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: 2020/9/1 ／ 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 →- 論文遠隔操作ロボティクス
精密・動的タスクに対応する自己適応型可変インピーダンスアクチュエータ制御
追加センサなしで「遅ければ硬く、速ければ柔らかく」という制御則により可変インピーダンスアクチュエータのインピーダンスを自動調整し、遠隔操作で精密作業と動的作業の両方をこなせることを24名の被験者実験で示した研究。
原題: Self-Adapting Variable Impedance Actuator Control for Precision and Dynamic Tasks ／ Manuel Aiple, Andre Schiele, Frans C. T. van der Helm
日本語で読む → - 論文6D姿勢推定画像認識
BOPチャレンジ2020：6D物体位置推定の評価
RGB-D画像からの6D物体姿勢推定の公開コンペBOP Challenge 2020の評価手法・データセット・結果を報告し、フォトリアルな合成訓練画像の有効性と深層学習手法の台頭を示した。
原題: BOP Challenge 2020 on 6D Object Localization ／ Tomas Hodan, Martin Sundermeyer, Bertram Drost 他
日本語で読む → - 論文超解像eess.IV
超低帯域画像伝送のための単一画像超解像
水中音響通信のような超低帯域環境で、画像を約1kBに圧縮して送り、ニューラルネットで高解像度に復元する手法を実データで検証した。
原題: Single Image Super-Resolution for Domain-Specific Ultra-Low Bandwidth Image Transmission ／ Jesper Haahr Christensen, Lars Valdemar Mogensen, Ole Ravn
日本語で読む → - 論文HRI/信頼ロボティクス
ロボットアームとの信頼構築を促す感情的音楽プロソディ
仮想ロボットアームとの意思決定タスクで、感情的な音楽プロソディ音声が信頼に与える影響を検証し、単一音高や無音より信頼評価が高いことを示した。
原題: Emotional Musical Prosody for the Enhancement of Trust in Robotic Arm Communication ／ Richard Savery, Lisa Zahray, Gil Weinberg
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
SLAMにおけるキーフレーム間の相対姿勢補正アルゴリズム
キーフレームベースSLAMでバックエンド最適化後にキーフレーム間の相対姿勢を補正する手法を提案し、既存の補間法より高精度かつ低計算コストでKITTIとEuRoCで有効性を示した。
原題: Pose Correction Algorithm for Relative Frames between Keyframes in SLAM ／ Youngseok Jang, Hojoon Shin, H. Jin Kim
日本語で読む → - 論文マルチエージェント協調ロボティクス
建設作業のためのマルチエージェント協調
MBZIRC 2020チャレンジ2に取り組み、UAVとUGVが協調して繰り返しピック&プレースを行い構造物を建設するためのアルゴリズムとタスクプランナをROS/Gazebo上で開発した。
原題: Multi-Agent Collaboration for Building Construction ／ Kumar Ankit, Lima Agnel Tony, Shuvrangshu Jana 他
日本語で読む → - 論文走行可能領域推定画像認識
RGB画像からの屋外走行可能領域推定におけるドメイン適応と安全重視損失
車載RGBカメラから経路の走行しやすさを深層学習で推定する手法を提案し、勾配反転による教師なしドメイン適応と衝突を避ける方向に誤りを誘導する安全重視損失で未知環境への汎化を向上させた。
原題: Domain Adaptation for Outdoor Robot Traversability Estimation from RGB data with Safety-Preserving Loss ／ Simone Palazzo, Dario C. Guastella, Luciano Cantelli 他
日本語で読む → - 論文シーン理解ロボティクス
ロボット視覚によるシーン理解チャレンジ
シミュレーション上で能動的なロボットによる3Dシーン理解を評価する新しいベンチマークを提案し、2種類のタスク・3難易度・5環境と新しい評価指標を提供する。
原題: The Robotic Vision Scene Understanding Challenge ／ David Hall, Ben Talbot, Suman Raj Bista 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
不整地惑星環境におけるループ閉じ込み検出のためのガウス過程勾配マップ
地形の高低差データをガウス過程回帰で連続的な勾配マップに変換し、画像位置合わせ技術でループ閉じ込みを検出する手法を提案。モロッコやエトナ山の実ローバデータで検証した。
原題: Gaussian Process Gradient Maps for Loop-Closure Detection in Unstructured Planetary Environments ／ Cedric Le Gentil, Mallikarjuna Vayugundla, Riccardo Giubilato 他
日本語で読む → - 論文強化学習探索機械学習
マルチセンサ不整合による自己教師あり探索
複数センサ入力の不整合（知覚・行動）を新規性信号として内的報酬に用い、外部報酬なしで自己教師あり探索を実現する手法SEMIを提案した論文。
原題: SEMI: Self-supervised Exploration via Multisensory Incongruity ／ Jianren Wang, Ziwen Zhuang, Hang Zhao
