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 →- 論文支援ロボティクスロボティクス
積層造形とサイバーフィジカルなモジュール性を活用した支援ロボティクスの協調設計による信頼性向上
積層造形とモジュール設計を取り入れ、高齢者ケアの現場で利用者と介護者が開発段階から参加できる支援ロボットの協調設計手法を提案した論文。
原題: Co-Design of Assistive Robotics with Additive Manufacturing and Cyber-Physical Modularity to Improve Trust ／ Alexandre Colle, Ronnie Smith, Scott Macleod 他
日本語で読む → - 論文動作計画機械学習
リスク条件付きニューラル動作計画
ソフトアクタークリティックを拡張し、リスククリティックで計画の実行リスクを推定してリスク制約付き方策を効率的に生成する手法を提案した論文。
原題: Risk Conditioned Neural Motion Planning ／ Xin Huang, Meng Feng, Ashkan Jasour 他
日本語で読む → - 論文群制御HCI
SwarmPlay: 強化学習で動くナノUAV群との対戦型○×ゲーム
強化学習で制御したナノUAV群が人間と○×ゲームで対戦するインタラクティブなシステムを構築し、ゲーム理論ベースの挙動と比較してユーザー評価を調査した。
原題: SwarmPlay: Interactive Tic-tac-toe Board Game with Swarm of Nano-UAVs driven by Reinforcement Learning ／ Ekaterina Karmanova, Valerii Serpiva, Stepan Perminov 他
日本語で読む → - 論文モデル選択ロボティクス
ロボットのタスク精度と計算効率の解釈可能なトレードオフ
高速だが低精度なモデルと低速だが高精度なモデルの2つを使い分けるモデル選択問題の最適解を提示し、精度向上の利益が計算コストを上回る場合のみ低速モデルを呼ぶ手法を提案した論文。
原題: Interpretable Trade-offs Between Robot Task Accuracy and Compute Efficiency ／ Bineet Ghosh, Sandeep Chinchali, Parasara Sridhar Duggirala
日本語で読む → - 論文物体検出ロボティクス
対話型知覚による物体検出の自動適応
把持システムとの対話を通じて新規物体の視覚観測を蓄積し、人手アノテーションなしで未知物体を検出できる物体検出器ODIPを提案した論文。
原題: ODIP: Towards Automatic Adaptation for Object Detection by Interactive Perception ／ Tung-I Chen, Jen-Wei Wang, Winston H. Hsu
日本語で読む → - 論文分散最適化/SLAMロボティクス
分散ポーズグラフ最適化のためのメジャライゼーション・ミニマイゼーション法
マルチロボットSLAMのための分散ポーズグラフ最適化にMM法を適用し、Nesterov加速と適応的リスタートで収束を高速化した手法を提案。マスターノード不要の完全分散版も実現し、2D/3Dベンチマークで有効性を示した。
原題: Majorization Minimization Methods for Distributed Pose Graph Optimization ／ Taosha Fan, Todd Murphey
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
物体ベースSLAMにおける姿勢曖昧性への複数仮説アプローチ
物体の6D姿勢推定に複数仮説を導入し、混合モデルとしてSLAMに統合することで、形状対称性や遮蔽による姿勢曖昧性に頑健な物体ベースSLAMを実現した。
原題: A Multi-Hypothesis Approach to Pose Ambiguity in Object-Based SLAM ／ Jiahui Fu, Qiangqiang Huang, Kevin Doherty 他
日本語で読む → - 論文双腕協調マニピュレーションロボティクス
人間の知能を活用した双腕協調による物体ひねり操作
片腕は最適化された動作計画、もう片腕は人間によるリアルタイム遠隔操作を組み合わせ、双腕で物体をひねる協調制御手法を提案した論文。衝突や特異点を避けつつ器用さ・安全性・効率を高められることを示した。
原題: Dual-arm Coordinated Manipulation for Object Twisting with Human Intelligence ／ Weibang Bai, Ningshan Zhang, Baoru Huang 他
日本語で読む → - 論文強化学習/制御機械学習
強化学習によるマイクロモビリティ向けDCモータのリアルタイム制御学習
サンプル効率の良い強化学習でDCモータの制御方策を学習し、シミュレータでは約2分、実機では約11分で有効な制御を獲得した。
原題: Learning to Control DC Motor for Micromobility in Real Time with Reinforcement Learning ／ Bibek Poudel, Thomas Watson, Weizi Li
日本語で読む → - 論文自動運転/安全保証機械学習
自動運転における知覚コンポーネントの安全ケース構築：システム要求とユニット要求を結ぶ欠けたリンク
自動運転の知覚コンポーネントについて、システムレベルの安全要求とユニットレベルの性能要求を演繹的・形式的に結びつける汎用テンプレート「ISCaP」を提案し、ケーススタディで有効性を示した論文。
原題: The missing link: Developing a safety case for perception components in automated driving ／ Rick Salay, Krzysztof Czarnecki, Hiroshi Kuwajima 他
日本語で読む → - 論文自律ナビゲーションロボティクス
