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: 2020/8/1 ／ 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 →- 論文模倣学習機械学習
順逆強化学習がネットワーク重みとハイパーパラメータを共有する手法
順方向と逆方向の強化学習を統合し、ネットワーク重みとハイパーパラメータを共有するエントロピー正則化模倣学習ERILを提案。MuJoCo環境とロボットアームの視覚到達タスクでサンプル効率の高さを示した。
原題: Forward and inverse reinforcement learning sharing network weights and hyperparameters ／ Eiji Uchibe, Kenji Doya
日本語で読む → - 論文ニューロモーフィック/軌道生成cs.NE
ニューロモーフィックチップLoihi上でのロボット制御向けロバスト軌道生成
生体模倣の異方性スパイキングニューラルネットをIntelのLoihiに実装し、プーリング層を加えてロボットアームの多様な軌道を安定生成できることを示した研究。
原題: Robust trajectory generation for robotic control on the neuromorphic research chip Loihi ／ Carlo Michaelis, Andrew B. Lehr, Christian Tetzlaff
日本語で読む → - 論文ロボット学習AI
モデルベース品質多様性探索による効率的なロボット学習
パラメータ摂動の挙動を予測するニューラルネットを品質多様性(QD)探索に統合し、見込みのない行動の実行を避けることでサンプル効率とスキル適応を改善した研究。
原題: Model-Based Quality-Diversity Search for Efficient Robot Learning ／ Leon Keller, Daniel Tanneberg, Svenja Stark 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
GelTip：指型全方位光学触覚センサ
指の形をした光学式触覚センサGelTipを提案し、表面の任意の位置で接触を検知できることを示した論文。接触位置の推定誤差は平均約5mm、最良で1mm未満を達成した。
原題: GelTip: A Finger-shaped Optical Tactile Sensor for Robotic Manipulation ／ Daniel Fernandes Gomes, Zhonglin Lin, Shan Luo
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
重い箱を持ち上げられる？未知の物性を持つ物体の把持可能性をヒューマノイドが推論
未知の物性を持つ重い箱について、シミュレーションで生成した把持軌道の表と実機でのパラメータ推定を組み合わせ、持ち上げが可能かをヒューマノイドロボットが判断する手法を提案した。
原題: Can I lift it? Humanoid robot reasoning about the feasibility of lifting a heavy box with unknown physical properties ／ Yuanfeng Han, Ruixin Li, Gregory S. Chirikjian
日本語で読む → - 論文動作計画ロボティクス
動的環境におけるリアルタイム動作計画のための予測合成符号付距離場
移動物体の予測軌道を考慮し、合成符号付距離場をリアルタイム生成して動的環境での動作計画を高速化する枠組みを提案し、7自由度アームで実証した。
原題: Predicted Composite Signed-Distance Fields for Real-Time Motion Planning in Dynamic Environments ／ Mark Nicholas Finean, Wolfgang Merkt, Ioannis Havoutis
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスphysics.app-ph
Kresling折り紙の多重安定性を活用したソフトロボットアームの再構成可能な関節
Kresling折り紙モジュールの二安定状態を切り替えて剛性を変え、低い制御負荷で高精度に動くソフトロボットアームを実現した研究。
原題: Harnessing The Multi-Stability Of Kresling Origami For Reconfigurable Articulation In Soft Robotic Arms ／ Joshua Kaufmann, Suyi Li
日本語で読む → - 論文UAV制御ロボティクス
MRS UAVシステム：再現可能な研究・実世界展開・教育を推進する自律飛行ドローンの統合制御・推定基盤
GNSS有無を問わず複数センサと多フレーム定位でドローンを制御するオープンソースシステムを構築し、実機展開と教育利用まで含めて再現性の高い研究基盤を提供した論文。
原題: The MRS UAV System: Pushing the Frontiers of Reproducible Research, Real-world Deployment, and Education with Autonomous Unmanned Aerial Vehicles ／ Tomas Baca, Matej Petrlik, Matous Vrba 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
群衆と自動運転車のリアルタイム大規模シミュレーション
人と自動運転車が共存する都市空間をGPU上でリアルタイムに数千規模でシミュレーションするモデルを提案し、大規模問題向け線形計画ソルバの最適化によりCPU版の最大30倍の速度を実現した。
原題: Simulating Crowds and Autonomous Vehicles ／ John Charlton, Luis Rene Montana Gonzalez, Steve Maddock 他
日本語で読む → - 論文インスタンスセグメンテーション画像認識
自動運転向け単眼インスタンス運動セグメンテーション：KITTI InstanceMotSegデータセットとマルチタスクベースライン
運動手がかりに基づくクラス非依存のインスタンス運動セグメンテーション用データセットInstanceMotSegを構築し、YOLACTを拡張したマルチタスクベースラインモデルを提案した論文。
