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: 2021/4/1 ／ 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 →- 論文自動運転計画ロボティクス
安全に中断可能な自動運転の追い越し計画
対向車の出現などで危険になった場合に追い越しを中断して元の車線に戻れる、安全な追い越し行動・軌道計画手法を提案した論文。
原題: Planning for Safe Abortable Overtaking Maneuvers in Autonomous Driving ／ Jiyo Palatti, Andrei Aksjonov, Gokhan Alcan 他
日本語で読む → - 論文人間機械系/運転支援ロボティクス
CANコーチ：人間のサイバーフィジカルシステムによる車両制御
CANバスから得られるレーダー情報（前方車両との相対速度・位置）を音声フィードバックとして運転者に提示し、車間時間制御の精度が平均73%向上することを実証した研究。
原題: CAN Coach: Vehicular Control through Human Cyber-Physical Systems ／ M. Nice, S. Elmadani, R. Bhadani 他
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
相互作用不要のNeural ODEによるロバストなモデルベース模倣学習
環境や専門家との相互作用なしに、Neural ODEで多段階ダイナミクスを学習し、非線形ダイナミクス反転によるロバストな追従制御器と条件付きVAEの軌道生成器を組み合わせて専門家の行動を模倣するフレームワークを提案した。
原題: No Need for Interactions: Robust Model-Based Imitation Learning using Neural ODE ／ HaoChih Lin, Baopu Li, Xin Zhou 他
日本語で読む → - 論文制御/ニューロファジィロボティクス
スライディングモード理論に基づくオンライン学習を用いた球面転がりロボットの適応ニューロファジィ制御
球面転がりロボットに対し、ニューロファジィネットワークとSMC理論ベースのパラメータ更新則を組み合わせ、動的方程式を知らなくても定常誤差の除去と過渡応答の改善を実現した研究。
原題: Adaptive Neuro-Fuzzy Control of a Spherical Rolling Robot Using Sliding-Mode-Control-Theory-Based Online Learning Algorithm ／ Erkan Kayacan, Erdal Kayacan, Herman Ramon 他
日本語で読む → - 論文HRIロボティクス
高齢者の自立生活を支えるロボット
PAL RoboticsのARIロボットが欧州SHAPESプロジェクトで、パートナーのデジタルソリューションを統合し高齢者の健康で活動的な生活を支援する取り組みを概説した論文。
原題: Robot to support older people to live independently ／ Sara Cooper, Óscar Villacañas, Luca Marchionni 他
日本語で読む → - 論文HRI倫理ロボティクス
ヒューマンロボットインタラクション分野における倫理的課題
HRI研究で参加者に影響しうる5つの倫理的問題例を提示し、分野全体での議論と倫理的配慮の共有を促す。
原題: Ethical Challenges in the Human-Robot Interaction Field ／ Julia Rosén, Jessica Lindblom, Erik Billing 他
日本語で読む → - 論文測位・SLAMロボティクス
可視光測位とSLAMを統合したロボット自己位置推定・ナビゲーションシステム
LiDAR・オドメトリ・ローリングシャッターカメラと可視光測位を緩結合で融合し、LEDが少ない環境でも高精度かつロバストなロボット測位を実現した研究。
原題: Technology Report : Robotic Localization and Navigation System for Visible Light Positioning and SLAM ／ Weipeng Guan, Patrick Yue
日本語で読む → - 論文VSLAM画像認識
学習特徴記述子を用いたハイブリッド単眼VSLAM手法の比較評価
学習ベースの特徴記述子を組み込んだハイブリッド単眼VSLAM手法を、異なる環境・カメラ運動・センサノイズ下で比較評価し、学習特徴記述子がよりロバストなVSLAMを実現することを示した。
原題: A comparative evaluation of learned feature descriptors on hybrid monocular visual SLAM methods ／ Hudson M. S. Bruno, Esther L. Colombini
日本語で読む → - 論文模倣学習/把持ロボティクス
視覚的注意をアフォーダンス手がかりとして対照学習するロボット把持の模倣学習
実演から把持アフォーダンスを視覚的注意として対照学習で獲得し、軌道デコーダと組み合わせたエンドツーエンド模倣学習で把持成功率を向上させた研究。
原題: Contrastively Learning Visual Attention as Affordance Cues from Demonstrations for Robotic Grasping ／ Yantian Zha, Siddhant Bhambri, Lin Guan
日本語で読む → - 論文HRIロボティクス
人とロボットの対話における参照表現生成の未解決課題
人間とロボットの協働で使われる参照表現の生成について、文脈情報の活用・相手視点の考慮・誤解の自律的処理という3つの未解決課題を論じた論文。
原題: Open Challenges on Generating Referring Expressions for Human-Robot Interaction ／ Fethiye Irmak Doğan, Iolanda Leite
日本語で読む → - 論文制御/MPC制御
