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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: 2021/7/1 ／ 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 →- 論文ステレオマッチング画像認識
協調教授法による遮蔽に強い教師なしステレオマッチング
2つのネットワークが相互に教え合う協調教授フレームワークを導入し、遮蔽領域に弱いという教師なしステレオマッチングの課題を改善した研究。
原題: Co-Teaching: An Ark to Unsupervised Stereo Matching ／ Hengli Wang, Rui Fan, Ming Liu
日本語で読む → - 論文ビジュアルサーボロボティクス
深層ニューラルネットワークを用いたビジュアルサーボ向けノイズ耐性のある同定・チューニング手法
MRFT応答をDNNで分類することで、ノイズの多い視覚センサを用いたUAVビジュアルサーボのリアルタイム同定とチューニングを可能にする手法を提案した論文。
原題: Noise Tolerant Identification and Tuning Approach Using Deep Neural Networks For Visual Servoing Applications ／ Oussama Abdul Hay, Mohamad Chehadeh, Abdulla Ayyad 他
日本語で読む → - 論文pHRI/学習ロボティクス
身体的インタラクションを通信として捉える：人間の修正からロボットの目的をオンライン学習
人間がロボットを押したり導いたりする身体的介入を『意図的な情報伝達』とみなし、その観測からロボットがタスクの目的関数をリアルタイムに学習・修正する枠組みを提案し、マニピュレータの実験で従来手法と比較した。
原題: Physical Interaction as Communication: Learning Robot Objectives Online from Human Corrections ／ Dylan P. Losey, Andrea Bajcsy, Marcia K. O'Malley 他
日本語で読む → - 論文ロボット超音波ロボティクス
動きを考慮したロボット3D超音波撮像システム
深度カメラとマーカー追跡で対象の動きをリアルタイムに監視し、スイープ軌道を自動更新して3D超音波画像を安定して合成するロボットシステムを提案した。
原題: Motion-Aware Robotic 3D Ultrasound ／ Zhongliang Jiang, Hanyu Wang, Zhenyu Li 他
日本語で読む → - 論文強化学習/制御AI
非標準環境下でのクアッドコプター姿勢制御に向けた形式性能指標付き強化学習
モーター故障や突風などの非標準条件下でクアッドコプターの姿勢制御器を強化学習で設計し、信号時相論理に基づく性能指標で評価した研究。
原題: Reinforcement Learning with Formal Performance Metrics for Quadcopter Attitude Control under Non-nominal Contexts ／ Nicola Bernini, Mikhail Bessa, Rémi Delmas 他
日本語で読む → - 論文把持検出画像認識
RGB画像からの把持検出と意味セグメンテーションを統合したエンドツーエンド学習可能な深層ニューラルネットワーク
RGB画像から把持位置検出と意味セグメンテーションを同時に行うエンドツーエンドCNNを提案し、両者を組み合わせた改良モジュールで把持精度を向上させた。さらにOCIDデータセットを拡張し、意味情報を用いて特定物体を選んで把持できることを示した。
原題: End-to-end Trainable Deep Neural Network for Robotic Grasp Detection and Semantic Segmentation from RGB ／ Stefan Ainetter, Friedrich Fraundorfer
日本語で読む → - 論文支援ロボット操作ロボティクス
支援ロボットを直感的に操作するための潜在行動の学習
7自由度アームの高次元動作を低次元の潜在行動に埋め込み、ジョイスティック操作と組み合わせて支援ロボットを直感的に操作できるようにした研究。
原題: Learning Latent Actions to Control Assistive Robots ／ Dylan P. Losey, Hong Jun Jeon, Mengxi Li 他
日本語で読む → - 論文社会的支援ロボットロボティクス
脳性麻痺児・者向け非言語コミュニケーションゲームにおけるユーザー参加ダイナミクスの個人化
脳性麻痺の人が非言語ジェスチャーを練習できるよう、社会的支援ロボットとの1対1の数当てゲームを開発し、参加者データから個人化した参加ダイナミクスモデルを学習してロボット行動選択に活用した。
原題: Personalizing User Engagement Dynamics in a Non-Verbal Communication Game for Cerebral Palsy ／ Nathaniel Dennler, Catherine Yunis, Jonathan Realmuto 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
不確実性を考慮した分散自律ロボットのタスク割り当て
状況認識の不確実性をアンセンテッド変換で伝播させ、既存のタスク割り当て手法を変更せずに確率的割り当てを実現するフレームワークを提案し、シミュレーションでコストを30%削減した。
原題: Uncertainty-Aware Task Allocation for Distributed Autonomous Robots ／ Liang Sun, Leonardo Escamilla
日本語で読む → - 論文共感認識ロボティクス
ロボット語り手が引き出すユーザー共感のモデリング
ロボットの語りを聞く参加者の映像から、視線などの視覚行動パターンを用いて共感を自動検出する手法を初めて提案し、XGBoostで精度69%・AUC72%を達成した。
原題: Modeling User Empathy Elicited by a Robot Storyteller ／ Leena Mathur, Micol Spitale, Hao Xi 他
