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: 2021/5/1 ／ 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 →- 論文ドローンレース/SE(3)プランニングロボティクス
Fast-Racing: 自律ドローンレースのためのSE(3)プランニングのオープンソース強力ベースライン
ドローンレース向けにSE(3)軌道生成をソフトペナルティ最適化として定式化し並列構造で高速化したプランナと、実環境を模した挑戦的なシミュレーション環境をオープンソースで提供した論文。
原題: Fast-Racing: An Open-source Strong Baseline for SE(3) Planning in Autonomous Drone Racing ／ Zhichao Han, Zhepei Wang, Neng Pan 他
日本語で読む → - 論文自己位置推定ロボティクス
屋内自己位置推定のための自己改善型セマンティック知覚
ロボットが配備中に継続学習と自己教師あり学習を組み合わせ、セマンティック知覚をオンラインで改善し屋内3D自己位置推定精度を向上させるシステムを提案した。
原題: Self-Improving Semantic Perception for Indoor Localisation ／ Hermann Blum, Francesco Milano, René Zurbrügg 他
日本語で読む → - 論文制御/クアッドロータロボティクス
学習した加速度誤差モデルによるクアッドロータのフィードバック線形化
フィードバック線形化制御器の実機性能劣化を、学習した加速度誤差モデルと推力入力遅延補償で改善し、シミュレーションと実機で有効性を示した論文。
原題: Feedback Linearization for Quadrotors with a Learned Acceleration Error Model ／ Alexander Spitzer, Nathan Michael
日本語で読む → - 論文被覆経路計画ロボティクス
散布ドローンのための被覆経路計画
散布ノズルの液滴分散を考慮した新しい被覆モデルと、対象領域に飛行を限定して衝突を避ける経路計画アルゴリズムを提案し、シミュレーションで有効性を示した論文。
原題: Coverage Path Planning for Spraying Drones ／ E. Viridiana Vazquez-Carmona, Juan Irving Vasquez, Juan Carlos Herrera Lozada 他
日本語で読む → - 論文模倣学習/ナビゲーションロボティクス
視覚観察のみの模倣学習による自律ナビゲーション
異なるエージェントが撮影した1本の動画だけから、視覚ベースのナビゲーションポリシーを学習する手法VOILAを提案し、シミュレータと実機で有効性を示した。
原題: VOILA: Visual-Observation-Only Imitation Learning for Autonomous Navigation ／ Haresh Karnan, Garrett Warnell, Xuesu Xiao 他
日本語で読む → - 論文知覚/義足/レーダーeess.SP
レーダーで義足の階段踏破を支援する知覚システム
MIMOレーダーとIMUを組み合わせ、階段の角を検出して段差の奥行きと高さを推定し、義足の自律的な階段踏破を支援する組み込み向け知覚システムを提案した。
原題: DimRad: A Radar-Based Perception System for Prosthetic Leg Barrier Traversing ／ Fady Aziz, Bassam Elmakhzangy, Christophe Maufroy 他
日本語で読む → - 論文LiDARセグメンテーション画像認識
PillarSegNet: スパースLiDARデータを用いたピラーベースの意味グリッドマップ推定
LiDAR点群からPointNetで特徴を学習し、上面視で2Dセマンティックセグメンテーションを行うことで、高密度な意味グリッドマップを生成する手法を提案した論文。
原題: PillarSegNet: Pillar-based Semantic Grid Map Estimation using Sparse LiDAR Data ／ Juncong Fei, Kunyu Peng, Philipp Heidenreich 他
日本語で読む → - 論文マルチエージェント計画cs.MA
オフライン時間非依存マルチエージェント経路計画
各エージェントが他者の実行タイミングを知らない非同期環境でも互いにブロックせず目的地に到達できる経路を事前に割り当てる新問題OTIMAPPを定式化し、解法条件・計算複雑性・ソルバ・ロボット応用を示した。
原題: Offline Time-Independent Multi-Agent Path Planning ／ Keisuke Okumura, François Bonnet, Yasumasa Tamura 他
日本語で読む → - 論文強化学習機械学習
Q学習における報酬関数の比較：台車位置問題への応用
台車位置制御問題において3種類の報酬関数をQ学習で比較し、目標位置から一定距離内にいるときのみ報酬を与える不連続な報酬関数が最も良い結果となることを示した。
原題: A Comparison of Reward Functions in Q-Learning Applied to a Cart Position Problem ／ Amartya Mukherjee
日本語で読む → - 論文状態推定ロボティクス
行列リー群上の拡張カルマンフィルタを用いたヒューマノイドロボットの固有感覚ベース推定器DILIGENT-KIO
ヒューマノイドの浮遊基底の位置・姿勢・速度を、足の接触情報とIMU・順運動学を統合し、行列リー群上で拡張カルマンフィルタにより推定する手法を提案し、iCubで実証した。
原題: DILIGENT-KIO: A Proprioceptive Base Estimator for Humanoid Robots using Extended Kalman Filtering on Matrix Lie Groups ／ Prashanth Ramadoss, Giulio Romualdi, Stefano Dafarra 他
