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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: 2020/10/1 ／ 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HRIロボティクス
AI-HRIシンポジウム2020論文集：信頼と説明可能AIを中心に
AAAI-FSS 2020のAIと人間-ロボット相互作用（HRI）に関するシンポジウムの論文集で、HRIにおける信頼と説明可能AI（XAI）に焦点を当てた議論をまとめたもの。
原題: Proceedings of the AI-HRI Symposium at AAAI-FSS 2020 ／ Shelly Bagchi, Jason R. Wilson, Muneeb I. Ahmad 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
物体構成の不確実性下におけるPOMDPマニピュレーション計画
物体の切り分け（物体構成）が不確実な環境で、複数の仮説を考慮し情報獲得行動の価値も見込んで操作計画を立てるPOMDP手法を提案し、実機実験で有効性を示した論文。
原題: POMDP Manipulation Planning under Object Composition Uncertainty ／ Joni Pajarinen, Jens Lundell, Ville Kyrki
日本語で読む → - 論文模倣学習機械学習
模倣フロー：正規化フローによる深層安定確率動的システムの学習
正規化フローを拡張して、大域的に安定な確率的非線形ダイナミクスを模倣学習する手法を提案し、実ロボット実験で有効性を示した論文。
原題: ImitationFlow: Learning Deep Stable Stochastic Dynamic Systems by Normalizing Flows ／ Julen Urain, Michelle Ginesi, Davide Tateo 他
日本語で読む → - 論文マッピングロボティクス
ログガウス過程陰関数表面による高精度ユークリッド距離場
ガウス過程陰関数表面にログ変換を施すことで、正則化アイコナール方程式を線形PDEとして解き、表面とユークリッド距離場を同時に高精度で推定する手法を提案した論文。
原題: Faithful Euclidean Distance Field from Log-Gaussian Process Implicit Surfaces ／ Lan Wu, Ki Myung Brian Lee, Liyang Liu 他
日本語で読む → - 論文メタ強化学習機械学習
画像からのメタ強化学習を潜在状態モデルで実現するMELD
潜在状態モデルをタスク推論として用い、画像入力からメタ強化学習を行うMELDを提案し、実機WidowXで8時間の訓練により新しい位置へのケーブル挿入を実現した。
原題: MELD: Meta-Reinforcement Learning from Images via Latent State Models ／ Tony Z. Zhao, Anusha Nagabandi, Kate Rakelly 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーション/プランニングロボティクス
移動可能障害物環境における経路と押し動作の統合計画
移動可能な障害物がある環境で、RRTベースの探索と物理シミュレーションを用いた押し動作計画を組み合わせ、障害物を押し退けながら経路を選ぶ手法を提案した。従来手法より混雑率の高い環境でも解を見つけられることを示した。
原題: Joint Path and Push Planning Among Movable Obstacles ／ Victor Emeli, Akansel Cosgun
日本語で読む → - 論文自律手術ロボティクス
画像ベースの血流検出による止血のための自律ロボット吸引
画像から血流を確率的に検出し、吸引ツールを血だまりへ誘導する軌道生成を組み合わせ、手術野の血液を自律的に除去する止血システムを開発した。
原題: Autonomous Robotic Suction to Clear the Surgical Field for Hemostasis using Image-based Blood Flow Detection ／ Florian Richter, Shihao Shen, Fei Liu 他
日本語で読む → - 論文位置推定eess.SP
距離不変スパースオートエンコーダによる無線信号強度マッピング
無線信号強度に基づくロボット位置推定のため、入力間の相対距離を保持するスパースオートエンコーダを提案し、多数のアクセスポイントのマップを低次元化して位置推定性能を維持できることを屋外実験で示した。
原題: Distance Invariant Sparse Autoencoder for Wireless Signal Strength Mapping ／ Renato Miyagusuku, Koichi Ozaki
日本語で読む → - 論文柔軟機構モデリングロボティクス
最適化アルゴリズムによる先端荷重を受ける片持ちはりの大たわみモデリング
PSOを用いて片持ちはりの先端軌跡を探索し、大たわみ変形曲線を高精度に予測する手法を提案した。
原題: Optimization Algorithm-Based Approach for Modelling Large Deflection of Cantilever Beam Subjected to Tip Load ／ Fei Gao, Gaoyu Liu, Wei-Hsin Liao
日本語で読む → - 論文位置認識ロボティクス
向き推定を統合した微分可能スキャンコンテキストによるLiDAR位置認識
LiDARスキャンを周波数領域に変換し、回転不変なスペクトル振幅で場所を照合しつつ、微分可能な位相相関で相対姿勢を同時推定する軽量な位置認識手法を提案した論文。