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
4本腕協調：2台の双腕ロボットが協力してケーブル付き工具を操作
双腕ロボット2台が協調し、アシスタントロボットが工具ケーブルを操作して衝突を避けながら、マスターロボットの工具置き直しや受け渡しを可能にするプランナーを提案し、シミュレーションと実機で検証した。
原題: Four-Arm Collaboration: Two Dual-Arm Robots Work Together to Maneuver Tethered Tools ／ Daniel Sanchez, Weiwei Wan, Keisuke Koyama 他
日本語で読む → - 論文群制御q-fin.GN
アリ・ロボット・人間：自己組織化する複雑系モデリングへの統一アプローチ
ゴール駆動型エージェントの構造と行動を自己展開させる共通の合理的活動アルゴリズムを提案し、自己組織化がゴール依存ネットワークの情報から創発することを示した。
原題: Ants, robots, humans: a self-organizing, complex systems modeling approach ／ Martin Jaraiz
日本語で読む → - 論文ハイブリッド移動ロボティクス
未知環境における地上・空中ハイブリッド移動の自律化
地上走行と飛行を切り替えられる二輪ハイブリッド車両の制御・計画・自律化フレームワークを構築し、未知環境での実験で飛行のみより最大5倍省エネになることを示した。
原題: Autonomous Hybrid Ground/Aerial Mobility in Unknown Environments ／ David D. Fan, Rohan Thakker, Tara Bartlett 他
日本語で読む → - 論文視覚オドメトリ画像認識
深層視覚オドメトリの手法・課題・応用：複雑化・新興領域に向けて
深層学習ベースの視覚オドメトリ（Deep VO）の最近の研究を、精度や効率などの基準で評価し、深度推定・特徴抽出・姿勢推定の観点から整理したサーベイ論文。
原題: Approaches, Challenges, and Applications for Deep Visual Odometry: Toward to Complicated and Emerging Areas ／ Ke Wang, Sai Ma, Junlan Chen 他
日本語で読む → - 論文歩行q-bio.QM
海底二足歩行のモデル
サメの一種の水底歩行に着想を得て、最小限の身体形態と制御で効率的な水中歩行が可能なことを理論モデルと二足ロボットで示し、歩容の双安定性を発見した研究。
原題: Models of benthic bipedalism ／ F. Giardina, L. Mahadevan
日本語で読む → - 論文マルチモーダル認識ロボティクス
回転不変な物体認識のためのマルチセンサ学習アーキテクチャ
iCubロボットのカラー画像と深度データをCNNとMLPで統合し、回転に頑健な物体認識を実現するマルチモーダル学習手法を提案した。
原題: A Multisensory Learning Architecture for Rotation-invariant Object Recognition ／ Murat Kirtay, Guido Schillaci, Verena V. Hafner
日本語で読む → - 論文USVロボティクス
無人水上艇の高効率設計の提案
再生可能エネルギーと蓄電池の電力管理、最新センサによる状態推定・環境認識、船体構造・材料まで含め、環境に優しく高効率な無人水上艇(USV)の設計指針を提案した論文。
原題: Proposed Efficient Design for Unmanned Surface Vehicles ／ Pouyan Asgharian, Zati Hakim Azizul
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
不正確なモデルに基づく計画を局所スキルで補修する学習手法
近似モデルによる計画が失敗する箇所だけを、専門家デモから学習した局所的なモデルフリーポリシーで補修することで、計画の信頼性を高めつつデータ収集コストを抑える手法を提案した論文。
原題: Learning Skills to Patch Plans Based on Inaccurate Models ／ Alex LaGrassa, Steven Lee, Oliver Kroemer
日本語で読む → - 論文群制御cs.DC
LoCUS: 火山噴煙調査のための耐故障性マルチロボットアルゴリズム
ドローン群が頻繁に機体を失ってもガス濃度勾配を追従できる群協調・自己修復アルゴリズムLoCUSを提案し、独立型のMoBSと比較して信頼性と効率を実証した。
原題: LoCUS: A multi-robot loss-tolerant algorithm for surveying volcanic plumes ／ John Erickson, Abhinav Aggarwal, G. Matthew Fricke 他
日本語で読む → - 論文分子ロボティクスロボティクス
ターニングマシン：分子ロボティクスのための単純なアルゴリズムモデル
非同期に実行される折り畳み命令に基づく抽象的な分子ロボティクスモデル「ターニングマシン」を提案し、線回転の能力を完全に特徴づけ、形状折り畳みへの応用を示した。
原題: Turning Machines: a simple algorithmic model for molecular robotics ／ Irina Kostitsyna, Cai Wood, Damien Woods
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
不整地・部分観測環境における安全な歩行ナビゲーション
動的障害物と不整地を含む部分観測環境で、記号タスク計画と位相空間運動計画を組み合わせ、多段階の安全保証を備えた二足歩行ロボットのナビゲーション手法を提案し、Cassieのシミュレーションで検証した。
