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: 2020/7/1 ／ 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 →- 論文動作計画ロボティクス
部分的に実行不可能なLTL仕様に対する後退ホライズン制御に基づくオンライン動作計画
動的環境下でハード・ソフトLTL制約を扱い、安全性を保証しつつソフト制約違反を最小化し報酬を最大化するオンライン動作計画手法を提案する。
原題: Receding Horizon Control Based Online Motion Planning with Partially Infeasible LTL Specifications ／ Mingyu Cai, Hao Peng, Zhijun Li 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
深層マルチモーダル融合ネットワークによる複雑環境の自律ナビゲーション
レーザ・RGB画像・点群を3分岐で融合するNMFNetを提案し、崩壊都市や洞窟などの複雑環境でリアルタイム自律ナビゲーションを実現、実機ロボットにも展開した。
原題: Autonomous Navigation in Complex Environments with Deep Multimodal Fusion Network ／ Anh Nguyen, Ngoc Nguyen, Kim Tran 他
日本語で読む → - 論文収穫ロボティクスロボティクス
軟質部品を活用したモジュール式ロボットプラム収穫システムの設計と評価
軟らかい部品とモジュール設計で様々な果実・栽培条件に対応できる収穫ロボット平台を開発し、実際のプラム農園で42%の収穫成功率を達成した研究。
原題: Design and Evaluation of a Modular Robotic Plum Harvesting System Utilising Soft Components ／ Jasper Brown, Salah Sukkarieh
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
生成モデルと強化学習を組み合わせたデータ効率の良い視覚運動方策学習
行動潜在変数を用いて強化学習と生成モデルを組み合わせ、ロボットの視覚運動方策をデータ効率良く学習する枠組みを提案し、潜在表現の品質評価指標も導入した。
原題: Data-efficient visuomotor policy training using reinforcement learning and generative models ／ Ali Ghadirzadeh, Petra Poklukar, Ville Kyrki 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
ドローン群による森林火災消火システム
数百機のUAV群で消火液の連続的な雨を降らせて火災前線を消すシステムを提案し、必要な水量や機数を試算して有効性をシミュレーションで示した論文。
原題: Drone swarms in fire suppression activities ／ Elena Ausonio, Patrizia Bagnerini, Marco Ghio
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
都市水路における自律水上ロボット向け後退ホライズン多目的プランナ
都市水路を航行する自律水上ロボットのため、センサ視野内の障害物を反映したグラフを逐次生成・探索する後退ホライズンプランナを提案し、辞書式最適化で衝突リスクなどの資源を階層的に扱う多目的経路計画を実現した。
原題: A Receding Horizon Multi-Objective Planner for Autonomous Surface Vehicles in Urban Waterways ／ Tixiao Shan, Wei Wang, Brendan Englot 他
日本語で読む → - 論文リアクティブ合成ロボティクス
実行時情報を組み込んだ準最適リアクティブ合成
実行時にしか得られない情報を活用するため、候補シナリオごとに戦略を事前合成し、安全性と活性を保証しつつ動的に切り替える手法を提案し、性能劣化の上限も示した。
原題: Near-Optimal Reactive Synthesis Incorporating Runtime Information ／ Suda Bharadwaj, Abraham P. Vinod, Rayna Dimitrova 他
日本語で読む → - 論文メタ学習ロボティクス
長期記憶とメタ学習によるベイズ最適化を用いた発達ロボティクス
ロボットが過去の類似タスクの経験からパラメータ探索範囲を縮小し、少ない試行回数で産業用ビンピッキングの連続ハイパーパラメータを効率的に最適化する発達的フレームワークを提案した。
原題: Bayesian Optimization for Developmental Robotics with Meta-Learning by Parameters Bounds Reduction ／ Maxime Petit, Emmanuel Dellandrea, Liming Chen
日本語で読む → - 論文人間ロボット協調ロボティクス
学習曲線を考慮した人間とロボットの協調作業スケジューリング
人間の作業習熟度が時間とともに変化し不確実であることを考慮し、ロボットが人間の強みや学習能力を探索しながら効率的な共同作業スケジュールを生成するアルゴリズムを提案・検証した。
原題: Human-Robot Team Coordination with Dynamic and Latent Human Task Proficiencies: Scheduling with Learning Curves ／ Ruisen Liu, Manisha Natarajan, Matthew Gombolay
日本語で読む → - 論文音楽ロボティクスロボティクス
メカトロニクスで実現するロボット打楽器奏者の音楽的表現力
ブラシレスDCモーターを駆動に用いたロボットマリンバ奏者Shimonを開発し、従来のソレノイド式より広く安定した音量域と高速打撃を実現、主観評価でも人間に匹敵する表現力を示した。
原題: Mechatronics-Driven Musical Expressivity for Robotic Percussionists ／ Ning Yang, Richard Savery, Raghavasimhan Sankaranarayanan 他
日本語で読む → - 論文群制御cs.DC
プログラム可能物質における生物模倣型エネルギー分配
アメーバ型ロボット群のエネルギー分配を、枯草菌バイオフィルムの成長・シグナリング機構に着想を得て設計し、飢餓モジュールがある際に消費を抑制して全モジュールへ十分なエネルギーを届けるアルゴリズムを提案した。
