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 →- 論文予測画像認識
FIERY: 単眼カメラからの鳥瞰図未来予測
周囲の単眼カメラ映像から鳥瞰図の未来インスタンスセグメンテーションと動きを直接予測し、HDマップなしでマルチモーダルな将来軌道を生成するモデル。
原題: FIERY: Future Instance Prediction in Bird's-Eye View from Surround Monocular Cameras ／ Anthony Hu, Zak Murez, Nikhil Mohan 他
日本語で読む → - 論文模倣学習/マニピュレーションロボティクス
多視点から見る：接触の多いタスクのための模倣学習による多視点マニピュレーションポリシー
様々な視点から収集したデモデータを用いた模倣学習により、移動マニピュレーションロボットが視点に依存せず接触の多い多段タスクを遂行できる多視点ポリシーを実現し、固定視点学習との比較分析を行った論文。
原題: Seeing All the Angles: Learning Multiview Manipulation Policies for Contact-Rich Tasks from Demonstrations ／ Trevor Ablett, Yifan Zhai, Jonathan Kelly
日本語で読む → - 論文把持生成ロボティクス
微分可能なフォースクロージャ推定器による任意のハンド構造での多様かつ物理的に安定な把持の合成
フォースクロージャを高速に微分可能な形で推定する手法を提案し、訓練データなしで任意のハンド構造に対し多様で物理的に安定な把持を合成できるようにした。
原題: Synthesizing Diverse and Physically Stable Grasps with Arbitrary Hand Structures using Differentiable Force Closure Estimator ／ Tengyu Liu, Zeyu Liu, Ziyuan Jiao 他
日本語で読む → - 論文物体受け渡し画像認識
H2O: 人対人の物体受け渡しの視覚的分析のためのベンチマーク
人から人への物体の受け渡しを視覚的に分析するための大規模データセットH2Oを構築し、受け取り手の把持を予測するRGPNetを提案した。
原題: H2O: A Benchmark for Visual Human-human Object Handover Analysis ／ Ruolin Ye, Wenqiang Xu, Zhendong Xue 他
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 → - 論文時系列モデリングロボティクス
混合モデルによる連続時系列の解析・編集・合成
混合モデルを用いて時系列信号を基底関数の重ね合わせとして分解し、コンパクトに表現する解析・編集・合成手法を概説した章。
原題: Mixture Models for the Analysis, Edition, and Synthesis of Continuous Time Series ／ Sylvain Calinon
日本語で読む → - 論文ソフトグリッパロボティクス
3Dプリント粒状ジャミンググリッパにおける形状・サイズ・造形の影響
粒状ジャミンググリッパの粒形状とサイズを3Dプリントで変え、引張試験で把持性能を評価した。粒形状・サイズは性能を左右するが万能な最適形状は存在しないことを示した。
原題: Shape, Size, and Fabrication Effects in 3D Printed Granular Jamming Grippers ／ David Howard, Jack O'Connor, James Brett 他
日本語で読む → - 論文TAMPロボティクス
衝突回避のハード/ソフト制約を考慮したピックアンドプレース向け高速MILPベースTAMP
ピックアンドプレースのタスク・動作計画をMILPで解く際、二値変数の削減と分岐探索を誘導するソフト制約の導入により計算コストを大幅に低減した手法を提案した。
原題: Fast MILP-based Task and Motion Planning for Pick-and-Place with Hard/Soft Constraints of Collision-Free Route ／ Takuma Kogo, Kei Takaya, Hiroyuki Oyama
日本語で読む → - 論文形態進化ロボティクス
コントローラアーカイブを継承機構として用いた形態進化と学習の統合
ロボットの身体形状を進化させつつ神経コントローラを学習する枠組みを提案し、学習済みコントローラを外部アーカイブに蓄えて類似形態へ継承することで学習の速度と規模が向上することを示した。
原題: Morpho-evolution with learning using a controller archive as an inheritance mechanism ／ Léni K. Le Goff, Edgar Buchanan, Emma Hart 他
日本語で読む → - 論文状態推定ロボティクス
2つの位置受信機を用いた不変拡張カルマンフィルタによる拡張姿勢推定
2つの位置受信機とIMUを用い、剛体の位置・速度・姿勢を推定する不変拡張カルマンフィルタ（IEKF）を提案し、シミュレーションと実験で従来手法より高精度な推定を実証した。
原題: Invariant Extended Kalman Filtering Using Two Position Receivers for Extended Pose Estimation ／ Natalia Pavlasek, Alex Walsh, James Richard Forbes
日本語で読む → - 論文EMG/把持意図認識ロボティクス
EMGを用いたリーチ・トゥ・グラスプ動作中の把持意図予測
リーチ・トゥ・グラスプ動作中の動的EMG信号を教師なしで区間分割・ラベリングし、多様な把持ジェスチャへの分類を行うフレームワークを提案した研究。