日本語で読む → - 論文衛星コンステレーションロボティクス
インドのインフラ監視向け小型SAR衛星コンステレーションの設計
インド全土をカバーする小型SAR衛星コンステレーションを設計し、再訪時間や応答時間などのカバレッジ指標を評価した。
原題: Constellation Design of Remote Sensing Small Satellite for Infrastructure Monitoring in India ／ Roshan Sah, Raunak Srivastava, Kaushik Das
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
帯域制限下で障害物を越えるマルチエージェント空間ハンドシェイク
ロボット群の未位置合わせRGB画像を帯域制限と遮蔽に耐えながら圧縮・伝播し、分散的に意味セグメンテーションを行う学習可能なMASHネットワークを提案した。
原題: Overcoming Obstructions via Bandwidth-Limited Multi-Agent Spatial Handshaking ／ Nathaniel Glaser, Yen-Cheng Liu, Junjiao Tian 他
日本語で読む → - 論文経路計画math.OC
都市環境における安全なUAV経路計画のための第三者リスクモデリングと評価
都市部でのUAV飛行が地上の人や車両に与えるリスクを確率・深刻度モデルで定量評価し、リスクを考慮した3D経路計画をEDAとA*を組み合わせたハイブリッド手法で解く研究。
原題: Third Party Risk Modelling and Assessment for Safe UAV Path Planning in Metropolitan Environments ／ Bizhao Pang, Xinting Hu, Wei Dai 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
Kit-Net: 未知の3D物体を未知の3D空洞に嵌め込む自己教師あり学習
深度画像から物体と空洞の3D回転をCNNで推定し、未知の物体を未知の空洞に嵌め込む枠組みを提案。シミュレーションで98.9%の位置合わせ精度、実機で63%の成功率を達成した。
原題: Kit-Net: Self-Supervised Learning to Kit Novel 3D Objects into Novel 3D Cavities ／ Shivin Devgon, Jeffrey Ichnowski, Michael Danielczuk 他
日本語で読む → - 論文FPGAアクセラレーションロボティクス
ReconROSによる分散再構成可能ロボティクスシステムの設計
ROS 2とReconOSを統合し、ロボットアプリの一部をハードウェアで透過的に高速化できるフレームワークReconROSを提案し、その設計フローと実験結果を示した論文。
原題: Design of Distributed Reconfigurable Robotics Systems with ReconROS ／ Christian Lienen, Marco Platzner
日本語で読む → - 論文姿勢推定ロボティクス
強化学習で補償する拡張カルマンフィルタによる姿勢推定
IMUの姿勢推定において、拡張カルマンフィルタのフィルタゲインを強化学習で学習・補償し、初期推定や初期ゲインの不正確さ、非ガウスノイズへの頑健性を向上させた研究。
原題: Reinforcement Learning Compensated Extended Kalman Filter for Attitude Estimation ／ Yujie Tang, Liang Hu, Qingrui Zhang 他
日本語で読む → - 論文移動マニピュレーション機械学習
実世界で完全自律的に学ぶ移動マニピュレーションの強化学習
環境への特別な計測装置や人の介入なしに、実世界のロボットがナビゲーションと把持を組み合わせた部屋の片付けスキルを約40時間の自律学習で獲得する手法ReLMMを提案した。
原題: Fully Autonomous Real-World Reinforcement Learning with Applications to Mobile Manipulation ／ Charles Sun, Jędrzej Orbik, Coline Devin 他
日本語で読む → - 論文ロボットプログラミングロボティクス
センシング品質を考慮した非専門家向けロボットプログラミング支援システム
センサの視野被覆などのセンシング品質を環境から自動計算し、非専門家がスキルパラメータを適切に選べるよう導くロボットプログラミングシステムを提案し、6自由度アームの物体把持タスクで実証した。
原題: SQRP: Sensing Quality-aware Robot Programming System for Non-expert Programmers ／ Yi-Hsuan Hsieh, Pei-Chi Huang, Aloysius K Mok
日本語で読む → - 論文継続学習ロボティクス
行動の自己組織化による継続的ロボット学習のためのタスク推論
示範行動を逐次的に自己組織化して行動埋め込みを教師なし学習し、最近傍探索でタスクを推論する継続学習手法を提案。タスク分布の仮定や探索を必要とせず、汎化性能と収束速度で既存手法を上回る。
原題: Behavior Self-Organization Supports Task Inference for Continual Robot Learning ／ Muhammad Burhan Hafez, Stefan Wermter
日本語で読む → - 論文探索/強化学習ロボティクス
MarsExplorer：深層強化学習と手続き生成環境による未知地形の探索
未知地形の探索・被覆問題を強化学習で解くため、OpenAI Gym互換の環境MarsExplorerを構築し、複数のRLアルゴリズムを訓練・評価した。
原題: MarsExplorer: Exploration of Unknown Terrains via Deep Reinforcement Learning and Procedurally Generated Environments ／ Dimitrios I. Koutras, Athanasios Ch. Kapoutsis, Angelos A. Amanatiadis 他
日本語で読む → - 論文3Dセグメンテーション/視覚障害支援画像認識
