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 →- 論文脚式移動マニピュレーションロボティクス
脚式移動マニピュレーションのための連続運動・力計画のリアルタイム生成
脚式ロボットに搭載したマニピュレータの接触力を考慮し、動的安定性を保ちながら運動と操作力の連続計画を10ms未満で生成する非線形最適化プランナを提案。
原題: Generating Continuous Motion and Force Plans in Real-Time for Legged Mobile Manipulation ／ Parker Ewen, Jean-Pierre Sleiman, Yuxin Chen 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 → - 論文モーションプランニングロボティクス
相補性制約による障害物回避を組み込んだタスク空間プランニング
障害物回避を相補性制約として表現し、LCPとSE(3)上のScrew線形補間を用いてタスク空間の2姿勢間の経路を直接計算する局所運動プランナを提案した論文。
原題: Task Space Planning with Complementarity Constraint-based Obstacle Avoidance ／ Anirban Sinha, Anik Sarker, Nilanjan Chakraborty
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
FireFly 自律ドローン消防プロジェクト
火災検知センサーと連携し、AIと熱カメラで要救助者を発見して救助キットを投下、消火ボールで初期消火も行う消防ドローン群の構想を提案した論文。
原題: FireFly Autonomous Drone Project ／ Hajer Ben Mnaouer, Mohammad Faieq, Adel Yousefi 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 → - 論文速度計画ロボティクス
台形回廊を用いたベジェ多項式による速度計画
動的環境での自動運転車の安全な速度計画のため、S-Tグラフ上の動的計画法で凸実行可能空間を構築し、台形回廊付き区分的ベジェ多項式最適化で安全性と最適性を理論保証する手法を提案した。
原題: Speed Planning Using Bezier Polynomials with Trapezoidal Corridors ／ Jialun Li, Xiaojia Xie, Hengbo Ma 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 → - 論文測位ロボティクス
弱教師あり深層測位フレームワークDeepGPS
各観測の正解位置を使わず、車輪エンコーダの移動距離を制約とした弱教師あり学習でPoseNetを訓練し、2%未満の相対測位誤差を実現した。
原題: Deep Weakly Supervised Positioning ／ Ruoyu Wang, Xuchu Xu, Li Ding 他
日本語で読む → - 論文ソースシーキング/センサロボティクス
3Dプリント柔軟圧電抵抗センサを搭載した一輪車ロボットのソースシーキング制御
3Dプリントしたグラフェン系柔軟気流センサを一輪車ロボットに搭載し、局所的な気流勾配のみから発生源へ収束する投影勾配法と、センサ一部故障時向けの極値探索制御併用アルゴリズムを提案・実験検証した論文。
原題: Source Seeking Control of Unicycle Robots with 3D-printed Flexible Piezoresistive Sensors ／ Tinghua Li, Bayu Jayawardhana, Amar Kamat 他
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 → - 論文キャリブレーションロボティクス
3D LidarとIMUのターゲットフリー外部キャリブレーション
EKFと運動拘束を用いて、3D LidarとIMU間の外部キャリブレーションをターゲットなしで行う手法を提案し、実験で有効性を検証した。
原題: Target-free Extrinsic Calibration of a 3D-Lidar and an IMU ／ Subodh Mishra, Gaurav Pandey, Srikanth Saripalli
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 → - 論文マイクロロボティクス制御
ステップアウト周波数制約下における磁気ヘリカルマイクロスイマーの積分視線経路追従制御
磁気ヘリカルマイクロスイマーがステップアウト周波数の制約を守りつつ直線経路に収束するよう、積分視線(ILOS)参照ベクトル場と最適決定戦略(信頼領域部分問題)を組み合わせたフィードバック制御を提案した論文。
原題: Integral Line-of-Sight Path Following Control of Magnetic Helical Microswimmers Subject to Step-Out Frequencies ／ Alireza Mohammadi, Mark W. Spong
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 → - 論文模倣学習・対話型強化学習機械学習
GANを用いたデモンストレーションと人間の評価フィードバックによる対話型強化学習
GAILの性能上限を超えるため、デモンストレーションと人間の評価フィードバックを組み合わせたGAIRLを提案し、6つの物理ベース制御タスクでGAILより安定かつ高性能な方策を学習できることを示した。
原題: GAN-Based Interactive Reinforcement Learning from Demonstration and Human Evaluative Feedback ／ Jie Huang, Rongshun Juan, Randy Gomez 他
日本語で読む → - 論文LiDARオドメトリロボティクス
ポイントワイズかフィーチャーワイズか？都市峡谷における公開LiDARオドメトリのベンチマーク比較
香港の都市峡谷で収集したデータセットを用いて複数のLiDARオドメトリ手法を比較し、位置精度と計算効率を評価した。ポイントワイズは精度、フィーチャーワイズはコスト効率に優れることを示した。
原題: Point wise or Feature wise? Benchmark Comparison of Public Available LiDAR Odometry Algorithms in Urban Canyons ／ Feng Huang, Weisong Wen, Jiachen Zhang 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 → - 論文自動運転・人間協調ロボティクス
予測レベルでの人と車の協調：人間の先見性で自動運転を強化
ドライバーの視線入力を用いて自動運転システムのシーン予測を素早く補完する協調手法を提案し、シミュレータ上で実現可能性を示した。
原題: Human-Vehicle Cooperation on Prediction-Level: Enhancing Automated Driving with Human Foresight ／ Chao Wang, Thomas H. Weisswange, Matti Krueger 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3D物体検出画像認識
FCOS3D：全畳み込み単一ステージ単眼3D物体検出
単眼画像から3D物体を検出するため、2D検出器FCOSを拡張し7自由度の3Dターゲットを画像領域で2D/3D属性に分離して学習する枠組みを提案、nuScenesチャレンジで視覚のみ手法の1位を獲得した。
原題: FCOS3D: Fully Convolutional One-Stage Monocular 3D Object Detection ／ Tai Wang, Xinge Zhu, Jiangmiao Pang 他
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 → - 論文歩行ロボティクス
制約付き足場上での二足歩行：鉛直COM制御による運動量調整
着地直前の鉛直方向の重心速度を調整することで、足場が限られた環境でも動的で安定した二足歩行を実現するオンライン歩行生成手法を提案し、AMBERとCassieで検証した。
原題: Bipedal Walking on Constrained Footholds: Momentum Regulation via Vertical COM Control ／ Min Dai, Xiaobin Xiong, Aaron Ames
日本語で読む → - 論文インピーダンス制御/模倣学習ロボティクス
人間のデモンストレーションから可変インピーダンス操作スキルを学習・汎化する
DMPベースの枠組みで人間のデモから可変インピーダンス制御方策を学習し、把持物体の重さや形状変化に適応できるようにした。並進・回転両方の剛性プロファイルを推定し、7自由度冗長マニピュレータで実機検証した。
原題: Learning and Generalizing Variable Impedance Manipulation Skills from Human Demonstrations ／ Yan Zhang, Fei Zhao, Zhiwei Liao
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