原題: Inference of Upcoming Human Grasp Using EMG During Reach-to-Grasp Movement ／ Mo Han, Mehrshad Zandigohar, Sezen Yagmur Gunay 他
日本語で読む → - 論文協調マニピュレーションロボティクス
デカルト姿勢DMPに基づく人間動作予測を用いた人ロボット協調物体搬送
デカルト姿勢の動的運動プリミティブと拡張カルマンフィルタで人間の意図する目標姿勢と動作時間を推定し、未知の目標への人ロボット協調物体搬送を実現する手法を提案・実験検証した論文。
原題: Human-robot collaborative object transfer using human motion prediction based on Cartesian pose Dynamic Movement Primitives ／ Antonis Sidiropoulos, Yiannis Karayiannidis, Zoe Doulgeri
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
属性に基づくロボット把持：一回の把持適応
画像とテキストの属性を融合して把持可能領域を予測し、未知物体にも1回の把持データで適応できる把持学習手法を提案。
原題: Attribute-Based Robotic Grasping with One-Grasp Adaptation ／ Yang Yang, Yuanhao Liu, Hengyue Liang 他
日本語で読む → - 論文自動運転/経路追従ロボティクス
複雑な道路環境における自動運転向けハイブリッドトラッカー最適経路追従システム
深層学習による車線検出と高速フィッティング、GPS・視覚ベースの複数トラッカーを状況に応じて選択するオブザーバを組み合わせ、複雑な道路でも安定した車線追従を実現した。
原題: Hybrid tracker based optimal path tracking system for complex road environments for autonomous driving ／ Eunbin Seo, Seunggi Lee, Gwanjun Shin 他
日本語で読む → - 論文モジュールロボットロボティクス
SMORES-EP：並列自己組み立てが可能なモジュール式ロボット
SMORES型モジュールロボットが木構造トポロジーへ効率的に自己組み立てする枠組みを提案し、最適なモジュール割り当てと並列再構成、ドッキング制御、ハイブリッド制御アーキテクチャを実装して実機とシミュレーションで実証した。
原題: SMORES-EP, a Modular Robot with Parallel Self-assembly ／ Chao Liu, Qian Lin, Hyun Kim 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
遮蔽された航空画像を用いたリスク考慮型地上車両経路計画
航空画像で隠れた領域の走行可能範囲を画像補完とセマンティックセグメンテーションで予測し、その不確実性を考慮したリスク認識型の経路計画を提案した研究。
原題: Risk-Aware Path Planning for Ground Vehicles using Occluded Aerial Images ／ Vishnu Dutt Sharma, Pratap Tokekar
日本語で読む → - 論文HRI音響ロボティクス
ロボットの動作音は「静かでカワイイ」が正解？音の知覚への影響を探る
産業用ロボットアームの音を加工した4つの実験で、静かな音は不快感を減らし、高い音は元気・幸福・温かみ・有能さの印象を高めることを示した。
原題: Exploring Consequential Robot Sound: Should We Make Robots Quiet and Kawaii-et? ／ Brian J. Zhang, Knut Peterson, Christopher A. Sanchez 他
日本語で読む → - 論文ドローン配送ロボティクス
玄関にも庭にも届ける自律ドローン配送システム
深層学習による画像セグメンテーションと視覚ナビゲーションを用い、外部マーカーなしで住宅周辺の指定場所へ荷物を届けるドローン配送システムを提案し、シミュレーションで有効性を示した。
原題: Autonomous Drone Delivery to Your Door and Yard ／ Shyam Sundar Kannan, Byung-Cheol Min
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
障害物クリアランス最適化目標に対する許容ヒューリスティック
経路計画における障害物クリアランスを最適化するための許容ヒューリスティックを提案し、情報に基づく経路計画アルゴリズムの性能向上を図る。
原題: Admissible heuristics for obstacle clearance optimization objectives ／ Marlin P. Strub, Jonathan D. Gammell
日本語で読む → - 論文ソーシャルナビゲーションロボティクス
文脈分類による状況適応型ソーシャルナビゲーション
周囲の社会的状況を分類し、状況に応じて社会的目的を切り替えながら安全で快適な経路を生成する移動ロボットのナビゲーション手法を提案し、実機で検証した。
原題: A Deep Learning Approach To Multi-Context Socially-Aware Navigation ／ Santosh Balajee Banisetty, Vineeth Rajamohan, Fausto Vega 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
効率的なロボットナビゲーションのための空間削減を用いたルールベース強化学習
