中心の操作画面を、実世界物体のデジタルツインを操作するシーン中心のインターフェースに置き換え、非専門家でも6自由度キット組立テレオペレーションを可能にする枠組みを提案した。
原題: Scene Editing as Teleoperation: A Case Study in 6DoF Kit Assembly ／ Yulong Li, Shubham Agrawal, Jen-Shuo Liu 他
日本語で読む → - 論文人間-ロボット協調/センサフュージョンロボティクス
協調人間-ロボットセンシングのための確率的意味データ関連付け
人間からの意味的センサデータに誤りや参照の曖昧さがある状況で、それを確率的に関連付けてロボットの状態推定を頑健にするPSDAアルゴリズムを提案した論文。
原題: Probabilistic Semantic Data Association for Collaborative Human-Robot Sensing ／ Shohei Wakayama, Nisar Ahmed
日本語で読む → - 論文モデリング/シミュレーションロボティクス
線形グラフ理論による四輪スキッドステア移動ロボットの動的モデリングとシミュレーション
線形グラフ理論を用いて四輪スキッドステア移動ロボットの動的モデルを構築し、遺伝的アルゴリズムでパラメータ推定を行い、ROS Gazeboや実機データと比較して高精度なシミュレーションを実現した。
原題: Dynamic Modeling and Simulation of a Four-wheel Skid-Steer Mobile Robot using Linear Graphs ／ Eric McCormick, Haoxiang Lang, Clarence W. de Silva
日本語で読む → - 論文3Dマッピング画像認識
NeuralBlox: 逐次観測から大規模3D地図をリアルタイム構築するニューラル暗黙表現フュージョン
シーンを潜在コードのグリッドで表現し潜在空間で直接更新することで、逐次部分観測から大規模シーンの占有マップをCPUでもリアルタイムに構築・更新できる手法を提案した論文。
原題: NeuralBlox: Real-Time Neural Representation Fusion for Robust Volumetric Mapping ／ Stefan Lionar, Lukas Schmid, Cesar Cadena 他
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスロボティクス
BPニューラルネットワークによるソフトバイオミメティックアクチュエータの逆運動学予測
3室駆動のソフトアクチュエータの逆運動学をBPニューラルネットワークで学習し、解析モデルより高精度に先端位置と印加圧力の関係を推定した研究。
原題: Research on the Inverse Kinematics Prediction of a Soft Biomimetic Actuator via BP Neural Network ／ Huichen Ma, Junjie Zhou, Jian Zhang 他
日本語で読む → - 論文物理ベース学習機械学習
物理と深層学習を組み合わせた連続時間ダイナミクスモデルの学習
ラグランジュ力学を深層ネットワークに組み込み、物理法則とエネルギー保存を満たすダイナミクスモデル(DeLaN)を提案し、剛体システムの学習と制御に適用した。
原題: Combining Physics and Deep Learning to learn Continuous-Time Dynamics Models ／ Michael Lutter, Jan Peters
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスロボティクス
熱駆動ソフト平面ロボットアームの軌道最適化
形状記憶合金ワイヤで駆動するソフトロボットアームの力学モデルを構築し、実験データで校正した上で直接配点法による軌道最適化を実現した論文。
原題: Trajectory Optimization for Thermally-Actuated Soft Planar Robot Limbs ／ Anthony Wertz, Andrew P. Sabelhaus, Carmel Majidi
日本語で読む → - 論文把持転送ロボティクス
接触転送：人間からロボットへの把持・操作の直接的なユーザー駆動型転送手法
接触領域を用いて物体と手の間の把持・操作を直接転送する手法を提案し、形状保持やユーザー制御を可能にしつつ、数秒で運動学的に実現可能な手の姿勢を合成できることを示した。
原題: Contact Transfer: A Direct, User-Driven Method for Human to Robot Transfer of Grasps and Manipulations ／ Arjun Lakshmipathy, Dominik Bauer, Cornelia Bauer 他
日本語で読む → - 論文ネットワーク評価ロボティクス
屋内環境における移動ロボットの双方向Wi-Fi通信性能の実証分析
ROSを用いた移動ロボットのWi-Fi通信性能を計測する枠組みを提案し、屋内で映像・LiDARデータ送信と操作指令受信の双方向性能を2.4GHz/5GHz帯で実験評価した。
原題: Empirical Analysis of Bi-directional Wi-Fi Network Performance on Mobile Robots in Indoor Environments ／ Pranav Pandey, Ramviyas Parasuraman
日本語で読む → - 論文説明可能AI機械学習
重要意思決定のための堅牢なモデル中心型説明手法
訓練済みモデルの挙動をSAT形式でモデル中心に説明する手法を提案し、LIMEやSHAPなどデータ中心の説明手法と比較して、重要用途ではより堅牢で実用的な知見が得られることを示した。
原題: Provably Robust Model-Centric Explanations for Critical Decision-Making ／ Cecilia G. Morales, Nicholas Gisolfi, Robert Edman 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
横方向コンプライアンスと器用な把持内操作を実現する軟硬ハイブリッドグリッパ
人間の中手指節関節に着想を得て、8本の独立した空圧筋肉を備えた軟硬ハイブリッドグリッパを設計し、把持内操作や横方向の受動コンプライアンス、新たな制御モードを実現した。自重の25倍以上の物体を把持でき、双腕ロボット上で綱引きやタオル受け渡しなどの人間らしい巧みな操作を実演した。
