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 →- 論文安全性検証ロボティクス
リアルタイムでリスク上限付きチューブ型軌道の安全性検証
不確かな時変非線形制約下で連続時間軌道のリスク上限付き安全性を、サンプリングや時間離散化なしに凸最適化で高速検証する手法を提案。
原題: Real-Time Risk-Bounded Tube-Based Trajectory Safety Verification ／ Ashkan Jasour, Weiqiao Han, Brian Williams
日本語で読む → - 論文HRIHCI
信頼は頭か心か：説明が認知的信頼と情動的信頼に与える影響の実験デザイン
自動運転車の説明が、認知的信頼と情動的信頼にそれぞれどう影響するかを調べる実験を設計した研究。
原題: From the Head or the Heart? An Experimental Design on the Impact of Explanation on Cognitive and Affective Trust ／ Qiaoning Zhang, X. Jessie Yang, Lionel P. Robert
日本語で読む → - 論文能動学習ロボティクス
ロボットアームによる弱ラベリング自動化でストリーム型能動学習のアノテーションコストを削減
ロボットアーム搭載カメラで同一物体の連続画像を撮り、それを弱ラベルとして自己学習に利用することで、ストリーム型能動学習における人手アノテーションの負担を軽減する手法を提案した。
原題: Annotation Cost Reduction of Stream-based Active Learning by Automated Weak Labeling using a Robot Arm ／ Kanata Suzuki, Taro Sunagawa, Tomotake Sasaki 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
全身人工皮膚の自己完結型キネマティックキャリブレーション
IMU内蔵の人工皮膚センサの位置姿勢を加速度計ベースで高精度に推定する自己完結型キャリブレーション手法を提案し、実機7自由度協働ロボットで検証した。
原題: Self-Contained Kinematic Calibration of a Novel Whole-Body Artificial Skin for Human-Robot Collaboration ／ Kandai Watanabe, Matthew Strong, Mary West 他
日本語で読む → - 論文クープマン/モデル学習/軌道追従ロボティクス
学習されたダイナミクスによるクアッドロータの軌道追従：クープマンベースのシステムモデルと関数辞書の同時学習
ニューラルネットワークにクープマンモデルを組み込み、関数辞書と双線形モデルをデータから同時学習する手法を提案し、地面効果が影響する低高度でのドローン軌道追従実験で有効性を示した。
原題: Quadrotor Trajectory Tracking with Learned Dynamics: Joint Koopman-based Learning of System Models and Function Dictionaries ／ Carl Folkestad, Skylar X. Wei, Joel W. Burdick
日本語で読む → - 論文生体認証画像認識
若年・中年・高齢者間における眼部生体認証の公平性の検証
大規模眼部生体認証データセットを用い、若年・中年・高齢者の年齢層間で眼部生体認証の公平性を評価した研究。
原題: Investigating Fairness of Ocular Biometrics Among Young, Middle-Aged, and Older Adults ／ Anoop Krishnan, Ali Almadan, Ajita Rattani
日本語で読む → - 論文階層強化学習機械学習
効率的探索のための階層的スキル学習
二足歩行ロボットの多様なスパース報酬タスクで、教師なしで複雑さの異なるスキルを獲得し、下流タスクに応じて汎用スキルと特化スキルを自動で使い分ける3層階層強化学習を提案した論文。
原題: Hierarchical Skills for Efficient Exploration ／ Jonas Gehring, Gabriel Synnaeve, Andreas Krause 他
日本語で読む → - 論文進化ロボティクスcs.NE
形態進化ロボットにおける遺伝率の分析
直接・間接エンコーディングで進化するロボットの遺伝率を測定し、表現型多様性との関係や探索と活用のトレードオフを解析した研究。
原題: Heritability in Morphological Robot Evolution ／ Matteo De Carlo, Eliseo Ferrante, Daan Zeeuwe 他
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
異なるダイナミクスを持つ実演者を模倣するための実行可能性学習
実演者と模倣者のダイナミクスが異なる場合でも、実演が模倣者にとって実行可能かを評価する指標を学習し、有益な実演を優先して模倣する手法を提案した。
原題: Learning Feasibility to Imitate Demonstrators with Different Dynamics ／ Zhangjie Cao, Yilun Hao, Mengxi Li 他
日本語で読む → - 論文モデルベースRLロボティクス
モデルベース計画とプランナ償却の連続制御における評価
モデル予測制御とモデルフリー方策学習を組み合わせ、難しい移動タスクでデータ効率と性能を評価し、計画計算を方策に蒸留できることを示した。
原題: Evaluating model-based planning and planner amortization for continuous control ／ Arunkumar Byravan, Leonard Hasenclever, Piotr Trochim 他
日本語で読む → - 論文AR/ヒューマンロボットインタラクションロボティクス
ARviz：ROSアプリケーション向け拡張現実可視化プラットフォーム
ROSで開発されたロボットアプリ向けに、任意のROSメッセージをAR空間に表示し、マルチモーダルな操作を可能にする拡張可能なAR可視化プラットフォームを提案した論文。
原題: ARviz -- An Augmented Reality-enabled Visualization Platform for ROS Applications ／ Khoa C. Hoang, Wesley P. Chan, Steven Lay 他
日本語で読む → - 論文モデルベースRL機械学習
もうミスマッチはない：モデルベース強化学習のためのモデルと方策の同時最適化
モデルの精度と方策性能の目的不一致を解消するため、モデルと方策を単一の目的関数で同時に学習する手法を提案し、連続環境で効率的に推定できる初の大域的下界を導出した。
