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: 2021/1/1 ／ 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 →- 論文生成モデル機械学習
生成モデルによるナノロボット形状の予測
低忠実度データと高忠実度データを組み合わせ、二段階の生成モデルでDNAナノロボットの形状を予測する手法を提案した。
原題: Predicting Nanorobot Shapes via Generative Models ／ Emma Benjaminson, Rebecca E. Taylor, Matthew Travers
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
組み込みコンピュータビジョンによる四足ライントレースロボット
PixyカメラとArduinoなどを用いた低コストな組み込み視覚システムで、四足ロボットが線を追従できるようにした研究。
原題: Embedded Computer Vision System Applied to a Four-Legged Line Follower Robot ／ Beatriz Arruda Asfora
日本語で読む → - 論文自己運動推定画像認識
高速MAV機動のためのCNNによる自己運動推定
平面シーンを撮影する単眼カメラの連続画像からCNNで相対姿勢を推定し、IMUを併用して高速機動時の並進運動を高精度に推定する手法を提案。
原題: CNN-based Ego-Motion Estimation for Fast MAV Maneuvers ／ Yingfu Xu, Guido C. H. E. de Croon
日本語で読む → - 論文模倣学習機械学習
模倣学習における確率的行動予測
専門家のデモに含まれるばらつきを自己回帰生成・GAN・変分予測でモデル化し、タスク成功率が大きく向上することを示した論文。
原題: Stochastic Action Prediction for Imitation Learning ／ Sagar Gubbi Venkatesh, Nihesh Rathod, Shishir Kolathaya 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
実機ロボットチャレンジのための巧みな操作プリミティブ
把持・回転・再配置の3プリミティブにタスクを分解し、モデルベースの軌道最適化と状態機械で実機の直方体操作を堅牢に実行した。
原題: Dexterous Manipulation Primitives for the Real Robot Challenge ／ Claire Chen, Krishnan Srinivasan, Jeffrey Zhang 他
日本語で読む → - 論文軌道生成ロボティクス
制約付き確率的運動プリミティブによるロボット軌道適応
確率的運動プリミティブ(ProMP)の適応を統一的な確率的最適化枠組みで定式化し、障害物回避や経由点、相互回避などを一括して扱えるようにした論文。
原題: Constrained Probabilistic Movement Primitives for Robot Trajectory Adaptation ／ Felix Frank, Alexandros Paraschos, Patrick van der Smagt 他
日本語で読む → - 論文強化学習機械学習
CoachNet：強化学習のための敵対的サンプリング手法
失敗予測器「CoachNet」をオンライン学習し、失敗確率に基づく確率的サンプリングで苦手なエピソードを優先的に訓練することで、強化学習のサンプル効率とテスト時ロバスト性を向上させる手法を提案。
原題: CoachNet: An Adversarial Sampling Approach for Reinforcement Learning ／ Elmira Amirloo Abolfathi, Jun Luo, Peyman Yadmellat 他
日本語で読む → - 論文ニューロモルフィック/CPGcs.NE
ニューロモルフィックボード上で動くスパイキングCPGによるヤツメウナギロボット制御
リカレント神経集団からなるスパイキング中央パターン生成器(CPG)を構築し、シミュレーション上のヤツメウナギロボットの遊泳を制御。SpiNNakerとLoihiのニューロモルフィック基板上で実装・検証した。
原題: A Spiking Central Pattern Generator for the control of a simulated lamprey robot running on SpiNNaker and Loihi neuromorphic boards ／ Emmanouil Angelidis, Emanuel Buchholz, Jonathan Patrick Arreguit O'Neil 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
非同期マルチビューSLAM
カメラ間でシャッターが同期していない場合に対応するため、連続時間運動モデルを統合したマルチカメラSLAMを提案し、482kmの走行データを含む新データセットAMV-Benchで評価した論文。
原題: Asynchronous Multi-View SLAM ／ Anqi Joyce Yang, Can Cui, Ioan Andrei Bârsan 他
日本語で読む → - 論文自動運転テストロボティクス
事前知識を活用した自動運転車の反例探索学習
自動運転機能の仕様違反シナリオを効率的に見つけるため、事前知識で探索を制限・誘導する学習ベースの反例探索フレームワークを提案し、適応クルーズコントロールで有効性を示した。
原題: Learning to falsify automated driving vehicles with prior knowledge ／ Andrea Favrin, Vladislav Nenchev, Angelo Cenedese
日本語で読む → - 論文自己位置推定ロボティクス
ガウス過程とインスタンスセグメンテーションを用いたソフト制約付き自律走行車ナビゲーション
