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: 2021/3/1 ／ 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 →- 論文姿勢推定画像認識
疎な深度を用いた深層逆合成Lucas-Kanadeによる6自由度相対姿勢推定
片方の画像の疎な深度情報だけを用い、深層学習で逆合成Lucas-Kanadeを拡張して2画像間の6自由度相対姿勢をSE(3)上で最適化する手法を提案した論文。
原題: SD-6DoF-ICLK: Sparse and Deep Inverse Compositional Lucas-Kanade Algorithm on SE(3) ／ Timo Hinzmann, Roland Siegwart
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスロボティクス
オフセットフリーモデル予測制御：球面ソフトロボットアームによるボールキャッチング
ソフトロボットアームの制御に外乱推定を組み合わせたオフセットフリーモデル予測制御を提案し、追従誤差を35%低減して人間が投げたボールのキャッチを実現した。
原題: Offset-free Model Predictive Control: A Ball Catching Application with a Spherical Soft Robotic Arm ／ Yaohui Huang, Matthias Hofer, Raffaello D'Andrea
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
MVGrasp: 高密度乱雑環境におけるリアルタイム多視点3D物体把持
物体の点群から正射影ビューを生成し、多視点ディープラーニングでピクセル単位の把持姿勢を推定する手法を提案。単一物体・詰め込み・山積みの各環境でシミュレーションと実機の両方で高い把持性能を示した。
原題: MVGrasp: Real-Time Multi-View 3D Object Grasping in Highly Cluttered Environments ／ Hamidreza Kasaei, Mohammadreza Kasaei
日本語で読む → - 論文テレオペレーションHCI
テレプレゼンス・テレオペレーションにおけるMR技術を用いたオペレータ性能評価の課題と展望
遠隔操作・テレプレゼンスにおけるオペレータ性能評価の主観的・客観的手法を概観し、研究間の比較可能性や今後の課題を整理した短編レビュー。
原題: Considerations and Challenges of Measuring Operator Performance in Telepresence and Teleoperation Entailing Mixed Reality Technologies ／ Eleftherios Triantafyllidis, Zhibin Li
日本語で読む → - 論文マルチモーダル/義手ロボティクス
HANDS: 義手における人間の把持意図推定に向けたマルチモーダルデータセット
義手のカメラ視点と人間の視点の画像、映像、EMG、IMUを組み合わせて把持意図推定を目指すマルチモーダルデータセットを構築した論文。
原題: HANDS: A Multimodal Dataset for Modeling Towards Human Grasp Intent Inference in Prosthetic Hands ／ Mo Han, Sezen Ya{ğ}mur Günay, Gunar Schirner 他
日本語で読む → - 論文空中追跡ロボティクス
Fast-Tracker 2.0：アクティブビジョンと人物位置回帰による空中追跡の自律性向上
ドローンによる人物追跡システムを改良し、深層学習による人物検出・位置推定と360度アクティブビジョン、遮蔽を考慮した軌道計画を導入して追跡性能を高めた研究。
原題: Fast-Tracker 2.0: Improving Autonomy of Aerial Tracking with Active Vision and Human Location Regression ／ Neng Pan, Ruibin Zhang, Tiankai Yang 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
線形空間分離を用いたマルチロボット軌道のリアルタイム再計画
線形空間分離で安全性を保証しつつ、通信不要で分散的にマルチロボットの軌道をリアルタイム再計画するアルゴリズムRLSSを提案し、シミュレーションと実機で有効性を示した。
原題: RLSS: Real-time Multi-Robot Trajectory Replanning using Linear Spatial Separations ／ Baskın Şenbaşlar, Wolfgang Hönig, Nora Ayanian
日本語で読む → - 論文運動計画ロボティクス
探索ベース運動計画のための分散最小化運動プリミティブ
サンプリング理論に基づき、軌道コストの距離空間でグラフ頂点の分散を最小化する運動プリミティブの選び方を提案し、計画の完全性を理論保証した論文。
原題: Dispersion-Minimizing Motion Primitives for Search-Based Motion Planning ／ Laura Jarin-Lipschitz, James Paulos, Raymond Bjorkman 他
日本語で読む → - 論文ドメイン適応画像認識
教師なし運動・視覚データ整合によるドメイン適応型ロボットジェスチャ認識
シミュレータと実機のドメインギャップを、運動学と視覚のマルチモーダル知識を教師なしで転移するフレームワークで埋め、手術ジェスチャ認識の精度を大幅に改善した論文。
原題: Domain Adaptive Robotic Gesture Recognition with Unsupervised Kinematic-Visual Data Alignment ／ Xueying Shi, Yueming Jin, Qi Dou 他
日本語で読む → - 論文自動運転/模倣学習ロボティクス
フィードバック合成と微分可能ラスタライズを用いた自動運転のための模倣学習
