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: 2021/8/1 ／ 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 →- 論文視覚障害者支援/ドローン画像認識
空飛ぶ盲導犬：ドローンとTransformerによる歩行可能経路の発見
ドローンと街路画像のセマンティックセグメンテーションを用いて視覚障害者の歩行可能な経路を案内する「空飛ぶ盲導犬」プロトタイプを提案し、信号認識用データセットも構築した。
原題: Flying Guide Dog: Walkable Path Discovery for the Visually Impaired Utilizing Drones and Transformer-based Semantic Segmentation ／ Haobin Tan, Chang Chen, Xinyu Luo 他
日本語で読む → - 論文ヒューマノイド安定化ロボティクス
力覚フィードバックによる位置制御ヒューマノイドの全身安定化
6軸力覚センサ情報と全身ダイナミクスを活用し、重心追従と接触力追従を同時に最適化する二次計画法ベースの全身安定化器を提案し、MuJoCo上のWalkerロボットで従来手法より大幅な追従性能向上を示した。
原題: Force-feedback based Whole-body Stabilizer for Position-Controlled Humanoid Robots ／ Shunpeng Yang, Hua Chen, Zhen Fu 他
日本語で読む → - 論文タスク・動作計画ロボティクス
確率的タスク・動作計画のためのいつでも階層的アプローチ
不確実な環境で複数の実行時コンティンジェンシーに対処する分岐構造を持つ統合タスク・動作ポリシーを、いつでも計算可能な階層的手法で求める。確率的完全性を証明し、難問での有効性を示した。
原題: An Anytime Hierarchical Approach for Stochastic Task and Motion Planning ／ Naman Shah, Siddharth Srivastava
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
多障害物環境における直列マニピュレータの運動学的制御における冗長性解決
複数のテンセグリティセグメントからなる直列マニピュレータについて、多障害物環境での冗長性解決を、エンドエフェクタの衝突回避経路計画（動的計画法）と機体の衝突回避運動計画（二次計画法）に分解して解く手法を提案し、シミュレーションで有効性を確認した。
原題: Redundancy Resolution in Kinematic Control of Serial Manipulators in Multi-Obstacle Environment ／ Wanda Zhao, Anatol Pashkevich, Damien Chablat
日本語で読む → - 論文言語グラウンディングロボティクス
ジェスチャーと言語理解を組み合わせた屋内ロボットの認知共有型ナビゲーション
人間のジェスチャーと自然言語を組み合わせて空間認識を共有し、屋内ロボットが対話的に目的地へ自律移動するシステムを構築した研究。
原題: Sharing Cognition: Human Gesture and Natural Language Grounding Based Planning and Navigation for Indoor Robots ／ Gourav Kumar, Soumyadip Maity, Ruddra dev Roychoudhury 他
日本語で読む → - 論文運動計画ロボティクス
実時間確率制約付きガウス信念空間計画のための制約付き反復LQG
不確実性下の運動計画を確率制約付きガウス信念空間計画として定式化し、実時間で解く制約付き反復LQGアルゴリズムを提案した。自動運転の静的・動的障害物計画シミュレーションで、不確実性への適切な対処と高速計算を実証した。
原題: Constrained Iterative LQG for Real-Time Chance-Constrained Gaussian Belief Space Planning ／ Jianyu Chen, Yutaka Shimizu, Liting Sun 他
日本語で読む → - 論文視覚的位置認識画像認識
視覚的位置認識のための意味論的強化注意学習
意味論的事前知識とデータ駆動の微調整を組み合わせた注意機構により、都市規模の視覚的位置認識で従来手法を上回る性能を達成した論文。
原題: Semantic Reinforced Attention Learning for Visual Place Recognition ／ Guohao Peng, Yufeng Yue, Jun Zhang 他
日本語で読む → - 論文移動ロボットロボティクス
屋内UV-C消毒のための自律移動ロボットUltraBot
有害な薬剤を使わずUV-C照射で屋内消毒を行う自律移動ロボットを開発し、自己位置推定や最適軌道、除菌性能（2.8m先で10分照射により細菌数94%減）を実験で示した。
原題: UltraBot: Autonomous Mobile Robot for Indoor UV-C Disinfection ／ Stepan Perminov, Nikita Mikhailovskiy, Alexander Sedunin 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
俊敏な地上から空中ナビゲーションへ：学習された幻覚からの学習
幻覚生成関数を手設計せず自己教師ありで学習し、地上・空中ロボット向けの高速で反応的な制約環境ナビゲーション計画器を実現した研究。
原題: From Agile Ground to Aerial Navigation: Learning from Learned Hallucination ／ Zizhao Wang, Xuesu Xiao, Alexander J Nettekoven 他
日本語で読む → - 論文セグメンテーション画像認識
Trans4Trans：透明物体と意味的シーン分割のための効率的Transformerによる視覚障がい者ナビ支援
ガラス扉などの透明障害物を分割できるデュアルヘッドTransformerモデルTrans4Transを提案し、深度情報と組み合わせたウェアラブル支援システムで安全なナビゲーションを実現した。
