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: 2020/12/1 ／ 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 →- 論文マルチモーダル/マニピュレーションロボティクス
破損センサを検知・排除・補償するクロスモーダル補償モデル
複数モダリティのセンサ情報から破損したセンサを自己教師あり学習で検知し、残りのセンサ情報で補償する表現モデルCCMを提案し、接触を伴うマニピュレーションに応用した。
原題: Detect, Reject, Correct: Crossmodal Compensation of Corrupted Sensors ／ Michelle A. Lee, Matthew Tan, Yuke Zhu 他
日本語で読む → - 論文RPAロボティクス
RPAの系統的文献レビューと評価フレームワーク
RPA分野の63件の文献を系統的にレビューし、分類・分析するとともに、既存・今後のRPA研究を評価・比較するためのフレームワークを提案した論文。
原題: Robotic Process Automation -- A Systematic Literature Review and Assessment Framework ／ Judith Wewerka, Manfred Reichert
日本語で読む → - 論文視覚追従/カメラ制御ロボティクス
顔検出と補間アルゴリズムによる自動パン・チルトカメラを用いた広告ボード向け消費者フィードバック強化システム
顔検出と補間アルゴリズムで被写体の顔を常に画面中央に保つようサーボモータ付きカメラを自動でパン・チルトさせるArduinoベースのシステムを提案した論文。
原題: Enhanced Consumer Feedback Enabler System for Advertisement Boards using Auto Panning Camera ／ Aditya Ajit Khadilkar, Godwyn James William, Hemprasad Yashwant Patil
日本語で読む → - 論文自動運転/強化学習機械学習
モデルベース行動提案を用いた償却Q学習による高速道路自動運転
軌道計画器が生成する局所最適マヌーバを行動として用い、強化学習で長期的に最適な高速道路運転の意思決定を学習する手法を提案し、SUMO上で既存手法より優れる性能を示した。
原題: Amortized Q-learning with Model-based Action Proposals for Autonomous Driving on Highways ／ Branka Mirchevska, Maria Hügle, Gabriel Kalweit 他
日本語で読む → - 論文レーダー知覚ロボティクス
レーダーアーティファクトラベリングフレームワーク（RALF）：データセット内の妥当なレーダー検出のための手法
カメラとLiDARの深度情報を活用し、レーダー生検出をアーティファクトとターゲットに自動分類するクロスセンサー型ラベリング手法を提案。時間追跡も組み合わせて各検出の妥当性を評価する。
原題: Radar Artifact Labeling Framework (RALF): Method for Plausible Radar Detections in Datasets ／ Simon T. Isele, Marcel P. Schilling, Fabian E. Klein 他
日本語で読む → - 論文音響視覚ナビゲーション画像認識
意味的音響視覚ナビゲーション
環境内の物体が意味に沿った音（トイレの水音やドアのきしみなど）を断続的に発する状況で、音響イベントが止んだ後も目標に到達できるTransformerベースのモデルを提案し、SoundSpacesを拡張した新タスクを構築した。
原題: Semantic Audio-Visual Navigation ／ Changan Chen, Ziad Al-Halah, Kristen Grauman
日本語で読む → - 論文リスク回避MDPAI
制約付きリスク回避型マルコフ決定過程
動的なリスク目的と制約を持つMDPに対し、ラグランジュ法とDCP/DCCPでマルコフ方策を最適化する手法を提案し、ローバー航法でCVaR/EVaRの有効性を示した。
原題: Constrained Risk-Averse Markov Decision Processes ／ Mohamadreza Ahmadi, Ugo Rosolia, Michel D. Ingham 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
TACTO：高解像度視覚型触覚センサ向けの高速・柔軟・オープンソースシミュレータ
視覚型触覚センサの触覚読み取りを毎秒数百フレームで高解像度に描画できるオープンソースシミュレータTACTOを提案し、把持安定性予測や操作制御、Sim2Realの実現可能性を示した。
原題: TACTO: A Fast, Flexible, and Open-source Simulator for High-Resolution Vision-based Tactile Sensors ／ Shaoxiong Wang, Mike Lambeta, Po-Wei Chou 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
条件付きGANによる最適経路計画
地図情報から実行可能経路の確率分布を生成するCGANを提案し、それを用いた非一様サンプリングでRRT*を改良して最適経路を効率的に探索する手法。
原題: Conditional Generative Adversarial Networks for Optimal Path Planning ／ Nachuan Ma, Jiankun Wang, Max Q. -H. Meng
日本語で読む → - 論文経路追従ロボティクス
特異点のない誘導ベクトル場によるロボットナビゲーション
従来のベクトル場誘導経路追従が自己交差・閉曲線経路で大域収束できない不可能性を示し、高次元空間へ経路を持ち上げて特異点のない誘導ベクトル場を構成する手法を提案した論文。
原題: Singularity-free Guiding Vector Field for Robot Navigation ／ Weijia Yao, Hector Garcia de Marina, Bohuan Lin 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