壁沿い追従と軌道縮小のルールで探索空間を削減し、Pledgeルールで探索を誘導することで、強化学習によるロボットナビゲーションのサンプル効率と時間コストを改善した研究。
原題: Rule-Based Reinforcement Learning for Efficient Robot Navigation with Space Reduction ／ Yuanyang Zhu, Zhi Wang, Chunlin Chen 他
日本語で読む → - 論文オフライン強化学習ロボティクス
実行可能モデル：ロボットスキルの教師なしオフライン強化学習
報酬なしのオフラインデータから、任意の目標状態に到達するスキルをゴール条件付きQ学習と後知恵リラベリングで学習する手法を提案し、実ロボットで未知の場面や物体への汎化、長期目標の連鎖到達を実現した。
原題: Actionable Models: Unsupervised Offline Reinforcement Learning of Robotic Skills ／ Yevgen Chebotar, Karol Hausman, Yao Lu 他
日本語で読む → - 論文クラウドロボティクスロボティクス
ロボットネットワーククラウドシステムにおける最適アルゴリズム配置
ロボット・フォグ・クラウドノードからなるシステムで、どのロボットが要求しても最適性能となるよう各アルゴリズムの配置先を決め、必要メモリ最小化とタスク完了時間最短化を実現する手法を提案した。
原題: Optimal Algorithm Allocation for Robotic Network Cloud Systems ／ Saeid Alirezazadeh, André Correia, Luís A. Alexandre
日本語で読む → - 論文マニピュレーション機械学習
マルチタスク学習によるリセット不要強化学習：人手介入なしで器用な操作行動を獲得
複数のタスクを組み合わせて互いにリセットの役割を果たさせることで、人間の介入やエピソードリセットなしに器用なマニピュレーション行動を強化学習で獲得する手法を提案した論文。
原題: Reset-Free Reinforcement Learning via Multi-Task Learning: Learning Dexterous Manipulation Behaviors without Human Intervention ／ Abhishek Gupta, Justin Yu, Tony Z. Zhao 他
日本語で読む → - 論文自動運転テストロボティクス
自動運転モデル向けシナリオベースのメタモルフィックテストツールSMET
時間・空間・イベントの3次元でメタモルフィック関係を定義し、自動運転モデルの潜在欠陥を検出するシナリオベースのテストツールを提案した。複雑なシーンほど欠陥検出に有効であることを示した。
原題: SMET: Scenario-based Metamorphic Testing for Autonomous Driving Models ／ Haiyang Ao, Ya Pan
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
学習初期化を用いた動的脚式移動のためのリcedingホライズン知覚軌道最適化
脚式ロボットが障害物を動的に越えるため、知覚と軌道最適化をオンラインで繰り返すパイプラインを提案。初期解をヒューリスティックまたは潜在モード軌道回帰で生成し、ANYmal Cで実機検証した。
原題: Receding-Horizon Perceptive Trajectory Optimization for Dynamic Legged Locomotion with Learned Initialization ／ Oliwier Melon, Romeo Orsolino, David Surovik 他
日本語で読む → - 論文環境認識/レーダロボティクス
UNIFY: 自動車レーダのためのマルチ信念ベイズグリッドフレームワーク
レーダの測定曖昧性を扱う逆センサモデルを導入し、占有情報と速度推定を独立レイヤで統合するベイズグリッドマップ枠組みUNIFYを提案・実データで評価した論文。
原題: UNIFY: Multi-Belief Bayesian Grid Framework based on Automotive Radar ／ Stefan Haag, Bharanidhar Duraisamy, Daniel Pfrommer 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
深層強化学習によるヒューマンインザループ型ロボット把持のエンドツーエンド方策
実人間の到達軌道を用いた確率的シミュレーション環境で強化学習と模倣学習を組み合わせ、EMG信号に依存しないエンドツーエンドの把持方策を学習し、失敗予測の透明性モデルも提案した。
原題: End-to-end grasping policies for human-in-the-loop robots via deep reinforcement learning ／ Mohammadreza Sharif, Deniz Erdogmus, Christopher Amato 他
日本語で読む → - 論文SLAM画像認識
確率的ニューラルネットワークを用いたグラフベース熱慣性SLAM
熱画像と慣性センサを組み合わせ、混合密度ネットワークによる特徴抽出とポーズグラフ最適化で、煙や粉塵など視界不良環境でも動作する完全なSLAMシステムを構築した。
原題: Graph-based Thermal-Inertial SLAM with Probabilistic Neural Networks ／ Muhamad Risqi U. Saputra, Chris Xiaoxuan Lu, Pedro P. B. de Gusmao 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
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