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 →- 論文軌道予測画像認識
Scene Transformer：複数エージェントの軌道を統合予測する統一アーキテクチャ
自動運転向けに、全エージェントの将来軌道を相互作用を考慮して同時に予測するTransformerベースのモデルを提案し、2つのデータセットで最先端性能を達成した。
原題: Scene Transformer: A unified architecture for predicting multiple agent trajectories ／ Jiquan Ngiam, Benjamin Caine, Vijay Vasudevan 他
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 → - 論文自動運転ロボティクス
実験環境における自動運転の実装
カメラ搭載の模型車両を用い、CNNによる車線追従と障害物回避の意思決定機構を組み合わせた自動運転システムを実験環境で構築・評価した研究。
原題: Autonomous Driving Implementation in an Experimental Environment ／ Namig Aliyev, Oguzhan Sezer, Mehmet Turan Guzel
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
言語測度理論を用いた均質スワームの分散タスク割り当て
均質なロボット群を並列に動作する異種タスクへ分散配置する制御器を提案し、大域的制御と局所フィードバック制御を言語測度理論で統合した。
原題: Distributed Task Allocation in Homogeneous Swarms Using Language Measure Theory ／ Devesh K. Jha
日本語で読む → - 論文人間ロボット協調ロボティクス
人間とロボットの双方向信頼を統合的にモデル化する能力ベース手法
タスクの能力要件と信頼される側の能力分布に基づき、人間からロボットへもロボットから人間へも信頼を予測できる双方向マルチタスク信頼モデルを提案し、被験者実験で既存手法を上回る性能を示した。
原題: A Unified Bi-directional Model for Natural and Artificial Trust in Human-Robot Collaboration ／ Hebert Azevedo-Sa, X. Jessie Yang, Lionel P. Robert 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 → - 論文自動運転データセットロボティクス
Brno都市データセット：冬季拡張版
自動運転研究向けに、雪道など冬季環境の走行データとLiDAR・レーダーを追加し、既存RGB画像へのYOLO検出注釈と赤外画像への転送注釈も提供するデータセット拡張。
原題: Brno Urban Dataset: Winter Extention ／ Adam Ligocki, Ales Jelinek, Ludek Zalud
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
物体特性に応じたロボット操作：生成的手法によるアプローチ
物体の重さや壊れやすさといった隠れた特性に合わせて、人間らしい運搬動作をGANで生成する手法を提案した研究。
原題: Property-Aware Robot Object Manipulation: a Generative Approach ／ Luca Garello, Linda Lastrico, Francesco Rea 他
日本語で読む → - 論文3D位置合わせ画像認識
複数3D画像の直接同時位置合わせ
基準画像や特徴抽出を必要とせず、複数の3D画像を同時に位置合わせするDSRアルゴリズムを提案し、経食道心エコー画像で高精度・低計算コストを実証した。
原題: DSR: Direct Simultaneous Registration for Multiple 3D Images ／ Zhehua Mao, Liang Zhao, Shoudong Huang 他
日本語で読む → - 論文経路探索AI
AIによるBIM拡張：複数作業機械の経路探索ソリューション
BIMの物流情報を活用し、建設現場で多数の機械が協調して作業できるマルチエージェント経路探索アルゴリズムを提案。緊急時の経路再計画も高速に行える。
原題: An Extension of BIM Using AI: a Multi Working-Machines Pathfinding Solution ／ Yusheng Xiang, Kailun Liu, Tianqing Su 他
日本語で読む → - 論文言語指示ロボティクス
未知環境で動作するフィールド・サービスロボットのための言語理解
事前の地図がない未知の環境でも、自然言語の指示を『センサー』として空間・トポロジー・意味情報を推論し、ロボットが正しく解釈・実行できる学習フレームワークを提案した論文。
原題: Language Understanding for Field and Service Robots in a Priori Unknown Environments ／ Matthew R. Walter, Siddharth Patki, Andrea F. Daniele 他
日本語で読む → - 論文モジュールロボット再構成cs.CG
スライディングスクエアの入力依存なインプレース再構成：コンパクト化戦略
辺連結な正方形モジュール構成の再構成において、スライディング移動回数の最小化がNP困難であることを示し、境界ボックスの最大周長に依存する入力感度なインプレースアルゴリズムGather&Compactを提案した論文。
原題: Compacting Squares: Input-Sensitive In-Place Reconfiguration of Sliding Squares ／ Hugo A. Akitaya, Erik D. Demaine, Matias Korman 他
