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: 2021/6/1 ／ 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 →- 論文群制御ロボティクス
SwarmPaint: DNNジェスチャー認識による軌道生成とフォーメーション制御のための人間-群ロボットインタラクション
DNNベースのジェスチャー認識を用い、手の動きや軌道描画で群ロボットの位置・フォーメーションを直感的に操作するシステムを提案し、ユーザー実験で精度と使いやすさを検証した。
原題: SwarmPaint: Human-Swarm Interaction for Trajectory Generation and Formation Control by DNN-based Gesture Interface ／ Valerii Serpiva, Ekaterina Karmanova, Aleksey Fedoseev 他
日本語で読む → - 論文強化学習/ロボットサッカー機械学習
rSoccer: 小型ロボットサッカーで強化学習を研究するためのフレームワーク
IEEE Very Small Size SoccerとSmall Size League向けの強化学習実験に最適化したオープンソースシミュレータと、単一・複数エージェントのサッカースキル評価用ベンチマークを備えたOpenAI Gym環境構築フレームワークを提案し、最先端強化学習手法の学習能力と限界を示した。
原題: rSoccer: A Framework for Studying Reinforcement Learning in Small and Very Small Size Robot Soccer ／ Felipe B. Martins, Mateus G. Machado, Hansenclever F. Bassani 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
可変高さ倒立振子のバランス制御のための瞬時捕捉入力
脚式ロボットのバランス制御において、重心高さが変化する可変高さ倒立振子モデルに対し、瞬時捕捉点を拡張した「瞬時捕捉入力」を導入し、捕捉可能状態の解析的領域とオンライン最適フィードバックゲインを持つ制御器を提案した。
原題: Instantaneous Capture Input for Balancing the Variable Height Inverted Pendulum ／ Junwei Liu, Hua Chen, Patrick M. Wensing 他
日本語で読む → - 論文ダイナミクス学習ロボティクス
SE(3)多様体上のハミルトン型ニューラルODEによるダイナミクス学習と制御
剛体のダイナミクスをSE(3)多様体上のハミルトン型ニューラルODEで表現し、エネルギー保存を構造的に保証しつつ、エネルギー整形と減衰注入による安定化・軌道追従制御を実現した。
原題: Hamiltonian-based Neural ODE Networks on the SE(3) Manifold For Dynamics Learning and Control ／ Thai Duong, Nikolay Atanasov
日本語で読む → - 論文自動運転規制ロボティクス
EU自動運転システム性能要件草案の分析
欧州委員会の自動運転システム型式認証規則草案における動的運転タスク関連の性能要件を評価し、問題点と改善提案を示した論文。
原題: Analysis of draft EU ADS Performance Requirements ／ Maria Soledad Elli, Jack Weast
日本語で読む → - 論文テレオペレーションロボティクス
CPS機能を備えた惑星探査ローバ向け使いやすい操作システムの設計
視覚SLAMで生成した3D地図をWi-Fiで地上局にほぼリアルタイム表示し、ジョイスティック操作やコマンド列でローバを遠隔操作できる低遅延テレロボティクスシステムを設計・実地試験した論文。
原題: Design of a user-friendly control system for planetary rovers with CPS feature ／ Sebastiano Chiodini, Riccardo Giubilato, Marco Pertile 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
環境ごとに適応する強化学習ナビゲーション
ナビゲーションをマルチタスク学習として扱い、環境ごとに異なる行動を学習しつつ共通の知識も共有する手法を提案し、訓練時間を26%短縮しつつ精度を向上させた。
原題: Robot in a China Shop: Using Reinforcement Learning for Location-Specific Navigation Behaviour ／ Xihan Bian, Oscar Mendez, Simon Hadfield
日本語で読む → - 論文ドローン航法ロボティクス
民生用ドローンの配置と航法に関する諸問題
野生動物監視・災害時のドローン基地局・動物追い払いなど民生ドローンの配置と航法の課題を整理し、シミュレーションで提案手法の有効性を検証した報告。
原題: Some Problems of Deployment and Navigation of Civilian Aerial Drones ／ Xiaohui Li
日本語で読む → - 論文自己位置推定画像認識
RoadMap: 自動運転向け軽量セマンティックマップによる視覚的自己位置推定
低コストカメラと車線・横断歩道などの意味要素からなる軽量セマンティックマップをクラウドソーシングで生成・更新し、低価格車でも高精度に自己位置推定できる枠組みを実車実験で検証した論文。
原題: RoadMap: A Light-Weight Semantic Map for Visual Localization towards Autonomous Driving ／ Tong Qin, Yuxin Zheng, Tongqing Chen 他
日本語で読む → - 論文動作認識ロボティクス
外骨格型動作認識のための最適ブースティング学習法の同定と開発