原題: Monocular Instance Motion Segmentation for Autonomous Driving: KITTI InstanceMotSeg Dataset and Multi-task Baseline ／ Eslam Mohamed, Mahmoud Ewaisha, Mennatullah Siam 他
日本語で読む → - 論文自動運転センサモデリングロボティクス
現象論的センサモデルを用いた自動運転車のセンサカバレッジの系統的解析
カメラ・超音波・レーダー・LiDARの現象論的モデルを構築し、環境や物体の影響を考慮したセンサカバレッジを系統的に解析して、システム構成ごとに安全評価で重要なシナリオを選定できることを示した論文。
原題: Systematic Analysis of the Sensor Coverage of Automated Vehicles Using Phenomenological Sensor Models ／ Thomas Ponn, Fabian Müller, Frank Diermeyer
日本語で読む → - 論文少数事例学習画像認識
ロボットによる少数事例からの逐次物体学習
人間が与えた少数の視覚例だけでロボットが物体カテゴリを逐次学習し、机の片付けや物体配置の予測を行うシステムを実現した。
原題: Tell me what this is: Few-Shot Incremental Object Learning by a Robot ／ Ali Ayub, Alan R. Wagner
日本語で読む → - 論文安全制御制御
最適軌道計画と安全クリティカル制御の橋渡し：自動運転車への応用
最適制御で生成した軌道を高次CBFとCLFで追従・安全保証するリアルタイム制御枠組みを提案し、連結自動車の合流問題に適用した。
原題: Bridging the Gap between Optimal Trajectory Planning and Safety-Critical Control with Applications to Autonomous Vehicles ／ Wei Xiao, Christos G. Cassandras, Calin A. Belta
日本語で読む → - 論文能動的知覚画像認識
ライトカーテンを用いた能動的知覚による自動運転
深層学習3D検出器の不確実性を手がかりに、ライトカーテンと呼ばれる制御可能な深度センサの配置を最適化し、逐次的に物体検出精度を高める能動的知覚手法を提案した。
原題: Active Perception using Light Curtains for Autonomous Driving ／ Siddharth Ancha, Yaadhav Raaj, Peiyun Hu 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
接触点周りの角運動量による二足歩行制御：LIPベース制御器での検証
二足歩行のフィードバック制御において、接触点周りの角運動量が線形速度より優れることを示し、LIP制御器を角運動量で再定式化して20自由度ロボットCassie Blueで高速歩行・旋回・外乱抑制・不整地歩行を実現した。
原題: Angular Momentum about the Contact Point for Control of Bipedal Locomotion: Validation in a LIP-based Controller ／ Yukai Gong, Jessy Grizzle
日本語で読む → - 論文動作計画ロボティクス
非ホロノミックロボット向け動的制約付き動作計画ネットワーク
非ホロノミックロボットのリアルタイム動作計画のため、学習と計画ネットワークを改良したDynamic MPNetを提案し、Dubins carの屋内ナビゲーションで有効性を示した。
原題: Dynamically Constrained Motion Planning Networks for Non-Holonomic Robots ／ Jacob J. Johnson, Linjun Li, Fei Liu 他
日本語で読む → - 論文視覚オドメトリロボティクス
適応的メモリを備えた深層視覚オドメトリ
局所から大域までの情報を適応的に記憶するメモリモジュールと時空間アテンションによる再精緻化を組み合わせ、誤差蓄積を抑えた学習ベース視覚オドメトリ手法を提案した論文。
原題: Deep Visual Odometry with Adaptive Memory ／ Fei Xue, Xin Wang, Junqiu Wang 他
日本語で読む → - 論文掘削ロボットロボティクス
モグラ型掘削ロボットMole-Botの掘削・排土機構の開発と解析
モグラの歯と前肢の動きを模した伸縮式ドリルビットと肩・前足構造を模した排土機構を提案し、単一アクチュエータで回転と伸縮を同時に行うことで掘削と排土を効率化、動力学シミュレーションと実験で性能を評価した論文。
原題: Development and Analysis of Digging and Soil Removing Mechanisms for Mole-Bot: Bio-Inspired Mole-Like Drilling Robot ／ Junseok Lee, Christian Tirtawardhana, Hyun Myung
日本語で読む → - 論文救助ロボットロボティクス
救助ミッション向け大型移動ロボットKaroの設計と実装
RoboCupレスキューロボットリーグの要件に基づき、高い機動性と7自由度マニピュレータを備えた都市型救助ロボットKaroを設計・実装し、実地評価で性能を示した論文。
原題: Design and Implementation of a Maxi-Sized Mobile Robot (Karo) for Rescue Missions ／ Soheil Habibian, Mehdi Dadvar, Behzad Peykari 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
多様な脚型ロボットに共通適用できる汎用的な移動スキル学習フレームワーク
二足・三足・四足・六足や車輪型を含む9種類のロボットに対し、ハイパーパラメータと報酬定義を共通化したオフポリシー強化学習で、機体固有の調整なしに多様な移動スキルを学習できることを示した。