原題: A Soft-Rigid Hybrid Gripper with Lateral Compliance and Dexterous In-hand Manipulation ／ Wenpei Zhu, Chenghua Lu, Qule Zheng 他
日本語で読む → - 論文軌道予測ロボティクス
軌道予測における状態不確かさの伝播
上流の知覚が持つ不確かさを軌道予測に組み込み、統計的距離に基づく損失関数で予測の過信を抑えて較正された予測を実現した研究。
原題: Propagating State Uncertainty Through Trajectory Forecasting ／ Boris Ivanovic, Yifeng Lin, Shubham Shrivastava 他
日本語で読む → - 論文VR遠隔操作ロボティクス
WareVR：倉庫棚卸し向け自律ロボット監視のVRインターフェース
倉庫の棚卸しを自律ロボット（UGVとUAV）で行うため、デジタルツインとUAV映像を組み合わせたVR監視・遠隔操作インターフェースを開発し、ユーザー研究で有効性を評価した。
原題: WareVR: Virtual Reality Interface for Supervision of Autonomous Robotic System Aimed at Warehouse Stocktaking ／ Ivan Kalinov, Daria Trinitatova, Dzmitry Tsetserukou
日本語で読む → - 論文リハビリテーション/適応制御機械学習
オンライン学習制御による個別化リハビリテーションロボティクス
ガウス過程に基づくオンライン学習で、実行時に各患者へアシスト力を自動で個別適応させるリハビリ制御手法を提案し、ユーザー実験で安全性と個別化を検証した。
原題: Personalized Rehabilitation Robotics based on Online Learning Control ／ Samuel Tesfazgi, Armin Lederer, Johannes F. Kunz 他
日本語で読む → - 論文最適化・計画ロボティクス
ReDUCE: 教師なしクラスタリングデータを用いた混合整数計画の再定式化による効率的戦略学習
小中規模データの構造を活用し混合整数計画問題を再定式化するReDUCEを提案し、ロボットアームの本棚整理問題で数秒での求解を実現した。
原題: ReDUCE: Reformulation of Mixed Integer Programs using Data from Unsupervised Clusters for Learning Efficient Strategies ／ Xuan Lin, Gabriel I. Fernandez, Dennis W. Hong
日本語で読む → - 論文強化学習AI
専門家誘導方策最適化による安全運転
専門家が危険時に介入してデモンストレーションを行う強化学習手法EGPOを提案し、安全運転タスクで訓練・テスト時の安全性とサンプル効率を向上させた。
原題: Safe Driving via Expert Guided Policy Optimization ／ Zhenghao Peng, Quanyi Li, Chunxiao Liu 他
日本語で読む → - 論文HRI/倫理ロボティクス
ロボットを道徳的規制者として人はどう評価するか：知覚された公平性と正当性の重要性
ロボットが人間の規範違反を罰する際、罰の公平性がロボットの正当性を高め、受容と従順を促すという心理・法学理論に基づく予測を提示し、規範違反を規制するロボット設計の概念的枠組みを提案した論文。
原題: Humans' Assessment of Robots as Moral Regulators: Importance of Perceived Fairness and Legitimacy ／ Boyoung Kim, Elizabeth Phillips
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
重要度が不均一な領域を最適にカバーする経路計画
火山地域のような重要度が場所ごとに異なる領域をUAVで効率的に観測するため、総カバー面積と重要度スコアを最大化しつつ再訪を抑える経路を逐次二次計画法で最適化した研究。
原題: Path Planning for Optimal Coverage of Areas with Nonuniform Importance ／ Gregory Snyder, Sachin Shriwastav, Dylan Morrison-Fogel 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
生涯SLAMのための幾何学的基準に基づくグラフ枝刈り
長期運用SLAMで肥大化するグラフを、頂点の幾何学的配置に基づいて効率的に枝刈りし、誤ループ閉じ込みに頑健な周辺化手法と組み合わせて高速・高精度を両立させた。
原題: Geometry-based Graph Pruning for Lifelong SLAM ／ Gerhard Kurz, Matthias Holoch, Peter Biber
日本語で読む → - 論文自動運転テストロボティクス
自動運転システムのテストのための組み合わせ生成と最適化ツールComOpT
自動運転の計画・制御を対象に、k-way組み合わせ網羅と制約を考慮した抽象シナリオ生成から具体シナリオ化・KPI評価・局所変異までを行うオープンソーステストツールを開発し、Apollo 6で多様な問題を発見した。
原題: ComOpT: Combination and Optimization for Testing Autonomous Driving Systems ／ Changwen Li, Chih-Hong Cheng, Tiantian Sun 他
日本語で読む → - 論文マルチオブジェクト追跡画像認識
深層学習アンサンブルによる無人航空機向けマルチオブジェクト追跡
移動カメラやズーム変化に強いDeepEKFとSiamese CNN外観スコアをMHTで統合し、UAS映像の物体追跡精度を向上させた研究。
原題: Multi-Object Tracking with Deep Learning Ensemble for Unmanned Aerial System Applications ／ Wanlin Xie, Jaime Ide, Daniel Izadi 他
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