原題: Towards Safe Locomotion Navigation in Partially Observable Environments with Uneven Terrain ／ Jonas Warnke, Abdulaziz Shamsah, Yingke Li 他
日本語で読む → - 論文ヒューマンロボット協調ロボティクス
製品欠陥検査における人間とロボットの協調のためのタスク割り当て手法
複数の異種ロボットと人間が同時に協働できるようFlexHRCフレームワークを拡張し、製品欠陥検査シナリオでタスクを動的に割り当てる手法を提案した。
原題: A Task Allocation Approach for Human-Robot Collaboration in Product Defects Inspection Scenarios ／ Hossein Karami, Kourosh Darvish, Fulvio Mastrogiovanni
日本語で読む → - 論文羽ばたき飛行ロボティクス
羽ばたき翼ロボットAerobatにおける非ホロノミック拘束の実現
コウモリ型羽ばたきロボットAerobatの多体動力学モデルを構築し、非ホロノミック拘束を課すことで空中での姿勢再配向と着地準備を実現する制御手法を提案した。
原題: Enforcing nonholonomic constraints in Aerobat, a roosting flapping wing model ／ Eric Sihite, Alireza Ramezani
日本語で読む → - 論文AUVロボティクス
SeaShark：モジュール式多目的携帯型AUV
一人で持ち運べるモジュール式マイクロAUV「SeaShark」を開発し、その構成・運用原理と、岸から海への生物生息地マッピングや港湾壁・桟橋検査の実験例を示した。
原題: SeaShark: Towards a Modular Multi-Purpose Man-Portable AUV ／ Jesper Haahr Christensen, Marco Jacobi, Martin Clemmensen Rotne 他
日本語で読む → - 論文最適化ロボティクス
物流サービスネットワーク設計問題に対するメタ部分ベンダース分解法
物流サービスネットワーク設計問題を効率的に解くため、部分分解に基づく厳密なベンダース分解アルゴリズムを提案し、マスタ問題を動的に切り替える手法の有効性を計算実験で示した。
原題: Meta Partial Benders Decomposition for the Logistics Service Network Design Problem ／ Simon Belieres, Mike Hewitt, Nicolas Jozefowiez 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
SwarmCCO: 不確実性下のクアッドロータ群のための確率的リアクティブ衝突回避
状態推定に不確実性があるクアッドロータ群に対し、位置・速度の不確かさをチャンス制約として定式化し、MPCで各機の衝突回避軌道を分散計算する手法を提案。ガウス分布とGMM拡張の2手法を比較し、決定論的手法より衝突回避性能が向上することを示した。
原題: SwarmCCO: Probabilistic Reactive Collision Avoidance for Quadrotor Swarms under Uncertainty ／ Senthil Hariharan Arul, Dinesh Manocha
日本語で読む → - 論文把持認識ロボティクス
物体アフォーダンスを活用した把持タイプ認識
RGB画像と対象物体名から把持タイプを認識する際、物体ごとの把持タイプ事前分布（アフォーダンス）でCNNの認識結果を補正し、精度を向上させた研究。
原題: Grasp-type Recognition Leveraging Object Affordance ／ Naoki Wake, Kazuhiro Sasabuchi, Katsushi Ikeuchi
日本語で読む → - 論文群制御math.OC
最適化ベース制御を用いたマルチロボットシステムのパラメータ同定
最適化ベース制御で動くロボット群の位置観測からタスクパラメータを逆推定できる条件を、持続的励起性と双対性・SVD解析で導出し、適応観測器とUKFで検証した論文。
原題: Parameter Identification for Multirobot Systems Using Optimization Based Controllers (Extended Version) ／ Jaskaran Singh Grover, Changliu Liu, Katia Sycara
日本語で読む → - 論文群衆ナビゲーションロボティクス
リスク感度付き逐次行動制御とマルチモーダル歩行者予測による安全な群衆-ロボットインタラクション
エントロピックリスク尺度を用いたリスク感度型確率的制御とTrajectron++によるマルチモーダル軌道予測を組み合わせ、群衆環境で安全かつ効率的にロボットをナビゲートするオンラインフレームワークを提案した。
原題: Risk-Sensitive Sequential Action Control with Multi-Modal Human Trajectory Forecasting for Safe Crowd-Robot Interaction ／ Haruki Nishimura, Boris Ivanovic, Adrien Gaidon 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
シミュレーションと実環境で動作する堅牢な強化学習ベースの自動運転エージェント
単眼カメラ入力でレーン追従するDQNエージェントをシミュレータで訓練し、実環境のDuckietownでも動作することを示した研究。
原題: Robust Reinforcement Learning-based Autonomous Driving Agent for Simulation and Real World ／ Péter Almási, Róbert Moni, Bálint Gyires-Tóth
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