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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sim2realロボティクス
実世界の衝突でロボットシミュレータを検証する
Drake・MuJoCo・Bulletの3つのシミュレータが衝突を伴う実世界の軌道を再現できるかを、立方体の落下と二足歩行ロボットの着地で評価した研究。
原題: Validating Robotics Simulators on Real-World Impacts ／ Brian Acosta, William Yang, Michael Posa
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 → - 論文水上ロボティクスロボティクス
小型水上艇から深度別の水質測定を可能にする自律プロービングシステム
低コストな部品で作られた自律水上艇（ASV）向けのポータブルプロービングシステムを開発し、水中機器なしで表層付近の水柱を移動しながら水質を測定できるようにした。オープンソースのシミュレータとウインチ制御を備え、実地展開で有効性を示した。
原題: An Autonomous Probing System for Collecting Measurements at Depth from Small Surface Vehicles ／ Yuying Huang, Yiming Yao, Johanna Hansen 他
日本語で読む → - 論文軌道最適化ロボティクス
エントロピー正則化決定論的最適制御：経路積分解からサンプルベース軌道最適化へ
エントロピー正則化と決定論的最適制御を結びつけ、最適方策がベイズ型更新に従う信念関数で表されることを示し、サンプルベース軌道最適化を制御＝推論の枠組みに位置づけた理論研究。
原題: Entropy Regularised Deterministic Optimal Control: From Path Integral Solution to Sample-Based Trajectory Optimisation ／ Tom Lefebvre, Guillaume Crevecoeur
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
複数表現の学習による類似度を考慮したスキル再現
複数の模倣学習表現と類似度指標を組み合わせ、与えられた境界条件に対して最も類似度の高い再現を選ぶことでスキル汎化を改善するフレームワークを提案し、シミュレーションと実機で検証した。
原題: Similarity-Aware Skill Reproduction based on Multi-Representational Learning from Demonstration ／ Brendan Hertel, S. Reza Ahmadzadeh
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 → - 論文ヒューマノイド制御ロボティクス
複数の固定・移動片側接触におけるヒューマノイドの制御
幾何学的重心包含領域に基づくバランス手法を高速化し、全身タスク空間制御にオンライン統合。目標重心を事前計算せず接触力配分と統合することで、他のタスクへの柔軟な対応を可能にし、HRP-4で実証した。
原題: Control of Humanoid in Multiple Fixed and Moving Unilateral Contacts ／ Julien Roux, Saeid Samadi, Eisoku Kuroiwa 他
日本語で読む → - 論文姿勢制御ロボティクス
人間らしさ指標によるロボットの姿勢制御とバランスの評価
動く床の上で立つヒューマノイドの体の揺れを健常者の揺れと比較し、人間らしさを評価する指標を提案・検証した論文。
原題: Evaluating Robot Posture Control and Balance by Comparison to Human Subjects using Human Likeness Measures ／ Vittorio Lippi, Christoph Maurer, Thomas Mergner
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 → - 論文手術ロボティクスロボティクス
模倣学習による自律的な軟組織の牽引
GAILと深層強化学習を組み合わせ、少数の専門家軌道から軟組織牽引タスクを学習し、実機のda Vinciロボットへ転移できることを示した論文。
原題: Learning from Demonstrations for Autonomous Soft-tissue Retraction ／ Ameya Pore, Eleonora Tagliabue, Marco Piccinelli 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
ピンチ式双安定テープを用いた軽量高伸長平面3自由度マニピュレータ
巻き取り式双安定テープをピンチして再構成可能な回転関節を形成し、軽量かつ高伸長な平面3自由度マニピュレータを実現した研究。
