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: 2020/10/1 ／ 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 →- 論文生体力学モデリングロボティクス
指屈筋腱プーリー系の計算解析による最適構成の解明
柔軟なフレクシャベースの計算モデルを用い、プーリーと腱の配置・高さ・幅を変えながら指の腱プーリー系を模擬し、腱張力やバウストリング、プーリー応力を抑える最適構成を明らかにした。
原題: Comprehending finger flexor tendon pulley system using a computational analysis ／ Vitthal Khatik, Shyam Sunder Nishad, Anupam Saxena
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
文脈付き潜在運動のオフポリシー最適化によるロボットマニピュレーション技能学習
示範軌道からMPPCAで低次元の潜在運動ダイナミクスを獲得し、自己正規化重要度サンプリングを用いた新しい文脈付きオフポリシーRL（LAMPO）で運動プリミティブをサンプル効率よく最適化する枠組みを提案した論文。
原題: Contextual Latent-Movements Off-Policy Optimization for Robotic Manipulation Skills ／ Samuele Tosatto, Georgia Chalvatzaki, Jan Peters
日本語で読む → - 論文キャリブレーション画像認識
一時停止標識を利用した都市自動運転のための自動キャリブレーション手法
停止標識を検出してその既知の形状からカメラのキャリブレーションを再調整し、逐次更新で精度を向上させる手法を提案した論文。
原題: Auto-calibration Method Using Stop Signs for Urban Autonomous Driving Applications ／ Yunhai Han, Yuhan Liu, David Paz 他
日本語で読む → - 論文視覚ナビゲーションロボティクス
実世界の屋内環境におけるエンドツーエンド深層強化学習による視覚ナビゲーション
シミュレータで学習した視覚ナビゲーション方策を、補助タスクや報酬設計・ドメインランダム化により実ロボットへ直接展開できるようにし、実オフィス環境で86.7%以上の成功率を達成した。
原題: Visual Navigation in Real-World Indoor Environments Using End-to-End Deep Reinforcement Learning ／ Jonáš Kulhánek, Erik Derner, Robert Babuška
日本語で読む → - 論文HRIロボティクス
感情駆動型ロボットパーソナリティモデリングによる協調的人間-ロボットインタラクション
顔表情と音声から感情を評価するニューラルモデル、自己組織化モデルによるパーソナリティ表現、強化学習による対話行動学習を組み合わせ、ロボットの性格が交渉戦略に与える影響をユーザー研究で示した論文。
原題: Affect-Driven Modelling of Robot Personality for Collaborative Human-Robot Interactions ／ Nikhil Churamani, Pablo Barros, Hatice Gunes 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
最適制御を用いた点間球面関節マニピュレータのモデリングとシミュレーション
3自由度関節マニピュレータの点間軌道追従のため、DH法とラグランジュ・オイラー法でモデル化し、線形化した上でLQR最適制御を設計・シミュレーションし、PID制御より優れることを示した論文。
原題: Modeling and Simulation of a Point to Point Spherical Articulated Manipulator using Optimal Control ／ Prathamesh Saraf, R. N. Ponnalagu
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
入力飽和と位置計測のみに対応したロボットアームの軌道追従制御
速度計測やオブザーバなしで、入力飽和を自然に扱えるパッシブ性ベースの軌道追従制御を提案し、実験用ロボットアームで有効性を確認した論文。
原題: Trajectory Tracking for Robotic Arms with Input Saturation and Only Position Measurements ／ Jochem van der Veen, Pablo Borja, Jacquelien M. A. Scherpen
日本語で読む → - 論文自動運転/模倣学習ロボティクス
連続意図から連続軌道へ：階層型運転モデルの模倣学習
GPS・カメラ・LiDARから連続的な意図を表すポテンシャルマップを生成し、それを条件に連続関数近似ネットワークで滑らかな運転軌道を出力する階層型運転モデルを提案した。
原題: Imitation Learning of Hierarchical Driving Model: from Continuous Intention to Continuous Trajectory ／ Yunkai Wang, Dongkun Zhang, Jingke Wang 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
準最適な専門家から器用な操作を学習する
準最適な専門家データとオンライン探索データを組み合わせて活用できる相対エントロピーQ学習(REQ)を提案し、ロボット操作タスクで有効性を示した論文。
原題: Learning Dexterous Manipulation from Suboptimal Experts ／ Rae Jeong, Jost Tobias Springenberg, Jackie Kay 他
日本語で読む → - 論文深度推定画像認識
自動運転ナビゲーション向け単眼深度推定を強化する深層学習手法
自動運転向けに軽量で高速な教師ありCNNと新規特徴抽出・表面法線モジュール・2.5D損失を組み合わせ、単眼画像からの深度推定精度を高める手法を提案した論文。