NavRep: 動的な人間環境におけるロボットナビゲーションの強化学習のための教師なし表現
教師なし学習を用いてロボットナビゲーションの強化学習を支援する複数のアーキテクチャを設計・比較し、実機で検証した論文。モデルや環境を公開し、再現可能な比較基盤を提供する。
原題: NavRep: Unsupervised Representations for Reinforcement Learning of Robot Navigation in Dynamic Human Environments ／ Daniel Dugas, Juan Nieto, Roland Siegwart 他
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
スマートシャトル：スマートシティのファースト・ラストマイル問題を解決するオンデマンド自動シャトルのモデルベース設計と評価
オハイオ州立大学の2年間プロジェクトで、スケーラブルな自動運転アーキテクチャを開発し、複数車両・車種間で展開。GPSと事前構築LiDARマップのマップマッチングによる自己位置推定やHILシミュレーションでの概念実証を行い、知覚センサデータとLiDARマップをデータセットとして公開した。
原題: SmartShuttle: Model Based Design and Evaluation of Automated On-Demand Shuttles for Solving the First-Mile and Last-Mile Problem in a Smart City ／ Sukru Yaren Gelbal, Bilin Aksun-Guvenc, Levent Guvenc
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
移動ロボットナビゲーションのための障害物回避と経路探索
ロボット搭載カメラ・空中カメラ・超音波センサで障害物を検出し、角度ベースの経路探索アルゴリズムを開発してダイクストラ法と性能比較した研究。
原題: Obstacle avoidance and path finding for mobile robot navigation ／ Poojith Kotikalapudi, Vinayak Elangovan
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
感情に訴える触覚ロボットに向けて：人間模倣ハンドによる優しい撫で動作の主観的・生理的評価
人間模倣ハンドで背中を優しく撫でるロボットを提案し、人間の手との比較で主観・生理評価を行い、速い撫で速度が快・覚醒を高めることなどを明らかにした。
原題: Toward an Affective Touch Robot: Subjective and Physiological Evaluation of Gentle Stroke Motion Using a Human-Imitation Hand ／ Tomoki Ishikura, Akishige Yuguchi, Yuki Kitamura 他
日本語で読む → - 論文触覚/sim2realロボティクス
高解像度光学触覚センシングのsim-to-real：画像から3D接触力分布へ
視覚型触覚センサの内部粒子運動を有限要素シミュレーションで再現し、合成画像のみで学習したニューラルネットが実機画像から3D接触力分布を高精度に推定できることを示した。
原題: Sim-to-real for high-resolution optical tactile sensing: From images to 3D contact force distributions ／ Carmelo Sferrazza, Raffaello D'Andrea
日本語で読む → - 論文屋内測位ロボティクス
パーティクルフィルタを用いたWi-Fi屋内測位による移動ロボットの位置推定
Wi-Fiの電波強度とオドメトリをパーティクルフィルタで融合し、屋内での移動ロボットの位置を推定するシステムを提案した。
原題: Wi-Fi Based Indoor Positioning System For Mobile Robots By Using Particle Filter ／ Hikmet Yucel, Gulin Elibol, Ugur Yayan
日本語で読む → - 論文HDマップ生成画像認識
DAGMapper: レーン位相を発見しながら地図を学習する手法
分岐や合流で位相が変化する複雑な高速道路のレーン境界を、有向非巡回グラフ(DAG)の推論として捉え、位相構造ごと推定して高精度なHDマップを生成する手法を提案した。
原題: DAGMapper: Learning to Map by Discovering Lane Topology ／ Namdar Homayounfar, Wei-Chiu Ma, Justin Liang 他
日本語で読む → - 論文教育ロボティクスロボティクス
教育・研究向けROS対応移動ロボット
教育や研究で使えるROS互換の移動ロボットを紹介し、ロボット技術普及における教育用ロボットの重要性を論じた論文。
原題: Robot Operating System Compatible Mobile Robots for Education and Research ／ Alim Kerem Erdogmuş, Didem Ozupek Tas, Mustafa Karaca 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
スコッチヨーク機構を用いた受動把持・衝撃解放型の堅牢な空中グリッパ
永久磁石で受動的に把持し、スコッチヨーク機構で衝撃を与えて物体を投下するUAV搭載グリッパを設計し、理論・実験で性能を評価した。
原題: A Robust Aerial Gripper for Passive Grasping and Impulsive Release using Scotch Yoke Mechanism ／ V. SRajashekhar, M. R. Vibha, Kaushik Das 他
日本語で読む → - 論文形式手法cs.LO
自律システムのための形式手法 第2回ワークショップ論文集
自律システムやロボットシステムへの形式手法の適用に関する研究を集めたワークショップの論文集で、仕様記述・モデル化・検証や産業応用の動向を扱う。