ロバストチューブ型分散非線形MPCによる自律トラクター・トレーラー系の軌道追従
トラクターとトレーラー間の相互作用を外乱とみなす分散型チューブMPCを設計し、非線形移動ホライズン推定と組み合わせて、凹凸のある草地でも高精度な軌道追従を実現した。
原題: Robust Tube-Based Decentralized Nonlinear Model Predictive Control of an Autonomous Tractor-Trailer System ／ Erkan Kayacan, Erdal Kayacan, Herman Ramon 他
日本語で読む → - 論文手術ロボティクスロボティクス
da Vinci Research Kitの10年：手術ロボティクス研究の加速に向けたレビュー
廃止されたda Vinci手術システムを研究用に再利用したdVRKの10年間の研究成果を広くレビューし、研究分野の分類と今後の課題を整理した。
原題: Accelerating Surgical Robotics Research: A Review of 10 Years With the da Vinci Research Kit ／ Claudia D'Ettorre, Andrea Mariani, Agostino Stilli 他
日本語で読む → - 論文安全・認証ロボティクス
ロボティクスにおける信頼と安全の現状と将来
オーストラリアのロボティクス安全基準の現状を整理し、自律システムの普及に伴い従来の事前認証では対応困難になるとして、APIで常時検証する「ASsurance-as-a-Service」型の自動保証の必要性を論じた章。
原題: Trust and Safety ／ S. K. Devitt, R. Horne, Z. Assaad 他
日本語で読む → - 論文MPC/ドローン撮影ロボティクス
CineMPC：カメラ内部・外部パラメータを統合制御する自律撮影アルゴリズム
ドローンのカメラ位置・姿勢に加え、焦点距離・ピント・絞りまでMPCで同時制御し、映画的な構図や被写界深度効果を自律的に実現する手法を提案した論文。
原題: CineMPC: Controlling Camera Intrinsics and Extrinsics for Autonomous Cinematography ／ Pablo Pueyo, Eduardo Montijano, Ana C. Murillo 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
ロボット経路計画における近似計算：実験・ケーススタディと実用的示唆
倉庫で複数の同一ロボットの経路計画を近似計算で省エネ化すると、個々には安全でもロボット同士が衝突することを示し、協調環境での制御された近似の必要性を論じた論文。
原題: Approximate Computing for Robotic path planning -- Experimentation, Case Study and Practical Implications ／ Hrishav Bakul Barua
日本語で読む → - 論文視覚SLAMロボティクス
持続的励起を必要としない視覚SLAMのためのほぼ大域収束オブザーバ
単眼カメラとIMUのみを用いた視覚SLAMに対し、状態を不変葉層化してオンライン定数パラメータ同定に帰着させ、PEBOとDREMで持続的励起や一様完全可観測性を要さずほぼ大域漸近安定性を保証するオブザーバを提案した。
原題: An almost globally convergent observer for visual SLAM without persistent excitation ／ Bowen Yi, Chi Jin, Lei Wang 他
日本語で読む → - 論文運転者注意画像認識
運転者の注意に関する行動研究と実用モデル
運転中の視覚的注意の分布が内的・外的要因でどう変化するかを心理学・人間工学・HCI・ITS・コンピュータビジョンなど学際的視点から文献レビューし、実応用への示唆をまとめた報告。
原題: Behavioral Research and Practical Models of Drivers' Attention ／ Iuliia Kotseruba, John K. Tsotsos
日本語で読む → - 論文運動計画ロボティクス
過去の成功例から学習したカスタム分布によるサンプリングベース運動計画
類似タスクでの過去の成功クエリから学習したカスタム確率分布でRRTのサンプリングを改善し、駐車や狭路通過などの自動運転タスクで成功率と計算時間を向上させた研究。
原題: Custom Distribution for Sampling-Based Motion Planning ／ Gabriel O. Flores-Aquino, J. Irving Vasquez-Gomez, O. Octavio Gutierrez-Frias
日本語で読む → - 論文協働ロボットロボティクス
協働ロボットセルにおけるタスク割当とスケジューリングの動的アーキテクチャ
人間とロボットが協働するセルで、2層構造によりタスク割当を最適化し、人間の動的な振る舞いに応じてオンラインでスケジュールを適応させる手法を提案し、組立作業で実験検証した。
原題: A Dynamic Architecture for Task Assignment and Scheduling for Collaborative Robotic Cells ／ Andrea Pupa, Chiara Talignani Landi, Mattia Bertolani 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
能力反復ネットワークによるロボット経路計画
エージェントの能力を状態行動遷移確率で表現し、スパース報酬マップを用いることで、従来の価値反復ベース手法より高精度・高速収束・乱数シードに頑健な経路計画手法CINを提案した。
原題: Capability Iteration Network for Robot Path Planning ／ Buqing Nie, Yue Gao, Yidong Mei 他
日本語で読む → - 論文マルチターゲット追跡機械学習
次世代マルチターゲット追跡：ランダム有限集合法とTransformerベース深層学習の比較