原題: Trans4Trans: Efficient Transformer for Transparent Object and Semantic Scene Segmentation in Real-World Navigation Assistance ／ Jiaming Zhang, Kailun Yang, Angela Constantinescu 他
日本語で読む → - 論文農業ロボティクス/セグメンテーション画像認識
マルチスペクトル画像によるブドウ畑セグメンテーション：深層学習アプローチ
UAS搭載のRGB・マルチスペクトル・熱カメラでブドウ畑を撮影し、深層セグメンテーションネットワークと従来の教師なし手法を比較してブドウ検出性能を評価した。
原題: Multispectral Vineyard Segmentation: A Deep Learning approach ／ T. Barros, P. Conde, G. Gonçalves 他
日本語で読む → - 論文探索/ナビゲーションロボティクス
不整備環境における3Dリアクティブ制御とフロンティア探索
地図と深度センサ情報を併用する2層計画で、フロンティア探索と人工ポテンシャル法により障害物の多い倉庫内をドローンが自律航行する手法を提案・実証した。
原題: 3D Reactive Control and Frontier-Based Exploration for Unstructured Environments ／ Shakeeb Ahmad, Andrew B. Mills, Eugene R. Rush 他
日本語で読む → - 論文宇宙ロボティクスロボティクス
深層学習による宇宙機相対航法手法のサーベイ
宇宙機のランデブーや小天体・月着陸などにおける深層学習ベースの自律相対航法手法を体系的に調査し、課題と展望をまとめたサーベイ論文。
原題: Deep Learning-based Spacecraft Relative Navigation Methods: A Survey ／ Jianing Song, Duarte Rondao, Nabil Aouf
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
クマを椅子に座らせよう！ロボットの想像力による未知の椅子への知能的インタラクション
仮想ヒューマノイドを椅子に座らせる物理シミュレーションで未知の椅子への座り姿勢を想像し、人間の補助も活用してテディベアを椅子に座らせるロボットシステムを開発した。
原題: Put the Bear on the Chair! Intelligent Robot Interaction with Previously Unseen Chairs via Robot Imagination ／ Hongtao Wu, Xin Meng, Sipu Ruan 他
日本語で読む → - 論文把持検出ロボティクス
双点ネットワークによる対向型把持検出
アンカーフリー物体検出の枠組みを用い、指先のペアとして把持姿勢を定義する新しい深層学習手法DD-Netを提案し、未知物体への把持検出で高い精度を達成した。
原題: Double-Dot Network for Antipodal Grasp Detection ／ Yao Wang, Yangtao Zheng, Boyang Gao 他
日本語で読む → - 論文群制御cs.MA
群れによる高速複数ターゲット追跡：社会的相互作用とエージェント記憶の相互作用
群れロボットが自分より速く逃げる複数ターゲットを追跡するための分散探索・追跡戦略を提案し、探索と活用の最適バランスやエージェント記憶の重要性をシミュレーションと6台のロボット実験で示した。
原題: Tracking Multiple Fast Targets With Swarms: Interplay Between Social Interaction and Agent Memory ／ Hian Lee Kwa, Jabez Leong Kit, Roland Bouffanais
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
鋼線伝達脚ロボットの非線形アクティブコンプライアンス制御による衝撃緩和
鋼線伝達式脚ロボット向けに、非線形アクティブコンプライアンス制御とアクティブインピーダンス制御を組み合わせた脚運動制御系を構築し、受動ばねなしで高速動歩行時の衝撃緩和と脚位置追従を実現した。
原題: Impact Mitigation for Dynamic Legged Robots with Steel Wire Transmission Using Nonlinear Active Compliance Control ／ Junjie Yang, Hao sun, Hao An 他
日本語で読む → - 論文共有制御ロボティクス
動的自律性割当のための人間-ロボット情報ストリーム分析
共有制御ロボット操作中の人間被験者データを収集し、人間・人間-ロボット相互作用・環境の情報ストリームから自律性レベル切替の予測に有効な特徴を機械学習で分析した研究。
原題: An Analysis of Human-Robot Information Streams to Inform Dynamic Autonomy Allocation ／ Christopher X. Miller, Temesgen Gebrekristos, Michael Young 他
日本語で読む → - 論文経路計画AI
制約付き多基準経路計画のための学習ベース選好予測
オフラインシミュレーションで学習したニューラルネットを用いて不確実な走行可否基準を予測し、経路計画に組み込むことで人手介入を減らす手法を提案した。
原題: Learning-based Preference Prediction for Constrained Multi-Criteria Path-Planning ／ Kevin Osanlou, Christophe Guettier, Andrei Bursuc 他
日本語で読む → - 論文管内移動ロボットロボティクス
多出力差動機構を備えたモジュール式パイプクライマーIIIの設計と解析
3出力オープン差動機構を新たに設計し、配管内を走行するロボットが曲がり部でも滑りや引きずりを生じずに移動できることをシミュレーションで示した論文。
原題: Design and Analysis of Modular Pipe Climber-III with a Multi-Output Differential Mechanism ／ Vishnu Kumar, Saharsh Agarwal, Rama Vadapalli 他