日本語で読む → - 論文対話システム自然言語
対話型アンドロイドERICAによる傾聴と就職面接の実現
人間らしい長く深い会話を目指し、傾聴や就職面接などの社会的対話タスクをこなす対話型アンドロイドERICAを開発し、高齢者40名との傾聴対話や学生対象の面接対話で評価した論文。
原題: Intelligent Conversational Android ERICA Applied to Attentive Listening and Job Interview ／ Tatsuya Kawahara, Koji Inoue, Divesh Lala
日本語で読む → - 論文群制御cs.DC
有界・無界非同期性を分離した自律ロボットの点収束：限定視界での達成
限定視界・測定誤差・非同期動作の条件下で、有界非同期性なら点収束を達成するアルゴリズムを提案し、無界非同期性では不可能であることを証明した。
原題: Separating Bounded and Unbounded Asynchrony for Autonomous Robots: Point Convergence with Limited Visibility ／ David Kirkpatrick, Irina Kostitsyna, Alfredo Navarra 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
力係数のアルゴリズム推定による模擬データ生成で非剛体物体の投射モデリングを強化
非剛体物体の投射における力係数をアルゴリズムで推定し、物理モデルから大量の模擬データを生成して深層学習モデルの学習を補強する枠組みを提案した論文。
原題: Simulated Data Generation Through Algorithmic Force Coefficient Estimation for AI-Based Robotic Projectile Launch Modeling ／ Sajiv Shah, Ayaan Haque, Fei Liu
日本語で読む → - 論文移動マニピュレーションロボティクス
MBZIRC 2020における壁構築と消火のための自律UGVソリューション
MBZIRC 2020の壁構築・消火タスク向けに、全方向移動台車・6自由度マニピュレータ・磁気グリッパ・収納機構・放水システムを統合した完全自律UGVを開発し、その構成と大会での成果を報告した論文。
原題: Team NimbRo's UGV Solution for Autonomous Wall Building and Fire Fighting at MBZIRC 2020 ／ Christian Lenz, Jan Quenzel, Arul Selvam Periyasamy 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
非把持操作による散乱物体の取り出しのための視覚的先読み木探索
深層学習で押し動作後の物体配置を予測し、その予測を木探索に組み込むことで、散らかった物体群から目的物を取り出しやすく並べ替える手法を提案した論文。
原題: Visual Foresight Trees for Object Retrieval from Clutter with Nonprehensile Rearrangement ／ Baichuan Huang, Shuai D. Han, Jingjin Yu 他
日本語で読む → - 論文自動運転/強化学習AI
安全な高速道路自動運転のための強化学習に基づく意思決定
深層強化学習を用いて高速道路の多車線環境で安全な戦術的意思決定ポリシーを学習し、衝突回避と他エージェントの予測不能な挙動による不可観測状態に対処する手法を提案した。
原題: Reinforcement Learning Based Safe Decision Making for Highway Autonomous Driving ／ Arash Mohammadhasani, Hamed Mehrivash, Alan Lynch 他
日本語で読む → - 論文LiDARオドメトリロボティクス
連続時間軌道最適化を用いたリアルタイム多適応解像度サーフェル6D LiDARオドメトリ
連続時間Bスプライン軌道表現とガウス混合モデルを組み合わせ、適応解像度のサーフェルマップを高速に位置合わせするリアルタイム6D LiDARオドメトリ手法を提案した論文。
原題: Real-time Multi-Adaptive-Resolution-Surfel 6D LiDAR Odometry using Continuous-time Trajectory Optimization ／ Jan Quenzel, Sven Behnke
日本語で読む → - 論文把持計画ロボティクス
GPISとベイズ最適化を用いたCADモデルに基づく多品種少量生産向け把持計画
物体形状をGPISでパラメータ化し、ベイズ最適化とADMMによる二段階最適化で多指ハンドの把持計画を生成する手法を提案。シミュレータで95%の成功率を達成した。
原題: Grasp Planning for Flexible Production with Small Lot Sizes based on CAD models using GPIS and Bayesian Optimization ／ Jianjie Lin, Markus Rickert, Alois Knoll
日本語で読む → - 論文sim2real画像認識
シミュレーションの外へ：実世界における身体性ナビゲーション
Habitatシミュレータで学習した視覚ナビゲーションモデルを、未知の実環境でLoCoBotに搭載して動作させるためのSim2Real適応手法を提案した論文。
原題: Out of the Box: Embodied Navigation in the Real World ／ Roberto Bigazzi, Federico Landi, Marcella Cornia 他
