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: 2021/7/1 ／ 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 →- 論文形状補完ロボティクス
TransSC: 把持評価のためのTransformerベース形状補完
部分点群から物体形状を補完するTransformerエンコーダと多様体デコーダを組み合わせたモデルを提案し、把持候補生成の精度と実機把持成功率を向上させた。
原題: TransSC: Transformer-based Shape Completion for Grasp Evaluation ／ Wenkai Chen, Hongzhuo Liang, Zhaopeng Chen 他
日本語で読む → - 論文AI政策cs.CY
持続可能な開発目標達成に向けた人工知能の役割
AIがSDGs達成を加速する応用例と、妨げになりうる懸念点を示し、有益なAI利用のための標準ガイドラインと規制の重要性を論じた展望論文。
原題: Artificial Intelligence in Achieving Sustainable Development Goals ／ Hoe-Han Goh
日本語で読む → - 論文逆強化学習機械学習
部分制御環境における逆強化学習のための階層ベイズモデル
実世界で逆強化学習を行う際に生じる、専門家以外の物体やエージェントによる妨害観測を明示的にモデル化する階層ベイズ手法を提案し、シミュレーションの仕分けタスクで有効性を示した。
原題: A Hierarchical Bayesian model for Inverse RL in Partially-Controlled Environments ／ Kenneth Bogert, Prashant Doshi
日本語で読む → - 論文リスク評価ロボティクス
歩行者の出現推定と遮蔽を考慮した都市自動運転のリスク評価
見える車や歩行者の文脈情報から遮蔽領域での歩行者出現確率を推定し、それをリスク評価と縦方向制御に組み込むことで、遮蔽物から飛び出す歩行者に対して安全で快適な自動運転を実現する手法を提案した。
原題: Pedestrian Emergence Estimation and Occlusion-Aware Risk Assessment for Urban Autonomous Driving ／ Mert Koc, Ekim Yurtsever, Keith Redmill 他
日本語で読む → - 論文UAV/適応制御ロボティクス
UAVのミッション適応を保証するアーキテクチャ
設計時に想定しなかった状況にも対応できるよう、MORPH適応ソフトウェアアーキテクチャをUAVに適用し、制御器合成と実行時再構成でミッション変更の正しさを保証する手法を提案・検証した論文。
原題: Assured Mission Adaptation of UAVs ／ Sebastián Zudaire, Leandro Nahabedian, Sebastián Uchitel
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
左右の腕の選択が力覚知覚に与える影響の予備的検討
左右それぞれの前腕で硬さの弁別閾値(JND)を測定し、腕の選択が力覚知覚に影響するかを予備的に調べた研究。
原題: Preliminary investigation into how limb choice affects kinesthetic perception ／ Mohit Singhala, Amy Chi, Maria Coleman 他
日本語で読む → - 論文ロボット設計ロボティクス
陸上ロボット設計のための多目的グラフヒューリスティック探索
制御と形態（離散トポロジー含む）を複数目的で同時設計するため、単目的グラフヒューリスティック探索を多目的に拡張し、GNNベースの汎用多目的ヒューリスティックで効率的にパレート解を探索する手法を提案した論文。
原題: Multi-Objective Graph Heuristic Search for Terrestrial Robot Design ／ Jie Xu, Andrew Spielberg, Allan Zhao 他
日本語で読む → - 論文視覚オドメトリロボティクス
RAM-VO：視覚オドメトリにおける「少ないほど良い」
注視機構（RAM）を視覚オドメトリに拡張し、単眼画像から6自由度の自己位置を推定する軽量モデルを提案。KITTIで画像情報の5.7%のみを使い競争力のある精度を達成。
原題: RAM-VO: Less is more in Visual Odometry ／ Iury Cleveston, Esther L. Colombini
日本語で読む → - 論文軌道予測ロボティクス
グラフと再帰型ニューラルネットワークによる高速道路走行の車両軌道予測
周囲車両との相互作用を有向グラフで表し、RNNで車両の動態特徴を抽出するGNN-RNNエンコーダ・デコーダで、台数が変動する状況でも対象車両の将来軌道を予測する手法を提案した。
原題: Graph and Recurrent Neural Network-based Vehicle Trajectory Prediction For Highway Driving ／ Xiaoyu Mo, Yang Xing, Chen Lv
日本語で読む → - 論文共有自律ロボティクス
繰り返しの相互作用を通じて自律性の共有を学習する
車椅子搭載ロボットアームなど支援ロボットが、ユーザーの繰り返し行うタスクを学習し、事前知識なしに共有自律を実現する手法を提案した論文。
原題: Learning to Share Autonomy Across Repeated Interaction ／ Ananth Jonnavittula, Dylan P. Losey
日本語で読む → - 論文ナビゲーション画像認識
空間推論を補助タスクで教えるマルチオブジェクトナビゲーション
視覚ナビゲーションエージェントに空間関係を推定する補助タスクを追加学習させ、マルチオブジェクトナビゲーションの性能を大幅に向上させた研究。