日本語で読む → - 論文ソナー知覚画像認識
前方監視ソナーのパッチマッチング：最新CNN・アンサンブル・不確実性
前方監視ソナー画像のパッチ類似度判定に複数のCNNアーキテクチャ（DenseNet/VGG、Siamese/2チャネル）を比較し、アンサンブルでAUC 0.978を達成した論文。
原題: Forward-Looking Sonar Patch Matching: Modern CNNs, Ensembling, and Uncertainty ／ Arka Mallick, Paul Plöger, Matias Valdenegro-Toro
日本語で読む → - 論文ロボット管理システムロボティクス
サーバーレス構成によるサービスロボット管理システム
クラウドのサーバーレスアーキテクチャとセルラーIoT通信を用いて、複数種のサービスロボットを効率的に連携・管理するシステムを構築し、公共施設での実証実験で性能と機能を確認した。
原題: Serverless Architecture for Service Robot Management System ／ Kenji Nishimiya, Yuta Imai
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
UAVのための適応的経路計画によるマルチ解像度セマンティックセグメンテーション
UAVが撮影画像から細部が必要な領域を検出し、その場所だけ低高度で高解像度撮影するよう経路をオンラインで適応させる手法を提案。深層学習セグメンテーション精度と飛行高度の関係モデルを導入し、農地の作物/雑草分類で実データ評価した。
原題: Adaptive Path Planning for UAV-based Multi-Resolution Semantic Segmentation ／ Felix Stache, Jonas Westheider, Federico Magistri 他
日本語で読む → - 論文群制御cs.DS
ラインムーブによるハミルトニアン形状の分散変換
連結形状を成すエージェント群がラインムーブのみで任意の目標形状へ分散的に変形する手法を提案し、O(n log n)回のムーブで連結性を保ちながら直線形成を実現した。
原題: Distributed Transformations of Hamiltonian Shapes based on Line Moves ／ Abdullah Almethen, Othon Michail, Igor Potapov
日本語で読む → - 論文Visual SLAMロボティクス
学習済み局所・大域埋め込みを統合した単眼Visual SLAM
学習済みの局所特徴と大域埋め込みをカメラ姿勢推定・フレーム間対応付け・ループ閉じ込みに活用し、照明変化に頑健な単眼Visual SLAMを実現した研究。
原題: Incorporating Learnt Local and Global Embeddings into Monocular Visual SLAM ／ Huaiyang Huang, Haoyang Ye, Yuxiang Sun 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
ひげセンサの非線形振動ダイナミクスを用いた移動ロボットの地形識別
移動ロボットのひげセンサの振動をホール効果センサで計測し、非線形な周波数成分をニューラルネットで分類することで、7種類の平坦地形を85.6%の精度で識別した。
原題: A Method to use Nonlinear Dynamics in a Whisker Sensor for Terrain Identification by Mobile Robots ／ Zhenhua Yu, S. M. Hadi Sadati, Hasitha Wegiriya 他
日本語で読む → - 論文LiDARオドメトリロボティクス
LiDAR慣性オドメトリのための区分線形デスキュー
IMUの高周波運動情報を用いてLiDAR点群の動き歪みを区分線形補間で補正し、既存のLIOアルゴリズムの性能を特に高速移動時に向上させる手法を提案した。
原題: Piecewise Linear De-skewing for LiDAR Inertial Odometry ／ John Henawy, Zhengguo Li, Wei Yun Yau 他
日本語で読む → - 論文経路計画AI
グラフ畳み込みニューラルネットワークを用いた制約付き最短経路探索
必須通過ノードを含む最短経路問題に対し、制約ソルバーとグラフ畳み込みニューラルネットワークを組み合わせたハイブリッド手法を提案し、探索性能を向上させた。
原題: Constrained Shortest Path Search with Graph Convolutional Neural Networks ／ Kevin Osanlou, Christophe Guettier, Andrei Bursuc 他
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
三人称模倣学習のための自己教師あり分離表現学習
自己運動を伴うロボットタスク向けに、三人称視点の動画から行動方策を学ぶ手法を提案し、双対オートエンコーダと表現置換損失・時間コントラスト損失で状態と視点の表現を分離する。
原題: Self-Supervised Disentangled Representation Learning for Third-Person Imitation Learning ／ Jinghuan Shang, Michael S. Ryoo
日本語で読む → - 論文HRIロボティクス
配送ロボットの対人インターフェース：ナビゲーション意図の表現
配送ロボットに搭載するeHMI（対人インターフェース）について、152人へのオンライン調査でディスプレイ型とライト型の意図伝達の分かりやすさを比較し、場面に応じた表示内容の好みを明らかにした。
原題: External Human-Machine Interface on Delivery Robots: Expression of Navigation Intent of the Robot ／ Shyam Sundar Kannan, Ahreum Lee, Byung-Cheol Min
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