中レベル入力の模倣学習型自動運転プランナーを提案し、新規フィードバック合成によるデータ拡張と微分可能ラスタライザで衝突等を罰する損失を導入、注意機構と後処理最適化で安全性と快適性を向上させた。
原題: Exploring Imitation Learning for Autonomous Driving with Feedback Synthesizer and Differentiable Rasterization ／ Jinyun Zhou, Rui Wang, Xu Liu 他
日本語で読む → - 論文ローカリゼーションロボティクス
自動運転向けマルチセンサローカリゼーションのための持続的・文脈認識型ビヘイビアツリーフレームワーク
ビヘイビアツリーを用いてローカリゼーションの健全性を監視し、センサ切替や喪失からの復帰などの知的応答を自動で行う枠組みを提案し、18ヶ月間の大学構内データセットで検証した。
原題: A Persistent and Context-aware Behavior Tree Framework for Multi Sensor Localization in Autonomous Driving ／ Siqi Yi, Stewart Worrall, Eduardo Nebot
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスロボティクス
熱力学的設計に基づく空気式ソフト熱エンジン
空気を動作流体とするソフト熱エンジンの設計理論を構築し、オットーサイクルに着想を得た負荷低減サイクルで効率を11.3倍に改善した。
原題: Thermodynamically-informed Air-based Soft Heat Engine Design ／ Charles Xiao, Luke F. Gockowski, Bolin Liao 他
日本語で読む → - 論文製造プロセス最適化制御
サンプル効率の良いバッチベイズ最適化によるプラズマ溶射プロセスパラメータの設定
プラズマ溶射のプロセスパラメータ最適化に対し、プロセス特性に合わせた並列獲得手順と装置状態に適応するアルゴリズムを提案し、数値・実験で有効性を示した。
原題: Plasma Spray Process Parameters Configuration using Sample-efficient Batch Bayesian Optimization ／ Xavier Guidetti, Alisa Rupenyan, Lutz Fassl 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
Arduinoで作る色識別ピック＆プレースロボットアーム
Arduinoとサーボモータで多自由度マニピュレータを製作し、色に応じて球を自動で仕分けするロボットの設計と競技評価を行う。
原題: rduino Controlled Pick n Place RoboticArm ／ Masoud Yousefi
日本語で読む → - 論文測位・ネットワークロボティクス
UWBネットワークと測位の自律ロボット・産業システムへの応用
UWB測位・ネットワーク技術のロボティクスと産業IoTへの応用を、スケーラビリティや協調測位、機械学習による精度向上などの最新手法を含めて概観したサーベイ。
原題: Applications of UWB Networks and Positioning to Autonomous Robots and Industrial Systems ／ Xianjia Yu, Qingqing Li, Jorge Peña Queralta 他
日本語で読む → - 論文羽ばたきロボットロボティクス
コウモリの羽ばたきを模した3Dプリント羽ばたき翼ロボットの設計と製作
コウモリの羽ばたき運動の主要自由度を再現するため、歯車・クランク・四節リンク機構とPolyJet 3Dプリントの剛柔一体構造を用いた羽ばたき翼ロボットAerobatを設計・製作し、打ち下ろし時の翼展開と打ち上げ時の収縮で効率的な羽ばたきを実現した。
原題: Mechanical design and fabrication of a kinetic sculpture with application to bioinspired drone design ／ Andrew Lessieur, Eric Sihite, Pravin Dangol 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
マルチモーダル脚式ロボットによる不整地歩行と片側接触力制御
スラスタを備えた二脚ロボットHarpyで、推力を使って前方向の動的安定化と大きな障害物の跳び越えを実現し、参照ガバナで接触力を直接調整する手法を提案した。
原題: Rough-Terrain Locomotion and Unilateral Contact Force Regulations With a Multi-Modal Legged Robot ／ Kaier Liang, Eric Sihite, Pravin Dangol 他
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスロボティクス
粒状媒体中を移動する多関節ソフトロボットのモデリング
柔軟な鞭毛を回転させて粒状媒体中を進むソフトロボットについて、弾性棒の離散微分幾何シミュレーションと抵抗力理論を組み合わせた数値モデルを構築し、実験と比較して設計ツールとしての有用性を示した。
原題: Modeling the locomotion of articulated soft robots in granular medium ／ Yayun Du, Jacqueline Lam, Karunesh Sachanandani 他
日本語で読む → - 論文感情ジェスチャ生成ロボティクス
テキストから感情ジェスチャを自動生成する理論駆動型手法
テキストと感情分析を入力に、意味と感情の両方の情報を用いてロボットのジェスチャを形状・強度・速度の面で生成する理論駆動型モデルを提案した論文。
原題: Toward Automated Generation of Affective Gestures from Text:A Theory-Driven Approach ／ Micol Spitale, Maja J Matarić
日本語で読む → - 論文自動運転/安全性検証AI
自動運転車の検証・妥当性確認と安全性保証のためのカバレッジベーステスト：系統的文献レビュー