HIDA：ウェアラブル固体LiDARと3Dインスタンスセグメンテーションによる視覚障害者向け屋内理解支援システム
固体LiDARで取得した3D点群を軽量なインスタンスセグメンテーションモデルで解析し、障害物回避と物体探索を音声案内する視覚障害者向け支援システムを提案・実証した。
原題: HIDA: Towards Holistic Indoor Understanding for the Visually Impaired via Semantic Instance Segmentation with a Wearable Solid-State LiDAR Sensor ／ Huayao Liu, Ruiping Liu, Kailun Yang 他
日本語で読む → - 論文モデリングロボティクス
反転チューブの膨張ビームモデルによる評価
反転チューブを膨張ビームとしてモデル化できるかを検証し、先端たわみや座屈条件を実験と理論で比較した論文。
原題: Evaluation of an Inflated Beam Model Applied to Everted Tubes ／ Joel Hwee, Andrew Lewis, Allison Raines 他
日本語で読む → - 論文異常検知機械学習
自動ねじ締め作業における異常検知：データセットとユースケース
産業用ロボットによる自動ねじ締め作業の正常・異常データを収録したデータセットを公開し、時系列機械学習モデルで異常検知できることを示した論文。
原題: Detecting Faults during Automatic Screwdriving: A Dataset and Use Case of Anomaly Detection for Automatic Screwdriving ／ Błażej Leporowski, Daniella Tola, Casper Hansen 他
日本語で読む → - 論文自動運転/交通行動予測cs.CY
車線変更の地図帳：顧客フリート計測データによる位置依存の車線変更行動の分析
顧客車両の走行データから場所ごとの事前車線変更確率を算出し、インターチェンジでは車線変更が促進されカーブでは抑制されるなど位置依存の傾向を明らかにした。
原題: The Atlas of Lane Changes: Investigating Location-dependent Lane Change Behaviors Using Measurement Data from a Customer Fleet ／ Florian Wirthmüller, Jochen Hipp, Christian Reichenbächer 他
日本語で読む → - 論文モーションプランニングロボティクス
レヴィフライトを用いた確率的ロードマップ計画のための狭通路サンプリング手法
レヴィフライトに基づき狭い通路領域で重要なサンプルを生成し、PRMの完全性を向上させる手法を提案。2D・3Dのシミュレーションで有効性を示した。
原題: A Levy Flight based Narrow Passage Sampling Method for Probabilistic Roadmap Planners ／ Shubham Shukla, Lokesh Kumar, Titas Bera 他
日本語で読む → - 論文自動運転計画ロボティクス
密集交通における相互作用を考慮した誘導ポリシーの学習による運動計画
深層強化学習で他車の協力度を推定する誘導ポリシーを学習し、最適化ベースの計画器と組み合わせて密集交通での安全な合流や左折を実現した。
原題: Learning Interaction-aware Guidance Policies for Motion Planning in Dense Traffic Scenarios ／ Bruno Brito, Achin Agarwal, Javier Alonso-Mora
日本語で読む → - 論文人体メッシュ復元画像認識
誰もがユニーク：偏りのない人体メッシュ復元に向けて
肥満体型の人物画像に対する人体メッシュ復元の性能不足を指摘し、安価な2Dキーポイントからメッシュパラメータを自動生成して既存手法を再学習・微調整する汎用的な最適化手法を提案した論文。
原題: Everybody Is Unique: Towards Unbiased Human Mesh Recovery ／ Ren Li, Meng Zheng, Srikrishna Karanam 他
日本語で読む → - 論文動作計画ロボティクス
軌道最適化における解多様体の学習による動作計画
軌道最適化の多様な解を潜在表現として学習し、深層生成モデルとして無限個の衝突回避軌道を生成する動作計画手法を提案した。
原題: Motion Planning by Learning the Solution Manifold in Trajectory Optimization ／ Takayuki Osa
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
RMQFMU：実世界と協調シミュレーションを橋渡しするツールの実践報告
AMQPプロトコルを用いてFMI2ベースの協調シミュレーションと外部環境の間でデータを双方向に流すプラグアンドプレイツールRMQFMUの改良と実践的知見を報告した論文。
原題: RMQFMU: Bridging the Real World with Co-simulation Technical Report ／ Mirgita Frasheri, Henrik Ejersbo, Casper Thule 他
日本語で読む → - 論文触覚/マニピュレーションロボティクス
DeltaCharger：逆デルタ機構とCNNによる高精度触覚認識を備えた3D位置決め充電ロボット
逆デルタ機構と高精度触覚センサを搭載した充電ロボットを開発し、接触面の圧力データからCNNを用いて電極間の角度・垂直・水平のずれを推定できることを示した論文。
原題: DeltaCharger: Charging Robot with Inverted Delta Mechanism and CNN-driven High Fidelity Tactile Perception for Precise 3D Positioning ／ Iaroslav Okunevich, Daria Trinitatova, Pavel Kopanev 他
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