OpenStreetMapとLiDARを用いたNaive-Valley-Path法による自律ナビゲーションと障害物回避
OSMの大まかな地図情報を全体計画に用い、LiDARで障害物から最も遠い「谷」領域を推定するNaive-Valley-Path法により、地図誤差に依存せず道路中央を走行しつつ動的障害物も回避する自律走行システムを構築した。
原題: OpenStreetMap-based Autonomous Navigation With LiDAR Naive-Valley-Path Obstacle Avoidance ／ Miguel Angel Munoz-Banon, Edison Velasco-Sanchez, Francisco A. Candelas 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
未知物体の意味的配置に向けた安定姿勢予測
RGB-D情報のみから未知物体を意味的関係に沿って配置するため、物理的に安定な姿勢を予測し動作計画と統合する手法を提案。シミュレーションのみで学習し実世界でも動作する。
原題: Predicting Stable Configurations for Semantic Placement of Novel Objects ／ Chris Paxton, Chris Xie, Tucker Hermans 他
日本語で読む → - 論文運動計画ロボティクス
並列化微分同相写像サンプリングベース運動計画
環境の連続占有表現から得た勾配で微分同相写像を構成し、サンプリング分布を変形することで衝突しにくいサンプルを並列に生成する運動計画手法を提案した。
原題: Parallelised Diffeomorphic Sampling-based Motion Planning ／ Tin Lai, Weiming Zhi, Tucker Hermans 他
日本語で読む → - 論文動作予測画像認識
動き予測のための強化学習型ハイブリッド注意推論ネットワーク
過去の観測から将来の動きを予測する際、重要でない情報を動的に選別・順位付けするハイブリッド注意機構を備えた汎用フレームワークRAINを提案し、マルチエージェント軌道予測と人間動作予測で最先端性能と解釈性を実現した。
原題: RAIN: Reinforced Hybrid Attention Inference Network for Motion Forecasting ／ Jiachen Li, Fan Yang, Hengbo Ma 他
日本語で読む → - 論文特徴追跡画像認識
深層特徴トラッカー：深層畳み込みニューラルネットワークの新応用
手術画像でも頑健に特徴点を追跡できるよう、追跡ネットワークと特徴検出・追跡可能性予測ネットワークを統合した深層学習手法Deep-PTを提案し、従来のピクセル追跡法を上回る精度を示した。
原題: Deep Feature Tracker: A Novel Application for Deep Convolutional Neural Networks ／ Mostafa Parchami, Saif Iftekar Sayed
日本語で読む → - 論文飛行ヒューマノイドロボティクス
推力ベクトル制御に基づく飛行ヒューマノイドロボットの設計
腰部と足部にダクトファンを搭載し、足の姿勢で推力ベクトルを制御することで低推力重量比でも安定した離陸を実現した飛行ヒューマノイドJet-HR2の設計。
原題: Design of a Flying Humanoid Robot Based on Thrust Vector Control ／ Yuhang Li, Yuhao Zhou, Junbin Huang 他
日本語で読む → - 論文探索ロボティクス
地上車両のためのRapidly-exploring Random Graphを用いた次善視点探索
未知環境での自律探索を改善するため、Rapidly-exploring Random Graphと利得コスト比に基づく次善視点選択を組み合わせた手法を提案し、シミュレーションで既存手法より優れることを示した。
原題: Rapidly-Exploring Random Graph Next-Best View Exploration for Ground Vehicles ／ Marco Steinbrink, Philipp Koch, Bernhard Jung 他
日本語で読む → - 論文ロボット視覚ロボティクス
鏡越しの視界：鏡反射でロボット視覚の遮蔽を軽減するシステム
センサーを傾けて直接視と鏡反射による間接視の2視点を得ることで、遮蔽物を適応的に回避する単一センサーのロボット視覚システムを提案した。
原題: Through the Looking Glass: Diminishing Occlusions in Robot Vision Systems with Mirror Reflections ／ Kentaro Yoshioka, Hidenori Okuni, Tuan Thanh Ta 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
到達可能性に基づく多車両システムの複数目標への安全計画
少数車両向けの衝突回避アルゴリズムをクラスタリングで組み合わせ、任意台数の車両が複数目標を巡回しつつ安全を保証する到達可能性ベースの計画法を提案し、15台のシミュレーションで実証した。
原題: Reachability-based Safe Planning for Multi-Vehicle Systems withMultiple Targets ／ Jennifer C. Shih, Laurent El Ghaoui
日本語で読む → - 論文モジュラーロボットロボティクス
可変トポロジトラスの動作計画：再構成と移動
自己再構成可能なモジュラートラスロボットVTTの構造を大きく変える動作計画フレームワークを提案し、従来より効率的な移動タスクも実現した。
原題: Motion Planning for Variable Topology Trusses: Reconfiguration and Locomotion ／ Chao Liu, Sencheng Yu, Mark Yim
日本語で読む → - 論文組み立て/マニピュレーションロボティクス
設計図なしで橋を設計・構築するロボットの学習