原題: On Deep Learning Techniques to Boost Monocular Depth Estimation for Autonomous Navigation ／ Raul de Queiroz Mendes, Eduardo Godinho Ribeiro, Nicolas dos Santos Rosa 他
日本語で読む → - 論文オプティカルフローロボティクス
テクスチャ依存の不均一分散を考慮した2フレームオプティカルフローの尤度モデル
2フレームオプティカルフローの誤差分布をテクスチャに応じて不均一分散で表現する新たな尤度関数を提案し、Farneback法とLucas-Kanade法の経験的誤差分布に高精度で一致することを示した。
原題: A Heteroscedastic Likelihood Model for Two-frame Optical Flow ／ Timothy Farnworth, Christopher Renton, Reuben Strydom 他
日本語で読む → - 論文マルチモーダル/状態推定ロボティクス
異種センサ融合のための微分可能フィルタ
視覚と触覚など異種モダリティを統合する微分可能ベイズフィルタのアーキテクチャを提案し、平面押し操作とドア操作タスクで評価した。
原題: Multimodal Sensor Fusion with Differentiable Filters ／ Michelle A. Lee, Brent Yi, Roberto Martín-Martín 他
日本語で読む → - 論文障害物回避画像認識
イベントカメラによる夜間障害物検出と回避
イベントベースカメラの高ダイナミックレンジ特性を活かし、夜間の低照度環境で障害物を検出・深度推定し、非同期適応型衝突回避を行う手法を提案した論文。
原題: Night vision obstacle detection and avoidance based on Bio-Inspired Vision Sensors ／ Jawad N. Yasin, Sherif A. S. Mohamed, Mohammad-hashem Haghbayan 他
日本語で読む → - 論文軌道予測画像認識
LiRaNet：時空間レーダー融合によるエンドツーエンド軌道予測
レーダー・ライダー・HDマップを融合し、時空間レーダー特徴抽出で軌道予測精度を向上させたエンドツーエンド手法。高加速度物体で誤差52%減、遠距離物体で16%減を達成。
原題: LiRaNet: End-to-End Trajectory Prediction using Spatio-Temporal Radar Fusion ／ Meet Shah, Zhiling Huang, Ankit Laddha 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
四足歩行ロボットによる極限環境の長距離自律探査
Boston DynamicsのSpotに自律アーキテクチャNeBulaを統合し、DARPA地下トンネル競技のような極限環境で大規模・長時間の自律探査を実現した取り組みを報告する論文。
原題: Autonomous Spot: Long-Range Autonomous Exploration of Extreme Environments with Legged Locomotion ／ Amanda Bouman, Muhammad Fadhil Ginting, Nikhilesh Alatur 他
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
自己教師あり報酬回帰による準最適デモンストレーションからの学習
準最適なデモンストレーションから最適性パラメータ化データを合成し、理想的な報酬関数を学習することで、ロボットに卓球のトップスピン打法を教える手法を提案した。
原題: Learning from Suboptimal Demonstration via Self-Supervised Reward Regression ／ Letian Chen, Rohan Paleja, Matthew Gombolay
日本語で読む → - 論文マニピュレーションAI
Answer Set Programmingを用いた双腕ロボットによる関節物体の操作
ASPで関節物体の状態表現と整合性検査、操作行動列の生成を行い、Baxter双腕ロボットで検証した。拡張シナリオでは自動計画のマクロ行動を活用し、より現実的な設定での有効性を示した。
原題: Manipulation of Articulated Objects using Dual-arm Robots via Answer Set Programming ／ Riccardo Bertolucci, Alessio Capitanelli, Carmine Dodaro 他
日本語で読む → - 論文深層強化学習画像認識
混合畳み込みネットワークによる深層強化学習
CarRacing-v0を模倣学習で走行させるため、画像とセンサ情報を組み合わせた混合CNNモデルを構築し、AlexNetやVGG16より高い性能を達成した。
原題: Deep Reinforcement Learning with Mixed Convolutional Network ／ Yanyu Zhang
日本語で読む → - 論文変形物体マニピュレーションロボティクス
1時間の実機経験だけで任意の目標に合わせた布畳みを学習
自己教師ありの実機ロボット経験わずか1時間で、シミュレーションや人間の教示なしに、目標画像を与えるだけで任意の布畳み動作を学習する手法を提案した。
原題: Learning Arbitrary-Goal Fabric Folding with One Hour of Real Robot Experience ／ Robert Lee, Daniel Ward, Akansel Cosgun 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
車両間測距を用いた自律水中ロボット群のネットワーク局所化に基づく計画
隣接AUV間の距離測定による群局所化において、剛性解析に基づきセンサノイズと限られた測定範囲を考慮した計画・制御手法を提案し、経路全体で最小剛性を保証できることをシミュレーションで示した。
