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 →- 論文ヒューマンロボット協働ロボティクス
拡張現実の仮想バリアによる製造業での安全で効果的な人とロボットの協働
ARインターフェースでユーザーを包み追従する仮想バリアと任意に配置できる仮想障害物バリアを提示し、音声・ジェスチャーによる直感的なロボットプログラミングと衝突時の自動経路再計画を実現した。ユーザー研究で安全性の感覚と作業効率、直感性の向上を示した。
原題: Virtual Barriers in Augmented Reality for Safe and Effective Human-Robot Cooperation in Manufacturing ／ Khoa Cong Hoang, Wesley P. Chan, Steven Lay 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
ROS2とUWBベースの位置依存通信による大規模スケーラブルなMAV群の実現に向けて
Wi-Fiメッシュ接続と分散型ROS2ミドルウェア、UWB測距・通信を組み合わせ、中央制御に依存しない大規模なマイクロ航空機群のための研究開発プラットフォームを提案する。
原題: Towards Large-Scale Scalable MAV Swarms with ROS2 and UWB-based Situated Communication ／ Jorge Peña Queralta, Yu Xianjia, Li Qingqing 他
日本語で読む → - 論文行動認識画像認識
階層型自己組織化マップによる未分割行動のオンライン認識
3層の自己組織化ニューラルネットワークを用い、行動の開始・終了を自動で区切りながらオンラインで未分割の行動系列を認識する手法を提案した。
原題: Online recognition of unsegmented actions with hierarchical SOM architecture ／ Zahra Gharaee
日本語で読む → - 論文物体認識/慣性推定ロボティクス
エンコーダ誤差から未知物体の慣性特性を推定する学習ベース手法
力覚センサを使わず、ロボットアームのエンコーダ誤差からニューラルネットで関節トルクを推定し、未知物体の質量と重心を重み付き最小二乗で同定する手法を提案した。
原題: A Learning-Based Approach for Estimating Inertial Properties of Unknown Objects from Encoder Discrepancies ／ Zizhou Lao, Yuanfeng Han, Yunshan Ma 他
日本語で読む → - 論文最適化ロボティクス
生体力学エネルギー収穫器のためのサンプル効率の良いギア比最適化
CVT付き生体力学エネルギー収穫器において、類似タスク間の共通性を利用したマルチタスクベイズ最適化により、ユーザー負担を抑えつつ各タスクのギア比を効率的に最適化するフレームワークを提案した。
原題: Sample-efficient Gear-ratio Optimization for Biomechanical Energy Harvester ／ Taisuke Kobayashi, Yutaro Ikawa, Takamitsu Matsubara
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
探索RRT：未知・非構造環境のための多目的経路計画と探索フレームワーク
情報利得・移動距離・駆動コストを多目的最適化するRRTベースの探索経路計画法を提案し、3D LiDAR搭載UAVの未知環境探索シミュレーションで有効性を示した。
原題: Exploration-RRT: A multi-objective Path Planning and Exploration Framework for Unknown and Unstructured Environments ／ Björn Lindqvist, Ali-akbar Agha-mohammadi, George Nikolakopoulos
日本語で読む → - 論文HRIロボティクス
協働ロボットとの成功体験が信頼に与える影響：自律協働ロボットとの実験から
高齢者の重量物運搬を支援する自律ロボットと参加者がテーブルを運ぶ実験を行い、協働作業の成功がロボットへの信頼や適応性の評価を高めることを示した。
原題: The role of successful human-robot interaction on trust -- Findings of an experiment with an autonomous cooperative robot ／ Nadine Bender, Samir El Faramawy, Johannes Maria Kraus 他
日本語で読む → - 論文人工筋肉ロボティクス
人工筋肉ロボットのためのデータ駆動型アクチュエータ選択
SVMを用いて、人工筋肉ロボットの設計要件に合うアクチュエータを選定できるデータ駆動型手法を提案し、既存の筋肉設計で有効性を検証した。
原題: Data-driven Actuator Selection for Artificial Muscle-Powered Robots ／ Taylor West Henderson, Yuheng Zhi, Angela Liu 他
日本語で読む → - 論文ビジョンナビゲーションロボティクス
ArUcoタグを用いたドローンレースのための簡易ビジョンナビゲーション制御
低コストのDJI Tello EDUとArUcoタグの視覚フィードバックにより、ドローンがゲートを自律飛行する制御システムを構築し、2つの制御戦略を比較評価した。
原題: A simple vision-based navigation and control strategy for autonomous drone racing ／ Artur Cyba, Hubert Szolc, Tomasz Kryjak
日本語で読む → - 論文群制御制御
アフィン編隊制御におけるリーダーなし集団運動
ラプラシアン行列の重みを修正することで、リーダーなしで回転・並進・拡大縮小・せん断などの集団運動を創発させる分散制御手法を提案し、安定性を証明した。
原題: Leaderless collective motions in affine formation control ／ Hector Garcia de Marina, Juan Jimenez Castellanos, Weijia Yao
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 → - 論文エネルギー解析ロボティクス
インホイールモータ駆動自律走行電気自動車の数値エネルギー解析
インホイールモータ駆動の自律走行電気自動車について数値エネルギー模型を構築し、実走行データで検証した上で、平地・登坂・降坂での消費エネルギーと回生ブレーキによる回収量を解析した。坂道走行では従来型電気自動車に比べ最大17.5%の省エネが可能であることを示した。
原題: Numerical Energy Analysis of In-wheel Motor Driven Autonomous Electric Vehicles ／ Kang Shen, Fan Yang, Xinyou Ke 他
日本語で読む → - 論文設計支援cs.GR
製造制約を考慮した板状部品による家具の設計支援