外骨格センサデータから歩行・階段昇降・座位・立位・臥位など12種類の動作を82.63%の精度で認識する機械学習フレームワークを提案し、17種の学習手法をAdaBoostで強化して比較した結果、k-NNが最適であることを示した。
原題: Exoskeleton-Based Multimodal Action and Movement Recognition: Identifying and Developing the Optimal Boosted Learning Approach ／ Nirmalya Thakur, Chia Y. Han
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
グラフ畳み込み通信を用いた分散型ヒューリスティック多エージェント経路探索
深層Q学習にグラフ畳み込みによる通信を組み合わせ、最短経路のヒューリスティックを活用して混雑環境でも高成功率・低ステップで分散実行できるMAPF手法を提案した。
原題: Distributed Heuristic Multi-Agent Path Finding with Communication ／ Ziyuan Ma, Yudong Luo, Hang Ma
日本語で読む → - 論文組み立て計画AI
視覚的スコーピングによる物理的組み立て計画
空間領域を次のサブゴールとして逐次定義しながら計画と行動を交互に行う「視覚的スコーピング」を提案し、物理的組み立て問題で全サブゴール事前計画と同等の性能をはるかに低い計算コストで達成した。
原題: Visual scoping operations for physical assembly ／ Felix J Binder, Marcelo M Mattar, David Kirsh 他
日本語で読む → - 論文教育ロボティクスロボティクス
教育用ロボットを正式な数学教育に統合する：15歳の生徒を対象とした幾何学の事例
ThymioロボットとScratchを使い、15歳の生徒26名に幾何学を教える準実験を行い、ロボット活動が従来の授業と同等に理論概念の理解を助け、演習ではより興味深く有用と評価されることを示した。
原題: Investigating the role of educational robotics in formal mathematics education: the case of geometry for 15-year-old students ／ Jérôme Brender, Laila El-Hamamsy, Barbara Bruno 他
日本語で読む → - 論文能動的視覚追跡画像認識
妨害に強い能動的視覚追跡に向けて
追跡者と目標・複数の妨害者が対戦するマルチエージェントゲームを構築し、妨害行動を学習させて追跡者の弱点を露呈させることで、妨害に強い追跡器を訓練する手法を提案した。
原題: Towards Distraction-Robust Active Visual Tracking ／ Fangwei Zhong, Peng Sun, Wenhan Luo 他
日本語で読む → - 論文自律レース/MPCロボティクス
データ駆動型車両モデル同定を伴うゲーム理論的MPCによる1対1自律レース
1対1の自律レース向けに、ゲーム理論に基づく相手軌道予測・戦略計画・MPC制御を組み合わせ、ハイパーバンドで車両モデルを同定する手法を提案し、Indy自律走行チャレンジのシミュレータで追い越しと衝突回避を検証した。
原題: Game-Theoretic Model Predictive Control with Data-Driven Identification of Vehicle Model for Head-to-Head Autonomous Racing ／ Chanyoung Jung, Seungwook Lee, Hyunki Seong 他
日本語で読む → - 論文強化学習機械学習
専門家なしで実演から学ぶ強化学習手法
専門家の実演データを使わずに、計画アルゴリズムで自動的に実演軌道を発見し、それを用いて方策を初期化・強化学習で改善する手法P2D2を提案した論文。
原題: Learning from Demonstration without Demonstrations ／ Tom Blau, Gilad Francis, Philippe Morere
日本語で読む → - 論文HRIロボティクス
安全な人間-ロボットインタラクションのためのドライバー操作モデリングと予測
人間の動作・車両状態・操作入力のデータをRNNで統合し、運転操作の識別と将来操作の予測を行う手法を提案した。操作識別で95%以上、予測で86%の精度を達成した。
原題: Drivers' Manoeuvre Modelling and Prediction for Safe HRI ／ Erwin Jose Lopez Pulgarin, Guido Herrmann, Ute Leonards
日本語で読む → - 論文深度補完画像認識
教師なし深度補完のための適応的学習フレームワーク
各画素の残差からソフトな可視性マスクと正則化の強さを適応的に決め、既存の教師なし深度補完手法の性能を追加パラメータなしで向上させる手法を提案した。
原題: An Adaptive Framework for Learning Unsupervised Depth Completion ／ Alex Wong, Xiaohan Fei, Byung-Woo Hong 他
日本語で読む → - 論文看護支援ロボットロボティクス
多目的ロボット看護アシスタントへの取り組み
患者の歩行支援と遠隔操作を一台でこなす多目的看護支援ロボットMINAを提案し、歩行支援の初期結果と直感的GUIを示した論文。
原題: Towards a Multi-purpose Robotic Nursing Assistant ／ Krishna Chaitanya Kodur, Kaustubh Rajpathak, Akilesh Rajavenkatanarayanan 他
日本語で読む → - 論文実験室自動化ロボティクス
実験室自動化のプラグアンドプレイ化に向けた「LAPP」フレームワーク
製薬実験室でのロボット自動化を容易にするため、バーコードと基準マーカーを用いて移動マニピュレータが機器の姿勢とインターフェース情報をクラウドから取得するプラグアンドプレイの概念を提案した論文。