日本語で読む → - 論文HRIロボティクス
子どもとソーシャルエージェントの共創を促すゲームデザイン
ソーシャルロボットJiboと遊ぶ3つの協調ゲームを設計し、5〜10歳の子ども146名とプレイテストして、子どもの創造性を引き出すゲームメカニクスの手法を検討した論文。
原題: Designing Games for Enabling Co-creation with Social Agents ／ Safinah Ali, Nisha Devasia, Cynthia Breazeal
日本語で読む → - 論文歩行/義足制御ロボティクス
力覚センシングを用いたモデル依存型電動義足の多様地形歩行制御
人間と義足の間および地面にかかる力をリアルタイムに計測し、安定性を理論的に保証する最適化ベースの制御で、電動義足が4種類の地形を歩行できることを示した論文。
原題: Powered Prosthesis Locomotion on Varying Terrains: Model-Dependent Control with Real-Time Force Sensing ／ Rachel Gehlhar, Je-han Yang, Aaron D. Ames
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
閉鎖空間における密集・動的障害物の回避：群衆移動への応用
流れ場を閉鎖空間内に拘束し障害物を回避させる閉形式手法を提案し、移動する障害物や群衆中でのロボットナビゲーションを実現した。
原題: Avoiding Dense and Dynamic Obstacles in Enclosed Spaces: Application to Moving in Crowds ／ Lukas Huber, Jean-Jacques Slotine, Aude Billard
日本語で読む → - 論文VIOロボティクス
構造情報を活用した点・線ビジュアル慣性オドメトリの改善
人工環境で平行な直線群を構造線として分類し、2パラメータの最小表現とサンプリング点ベースの線マッチングで点・線VIOの精度と効率を向上させた研究。
原題: Leveraging Structural Information to Improve Point Line Visual-Inertial Odometry ／ Bo Xu, Peng Wang, Yijia He 他
日本語で読む → - 論文VLN画像認識
対話型物体ナビゲーションのための視覚意味整合マルチモーダルTransformer
対話履歴と環境の物体概念を対応付け、いつ対話すべきかを学習するマルチモーダルTransformerナビゲータVISITRONを提案し、CVDNでSPL指標の最先端を達成した。
原題: VISITRON: Visual Semantics-Aligned Interactively Trained Object-Navigator ／ Ayush Shrivastava, Karthik Gopalakrishnan, Yang Liu 他
日本語で読む → - 論文物体検出画像認識
夜間の対向車を事前に検知するためのデータセット
夜間の田舎道で撮影した346シーン・約6万枚の画像に、対向車・ヘッドライト・ガードレールへの光反射を注釈付けしたデータセットを公開し、光の反射から対向車を予測するタスクのベンチマークを示した論文。
原題: A Dataset for Provident Vehicle Detection at Night ／ Sascha Saralajew, Lars Ohnemus, Lukas Ewecker 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
先読み社会認識強化学習によるロボットナビゲーション
現在の人間との相互作用だけでなく将来の社会的相互作用も予測して衝突回避と効率を両立させる、先読み型の社会認識強化学習フレームワークを提案した論文。
原題: Foresight Social-aware Reinforcement Learning for Robot Navigation ／ Yanying Zhou, Shijie Li, Jochen Garcke
日本語で読む → - 論文移動ロボット制御ロボティクス
縦横スリップを考慮した車輪移動ロボットの適応運動学制御
縦方向と横方向のスリップが生じる環境下で車輪移動ロボットが軌道追従できる適応運動学コントローラを提案し、誤差が有界に収まることを示した論文。
原題: Kinematic control design for wheeled mobile robots with longitudinal and lateral slip ／ Thiago B. Burghi, Juliano G. Iossaqui, Juan F. Camino
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
開ループと閉ループ実行を交互に組み合わせた頑健な物理ベースマニピュレーション
収縮理論に基づく頑健性指標で軌道を評価し、頑健な区間は開ループ、非頑健な区間はモデル予測制御で実行する計画・制御フレームワークを提案し、実機の clutter 内リーチングで成功率と実行時間の改善を示した。
原題: Robust Physics-Based Manipulation by Interleaving Open and Closed-Loop Execution ／ Wisdom C. Agboh, Mehmet R. Dogar
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
正規化フローによるインクリメンタル平滑化とマッピング
非ガウス因子を含むSLAM問題に対し、正規化フローとベイズ木を組み合わせて効率的な逐次更新を可能にする推論アルゴリズムNF-iSAMを提案した論文。
原題: NF-iSAM: Incremental Smoothing and Mapping via Normalizing Flows ／ Qiangqiang Huang, Can Pu, Dehann Fourie 他