一般ユーザーが板状部品を組み合わせて家具を設計すると、製造可能な形で自動的に3Dモデルと製作図を生成する計算設計ツールを提案した。
原題: Fabrication-aware Design for Furniture with Planar Pieces ／ Wenzhong Yan, Dawei Zhao, Ankur Mehta
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 → - 論文視覚RL/ドメイン汎化ロボティクス
教師なし視覚注意と不変性による強化学習
教師なしキーポイント検出と視覚注意で前景マスクを抽出し、人工的な妨害物を加えてノイズからクリーンな前景を再構成するモデルを学習。テスト時は妨害のない視覚入力をRLポリシーに与え、視覚ドメイン汎化性能を大幅に向上させた。
原題: Unsupervised Visual Attention and Invariance for Reinforcement Learning ／ Xudong Wang, Long Lian, Stella X. Yu
日本語で読む → - 論文農業ロボティクスロボティクス
可視域外も捉えるマルチセンサロボットによる地表面マッピングと推定
無人車両に搭載したステレオカメラ・近赤外カメラ・熱画像・IMUのデータを統合し、土壌特性を多層マップ化する手法を提案した研究。
原題: A multi-sensor robotic platform for ground mapping and estimation beyond the visible spectrum ／ Annalisa Milella, Giulio Reina, Michael Nielsen
日本語で読む → - 論文計画/強化学習ロボティクス
未知環境における時間的に拡張されたタスクの学習と計画
部分的にしか見えていない環境で時相論理タスクを達成するため、高レベル行動の成功確率とコストをニューラルネットで推定し、最小期待コスト計画を探索する手法を提案した。
原題: Learning and Planning for Temporally Extended Tasks in Unknown Environments ／ Christopher Bradley, Adam Pacheck, Gregory J. Stein 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 → - 論文計画ロボティクス
観測からの偶発計画：学習した行動モデルによる実行可能な偶発計画
条件付き自己回帰フローモデルで高次元のシーン観測と低次元の行動観測から偶発計画空間を構築し、CARLAのマルチエージェント運転シナリオで非偶発的な深層学習計画手法と比較した研究。
原題: Contingencies from Observations: Tractable Contingency Planning with Learned Behavior Models ／ Nicholas Rhinehart, Jeff He, Charles Packer 他
日本語で読む → - 論文UAV/強化学習ロボティクス
衝突回避と接続性制約を考慮した学習ベースのUAV軌道最適化
複数UAVの衝突回避と基地局接続を制約とした軌道最適化を逐次意思決定問題として定式化し、分散型深層強化学習とSINR予測ネットワークでリアルタイム航法を実現した。
原題: Learning-Based UAV Trajectory Optimization with Collision Avoidance and Connectivity Constraints ／ Xueyuan Wang, M. Cenk Gursoy
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LiDARオドメトリロボティクス
自動運転向け高効率LiDARオドメトリ
非地面点は球面距離画像、地面点は鳥瞰図マップで扱い、距離適応法と高速なモデル更新を組み合わせてLiDARオドメトリを効率化した論文。
原題: Efficient LiDAR Odometry for Autonomous Driving ／ Xin Zheng, Jianke Zhu
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 → - 論文把持検出画像認識
自然言語コマンドに条件付けられた把持検出のための統合ネットワーク
RGB画像と言語コマンドから直接、コマンドを満たす把持を出力するCGNetを提案し、物体検索と把持検出を別々に行う従来手法より高精度であることを示した。
原題: A Joint Network for Grasp Detection Conditioned on Natural Language Commands ／ Yiye Chen, Ruinian Xu, Yunzhi Lin 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
マルチエージェントクラウドロボティクスにおける資源割当とサービス提供の包括的サーベイ
マルチエージェントクラウドロボティクスにおける資源割当とサービス提供の最新研究を体系的に整理し、応用領域や研究課題、分類体系を示したサーベイ論文。
原題: Resource Allocation and Service Provisioning in Multi-Agent Cloud Robotics: A Comprehensive Survey ／ Mahbuba Afrin, Jiong Jin, Akhlaqur Rahman 他
日本語で読む → - 論文安全性検証ロボティクス
認証付き制御：自動運転車の検証可能な安全性のためのアーキテクチャ
複雑な知覚を検証する代わりに、制御器が安全性の証明書を生成し、小型で形式検証可能なランタイムモニタがそれを検査する新たな安全アーキテクチャを提案し、LiDARデータの証明書で実証した。
原題: Certified Control: An Architecture for Verifiable Safety of Autonomous Vehicles ／ Daniel Jackson, Valerie Richmond, Mike Wang 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 → - 論文モデル予測制御制御
自律トラクター・トレーラーシステムの分散型非線形モデル予測制御
非線形移動ホライズン推定と組み合わせた高速分散型NMPCで、拘束条件下でもトラクター・トレーラー系を目標軌道に高精度かつ外乱に頑健に追従させる手法を提案した。
原題: Distributed nonlinear model predictive control of an autonomous tractor-trailer system ／ Erkan Kayacan, Erdal Kayacan, Herman Ramon 他
日本語で読む → - 論文遠隔操作ロボティクス
ヒューマノイドロボット遠隔操作のためのVRインターフェース拡張
VRゲームや従来型インターフェースに着想を得て、ヒューマノイドロボットの遠隔操作インターフェースに視覚化と操作手段を多数追加し、仮想世界での難タスク遂行を可能にした。
原題: Implementing Virtual Reality for Teleoperation of a Humanoid Robot ／ Jordan Allspaw, Gregory LeMasurier, Holly Yanco
日本語で読む →