原題: Proceedings Second Workshop on Formal Methods for Autonomous Systems ／ Matt Luckcuck, Marie Farrell
日本語で読む → - 論文HRIロボティクス
Web上で対話型ロボットシミュレータを展開する手法：社会ロボットナビゲーション実験での成果
標準的なLinuxツールを用いて対話型のリッチクライアント・ロボットシミュレーションをWeb上に展開する汎用手法を提案し、社会ロボットナビゲーション用のSEAN-EPとして実装・検証した。
原題: An Approach to Deploy Interactive Robotic Simulators on the Web for HRI Experiments: Results in Social Robot Navigation ／ Nathan Tsoi, Mohamed Hussein, Olivia Fugikawa 他
日本語で読む → - 論文安全制御cs.SE
YAP: ハザード分析とリスク評価から安全制御器を導出するツール支援
リスクモデリングと離散事象安全制御器設計のための研究ツールYAPを用い、ハザード分析から安全制御器を導出し、確率的モデル検査で検証済みの最適な制御器を選択するワークフローを協働ロボットの例で示した。
原題: YAP: Tool Support for Deriving Safety Controllers from Hazard Analysis and Risk Assessments ／ Mario Gleirscher
日本語で読む → - 論文行動認識画像認識
骨格データのための深層距離学習によるワンショット行動認識
骨格画像表現を距離学習で埋め込み空間に写像し、最近傍探索で未知の行動を1例から認識する手法を提案し、NTU RGB+D 120で最高精度を更新した。
原題: Skeleton-DML: Deep Metric Learning for Skeleton-Based One-Shot Action Recognition ／ Raphael Memmesheimer, Simon Häring, Nick Theisen 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
myGym: 視覚運動ロボットタスクのためのモジュラーツールキット
強化学習・模倣学習・内在的動機付けのための3DシミュレータベースのロボットツールキットmyGymを提案し、多様なロボット・環境・タスクをモジュール構造で柔軟に構成でき、実機への転移や視覚運動タスクの事前学習済みモジュールも提供する。
原題: myGym: Modular Toolkit for Visuomotor Robotic Tasks ／ Michal Vavrecka, Nikita Sokovnin, Megi Mejdrechova 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
Neural-Swarm2：学習した相互作用を用いた異種マルチロータ群の計画と制御
近接飛行時の空力干渉（ダウンウォッシュや地面効果）を深層ニューラルネットで学習し、異種ドローン群の計画・制御精度を大幅に向上させた研究。
原題: Neural-Swarm2: Planning and Control of Heterogeneous Multirotor Swarms using Learned Interactions ／ Guanya Shi, Wolfgang Hönig, Xichen Shi 他
日本語で読む → - 論文医療ロボティクスロボティクス
感染症対応医療ロボット：COVID-19パンデミックからの教訓と課題
COVID-19対応で活用された医療ロボットの現状を概観し、予防から在宅ケアまでの応用、実現技術、今後5〜10年の課題と研究障壁を整理したレビュー論文。
原題: Medical Robots for Infectious Diseases: Lessons and Challenges from the COVID-19 Pandemic ／ Antonio Di Lallo, Robin R. Murphy, Axel Krieger 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
多様な物体のロバスト把持最適化から創発するハンド形態と制御
ベイズ最適化を用いてハンドの形状と把持制御を同時に設計し、多様な物体を把持できる効率的なハンド形態を自動発見する手法を提案した論文。
原題: Emergent Hand Morphology and Control from Optimizing Robust Grasps of Diverse Objects ／ Xinlei Pan, Animesh Garg, Animashree Anandkumar 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
幾何・記号シーングラフを用いた長期マニピュレーションの階層的計画
幾何シーングラフと記号シーングラフの二層表現をGNNで処理し、ニューロシンボリックなタスク計画と低レベル動作生成を統合した長期マニピュレーション手法を提案。実機のキッチン収納タスクで70%超の成功率を達成した。
原題: Hierarchical Planning for Long-Horizon Manipulation with Geometric and Symbolic Scene Graphs ／ Yifeng Zhu, Jonathan Tremblay, Stan Birchfield 他
日本語で読む → - 論文進化計算cs.NE
機械の行動を進化させる：マイクロ進化からマクロ進化へ
人工進化の視点を最適化から多様性へと移し、多様な種を生み出すマクロ進化の可能性と応用例を論じたレビュー。
原題: Evolving the Behavior of Machines: From Micro to Macroevolution ／ Jean-Baptiste Mouret
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
予測占有マップによる高速ロボットナビゲーション
センサーの視野外の空間を生成ニューラルネットワークで予測し、高速走行時の衝突回避計画を改善する手法を提案した論文。
原題: High-Speed Robot Navigation using Predicted Occupancy Maps ／ Kapil D. Katyal, Adam Polevoy, Joseph Moore 他
日本語で読む →