Transformerベースの深層学習マルチターゲット追跡手法を提案し、正確なモデルが与えられる設定で最先端のベイズフィルタ2種と比較。複雑なシナリオではベイズ法を上回り、単純なケースでは同等の性能を示した。
原題: Next Generation Multitarget Trackers: Random Finite Set Methods vs Transformer-based Deep Learning ／ Juliano Pinto, Georg Hess, William Ljungbergh 他
日本語で読む → - 論文空気清浄ロボットロボティクス
移動式空気清浄ロボットによる学校再開時の生徒の安全向上
移動ロボットに空気清浄機能を搭載し、教室で生徒の周囲を巡回することで病原体曝露を低減する防護ロボットを開発した。静的フィルタより効率的に最大14人をカバーし、最悪ケースの病原体量を20%削減できることを示した。
原題: Enhancing Safety of Students with Mobile Air Filtration during School Reopening from COVID-19 ／ Haoguang Yang, Mythra V. Balakuntala, Abigayle E. Moser 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
複数LiDARを密結合したLiDAR慣性オドメトリとマッピング
視野の相補的な複数LiDARの特徴を統合し、IMU事前積分と因子グラフ最適化で低ドリフトなオドメトリと地図構築を実現した研究。
原題: MILIOM: Tightly Coupled Multi-Input Lidar-Inertia Odometry and Mapping ／ Thien-Minh Nguyen, Shenghai Yuan, Muqing Cao 他
日本語で読む → - 論文キャリブレーションロボティクス
キャリブレーションフローネットワークによるLiDAR-カメラ外部キャリブレーション
LiDARとカメラのずれを表す2チャネル画像「キャリブレーションフロー」を深層学習で推定し、EPnPとRANSACで外部パラメータを幾何学的に求めるオンラインキャリブレーション手法を提案した論文。
原題: CFNet: LiDAR-Camera Registration Using Calibration Flow Network ／ Xudong Lv, Boya Wang, Ziwen Dou 他
日本語で読む → - 論文エコドライビングロボティクス
MultiCruise：コネクテッド自動運転車のためのエコレーン選択とエコクルーズ制御
コネクテッド自動運転車が複数の候補車線から最もエネルギー効率の良い車線を選び、エコクルーズ制御と組み合わせて走行する戦略を提案し、協調シミュレーションで評価した論文。
原題: MultiCruise: Eco-Lane Selection Strategy with Eco-Cruise Control for Connected and Automated Vehicles ／ Shunsuke Aoki, Lung En Jan, Junfeng Zhao 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
二足歩行の逆最適制御におけるロバスト性解析
5リンク平面歩行モデルの歩容から逆最適制御でコスト関数を推定し、センサノイズやモデル誤差に対する推定の頑健性を評価した研究。
原題: A Robustness Analysis of Inverse Optimal Control of Bipedal Walking ／ John R. Rebula, Stefan Schaal, James Finley 他
日本語で読む → - 論文進化ロボティクスロボティクス
ソフトテンセグリティモジュラーロボットの形態と制御の共進化における品質多様性の追求
テンセグリティ構造のソフトモジュラーロボットを対象に、形態とニューラルネット制御器を共進化させる進化的アルゴリズムを比較し、二つの特徴マップを用いるDM-MEが特徴空間の多様性で優れることを示した。
原題: Seeking Quality Diversity in Evolutionary Co-design of Morphology and Control of Soft Tensegrity Modular Robots ／ Enrico Zardini, Davide Zappetti, Davide Zambrano 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
二次錐計画法を用いたタスク依存把持評価指標の計算
把持の質を、指定方向への並進・回転運動を生み出す能力として評価する二次錐計画法ベースの最適化手法を提案。環境との接触や指ごとの最大力、重力、関節トルク制約も考慮できる。
原題: Computing a Task-Dependent Grasp Metric Using Second Order Cone Programs ／ Amin Fakhari, Aditya Patankar, Jiayin Xie 他
日本語で読む → - 論文地図生成ロボティクス
都市部の地図なし走行のための階層的道路トポロジー学習
車載センサのみから道路ネットワークのグラフ表現を階層的に生成し、HDマップに頼らず走行可能なオンライン地図抽出を実現した研究。
原題: Hierarchical Road Topology Learning for Urban Map-less Driving ／ Li Zhang, Faezeh Tafazzoli, Gunther Krehl 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
移動マニピュレーションロボットによる紫外線表面消毒
移動マニピュレーションロボットに紫外線殺菌照射システムを搭載し、人間が指定した表面を自律的に計画・消毒して結果を提示する手法を実装・検証した論文。
原題: Surface Disinfection using Ultraviolet Lightwith a Mobile Manipulation Robot ／ Alan G. Sanchez, William D. Smart
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