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: 2021/9/1 ／ arXivを3時間ごとに自動収集

• 論文軌道予測画像認識2021/9/1

  GOHOME：グラフ指向ヒートマップ出力による将来の動き推定

  高精細地図をグラフ表現し、エージェントの将来位置確率分布をヒートマップとして出力する軌道予測手法を提案。Argoverseなどで高速・省メモリかつ高精度を達成。

  原題: GOHOME: Graph-Oriented Heatmap Output for future Motion Estimation ／ Thomas Gilles, Stefano Sabatini, Dzmitry Tsishkou 他

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• 論文ナビゲーションロボティクス2021/9/1

  陸空両用車両のための自律適応ナビゲーション

  陸上と空中の両方で移動できる二モード車両に完全な自律性を与えるため、階層型経路計画と消費電力を動的に調整する統合制御器を提案し、実機実験で複雑環境の安全な走破と陸上移動での7倍の省エネを実証した。

  原題: Autonomous and Adaptive Navigation for Terrestrial-Aerial Bimodal Vehicles ／ Ruibin Zhang, Yuze Wu, Lixian Zhang 他

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• 論文HRIロボティクス2021/9/1

  ロボットの内言が人間の信頼と擬人化知覚に与える影響

  ロボットに自己対話（内言）をさせることで、協働時の人間の信頼感と擬人化の知覚が向上するかをアンケートで検証した研究。

  原題: Robot's Inner Speech Effects on Trust and Anthropomorphic Cues in Human-Robot Cooperation ／ Arianna Pipitone, Alessandro Geraci, Antonella D'Amico 他

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• 論文マニピュレーションロボティクス2021/9/1

  学習ベースの視覚・相互作用ハイブリッド制御による高精度な果樹剪定

  視覚ベースの学習制御でカッターを剪定点に位置合わせし、接触後は相互作用制御で枝へ誘導するハイブリッドシステムを提案。シミュレーション学習のみで実機の木に転移し、精度が30ポイント以上向上した。

  原題: Precision fruit tree pruning using a learned hybrid vision/interaction controller ／ Alexander You, Hannah Kolano, Nidhi Parayil 他

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• 論文ヒューマンロボットインタラクションロボティクス2021/9/1

  人間の潜在状態を能動的に推論する anytime ゲーム理論プランニング

  人間の認知限界や非合理性をリアルタイムに推論しながら、ゲーム理論とPOMDP・確率的制約付きモンテカルロ信念木探索を統合してロボットの行動を計画する手法を提案し、自動運転の合流場面で有効性を示した。

  原題: Anytime Game-Theoretic Planning with Active Reasoning About Humans' Latent States for Human-Centered Robots ／ Ran Tian, Liting Sun, Masayoshi Tomizuka 他

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• 論文触覚ロボティクス2021/9/1

  折り紙製4自由度パラレル触覚デバイス：法線・せん断・ねじりフィードバック

  折り紙の製造技術で作った指装着型4自由度パラレル機構の触覚デバイスを提案し、法線・せん断・ねじり方向の力覚提示性能を評価した。

  原題: A 4-DoF Parallel Origami Haptic Device for Normal, Shear, and Torsion Feedback ／ Sophia R. Williams, Jacob M. Suchoski, Zonghe Chua 他

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• 論文動作計画ロボティクス2021/9/1

  過去の行動を利用した棄却不要サンプリングによる自律システムの動作計画

  カーネル密度推定で過去データから自由空間を確率的に記述し、棄却なしでサンプリングできる動作計画手法を提案。船舶とドローンの実例で有効性を検証した。

  原題: Guaranteed Rejection-free Sampling Method Using Past Behaviours for Motion Planning of Autonomous Systems ／ Thomas T. Enevoldsen, Roberto Galeazzi