単眼カメラのインスタンスセグメンテーションとガウス過程回帰を組み合わせ、ランドマークまでの距離を予測してソフト制約付きパーティクルフィルタで車両を自己位置推定するナビゲーション手法を提案した。
原題: Soft Constrained Autonomous Vehicle Navigation using Gaussian Processes and Instance Segmentation ／ Bruno H. Groenner Barbosa, Neel P. Bhatt, Amir Khajepour 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
二視点Deep Q-Networkによる押し動作と把持の協調手法
RGB-Dカメラの二視点情報と改良Deep Q-Networkを用い、押し動作と把持を協調させて散らばり・遮蔽のある非構造環境での把持成功率を83.5%まで向上させた研究。
原題: A Pushing-Grasping Collaborative Method Based on Deep Q-Network Algorithm in Dual Perspectives ／ Peng Gang, Liao Jinhu, Guan Shangbin
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
単眼カメラと強化学習による自律芝刈りロボットの局所ナビゲーションとドッキング
YOLOによる物体検出とDouble DQNを組み合わせ、単一カメラのみで芝刈りロボットをセンチメートル精度でドッキングさせるシステムを実現した。
原題: Local Navigation and Docking of an Autonomous Robot Mower using Reinforcement Learning and Computer Vision ／ Ali Taghibakhshi, Nathan Ogden, Matthew West
日本語で読む → - 論文マイクロマニピュレーションロボティクス
磁性流体マニピュレータ：空気-磁性流体界面における非磁性微粒子の自動操作
8個の電磁石で磁性流体の界面を変形させ、浮遊する非磁性微粒子を線・四角・円の軌道で自動操作するシステムを開発した。
原題: Ferrofluidic Manipulator: Automatic Manipulation of Non-magnetic Microparticles at Air-Ferrofluid Interface ／ Zoran Cenev, P. A. Diluka Harischandra, Seppo Nurmi 他
日本語で読む → - 論文運動計画ロボティクス
MPC-MPNet：動力学制約下で高速かつ準最適な運動計画を実現するモデル予測型運動計画ネットワーク
生成器・識別器・並列化可能なMPCを組み合わせた模倣学習ベースの枠組みで、動力学制約下の運動計画を高速かつ準最適に解く手法を提案した。
原題: MPC-MPNet: Model-Predictive Motion Planning Networks for Fast, Near-Optimal Planning under Kinodynamic Constraints ／ Linjun Li, Yinglong Miao, Ahmed H. Qureshi 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
装着型センサによる把持力の時空間プロファイリング
無線センサグローブを用いたピック＆ドロップ作業で、利き手・非利き手の把持力を時空間的に計測し、ユーザ間の技能差や時間変化を統計的に分析した。
原題: Wearable Sensors for Spatio-Temporal Grip Force Profiling ／ Rongrong Liu, Florent Nageotte, Philippe Zanne 他
日本語で読む → - 論文HRI/視線計測ロボティクス
その目に表れるもの：反復インタラクションにおける不気味さとタスク成績の暗黙的手がかりとしての視線
複数日にわたるロボットとの反復インタラクションで参加者の視線をウェアラブル眼鏡型トラッカーで計測し、社会的雑談での視線回避がロボットの不気味さの指標となり、共同作業ではロボットを見るほど成績が低下することを示した研究。
原題: I Can See it in Your Eyes: Gaze as an Implicit Cue of Uncanniness and Task Performance in Repeated Interactions ／ Giulia Perugia, Maike Paetzel-Prüsmann, Madelene Alanenpää 他
日本語で読む → - 論文能動探索・セマンティックマッピングロボティクス
距離・セマンティックセグメンテーション観測を用いた能動的ベイズ多クラスマッピング
距離とカテゴリ情報を統合したベイズ多クラスマップを構築し、相互情報量の計算可能な下界を導出して効率的な自律探索を実現した。
原題: Active Bayesian Multi-class Mapping from Range and Semantic Segmentation Observation ／ Arash Asgharivaskasi, Nikolay Atanasov
日本語で読む → - 論文測位・センサフュージョン画像認識
OpenHPS：オープンソースのハイブリッド測位システム
複数のセンサデータを融合して測位誤差を低減するTypeScript製の汎用ハイブリッド測位フレームワークOpenHPSを提案し、そのアーキテクチャと応用例を示した。
原題: OpenHPS: An Open Source Hybrid Positioning System ／ Maxim Van de Wynckel, Beat Signer
日本語で読む → - 論文ケーブル駆動パラレルロボットロボティクス
全周回転が可能なエンドエフェクタを備えたケーブル駆動パラレルロボット
ケーブル駆動パラレルロボットに球面パラレルリストを直列接続し、8つの固定アクチュエータで駆動することで、広い並進作業空間と無制限の姿勢作業空間を両立させたハイブリッドロボットの設計・モデリング・試作を行った。