原題: DiSCO: Differentiable Scan Context with Orientation ／ Xuecheng Xu, Huan Yin, Zexi Chen 他
日本語で読む → - 論文場所認識画像認識
線分クラスタリングと記述による場所認識
RGB-D画像から3D線分を検出し、注意機構で物体ごとの線分クラスタにまとめて128次元で記述することで、構造情報を保った場所認識を行う手法を提案した論文。
原題: LCD -- Line Clustering and Description for Place Recognition ／ Felix Taubner, Florian Tschopp, Tonci Novkovic 他
日本語で読む → - 論文軌道力学/衝突回避astro-ph.IM
宇宙衝突回避の解析・設計ツールMISSの紹介
インパルスおよび低推力マヌーバによる軌道変更を解析的にモデル化し、B平面表現で衝突回避マヌーバの設計と評価を行うソフトウェアツールMISSを提案した。
原題: Introducing MISS, a new tool for collision avoidance analysis and design ／ Juan Luis Gonzalo, Camilla Colombo, Pierluigi Di Lizia
日本語で読む → - 論文6D姿勢推定画像認識
SHREC 2020: 6D物体姿勢推定ベンチマーク
フォトリアルな合成カラー・深度画像と正解姿勢を生成するシミュレータを用い、6D姿勢推定のベンチマークデータセットを構築して手法を評価した。
原題: SHREC 2020 track: 6D Object Pose Estimation ／ Honglin Yuan, Remco C. Veltkamp, Georgios Albanis 他
日本語で読む → - 論文マルチモーダル/HRIAI
Situated Intelligenceプラットフォームによるマルチモーダル統合AIシステム開発の加速
マルチモーダルなデータストリームをリアルタイム処理する物理配置型対話システム（ソーシャルロボット等）の開発を支援するオープンソース基盤を紹介した論文。
原題: Accelerating the Development of Multimodal, Integrative-AI Systems with Platform for Situated Intelligence ／ Sean Andrist, Dan Bohus
日本語で読む → - 論文信頼性・政策cs.CY
ポリシー・アズ・ア・サービス：信頼できるAIとHRIシステムのためのフレームワーク提案
AIや人間ロボットインタラクションの信頼性は社会技術的で複雑な問題であると指摘し、設計段階から政策・規制・倫理を組み込むための「ポリシー・アズ・ア・サービス」フレームワークの概念を提案した論文。
原題: Towards a Policy-as-a-Service Framework to Enable Compliant, Trustworthy AI and HRI Systems in the Wild ／ Alexis Morris, Hallie Siegel, Jonathan Kelly
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
大規模物体仕分けのための押し動作・把持動作の統合的意思決定
把持と平面押しを組み合わせた二層プランナを提案し、最大200物体の仕分けをデスクトップPCで約10秒で準最適に計画できることを示した。
原題: Decision Making in Joint Push-Grasp Action Space for Large-Scale Object Sorting ／ Zherong Pan, Kris Hauser
日本語で読む → - 論文拘束推定ロボティクス
姿勢と力覚計測を用いた拘束推定手法
人間の実演における姿勢と力覚の計測から、モデル化されていない物体に働く幾何学的拘束の種類・発生時刻・パラメータを推定する手法を提案した。
原題: A Method for Constraint Inference Using Pose and Wrench Measurements ／ Guru Subramani, Michael Hagenow, Michael Gleicher 他
日本語で読む → - 論文医療ロボティクス画像認識
条件付きGANで遠隔手術ロボットの遅延影響を軽減
手術ロボットの鉗子位置を画像から推定するcGANを訓練し、手描きラベルに近い高精度なセグメンテーションを約300msで生成できることを示した研究。
原題: Using Conditional Generative Adversarial Networks to Reduce the Effects of Latency in Robotic Telesurgery ／ Neil Sachdeva, Misha Klopukh, Rachel St. Clair 他
日本語で読む → - 論文反復学習制御制御
入力重み付き複素カーネル回帰を用いたSEAロボットのMIMO反復学習制御による高精度位置決め
直列弾性アクチュエータ(SEA)を備えた軽量ロボットの位置決め精度を、入力重み付き複素カーネル回帰で局所MIMOモデルを推定し、ゲルシュゴリンの定理に基づく収束条件付きのMIMO反復学習制御で向上させた研究。
原題: MIMO ILC for Precision SEA robots using Input-weighted Complex-Kernel Regression ／ Leon Yan, Nathan Banka, Parker Owan 他
日本語で読む → - 論文制御/学習モデルロボティクス
ガウス過程モデルに基づく劣駆動バランスロボットの制御
ガウス過程回帰で学習したモデルを使い、遅い時間スケールのMPCと速い時間スケールの逆動力学制御を組み合わせて、劣駆動バランスロボットの追従とバランスを両立させる制御手法を提案した論文。
原題: Gaussian Processes Model-based Control of Underactuated Balance Robots ／ Kuo Chen, Jingang Yi, Dezhen Song