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• 論文HRI安全ロボティクス2021/9/1

  信頼度を考慮したゲーム理論的人間モデルによる人とロボットの相互作用の安全保証

  人間の合理性や影響を潜在状態として推論し、ゲーム理論モデルへの従順度を考慮して安全監視の保守性をオンライン調整する手法を提案し、安全性と効率性の両立を示した。

  原題: Safety Assurances for Human-Robot Interaction via Confidence-aware Game-theoretic Human Models ／ Ran Tian, Liting Sun, Andrea Bajcsy 他

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• 論文描画ロボットロボティクス2021/9/1

  ケーブル駆動パラレルロボットによる人間の描画動作を再現するグラフィティアートシステム

  人間のグラフィティ描画動作をモーションキャプチャで取得し、ケーブル駆動パラレルロボットで再現するシステムを構築した。最大2m/s・20m/s²の動作を9.3mmの精度で再現できる。

  原題: Extended Version of GTGraffiti: Spray Painting Graffiti Art from Human Painting Motions with a Cable Driven Parallel Robot ／ Gerry Chen, Sereym Baek, Juan-Diego Florez 他

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• 論文社会ナビゲーションロボティクス2021/9/1

  協働環境における解釈可能な実行時予測と計画

  移動ロボットが周囲の人間の経路を妨げないよう、過去の軌跡ライブラリを用いた決定木ベースの解釈可能なモニタで干渉を予測・説明し、是正行動を計画する手法を提案し、UGV実験で検証した。

  原題: Interpretable Run-Time Prediction and Planning in Co-Robotic Environments ／ Rahul Peddi, Nicola Bezzo

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• 論文軌道最適化ロボティクス2021/9/1

  可観測性を考慮した軌道最適化：理論・実現可能性・最新動向

  可観測性に基づく軌道最適化の代表的手法2つを比較し、理論的整理と物理シミュレータでの自己校正実験を通じて有効性と限界を検証した論文。

  原題: Observability-Aware Trajectory Optimization: Theory, Viability, and State of the Art ／ Christopher Grebe, Emmett Wise, Jonathan Kelly

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• 論文機構設計ロボティクス2021/9/1

  平面リンク機構の最適トポロジーと軌道の同時探索

  与えられたエンドエフェクタ軌道から平面リンク機構のトポロジーと形状を自動設計するため、混合整数計画とシミュレーテッドアニーリングを比較し、MICPとMINLPを組み合わせたハイブリッド手法を提案した論文。

  原題: Joint Search of Optimal Topology and Trajectory for Planar Linkages ／ Zherong Pan, Min Liu, Xifeng Gao 他

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• 論文sim2realロボティクス2021/9/1

  AutoSoC：空中ロボットのためのアルゴリズムとSoCの協調設計を自動化するフレームワーク

  空中ロボット向けに、学習ベースのアルゴリズムとオンボードのハードウェアアクセラレータを自動で協調設計するフレームワークを提案し、障害物回避タスクで有効性を示した。

  原題: AutoSoC: Automating Algorithm-SOC Co-design for Aerial Robots ／ Srivatsan Krishnan, Thierry Tambe, Zishen Wan 他

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• 論文SLAMロボティクス2021/9/1

  GPGM-SLAM：不整地惑星環境のためのガウス過程勾配マップを用いた堅牢なSLAM

  地形の勾配をガウス過程回帰で連続表現したGPGMapを画像的に扱い、視覚特徴とBag of Wordsでループ閉じ込みを行うステレオSLAMを提案し、月・火星類似環境で評価した。

  原題: GPGM-SLAM: a Robust SLAM System for Unstructured Planetary Environments with Gaussian Process Gradient Maps ／ Riccardo Giubilato, Cedric Le Gentil, Mallikarjuna Vayugundla 他

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• 論文VPRロボティクス2021/9/1

  Deep SIMBAD：ランキングベースのシーン記述子を用いた能動的ランドマーク自己位置推定

  ランドマークベースの視覚的位置認識をSIMBADとして定式化し深層学習で拡張、強化学習による次最良視点計画へ知識転移して能動的自己位置推定を実現した研究。

  原題: Deep SIMBAD: Active Landmark-based Self-localization Using Ranking -based Scene Descriptor ／ Tanaka Kanji