原題: Teaching Agents how to Map: Spatial Reasoning for Multi-Object Navigation ／ Pierre Marza, Laetitia Matignon, Olivier Simonin 他
日本語で読む → - 論文軌道計画ロボティクス
油圧ショベルのリアルタイム軌道計画：軌道最適化とモデル予測制御の統合
油圧ショベルの掘削作業に対し、大域軌道最適化とモデル予測制御による局所追従を組み合わせ、力・パワー・流量などの制約を満たすリアルタイム軌道計画フレームワークを提案し、シミュレーションで検証した。
原題: Real-Time Motion Planning of a Hydraulic Excavator using Trajectory Optimization and Model Predictive Control ／ Dongjae Lee, Inkyu Jang, Jeonghyun Byun 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
触覚フィードバックと反射制御で視覚なしでも安定した義手操作を実現
布製触覚センサと振動フィードバック、把持反射制御を組み合わせた筋電義手システムを開発し、直接視認できない状況での物体把持・移動の一貫性が向上することを示した。
原題: Sensorimotor-inspired Tactile Feedback and Control Improve Consistency of Prosthesis Manipulation in the Absence of Direct Vision ／ Neha Thomas, Farimah Fazlollahi, Jeremy D. Brown 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
ゴキブリの神経構造に着想を得た六脚ロボットのリズミカルな歩行制御
ゴキブリの単純な中枢神経系と脚の形態を模倣し、計算負荷の低い中枢パターン生成器と脚間協調による六脚ロボットの歩行モデルを構築、捕食者-被食者実験と強化学習で検証した。
原題: Bio-inspired Rhythmic Locomotion in a Six-Legged Robot ／ Advait Lonkar, Sarthak Khoche, Shrisha Rao
日本語で読む → - 論文テレオペレーションロボティクス
マスター・スレーブ動特性が身体化と力覚知覚に与える影響を解明する新しいテレオペレータ実験装置
テレロボット操作時のマスター・スレーブ間の動特性（剛性・減衰）が人間の身体化と力覚知覚にどう影響するかを調べるため、1自由度の新しい実験用テレオペレータ装置を開発し、予備的なシステム同定を行った論文。
原題: A novel teleoperator testbed to understand the effects of master-slave dynamics on embodiment and kinesthetic perception * ／ Mohit Singhala, Jeremy D. Brown
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
7自由度ヒト腕型マニピュレータの幾何学的姿勢最適化
7自由度の腕型機構に対して、特異点に強く計算効率の良い幾何学的な姿勢最適化手法を提案し、肩・肘と手首の分離した戦略で到達性と把持方向を保証する。
原題: Geometrical Postural Optimisation of 7-DoF Limb-Like Manipulators ／ Carlo Tiseo, Sydney Rebecca Charitos, Michael Mistry
日本語で読む → - 論文3D点群セグメンテーション画像認識
ランダムサンプリングによる大規模3D点群の効率的なセマンティックセグメンテーション
複雑な点選択の代わりにランダムサンプリングと局所特徴集約を組み合わせ、大規模3D点群を高速かつ高精度にセマンティックセグメンテーションするRandLA-Netを提案した論文。
原題: Learning Semantic Segmentation of Large-Scale Point Clouds with Random Sampling ／ Qingyong Hu, Bo Yang, Linhai Xie 他
日本語で読む → - 論文動作予測ロボティクス
ベイズニューラルネットワークによる確率的な人間の動作予測
従来の決定論的な動作予測ネットワークをベイズ化し、複数の将来動作を生成するとともに不確実性を推定することで、人とロボットの協調をより安全・効率的にする手法を提案した論文。
原題: Probabilistic Human Motion Prediction via A Bayesian Neural Network ／ Jie Xu, Xingyu Chen, Xuguang Lan 他
日本語で読む → - 論文時刻同期ロボティクス
GNSSクロックを模倣したオープンソースLiDAR時刻同期システム
専用ハードウェアに擬似GNSSクロックを与えることで、物理GNSS受信機なしにLiDARと他センサを1マイクロ秒精度で同期するオープンソースシステムを提案した。
原題: Open-Source LiDAR Time Synchronization System by Mimicking GNSS-clock ／ Marsel Faizullin, Anastasiia Kornilova, Gonzalo Ferrer
日本語で読む → - 論文sim2real機械学習
自己を知る：ロボット認識による転移可能な視覚制御ポリシー
ロボットの既知情報を活用し、世界ダイナミクスとロボット固有ダイナミクスを分離したモジュール型モデルベースRLを提案。視覚操作スキルの新ロボットへのゼロショット転移を実現した。
原題: Know Thyself: Transferable Visual Control Policies Through Robot-Awareness ／ Edward S. Hu, Kun Huang, Oleh Rybkin 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
時間窓付き協調タスクの分散計画：ゲーム理論的アプローチ