物理シミュレータで強化学習とカリキュラム学習により橋の設計方針を学習し、実機では運動計画ベースの制御と組み合わせて、設計図なしで様々な橋を組み立てる二段階ロボットシステムを提案した。
原題: Learning to Design and Construct Bridge without Blueprint ／ Yunfei Li, Tao Kong, Lei Li 他
日本語で読む → - 論文軌道予測画像認識
DenseTNT：密なゴール集合からのエンドツーエンド軌道予測
密なゴール候補から直接複数の未来軌道を出力するアンカーフリーでエンドツーエンドの軌道予測モデルを提案し、ArgoverseとWaymoのベンチマークで最高性能を達成した。
原題: DenseTNT: End-to-end Trajectory Prediction from Dense Goal Sets ／ Junru Gu, Chen Sun, Hang Zhao
日本語で読む → - 論文クラウドロボティクスロボティクス
少数データで予測するクラウドロボティクス向けアプリケーションオフロードアルゴリズム
ロボットアプリの実行時間を入力サイズから少数の過去観測で予測し、クラウドへのオフロード判断を効率化する線形回帰ベースのアルゴリズムを提案・検証した。
原題: A Predictive Application Offloading Algorithm Using Small Datasets for Cloud Robotics ／ Manoj Penmetcha, Shyam Sundar Kannan, Byung-Cheol Min
日本語で読む → - 論文GNSS非依存航法ロボティクス
GNSS非依存の固定翼自律UAV向け慣性航法誤差の最小化
GNSS信号喪失時でも機体搭載の磁気センサやピトー管、風見を活用し姿勢誤差と位置ドリフトを抑える慣性航法フィルタを提案し、モンテカルロシミュレーションで従来手法と比較評価した。
原題: Minimization of GNSS-Denied Inertial Navigation Errors for Fixed Wing Autonomous Unmanned Air Vehicles ／ Eduardo Gallo, Antonio Barrientos
日本語で読む → - 論文動作計画ロボティクス
移動ロボットの動作計画手法レビュー：古典的ワークフローから強化学習ベースのアーキテクチャまで
移動ロボットの動作計画について、古典的な階層型手法の各モジュールと強化学習ベース手法（地図不要型やマルチロボット協調を含む）を体系的にレビューし、課題と今後の研究方向を整理した。
原題: A review of mobile robot motion planning methods: from classical motion planning workflows to reinforcement learning-based architectures ／ Lu Dong, Zichen He, Chunwei Song 他
日本語で読む → - 論文自動運転シミュレーションロボティクス
自動運転シミュレータシステムの実証的テスト：市街地走行における検証
SVLシミュレータとApolloプラットフォームを組み合わせた自動運転システムを、歩行者や周囲車両を含む576のテストケースで実証的に評価し、歩行者・車両検出の失敗率や危険シナリオを明らかにした。
原題: An Empirical Testing of Autonomous Vehicle Simulator System for Urban Driving ／ John Seymour, Dac-Thanh-Chuong Ho, Quang-Hung Luu
日本語で読む → - 論文群制御cs.MA
包囲保証付き協調追跡のためのロバストモデル予測制御
複数の追跡者が逃げる対象を常に凸包内に囲い込みながら捕獲する問題を、ロバストモデル予測制御と分割スキームで分散的に解く手法を提案した。
原題: Encirclement Guaranteed Cooperative Pursuit with Robust Model Predictive Control ／ Chen Wang, Hua Chen, Jia Pan 他
日本語で読む → - 論文交通行動解析ロボティクス
大型車と乗用車の車線変更所要時間の比較：生存時間解析によるアプローチ
HighDデータセットから車線変更軌跡を抽出し、生存時間解析で大型車と乗用車の車線変更所要時間とその影響要因を比較した研究。
原題: Exploration of lane-changing duration for heavy vehicles and passenger cars: a survival analysis approach ／ Yang Li, Linbo Li, Daiheng Ni
日本語で読む → - 論文テレオペレーションロボティクス
ソフト成長ロボットマニピュレータにおける共有制御テレオペレーションのパラダイム
人間とソフト成長ロボットの間でタスク制御をどう分担するかを探るため、完全遠隔操作から段階的に自動化を加えた6種類のインタラクションパラダイムを実機とシミュレーションで実装・評価した。
原題: Shared-Control Teleoperation Paradigms on a Soft Growing Robot Manipulator ／ Fabio Stroppa, Mario Selvaggio, Nathaniel Agharese 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
目標到達タスクにおけるマルチエージェント動的システムの最適化ベース衝突回避
分散MPCとADMMを用いて、複数エージェントが衝突を避けながら目標点へ到達する問題を局所部分問題に分割して解き、計算時間・信頼性・最適性を分析した研究。
原題: Optimization Based Collision Avoidance for Multi-Agent DynamicalSystems in Goal Reaching Task ／ Adarsh Patnaik, Ashish Ranjan Hota
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