日本語で読む → - 論文外骨格ロボティクス
駆動輪付き外骨格Exoway
低コストな駆動輪付き外骨格を提案し、アクティブ制御でバランスを保ちながら移動やスケート状の歩行を可能にした。
原題: Exoway: an exoskeleton on actuated wheels ／ D. Abruzzese, D. Carnevale, A. Monti 他
日本語で読む → - 論文ガウス推論機械学習
ガウス推論における基礎的線形代数問題
ガウス近似ベイズ推論の核心となる線形代数問題を定式化し、Kronecker代数を用いて共分散の重要要素を効率的に解く局所メッセージパッシング法を提案した。ループのある因子グラフでも収束が保証される。
原題: Fundamental Linear Algebra Problem of Gaussian Inference ／ Timothy D Barfoot
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
ガウス分布のエネルギー不確実性を考慮した異種車両の経路計画とチーム編成
異種ロボット群の経路計画において、移動エネルギーコストの不確実性をガウス過程回帰で推定し、確率計画法で期待エネルギーコストを最小化する手法を提案した論文。
原題: Heterogeneous Vehicle Routing and Teaming with Gaussian Distributed Energy Uncertainty ／ Bo Fu, William Smith, Denise Rizzo 他
日本語で読む → - 論文SLAM/センサフュージョンロボティクス
LIRO: LiDAR・慣性・測距の密結合オドメトリ
UWB測距をLiDARとIMUに密結合し、スライディングウィンドウ最適化でドリフトを抑えるオドメトリ手法を提案。2〜3個のアンカーで実環境のドリフトを解消できることを示した。
原題: LIRO: Tightly Coupled Lidar-Inertia-Ranging Odometry ／ Thien-Minh Nguyen, Muqing Cao, Shenghai Yuan 他
日本語で読む → - 論文視覚的自己位置推定画像認識
次元削減を正則化として用いたネットワークベース相対姿勢回帰の汎化性能向上
学習可能なマッチング層と次元正則化を導入し、画像特徴量に依存しない姿勢回帰を実現することで、未知シーンや大きな視点変化に対する汎化性能とロバスト性を向上させた研究。
原題: Improving the generalization of network based relative pose regression: dimension reduction as a regularizer ／ Xiaqing Ding, Yue Wang, Li Tang 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
継続対話からユーザ選好を学ぶ自律移動ロボットのナビゲーション
強化学習・経路計画・自然言語処理を組み合わせ、人間との継続的な対話を通じてユーザの好みに合わせた探索ナビゲーション行動を学習する手法を提案した。
原題: Towards Preference Learning for Autonomous Ground Robot Navigation Tasks ／ Cory Hayes, Matthew Marge
日本語で読む → - 論文強化学習/車両制御ロボティクス
ウォームスタートで強化学習の学習時間を短縮するハイブリッド電気自動車の監督制御
Qラーニングの初期値を既存の制御則で与えるウォームスタート手法により、ハイブリッド車の燃費最適化制御の学習反復を約69%削減し、初期学習段階の燃費も改善した。
原題: Learning Time Reduction Using Warm Start Methods for a Reinforcement Learning Based Supervisory Control in Hybrid Electric Vehicle Applications ／ Bin Xu, Jun Hou, Junzhe Shi 他
日本語で読む → - 論文全天候センシング画像認識
全天候対応のレーダー・赤外線センシングによる物体認識
雨・霧・雪など悪天候下でも車両を認識できるよう、偏光赤外線画像と低テラヘルツレーダーの電力スペクトルを用いた深層学習手法を開発し、多様な天候を含む大規模データセットを構築した論文。
原題: All-Weather Object Recognition Using Radar and Infrared Sensing ／ Marcel Sheeny
日本語で読む → - 論文アシストロボット/操作インターフェースロボティクス
シーケンスマッチングによる吸気・呼気操作インターフェースの開発
短い/長い吸気・呼気のパターンをシーケンスマッチングで認識し、少ない入力次元でアシストロボットアームの多様な操作を可能にする制御インターフェースを開発・予備検証した。
原題: Intuitive sequence matching algorithm applied to a sip-and-puff control interface for robotic assistive devices ／ Frédéric Schweitzer, Alexandre Campeau-Lecours
日本語で読む → - 論文空中マニピュレーションロボティクス
高精度な器用操作を実現する空中移動マニピュレータシステム
全駆動型ヘキサロータUAVに搭載マニピュレータを組み合わせ、マニピュレータ動作や風外乱に耐える位置保持とエンドエフェクタの追従精度を実験・シミュレーションで示した研究。
原題: Aerial Mobile Manipulator System to Enable Dexterous Manipulations with Increased Precision ／ Abbaraju Praveen, Haoguang Yang, Hyukjun Jang 他
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