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• 論文マニピュレーションロボティクス2021/9/1

  接触切替を伴う巧みな多指マニピュレーションのための軌道最適化と木探索の融合計画法

  接触の切り替えを含む巧みな操作のため、高レベルな接触系列計画と接触陰的軌道最適化を組み合わせ、4指平面操作で約7倍高速に軌道を生成し、シミュレータ上での物体姿勢追従精度も向上させた。

  原題: TrajectoTree: Trajectory Optimization Meets Tree Search for Planning Multi-contact Dexterous Manipulation ／ Claire Chen, Preston Culbertson, Marion Lepert 他

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• 論文ナビゲーションロボティクス2021/9/1

  HiTMap：未知環境ナビゲーションのための階層型トポロジカルマップ表現

  グローバルなメトリック地図の代わりにサブマップベースの階層トポロジーを用い、局所地図のみで障害物回避とフロンティア検出による未知空間探索を可能にする軽量な地図表現を提案した論文。

  原題: HiTMap: A Hierarchical Topological Map Representation for Navigation in Unknown Environments ／ Xuecheng Xu, Cheng Wang, Yue Wang 他

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• 論文制御・適応制御制御2021/9/1

  マルチコプター向け適応型PIDオートチューナーと実験結果

  PX4上で1回の飛行中に学習軌道を用いて適応型PIDを自動調整し、質量変化に対するロバスト性を実験で示した論文。

  原題: An Adaptive PID Autotuner for Multicopters with Experimental Results ／ John Spencer, Joonghyun Lee, Juan Augusto Paredes 他

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• 論文マルチロボットナビゲーションロボティクス2021/9/1

  マルチロボットナビゲーションにおける分散型グローバル接続維持のための強化学習アプローチ

  未知環境で複数ロボットが接続を保ちながら移動するため、分散型強化学習ポリシーを提案し、接続制約と行動クローニングで学習を効率化した。

  原題: Decentralized Global Connectivity Maintenance for Multi-Robot Navigation: A Reinforcement Learning Approach ／ Minghao Li, Yingrui Jie, Yang Kong 他

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• 論文sim2realロボティクス2021/9/1

  等角写像に基づくロボット間・sim2real転移学習フレームワーク

  Schwarz-Christoffel写像で教師ロボットの制御入力を学習側の指令空間に幾何的に合わせ、運動計画・制御方策を異なるロボットや実機へ転移する手法を提案した。

  原題: A Conformal Mapping-based Framework for Robot-to-Robot and Sim-to-Real Transfer Learning ／ Shijie Gao, Nicola Bezzo

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• 論文遠隔手術ロボティクス2021/9/1

  研究から臨床へ：dVRKによる初の生体ロボット手術と遠隔操作・モーションスケーリングの実現

  研究用da Vinci Research Kit(dVRK)を用いて、実験室で検証したモーションスケーリングを生きたブタの遠隔手術に適用し、初の生体手術を成功させた取り組みと課題を報告する。

  原題: From Bench to Bedside: The First Live Robotic Surgery on the dVRK to Enable Remote Telesurgery with Motion Scaling ／ Florian Richter, Emily K. Funk, Won Seo Park 他

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• 論文マニピュレーションロボティクス2021/9/1

  スパース報酬マルチゴール強化学習のための密度ベースカリキュラム

  スパース報酬のマルチゴール強化学習において、目標空間の密度に基づくカリキュラムで探索を効率化し、データ効率と成功率を向上させた研究。

  原題: Density-based Curriculum for Multi-goal Reinforcement Learning with Sparse Rewards ／ Deyu Yang, Hanbo Zhang, Xuguang Lan 他

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• 論文触覚ロボティクス2021/9/1

  接触形状と滑りせん断を分離する触覚画像変換

  柔らかい光学触覚センサの画像から、滑りによるせん断変形と接触形状の情報を潜在空間で分離する畳み込みニューラルネットを提案し、せん断除去画像の復元や接触姿勢推定、物体形状の再構成を実現した。