日本語で読む → - 論文軟体ロボット/CPG/強化学習ロボティクス
軟体ヘビロボットにおける接触を考慮したCPGベースの移動学習
軟体ヘビロボットの障害物環境での移動性能向上のため、生物模倣制御器とイベントトリガ制御器をMatsuoka CPGネットワークに統合し、仮想プレイで協調学習させる手法を提案した。
原題: Learning Contact-aware CPG-based Locomotion in a Soft Snake Robot ／ Xuan Liu, Cagdas Onal, Jie Fu
日本語で読む → - 論文農業ロボットロボティクス
農業用地上ロボットのための階層型運用フレームワークの実機評価
農業ロボットSwagbotに階層型自律フレームワークを実装し、動的な人物がいる非構造環境での長期的なナビゲーション性能を実機実験で検証した。
原題: Experimental Evaluation of a Hierarchical Operating Framework for Ground Robots in Agriculture ／ Stuart Eiffert, Nathan D. Wallace, He Kong 他
日本語で読む → - 論文触覚HCI
電気触覚フィードバックによる手・腕インタラクション応用：系統的レビューとメタ分析および今後の展望
電気触覚フィードバックの技術概要を示し、義手・VR・遠隔操作など手を使う応用を系統的にレビュー・メタ分析して、携帯性や装着性の利点と課題、今後の方向性を整理した論文。
原題: Electrotactile feedback applications for hand and arm interactions: A systematic review, meta-analysis, and future directions ／ Panagiotis Kourtesis, Ferran Argelaguet, Sebastian Vizcay 他
日本語で読む → - 論文農業ロボティクス画像認識
害虫を検出してレーザーで駆除するシステム
アブラムシ・バッタ・キャベツの幼虫をニューラルネットで検出し、5Wレーザーで駆除する装置と映像処理プログラムを開発した論文。
原題: Detect caterpillar, grasshopper, aphid and simulation program for neutralizing them by laser ／ Rakhmatulin Ildar
日本語で読む → - 論文農業ロボティクスcs.CY
「スマートラボバブル」によるつながる研究：新常態下の商業農業の生命線
コロナ禍で分断された商業農業研究をデジタル技術でつなぎ、遠隔でも研究を継続できる「スマートラボバブル」という概念モデルを提案した論文。
原題: "Connected Researches" in "Smart Lab Bubble": A Lifeline for Commercial Agriculture in "New Normal" ／ Prabath Chaminda Abeysiriwardana, Udith K. Jayasinghe-Mudalige, Saluka R. Kodituwakku
日本語で読む → - 論文自己位置推定ロボティクス
GPSとセマンティックマップ間のオフセット自己校正によるロバストな自己位置推定
GPSとセマンティックマップの座標系のずれを、信号機や車線などの共通セマンティック特徴を用いて自己校正しながら位置推定する手法を提案し、LIDAR並みの精度を実現した。
原題: Self-Calibration of the Offset Between GPS and Semantic Map Frames for Robust Localization ／ Wei-Kang Tseng, Angela P. Schoellig, Timothy D. Barfoot
日本語で読む → - 論文剛体力学ロボティクス
空間ベクトル代数を用いた剛体力学の効率的な解析的微分
逆動力学の一次偏導関数の新しい閉形式表現を導出し、再帰アルゴリズムを構築。Pinocchio実装と比較して最大1.4倍の高速化を実現した。
原題: Efficient Analytical Derivatives of Rigid-Body Dynamics using Spatial Vector Algebra ／ Shubham Singh, Ryan P. Russell, Patrick M. Wensing
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
人間の動きから学ぶ二足歩行ロボットの運動制御
人間のモーションキャプチャデータを強化学習で二足歩行ロボットに直接教え、シミュレーションから実機へシームレスに移行する手法を提案した。
原題: Learning Bipedal Robot Locomotion from Human Movement ／ Michael Taylor, Sergey Bashkirov, Javier Fernandez Rico 他
日本語で読む → - 論文モジュラーロボット/強化学習ロボティクス
モジュール型ロボットの制御ポリシー学習
モジュールロボットの設計グラフに基づいてポリシー構造を条件付け、1回の学習で多様な設計を制御できるモジュラー方策をモデルベース強化学習で訓練した研究。
原題: Learning Modular Robot Control Policies ／ Julian Whitman, Matthew Travers, Howie Choset
日本語で読む → - 論文自動運転/模倣学習ロボティクス
自動運転プランナーの学習に必要なデータ品質はどこまで下げられるか
模倣学習ベースの自動運転プランナーにおいて、低品質センサデータでも高品質データを上回る性能が出ることを1000時間規模の実験で示し、安価なセンサでのデータ収集の可能性を明らかにした論文。
原題: What data do we need for training an AV motion planner? ／ Long Chen, Lukas Platinsky, Stefanie Speichert 他
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