原題: A Cable-Driven Parallel Robot with Full-Circle End-Effector Rotations ／ Marceau Métillon, Philippe Cardou, Kévin Subrin 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーション機械学習
ロボット操作における目標自動発見のための非対称自己対戦
アリスとボブの2エージェントによる非対称自己対戦で、人間の事前知識なしに多様な目標を自動発見し、単一の目標条件付き方策を訓練する手法を提案した。
原題: Asymmetric self-play for automatic goal discovery in robotic manipulation ／ OpenAI OpenAI, Matthias Plappert, Raul Sampedro 他
日本語で読む → - 論文報酬設計ロボティクス
意味的報酬操作によるワンショット方策誘導
計画述語の組み合わせから得られる意味的説明を用いてエージェントの報酬関数を拡張し、より最適な行動を引き出す逐次最適化アルゴリズムSPEARを提案した論文。
原題: One-shot Policy Elicitation via Semantic Reward Manipulation ／ Aaquib Tabrez, Ryan Leonard, Bradley Hayes
日本語で読む → - 論文アフォーダンス画像認識
Where2Act：関節物体に対するピクセルから行動への変換
画像と深度から、関節物体の各ピクセルで可能な押す・引くなどの操作と動く領域を予測するネットワークを提案し、シミュレーションで学習してカテゴリを超えて汎化する。
原題: Where2Act: From Pixels to Actions for Articulated 3D Objects ／ Kaichun Mo, Leonidas Guibas, Mustafa Mukadam 他
日本語で読む → - 論文自動運転計画ロボティクス
強化学習に基づく複雑な運転シナリオ向けの安全な階層型計画フレームワーク
低レベルの安全な制御器群と高レベルの強化学習コーディネータを組み合わせ、安全性を保証しつつ複雑な交通状況で効率的に意思決定する階層型行動計画を提案した。
原題: A Safe Hierarchical Planning Framework for Complex Driving Scenarios based on Reinforcement Learning ／ Jinning Li, Liting Sun, Jianyu Chen 他
日本語で読む → - 論文逆問題画像認識
フィードバックによる逆問題の反復解法
順過程が返すフィードバック信号を入力に反復更新モデルを学習し、姿勢推定や照明推定などの逆問題を高速かつ高精度に解く手法を提案した。
原題: Deep Feedback Inverse Problem Solver ／ Wei-Chiu Ma, Shenlong Wang, Jiayuan Gu 他
日本語で読む → - 論文UAV/配送cs.NI
COVID-19下での安全で効率的な宅配を実現する飛行ロボット
COVID-19による宅配需要増に対応するため、UAVと従来車両を組み合わせた宅配システムのモデルを提案し、医療品など時間-criticalな配送の優先化をケーススタディで検証した。
原題: Flying Robots for Safe and Efficient Parcel Delivery Within the COVID-19 Pandemic ／ Manuel Patchou, Benjamin Sliwa, Christian Wietfeld
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
スピルオーバーアルゴリズム：オープン共有工場におけるマルチロボット生産計画の分散協調手法
オープン共有工場で複数のロボット所有者と製品所有者が利己的に振る舞う環境で、機密情報を共有せずに生産計画を解く分散型アルゴリズムを提案した論文。
原題: Spillover Algorithm: A Decentralized Coordination Approach for Multi-Robot Production Planning in Open Shared Factories ／ Marin Lujak, Alberto Fernández, Eva Onaindia
日本語で読む → - 論文移動ナビゲーションロボティクス
ハイブリッド鋼橋点検ロボットのナビゲーションフレームワーク
鋼橋点検ロボットARAが移動モードで鋼材を横断・点検するため、深度データ処理からクラスタ分割、境界推定、グラフ構築、最短点検経路生成、経路計画用ロボット構成決定までの4アルゴリズムを提案し、実験で有効性を示した。
原題: Navigation Framework for a Hybrid Steel Bridge Inspection Robot ／ Hoang-Dung Bui, Hung M. La
日本語で読む → - 論文変形物体追跡ロボティクス
物理シミュレーション不要の遮蔽に頑健な変形物体トラッキング
RGBDシーケンスとCoherent Point Driftを用い、局所線形埋め込みや形状記述子で遮蔽時の位相整合性と追跡復帰を実現した、物理モデル不要の変形物体追跡手法。
原題: Occlusion-robust Deformable Object Tracking without Physics Simulation ／ Cheng Chi, Dmitry Berenson
日本語で読む → - 論文HRIロボティクス
説明が新型移動ロボットへの信頼に与える影響
ロボットの行動説明の有無が監督者の信頼に与える影響を、アンケートと二重課題実験で検証した。説明は初期の新規性効果を緩和するが、試行を重ねると効果は薄れることを示した。
原題: Impact of Explanation on Trust of a Novel Mobile Robot ／ Stephanie Rosenthal, Elizabeth J. Carter
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