原題: Network Localization Based Planning for Autonomous Underwater Vehicles with Inter-Vehicle Ranging ／ Alan Papalia, John Leonard
日本語で読む → - 論文HRI/XAIロボティクス
内在的・外在的説明性の統合：ヒューマンロボットインタラクションにおけるニューラルネットワーク理解の重要性
ヒューマノイドロボットにXAIを適用する際の課題を整理し、ロボット自身による内在的説明と環境からの外在的説明の相互作用で効率的な行動を実現するオープンソースロボットNICOを紹介する位置づけ論文。
原題: Integrating Intrinsic and Extrinsic Explainability: The Relevance of Understanding Neural Networks for Human-Robot Interaction ／ Tom Weber, Stefan Wermter
日本語で読む → - 論文HRIロボティクス
子どもの医療体験を支えるソーシャルロボットの開発
子どもの痛みを伴う医療処置を支援するため、認識論的プランニングで身体的・感覚的・社会的行動を計画する自律型ソーシャルロボットを開発し、共同設計と臨床試験で評価するプロジェクト。
原題: Towards Social HRI for Improving Children's Healthcare Experiences ／ Mary Ellen Foster, Ronald P. A. Petrick
日本語で読む → - 論文見まね学習ロボティクス
複製を考慮したガウス過程モデルによるタスク適応型ロボットの見まね学習
実演データのばらつきとタスクパラメータをガウス過程モデルに組み込み、複製構造を活かして計算コストを抑えつつ、異なる状況に適応できる頑健な方策を学習する手法を提案した。
原題: Task-Adaptive Robot Learning from Demonstration with Gaussian Process Models under Replication ／ Miguel Arduengo, Adrià Colomé, Júlia Borràs 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
音視覚表現による物体永続性の実現
落下物体の部分的な跳ね返り軌道と衝突音を入力に、多modalニューラルネットで完全な軌道と最終位置を予測し、ロボットが落とした物体を回収できるようにした研究。
原題: Object Permanence Through Audio-Visual Representations ／ Fanjun Bu, Chien-Ming Huang
日本語で読む → - 論文遠隔操作ロボティクスロボティクス
ICU人工呼吸器の遠隔操作ロボットシステム
既存の人工呼吸器のタッチスクリーンを小型ロボットで操作し、ICU外から設定調整を可能にする低コスト遠隔操作システムを開発した。
原題: Telerobotic Operation of Intensive Care Unit Ventilators ／ Balazs P. Vagvolgyi, Mikhail Khrenov, Jonathan Cope 他
日本語で読む → - 論文点群レジストレーションロボティクス
確率的点群レジストレーションのための終了基準
PPCRの反復回数を自動で決める終了基準を複数比較し、計算時間を削減しつつ高反復時と同等の精度が得られる基準を特定した。
原題: A Termination Criterion for Probabilistic PointClouds Registration ／ Simone Fontana, Domenico G. Sorrenti
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
折り紙構造で形状変化する指先による把持安定性と器用さの向上
折り紙を骨格に用いた形状可変指先を開発し、凸点接触での把持やピンチ把持、物体の再配向、包み込み把持など多様な把持タスクで従来のパラレルグリッパより優れることを実験で示した。
原題: Origami-based Shape Morphing Fingertip to Enhance Grasping Stability and Dexterity ／ Zicheng Kan, Yazhan Zhang, Chohei Pang 他
日本語で読む → - 論文状態推定/暗号cs.CR
部分準同型暗号を用いたプライバシー保護型集合ベース推定
ゾノトープ表現と部分準同型暗号を組み合わせ、暗号化されたまま集合の交差演算を行うことで、分散センサの計測値を秘匿しつつ安全な状態推定を実現した研究。
原題: Privacy Preserving Set-Based Estimation Using Partially Homomorphic Encryption ／ Amr Alanwar, Victor Gassmann, Xingkang He 他
日本語で読む → - 論文アシストデバイスロボティクス
運動障害者の食事を支援するパッシブデバイスの機構設計改善
脳性麻痺やジストニアなどで上肢に障害を持つ人の食事を安定化するパッシブ支援デバイスについて、腕の挙上負担を減らす新機構や安全な食具取り付け、減衰・静的バランスの改善を行った設計改良版を提案した論文。
原題: Mechanical Design Improvement of a Passive Device to Assist Eating in People Living with Movement Disorders ／ Michaël Dubé, Thierry Laliberté, Véronique Flamand 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
DynaSLAM II：マルチオブジェクト追跡とSLAMの密結合
ステレオ/RGB-D向けの視覚SLAMで、インスタンスセグメンテーションとORB特徴を用いて動的物体を追跡し、カメラ軌跡・物体軌跡・静的構造を統合的に最適化する手法を提案した論文。
原題: DynaSLAM II: Tightly-Coupled Multi-Object Tracking and SLAM ／ Berta Bescos, Carlos Campos, Juan D. Tardós 他
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