  原題: Tactile Image-to-Image Disentanglement of Contact Geometry from Motion-Induced Shear ／ Anupam K. Gupta, Laurence Aitchison, Nathan F. Lepora

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• 論文状態推定ロボティクス2021/9/1

  動的剛体面上の二足歩行のための姿勢計測モデルを用いた不変フィルタリング

  エレベーターや船など動く剛体面(DRS)上の二足歩行に対応するため、DRS移動とハイブリッド歩行を明示的に扱う不変拡張カルマンフィルタを提案し、誤差収束とヨー角の可観測性を保証した。

  原題: Invariant Filtering for Bipedal Walking on Dynamic Rigid Surfaces with Orientation-based Measurement Model ／ Yuan Gao, Yan Gu

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• 論文自動運転/強化学習機械学習2021/9/1

  複雑なマルチエージェント環境における運転方策学習のためのVision Transformer

  鳥瞰図画像を入力にVision Transformerで都市環境の運転方策を学習し、周辺車両の重要度を注意機構で捉えてDQNがベースラインより高速・高性能に学習できることを示した論文。

  原題: Vision Transformer for Learning Driving Policies in Complex Multi-Agent Environments ／ Eshagh Kargar, Ville Kyrki

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• 論文位置推定画像認識2021/9/1

  地面画像のための深層距離学習

  地面テクスチャに基づく自己位置推定において、クエリ画像と類似する参照画像を深層距離学習で検索し、計算コストと誤推定リスクを低減する手法を提案した。

  原題: Deep Metric Learning for Ground Images ／ Raaghav Radhakrishnan, Jan Fabian Schmid, Randolf Scholz 他

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• 論文マルチモーダル検出画像認識2021/9/1

  ドローンのためのマルチモーダル・カリキュラム学習によるフェイルセーフな人検出

  ドローン搭載のレーダー・イベントカメラ・通常カメラを融合した人検出データセットKUL-UAVSAFEを構築し、クロスフュージョンCNNとカリキュラム学習SAULでRGB故障時にも堅牢な検出を実現した。

  原題: Fail-Safe Human Detection for Drones Using a Multi-Modal Curriculum Learning Approach ／ Ali Safa, Tim Verbelen, Ilja Ocket 他

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• 論文イベントカメラ物体追跡画像認識2021/9/1

  SiamEvent: エッジ認識型類似度学習を用いたイベントカメラ物体追跡

  イベントカメラの非同期イベント列から、Siameseネットワークとエッジ類似度学習により任意の物体を追跡するフレームワークを提案し、停止物体や固定シーンでも追跡可能にした。

  原題: SiamEvent: Event-based Object Tracking via Edge-aware Similarity Learning with Siamese Networks ／ Yujeong Chae, Lin Wang, Kuk-Jin Yoon

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• 論文制御/MPCロボティクス2021/9/1

  遅延を考慮した安全な自動運転のためのロバスト制御

  計算遅延・アクチュエータ遅延を統合的にモデル化し、ロバストチューブMPCと適応カルマンフィルタを組み合わせて、保守性を抑えつつ安全な自動運転制御を実現するフレームワークを提案した。

  原題: Delay-aware Robust Control for Safe Autonomous Driving ／ Dvij Kalaria, Qin Lin, John M. Dolan

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• 論文触覚ロボティクス2021/9/1

  触覚センシングによる手と物体の相互作用の動的モデリング

  高解像度触覚グローブで物体操作時の触覚データを取得し、視覚パイプラインで生成したラベルを教師として、触覚のみから手と物体の3D位置を予測するクロスモーダル学習モデルを構築した研究。

  原題: Dynamic Modeling of Hand-Object Interactions via Tactile Sensing ／ Qiang Zhang, Yunzhu Li, Yiyue Luo 他

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