原題: Mismatched No More: Joint Model-Policy Optimization for Model-Based RL ／ Benjamin Eysenbach, Alexander Khazatsky, Sergey Levine 他
日本語で読む → - 論文強化学習ベンチマーク機械学習
教師なし強化学習ベンチマークURLB
報酬なし事前学習と下流タスク適応の2段階からなる教師なし強化学習の統一ベンチマークURLBを提案し、8手法を比較評価した。
原題: URLB: Unsupervised Reinforcement Learning Benchmark ／ Michael Laskin, Denis Yarats, Hao Liu 他
日本語で読む → - 論文推測航法ロボティクス
限られたセンサ構成の自律水中ロボット向け深層学習による推測航法
IMU・圧力センサ・制御入力からRNNでAUVの相対水平速度を推定し、推測航法の位置精度を高める手法を実機とシミュレーションで検証した論文。
原題: A Deep Learning Approach To Dead-Reckoning Navigation For Autonomous Underwater Vehicles With Limited Sensor Payloads ／ Ivar Bjørgo Saksvik, Alex Alcocer, Vahid Hassani
日本語で読む → - 論文UAV/強化学習ロボティクス
地図なしナビゲーション：未知環境探索のためのUAV運動学習
強化学習により地下・トンネル環境の自律探索方策をシミュレーションのみで学習し、実環境へ適用して地図不要のナビゲーションを実現した研究。
原題: Mapless Navigation: Learning UAVs Motion forExploration of Unknown Environments ／ Sunggoo Jung, David Hyunchul Shim
日本語で読む → - 論文視覚強化学習機械学習
視覚的不快感を求めて：強化学習のための好奇心駆動型表現学習
状態表現学習を活用し、学習が難しい状態への訪問を促す好奇心駆動の探索手法を提案。視覚ベース強化学習のサンプル効率と汎化性能を向上させた。
原題: Seeking Visual Discomfort: Curiosity-driven Representations for Reinforcement Learning ／ Elie Aljalbout, Maximilian Ulmer, Rudolph Triebel
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
劣駆動平面六脚ロボットのプロンキング動作に対する適応制御
バネ定数などのモデルパラメータをオンラインで適応更新し、不確実性が高い場合でも安定したプロンキング歩容を実現するモデルベース適応制御を提案し、シミュレーションで非適応制御より頑健であることを示した。
原題: Adaptive Control of Underactuated Planar Pronking Hexapod ／ Güner Dilşad Er, Mustafa Mert Ankaralı
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 → - 論文分散マッピングロボティクス
通信が断続的なロボットチームのための分散ガウス過程マッピング
各ロボットがTSDF上のスパースガウス過程で局所地図を推定し、時間変化する通信相手とパラメータを重み付き平均することで、チーム全体で大域的な地図へ収束させる分散マッピング手法を提案した。
原題: Distributed Gaussian Process Mapping for Robot Teams with Time-varying Communication ／ James Di, Ehsan Zobeidi, Alec Koppel 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーション画像認識
SGoLAM：複数物体ゴールナビゲーションのためのゴール位置推定と地図構築の同時実行
RGB-DカメラとGPS/コンパスを用い、深さ情報から占有地図を作りゴール物体の位置を推定することで、学習なしに複数物体ゴールナビゲーションを実現した手法。CVPR2021 MultiONチャレンジで2位の性能。
原題: SGoLAM: Simultaneous Goal Localization and Mapping for Multi-Object Goal Navigation ／ Junho Kim, Eun Sun Lee, Mingi Lee 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
深層触覚経験：深度センサデータから触覚センサ出力を推定する
物体表面の深度マップから、接触時のGelSight触覚センサ画像をニューラルネットで推定する手法を提案し、SSIM 0.84でベースラインを上回った。
原題: Deep Tactile Experience: Estimating Tactile Sensor Output from Depth Sensor Data ／ Karankumar Patel, Soshi Iba, Nawid Jamali
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 → - 論文ニューロシンボリック強化学習AI
LOA: テキストベース対話ゲームのための論理的最適行動
ニューラルネットワークと記号知識獲得を組み合わせたニューロシンボリックな強化学習エージェントLOAを提案し、テキストベースゲームでの対話型デモと獲得知識の可視化を提供する。
原題: LOA: Logical Optimal Actions for Text-based Interaction Games ／ Daiki Kimura, Subhajit Chaudhury, Masaki Ono 他
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 → - 論文高速飛行ロボティクス
高速自律飛行を実現するエンドツーエンド学習
雑然とした環境を高速で飛ぶドローンのため、センサ入力から衝突回避軌道を直接生成する畳み込みネットワークをシミュレーションのみで学習し、実環境へゼロショット転移させた。
原題: Learning High-Speed Flight in the Wild ／ Antonio Loquercio, Elia Kaufmann, René Ranftl 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歩行と走行を統合するフレームワーク
重心空間の仮想拘束を用いてLIPMの固定重心高さ仮定を緩和し、歩行と走行の多様な歩容を低い複雑さで生成する手法を提案。フィードバックで動力学を線形化し、QPで外乱に適応する制御を実現した。
原題: A unified framework for walking and running of bipedal robots ／ Mahrokh Ghoddousi Boroujeni, Elham Daneshmand, Ludovic Righetti 他
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