原題: A Lightweight, High-Extension, Planar 3-Degree-of-Freedom Manipulator Using Pinched Bistable Tapes ／ O. Godson Osele, Allison M. Okamura, Brian H. Do
日本語で読む → - 論文自己保守/ロボット設計ロボティクス
自己保守ロボットの概念と設計
人間の整備なしで長期間機能し続ける自己保守型ロボットの設計原理を提案し、モジュール交換による自己修復とロボットチームの信頼性理論を導入した論文。
原題: Concepts of Self-maintaining Robots and Their Design ／ Chenjie Shi, Sandor M Veres
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 → - 論文自動運転ロボティクス
1,000ドル級の既製カード1枚でレベル4自動運転を実現
Jetson AGX Xavier 1枚（1,000ドル未満）でレベル4自動運転ソフトを遅延要件を満たしつつ動作可能なことを初めて示し、低コスト化の道筋を示した。
原題: Enabling Level-4 Autonomous Driving on a Single $1k Off-the-Shelf Card ／ Hsin-Hsuan Sung, Yuanchao Xu, Jiexiong Guan 他
日本語で読む → - 論文跳躍・空中動作ロボティクス
四足歩行ロボットの動的空中動作のためのオンライン軌道最適化
重心運動量に基づく非線形最適化で空中動作を計画し、変分最適制御で追従する枠組みを提案。MIT Mini Cheetahでジャンプや宙返り等を実現した。
原題: Online Trajectory Optimization for Dynamic Aerial Motions of a Quadruped Robot ／ Matthew Chignoli, Sangbae Kim
日本語で読む → - 論文キャリブレーション画像認識
カメラキャリブレーションにおける動的なターゲット変形のモデリング
移動中に生じるキャリブレーションターゲットの動的な変形を低次元モデルで表現し、ターゲット姿勢や内部パラメータと同時に最適化することで高精度なキャリブレーションを実現した。
原題: Modeling dynamic target deformation in camera calibration ／ Annika Hagemann, Moritz Knorr, Christoph Stiller
日本語で読む → - 論文バイオミメティック/ソフトロボティクスロボティクス
水生生物研究向けのヒドロソフトアクチュエータ駆動型バイオミメティック魚ロボットの設計とシミュレーション
水生生物の観察に使うため、油圧ソフトアクチュエータで駆動する魚型ロボットを設計し、FEMやCFDシミュレーションで変形・流体効率・制御の妥当性を検証した論文。
原題: The Design and Simulation of Biomimetic Fish Robot for Aquatic Creature Study ／ Ningzhe Hou
日本語で読む → - 論文ドローンロボティクス
ドローンオープンソースエコシステム概観
ドローンの飛行管理・管制・シミュレーション・OS・ハードウェアの各階層における代表的なオープンソースソリューションを整理したサーベイ。
原題: An Overview of the Drone Open-Source Ecosystem ／ John Glossner, Samantha Murphy, Daniel Iancu
日本語で読む → - 論文視覚ナビゲーション画像認識
等変表現による模倣体験の拡張
視覚ナビゲーションの模倣学習において、等変埋め込みの性質を利用して近傍視点の画像表現を予測・生成し、訓練データを拡張する手法を提案した。実機ロボットの500m以上の経路でも有効性を示した。
原題: Augmenting Imitation Experience via Equivariant Representations ／ Dhruv Sharma, Alihusein Kuwajerwala, Florian Shkurti
日本語で読む → - 論文制御/適応制御制御
アクチュエータ故障を伴う固定翼機の適応デジタルオートパイロット
PX4のオートパイロットにレトロスペクティブコスト適応制御を追加し、ゲイン低下や舵面固着時でも性能を補償できるかシミュレーションで検証した論文。
原題: An Adaptive Digital Autopilot for Fixed-Wing Aircraft with Actuator Faults ／ Joonghyun Lee, John Spencer, Juan Augusto Paredes 他
日本語で読む → - 論文能動知覚ロボティクス
深層強化学習による次最良視点推定を用いた能動的物体分類
ロボットアームが把持した物体をSoft Actor-Criticで最適な視点列へ動かし、物体を精度よく識別する手法を提案した論文。