日本語で読む → - 論文ヒューマノイドロボティクス
iCubヒューマノイドプラットフォームの歴史と進化
欧州プロジェクトで開発されたiCubヒューマノイドの初版から世界30以上の研究室で使われる現在までの進化を振り返り、視覚知覚・イベント駆動センシング・動的制御などの研究事例と次期iCub 3.0を紹介する。
原題: iCub ／ Lorenzo Natale, Chiara Bartolozzi, Francesco Nori 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
グラフニューラルネットワークによる分散型マルチロボットのサブモジュラー行動選択
グラフニューラルネットワークを用いてロボット間の局所的な相互作用を捉え、専門家の解を模倣学習することで、大規模なロボット群でも分散通信のみで協調的な目標追跡を高速に行える手法を提案した。
原題: Graph Neural Networks for Decentralized Multi-Robot Submodular Action Selection ／ Lifeng Zhou, Vishnu D. Sharma, Qingbiao Li 他
日本語で読む → - 論文人ロボット協働AI
信頼を考慮した計画：反復的な人とロボットの協働における信頼の変化のモデル化
人間が監督者となる反復的な人ロボット協働において、人間の信頼とロボットへの期待をロボットの計画に組み込み、信頼を構築・維持する計算モデルを提案し、被験者実験で検証した論文。
原題: Trust-Aware Planning: Modeling Trust Evolution in Iterated Human-Robot Interaction ／ Zahra Zahedi, Mudit Verma, Sarath Sreedharan 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
PSPB法による人間歩行の軌道精度に対する運動学的制約の有効性
高次多項式ブレンド(PSPB)を用いた歩行軌道計画において、4-3-4・5-4-5・6-5-6の各手法と運動学的制約の組み合わせが経由点精度に与える影響をRMSEとADEで評価した研究。
原題: The Effectiveness of Kinematic Constraints on The Accuracy of Trajectory Profile of Human Walking Using PSPB Technique ／ Marwan Qaid Mohammed, Muhammad Fahmi Miskon, Sari Abdo Ali
日本語で読む → - 論文エンドユーザープログラミングロボティクス
エンドユーザーによるロボットプログラミングのサーベイ
ロボットプログラミングの経験がないエンドユーザーがロボットをカスタマイズできるようにする研究分野を、プログラム仕様の観点から整理したサーベイ論文。
原題: A Survey on End-User Robot Programming ／ Gopika Ajaykumar, Maureen Steele, Chien-Ming Huang
日本語で読む → - 論文群制御cs.DC
標準アメーバットモデル：アルゴリズムと並行性制御
プログラム可能物質の標準モデルを定式化し、並行実行下でのアルゴリズム正しさの十分条件とロックによる並行性制御フレームワークを提案した論文。
原題: The Canonical Amoebot Model: Algorithms and Concurrency Control ／ Joshua J. Daymude, Andréa W. Richa, Christian Scheideler
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
Pybulletによる多目標ロボットマニピュレーション強化学習環境のオープンソース実装
MujocoベースのOpenAI Gym多目標マニピュレーション環境をオープンソースのPybullet上に再実装し、HER付きDDPGで性能を比較検証した。関節制御や画像観測などの新APIと、長期的・疎報酬の多段階タスクも提供する。
原題: An Open-Source Multi-Goal Reinforcement Learning Environment for Robotic Manipulation with Pybullet ／ Xintong Yang, Ze Ji, Jing Wu 他
日本語で読む → - 論文遠隔操作ロボティクス
アイ・イン・ハンド遠隔操作ロボットにおけるカメラフレームのずれの影響と簡易補正法
アイ・イン・ハンド型遠隔操作ロボットでカメラと操作フレームのずれが操作性能に与える影響を系統的に調べ、視界表示における簡易補正法を提案・検証した論文。
原題: Camera Frame Misalignment in a Teleoperated Eye-in-Hand Robot: Effects and a Simple Correction Method ／ Liao Wu, Fangwen Yu, Thanh Nho Do 他
日本語で読む → - 論文自動運転/強化学習ロボティクス
アンサンブル分位ネットワーク：不確実性を考慮した強化学習と自動運転への応用
分布型強化学習とアンサンブル学習を組み合わせ、偶発的・認識論的不確実性を同時に推定するEQN手法を提案し、自動運転の交差点判断でリスクと効率のバランスや未学習状況の検出が可能なことを示した。
原題: Ensemble Quantile Networks: Uncertainty-Aware Reinforcement Learning with Applications in Autonomous Driving ／ Carl-Johan Hoel, Krister Wolff, Leo Laine
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