原題: Towards General and Autonomous Learning of Core Skills: A Case Study in Locomotion ／ Roland Hafner, Tim Hertweck, Philipp Klöppner 他
日本語で読む → - 論文宇宙ロボティクスロボティクス
微小重力下での運動能力向上を目指す生体力学センサモータプラットフォームの開発
微小重力環境での歩行や把持動作の遅延・負荷増大に対応するため、荷重スーツに加速度計とEMGを組み込んだ生体力学センサモータシステムを提案した論文。
原題: Development of a biomechanical motion sensorimotor platform for enhanced locomotion under microgravity conditions ／ Peter A. Johnson, John C. Johnson, Lucas Tombrowski 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
自己教師あり目標条件付きピック・アンド・プレース
人間のラベルなしで自律収集したピック・アンド・プレースデータから画素単位の物体表現を学習し、目標画像に合わせた把持・配置位置を予測する枠組みを提案した論文。
原題: Self-Supervised Goal-Conditioned Pick and Place ／ Coline Devin, Payam Rowghanian, Chris Vigorito 他
日本語で読む → - 論文可視化ロボティクス
モバイル向けROS可視化アプリiviz
Unity製でiOS・Android・UWPに対応し、AR可視化も可能なROSデータ可視化モバイルアプリを開発した。
原題: iviz: A ROS Visualization App for Mobile Devices ／ Antonio Zea, Uwe D. Hanebeck
日本語で読む → - 論文メタ学習機械学習
learn2learn：メタ学習研究のためのライブラリ
メタ学習研究におけるプロトタイピングと再現性の問題を解決するため、様々なメタ学習手法に共通する低レベルルーチンと標準化されたインターフェースを提供するオープンソースライブラリを提案した。
原題: learn2learn: A Library for Meta-Learning Research ／ Sébastien M. R. Arnold, Praateek Mahajan, Debajyoti Datta 他
日本語で読む → - 論文自動運転/メタ強化学習機械学習
メタ強化学習による自動運転車の車線変更戦略
メタ強化学習を用いて、異なる交通混雑度の環境でも再学習なしに車線変更できる自動運転ポリシーを学習し、成功率と衝突率で評価した論文。
原題: Meta Reinforcement Learning-Based Lane Change Strategy for Autonomous Vehicles ／ Fei Ye, Pin Wang, Ching-Yao Chan 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
動的環境における移動ロボットの深層強化学習による意味論的ナビゲーション
視覚観測のみから動的環境での安全な局所ナビゲーションを学習する強化学習手法を提案し、ランダム化された訓練環境を生成するARENA2Dシミュレータを開発して、動的ウィンドウ法のベースラインより安全性とロバスト性が向上することを示した。
原題: Deep-Reinforcement-Learning-Based Semantic Navigation of Mobile Robots in Dynamic Environments ／ Linh Kästner, Cornelius Marx, Jens Lambrecht
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
四足歩行ロボットのためのオンライン動的軌道最適化と制御
簡略化した運動量ベースのモデルを用いて、不整地や移動障害物に対応できる動的安定な歩容軌道をオンラインで高速生成する計画手法を提案し、実機で検証した。
原題: Online Dynamic Trajectory Optimization and Control for a Quadruped Robot ／ Oguzhan Cebe, Carlo Tiseo, Guiyang Xin 他
日本語で読む → - 論文身体モデル学習ロボティクス
人工皮膚ヒューマノイドの自己接触による身体モデル学習のための能動的探索
人工皮膚を備えたシミュレーション上のヒューマノイドが、内在的動機付けとゴールバブリングを用いて自発的な自己接触から身体モデルを獲得し、全身の触覚センサへ到達する能力を自律的に発達させる計算モデルを提案した。
原題: Active exploration for body model learning through self-touch on a humanoid robot with artificial skin ／ Filipe Gama, Maksym Shcherban, Matthias Rolf 他
日本語で読む → - 論文水中通信ロボティクス
FSK変調と深層学習復調を用いた水中ロボット向け電気通信システム
小型水中ロボット向けに、2FSK変調と深層学習ベースの復調を組み合わせた電気通信システムを開発し、従来より長距離・高速な通信を実現した。
原題: An Electrocommunication System Using FSK Modulation and Deep Learning Based Demodulation for Underwater Robots ／ Qinghao Wang, Ruijun Liu, Wei Wang 他
日本語で読む → - 論文触覚HCI
LinkRing：指先に多点・多様な触覚刺激を提示するウェアラブル触覚ディスプレイ
2つの5節リンク機構で指先に2点接触を実現し、せん断力・ねじり・滑り・圧力を提示できる軽量ウェアラブル触覚ディスプレイを開発し、接触点位置と滑り速度の弁別実験で高い認識性能を示した。
原題: LinkRing: A Wearable Haptic Display for Delivering Multi-contact and Multi-modal Stimuli at the Finger Pads ／ Aysien Ivanov, Daria Trinitatova, Dzmitry Tsetserukou
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