原題: Next-Best-View Estimation based on Deep Reinforcement Learning for Active Object Classification ／ Christian Korbach, Markus D. Solbach, Raphael Memmesheimer 他
日本語で読む → - 論文世界モデル機械学習
世界モデルによる多様な目標の発見と達成
画像から世界モデルを学習し、想像上のロールアウトで探索方策と達成方策を訓練することで、教師なしで多様な目標を発見し、目標画像をゼロショットで達成する手法LEXAを提案した論文。
原題: Discovering and Achieving Goals via World Models ／ Russell Mendonca, Oleh Rybkin, Kostas Daniilidis 他
日本語で読む → - 論文視線推定HCI
MAAD：運転における「注意認識」のモデルとデータセット
運転者の視線と動画から、最近注意を向けて依然として認識している領域（注意認識）を推定する計算モデルを提案し、高精度視線追跡による新データセットを構築して評価した。
原題: MAAD: A Model and Dataset for "Attended Awareness" in Driving ／ Deepak Gopinath, Guy Rosman, Simon Stent 他
日本語で読む → - 論文ドメイン適応画像認識
視野を超えた転移：教師なしドメイン適応による高密度パノラマ意味セグメンテーション
ピンホール画像で学習したモデルをラベルなし360度パノラマ画像に適応させる教師なしドメイン適応タスクを定式化し、新データセットDensePASSと注意機構付き適応フレームワークP2PDAを提案した論文。
原題: Transfer beyond the Field of View: Dense Panoramic Semantic Segmentation via Unsupervised Domain Adaptation ／ Jiaming Zhang, Chaoxiang Ma, Kailun Yang 他
日本語で読む → - 論文安全性・監査ロボティクス
ロボット学習の安全性とコンプライアンスを監査する
ロボット学習アルゴリズムの失敗モードや人間の意図との不一致を検出するための監査の必要性を論じ、高レベルの指針と枠組みの方向性を示した。
原題: Auditing Robot Learning for Safety and Compliance during Deployment ／ Homanga Bharadhwaj
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
ReachBot：大型移動マニピュレーションタスク向けの小型ロボット
伸縮ブームと移動マニピュレーションを組み合わせ、低重力や登攀環境で大きな作業空間と力を発揮する小型ロボットReachBotを提案し、2D力学モデルと微小重力下の経路追従制御を開発した。
原題: ReachBot: A Small Robot for Large Mobile Manipulation Tasks ／ Stephanie Schneider, Andrew Bylard, Tony G. Chen 他
日本語で読む → - 論文UAVナビゲーションロボティクス
UAVナビゲーションのための点群上の静的・動的障害物のリアルタイム識別と同時回避
点群入力のみから動的障害物と静的障害物を識別・追跡し、禁止ピラミッド法とサンプリングによる速度決定で両者を同時に回避するリアルタイムUAVナビゲーション手法を提案した。
原題: Real-time Identification and Simultaneous Avoidance of Static and Dynamic Obstacles on Point Cloud for UAVs Navigation ／ Han Chen, Peng Lu
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
複数マーシュピアルロボット展開のための確率的割り当て
親ロボットが子ロボットを運搬・展開するマーシュピアルロボットチームにおいて、不確実な観測下で複数親ロボットの展開時刻と位置を計画する集中型ヒューリスティック探索手法を提案した。
原題: Stochastic Assignment for Deploying Multiple Marsupial Robots ／ Chris, Lee, Graeme Best 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
並列フレームワークによる3次元短経路の高速計画手法
地図プランナと点群プランナを並列実行し、2D地図上の改良ジャンプポイント探索で初期経路を求めて3D短経路に最適化しつつ、高頻度の点群プランナで突発障害物を回避するドローン自律飛行手法を提案した。
原題: A Fast Planning Approach for 3D Short Trajectory with a Parallel Framework ／ Han Chen, Shengyang Chen, Peng Lu 他
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