原題: Towards Robotic Laboratory Automation Plug & Play: The "LAPP" Framework ／ Ádám Wolf, David Wolton, Josef Trapl 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
サンプル効率を高める確率情報付き木による単一クエリ経路計画
衝突判定サンプル数を抑えるヒューリスティックを導入し、高次元経路計画を高速かつ堅牢に解くサンプリングベース手法SPRINTを提案した論文。
原題: Single-query Path Planning Using Sample-efficient Probability Informed Trees ／ Daniel Rakita, Bilge Mutlu, Michael Gleicher
日本語で読む → - 論文3D姿勢推定画像認識
セマンティックフィードバックを用いたスマートエッジセンサによるリアルタイム多視点3D人物姿勢推定
各カメラのエッジセンサで2D関節検出を行い、セマンティックな骨格情報のみをバックエンドに送って3D姿勢を復元し、その結果を各センサへフィードバックして検出精度を高めるリアルタイム多視点3D姿勢推定手法を提案した論文。
原題: Real-Time Multi-View 3D Human Pose Estimation using Semantic Feedback to Smart Edge Sensors ／ Simon Bultmann, Sven Behnke
日本語で読む → - 論文軌道最適化math.OC
軌道生成のための凸最適化チュートリアル
非凸な軌道生成問題を凸最適化で解く3手法（LCvx、SCvx、GuSTO）の理論と応用を解説したチュートリアル論文。
原題: Convex Optimization for Trajectory Generation ／ Danylo Malyuta, Taylor P. Reynolds, Michael Szmuk 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
不確実性を伴う接触リッチなマニピュレーションタスクのための残差フィードバック学習
既存コントローラの出力だけでなくフィードバック信号も強化学習で修正する残差フィードバック学習を提案し、位置・姿勢の不確実性下でのペグ挿入タスクで性能向上を示した。
原題: Residual Feedback Learning for Contact-Rich Manipulation Tasks with Uncertainty ／ Alireza Ranjbar, Ngo Anh Vien, Hanna Ziesche 他
日本語で読む → - 論文シミュレーションロボティクス
KITバス：CARLAシミュレータ向けシャトルモデル
自動運転バスの研究を可能にするため、3ds Maxでバスモデルを作成しCARLAシミュレータに導入した。
原題: KIT Bus: A Shuttle Model for CARLA Simulator ／ Yusheng Xiang, Shuo Wang, Tianqing Su 他
日本語で読む → - 論文誘導制御ロボティクス
Paparazziオートパイロットにおける誘導ベクトル場
Paparazziオートパイロットに実装された2種類のベクトル場ベースの誘導システムについて、理論・実装・複数機連携・実験結果を報告した技術論文。
原題: Guiding vector fields in Paparazzi autopilot ／ Hector Garcia de Marina, Murat Bronz, Gautier Hattenberger
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
ドメイン知識を活用したセマンティックナビゲーション
BIMのセマンティック情報をROSに統合し、トポロジカル・メトリック地図生成と階層的経路計画、UWB測位による設備登録を組み合わせた移動ロボットのナビゲーションシステムを提案し、実環境で検証した。
原題: Semantic navigation with domain knowledge ／ Rafael Gomes Braga, Sina Karimi, Ulrich Dah-Achinanon 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
視覚駆動型コンプライアントマニピュレーションによる高精度組立作業
視覚ベースの6D物体追跡と受動的適応機構を組み合わせ、力覚センサや高精度マニピュレータなしで0.25mm公差のピン挿入などの精密組立を実現した研究。
原題: Vision-driven Compliant Manipulation for Reliable, High-Precision Assembly Tasks ／ Andrew S. Morgan, Bowen Wen, Junchi Liang 他
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
異身体間逆強化学習XIRL
身体構造が大きく異なるエージェントのデモ動画から、時間的サイクル整合性を利用してタスク進行を捉える視覚埋め込みを自己教師あり学習し、報酬関数を獲得する手法を提案した。
原題: XIRL: Cross-embodiment Inverse Reinforcement Learning ／ Kevin Zakka, Andy Zeng, Pete Florence 他
日本語で読む → - 論文属性学習ロボティクス
オンライン属性学習のためのマルチモーダル探索行動計画
ロボットが属性学習と識別を同時に行う新問題On-RALを定義し、情報理論的報酬形成で探索と活用のトレードオフを解決する手法を提案した。
原題: Planning Multimodal Exploratory Actions for Online Robot Attribute Learning ／ Xiaohan Zhang, Jivko Sinapov, Shiqi Zhang
日本語で読む →