複数ロボットが時空間に分散した協調タスクを効率的に遂行するため、各ロボットの軌道計画をゲーム理論に基づき分散的に最適化する手法を提案し、学習アルゴリズムの性能保証とナッシュ均衡の質を分析した。
原題: Distributed Planning for Serving Cooperative Tasks with Time Windows: A Game Theoretic Approach ／ Yasin Yazicioglu, Raghavendra Bhat, Derya Aksaray
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
建設自動化のためのエンドツーエンド実時間視覚認識フレームワーク
レンガの検出・位置推定・姿勢推定を統合した視覚認識フレームワークを提案し、UR5マニピュレータ上で壁構築タスクの自律実行を実証した。
原題: End-To-End Real-Time Visual Perception Framework for Construction Automation ／ Mohit Vohra, Ashish Kumar, Ravi Prakash 他
日本語で読む → - 論文テレオペレーションロボティクス
遠隔操作ロボットの動特性が環境知覚に与える影響を調べる新テストベッド
リーダ・フォロワ間の伝達特性を再構成できるテレロボットのテストベッドを構築し、操作者が遠隔環境の動特性を知覚・学習する過程を調べる基盤を提案した。
原題: A novel testbed for investigating the impact of teleoperator dynamics on perceived environment dynamics ／ Mohit Singhala, Jeremy D. Brown
日本語で読む → - 論文制御/強化学習機械学習
将来の参照情報を活用したPPOによる追従制御
将来の参照値を俳優と評論家に入力する2つの手法を提案し、PPOの追従性能を向上させてPI制御と比較評価した論文。
原題: Proximal Policy Optimization for Tracking Control Exploiting Future Reference Information ／ Jana Mayer, Johannes Westermann, Juan Pedro Gutiérrez H. Muriedas 他
日本語で読む → - 論文把持/イベントカメラロボティクス
イベントカメラを用いたリアルタイム把持戦略
イベントカメラの高速・低遅延な視覚情報を活用し、既知物体にはモデルベース、未知物体にはモデルフリーの手法で混雑環境下のロボット把持を実現した研究。
原題: Real-Time Grasping Strategies Using Event Camera ／ Xiaoqian Huang, Mohamad Halwani, Rajkumar Muthusamy 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
粒子ベースによる新規物体のゼロからの操作
物体を粒子表現でオンライン学習し、モデルベース推論とデータ駆動学習を融合して、事前学習なしに多様な物体の把持や押し操作を実現した研究。
原題: Ab Initio Particle-based Object Manipulation ／ Siwei Chen, Xiao Ma, Yunfan Lu 他
日本語で読む → - 論文V2X協調制御ロボティクス
自動運転向け抽象化機能を備えた行動調整サービスの設計と実装
V2Xを用いた行動調整プロトコルと抽象化サービスを設計し、AutowareとOpenC2Xを拡張して実装、通信帯域削減と走行速度向上を実証した。
原題: AutoMCM: Maneuver Coordination Service with Abstracted Functions for Autonomous Driving ／ Masaya Mizutani, Manabu Tsukada, Hiroshi Esaki
日本語で読む → - 論文物体検出画像認識
融合領域と点単位特徴を考慮した動的・静的物体検出
YoloV3とベイズフィルタを融合し、自動運転車前方の静的・動的物体を検出するとともに位置・速度・進行方向を推定する手法を提案し、ベンチマークと実環境データで評価した。
原題: Dynamic and Static Object Detection Considering Fusion Regions and Point-wise Features ／ Andrés Gómez, Thomas Genevois, Jerome Lussereau 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
未知モデルのオフライン・オンライン学習を併用した柔軟線状物体操作の適応制御
柔軟な線状物体の変形モデルをオフラインのニューラルネットで事前学習し、オンラインの適応NNで補正しながらロボットが操作する適応制御手法を提案し、安定性を理論的に証明した。
原題: Adaptive Control for Robotic Manipulation of Deformable Linear Objects with Offline and Online Learning of Unknown Models ／ Mingrui Yu, Hanzhong Zhong, Fangxun Zhong 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
DronePaint：ジェスチャー認識でドローン群を操る光のペイント
DNNベースの手ジェスチャー認識により、追加デバイスなしでドローン群をリアルタイムに軌道描画制御するヒューマン・スワームインタラクションシステムを提案し、99.75%の認識精度と描画誤差5.6cmを達成した。
原題: DronePaint: Swarm Light Painting with DNN-based Gesture Recognition ／ Valerii Serpiva, Ekaterina Karmanova, Aleksey Fedoseev 他
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