自動運転車の安全性保証に用いられるカバレッジ基準とカバレッジ最大化手法を、過去10年の研究について系統的にレビューし分類・研究課題を整理した論文。
原題: Coverage based testing for V&V and Safety Assurance of Self-driving Autonomous Vehicles: A Systematic Literature Review ／ Zaid Tahir, Rob Alexander
日本語で読む → - 論文ヒューマン・エージェント協調ロボティクス
実時間ヒューマン・エージェント協調のための適応型エージェントアーキテクチャ
人間モデルを学習せず、事前学習済みの政策ライブラリから類似度指標で人間の意図を推定し適応する、2人協力ゲーム向けエージェント設計を提案した論文。
原題: Adaptive Agent Architecture for Real-time Human-Agent Teaming ／ Tianwei Ni, Huao Li, Siddharth Agrawal 他
日本語で読む → - 論文モデルベース強化学習機械学習
ミニマックスモデル学習
モデルベース強化学習において、分布シフトの補正に着目した新たなオフポリシー損失関数を提案し、モデル誤差や分布シフトに対する頑健性を理論的・実験的に示した論文。
原題: Minimax Model Learning ／ Cameron Voloshin, Nan Jiang, Yisong Yue
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
LiDAR向け深層学習3Dキーポイント検出・記述
LiDARの距離画像の強度と深度を2D特徴ネットワークに入力し、ロバストな3Dキーポイントと記述子を抽出する手法を提案した論文。
原題: 3D3L: Deep Learned 3D Keypoint Detection and Description for LiDARs ／ Dominic Streiff, Lukas Bernreiter, Florian Tschopp 他
日本語で読む → - 論文SLAM画像認識
インスタンス固有メッシュモデルによる自己位置推定とマッピング
単眼カメラから物体の姿勢と形状を含むセマンティックマップを構築するため、画像から抽出したセマンティック情報に基づいてオンライン最適化できるインスタンス固有のメッシュモデルを提案した論文。
原題: Localization and Mapping using Instance-specific Mesh Models ／ Qiaojun Feng, Yue Meng, Mo Shan 他
日本語で読む → - 論文運動計画ロボティクス
高速探索ランダムフォレスト：一般化マルチ木運動計画による局所構造の適応的活用
複数の探索木をマルチアームバンディットで選択し、ボトルネック領域ではベイズ的局所サンプリングを適応的に用いる一般化マルチ木運動計画手法RRF*を提案し、完全性と最適収束の保証および広範な問題での有効性を示した。
原題: Rapidly-exploring Random Forest: Adaptively Exploits Local Structure with Generalised Multi-Trees Motion Planning ／ Tin Lai
日本語で読む → - 論文身体拡張ロボティクス
身体拡張ロボットの神経資源配分問題
追加のロボット腕や指で身体を拡張する際、既存の生物学的身体の制御能力を損なわずに操作できるかを「神経資源配分問題」として定式化し、工学・神経科学・倫理など多角的に解決策を検討したレビュー論文。
原題: Enhancing human bodies with extra robotic arms and fingers: The Neural Resource Allocation Problem ／ Giulia Dominijanni, Solaiman Shokur, Gionata Salvietti 他
日本語で読む → - 論文積層造形/動作計画ロボティクス
特異点を考慮した多軸積層造形の動作計画
多軸積層造形における回転軸の特異点と衝突を統合的に扱い、滑らかで高品質な造形を実現する動作計画手法を提案した論文。
原題: Singularity-aware motion planning for multi-axis additive manufacturing ／ Tianyu Zhang, Xiangjia Chen, Guoxin Fang 他
日本語で読む → - 論文誘導制御ロボティクス
低コストで再利用可能な電動モデルロケットの設計と最適誘導制御
1000ドル未満で自作できる小型VTOLロケットを設計し、燃料最小・終端時間自由の最適誘導とオフセットフリーMPCをオンボード実時間で実装して自律飛行を実証した。
原題: Design, Optimal Guidance and Control of a Low-cost Re-usable Electric Model Rocket ／ Lukas Spannagl, Elias Hampp, Andrea Carron 他
日本語で読む → - 論文継続学習ロボティクス
好奇心で未知物体を学び続けるロボット
既知クラスのクラスタ表現を用いて不確実な物体を自己教師ありで見つけ、人間への質問を通じて継続的に新物体を学習する手法を提案し、分類精度と学習クラス数でランダム・ソフトマックス不確実性サンプリングを上回ることを示した。
原題: Learning Novel Objects Continually Through Curiosity ／ Ali Ayub, Alan R. Wagner
日本語で読む → - 論文農業ロボティクス/セグメンテーション画像認識
深度情報と色空間の工夫で屋外キャベツのインスタンスセグメンテーションを頑健化
キャベツ畑の画像からSfMで深度情報を生成し、色空間の選び方と組み合わせてMask R-CNNのセグメンテーション精度を屋外の照明変化に対して改善した研究。
原題: Using depth information and colour space variations for improving outdoor robustness for instance segmentation of cabbage ／ Nils Lüling, David Reiser, Alexander Stana 他
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