原題: Bio-Inspired Energy Distribution for Programmable Matter ／ Joshua J. Daymude, Andréa W. Richa, Jamison W. Weber
日本語で読む → - 論文自動運転/強化学習eess.SP
深層強化学習を用いた自動運転車の高速道路における意思決定戦略
高速道路での追い越し行動のため、階層制御とDueling Deep Q-Network（DDQN）で意思決定ポリシーを構築し、シミュレーションで効率的かつ安全な走行を実証した論文。
原題: Decision-making Strategy on Highway for Autonomous Vehicles using Deep Reinforcement Learning ／ Jiangdong Liao, Teng Liu, Xiaolin Tang 他
日本語で読む → - 論文視覚オドメトリ画像認識
イベントカメラによるステレオ視覚オドメトリ
ステレオイベントカメラのデータから、追跡とマッピングを並列に行う実時間視覚オドメトリ手法を提案し、高速・高ダイナミックレンジ環境での有効性を示した。
原題: Event-based Stereo Visual Odometry ／ Yi Zhou, Guillermo Gallego, Shaojie Shen
日本語で読む → - 論文光学ナビゲーションロボティクス
非構造動的鉄道環境における光学的ナビゲーション
線路の平面画像のみから列車の並進・回転運動を頑健に推定する光学ナビゲーション手法を提案し、実環境で検証した。
原題: Optical Navigation in Unstructured Dynamic Railroad Environments ／ Darius Burschka, Christian Robl, Sebastian Ohrendorf-Weiss
日本語で読む → - 論文ソーシャルロボティクスAI
ソーシャルロボットのための参照ソフトウェアアーキテクチャ
MARIOプロジェクトの経験をもとに、受容性や信頼、個別化された対話を支えるソーシャルロボット向けの設計原則と参照ソフトウェアアーキテクチャを提案した論文。
原題: A Reference Software Architecture for Social Robots ／ Luigi Asprino, Paolo Ciancarini, Andrea Giovanni Nuzzolese 他
日本語で読む → - 論文ソーシャルロボットcs.CY
COVID-19パンデミック下におけるソーシャルロボットの役割：仲介・安全確保・ウェルビーイングの分析
パンデミック中に世界で導入された86機種・240件のソーシャルロボット活用事例を分析し、人と人の接触を減らす仲介役、感染リスクを防ぐ安全確保役、心身の健康を守るウェルビーイング支援役という3つの役割が導入を説明する鍵だと示した。
原題: Liaison, safeguard, and well-being: analyzing the role of social robots during the COVID-19 pandemic ／ Laura Aymerich-Franch, Iliana Ferrer
日本語で読む → - 論文HRIロボティクス
共有拡張現実ワークスペースにおける人間とロボットの双方向インタラクション
人間とロボットが同じAR空間を共有し、ロボットが人間の視線や姿勢から意図を推測して仮想物体を能動的に操作できるHRIシステムを構築し、資源収集ゲームで有効性を評価した論文。
原題: Human-Robot Interaction in a Shared Augmented Reality Workspace ／ Shuwen Qiu, Hangxin Liu, Zeyu Zhang 他
日本語で読む → - 論文人物追跡画像認識
2台のカメラの追跡結果を統合した移動ロボットによる3次元人物追跡
2台のカメラそれぞれの人物検出・追跡結果を統合して対象の3次元情報を得る枠組みを提案し、追跡実験で有効性を検証した論文。
原題: Three-dimensional Human Tracking of a Mobile Robot by Fusion of Tracking Results of Two Cameras ／ Shinya Matsubara, Akihiko Honda, Yonghoon Ji 他
日本語で読む → - 論文制御/学習モデルロボティクス
ニューラルネットワーク動力学モデルを用いたオフロード・オンロード車両のための反復LQR制御
多層ニューラルネットで車両の離散動力学モデルを学習し、ILQRとMPCを組み合わせてオフロードロボットと非ホロノミック車両の軌道追従制御を実現した。
原題: An Iterative LQR Controller for Off-Road and On-Road Vehicles using a Neural Network Dynamics Model ／ Akhil Nagariya, Srikanth Saripalli
日本語で読む → - 論文ビヘイビアツリーロボティクス
再構成可能ビヘイビアツリー：高レベル意思決定と制御層機能を統合する実行フレームワーク
従来のビヘイビアツリーに連続的なセンサ情報と物理制約を組み込み、実行中の状況変化に動的に対応できる刺激駆動型アーキテクチャを提案し、ロボット実験で有効性を示した。
原題: Reconfigurable Behavior Trees: Towards an Executive Framework Meeting High-level Decision Making and Control Layer Features ／ Pilar de la Cruz, Justus Piater, Matteo Saveriano
日本語で読む → - 論文センサ/UGV画像認識
無人地上車両のセンサ技術に関するサーベイ
無人地上車両（UGV）に用いられる各種センサの特性・長所短所・適用場面を比較し、既存UGVでの活用事例を整理した上で、今後の技術的ホットスポットを展望したレビュー論文。
原題: A Survey on Sensor Technologies for Unmanned Ground Vehicles ／ Qi Liu, Shihua Yuan, Zirui Li
日本語で読む → - 論文協調搬送ロボティクス
慣性センシングのみを用いた2機の飛行ロボットによる吊り下げペイロードの協調搬送
2機のドローンで吊り下げた荷物を運ぶ際、追従機がIMU情報だけでリーダー機に対して安定化するEKFベースの推定器と制御器を提案し、飛行実験で有効性を示した論文。
原題: Towards Cooperative Transport of a Suspended Payload via Two Aerial Robots with Inertial Sensing ／ Heng Xie, Xinyu Cai, Pakpong Chirarattananon
日本語で読む → - 論文HRIAI
協調作業における心のモデリングを用いた説明生成
人間とロボットの協調作業で、ロボットがユーザの心的状態をベイズ推論し、自身の意図を説明することで協調性能と印象を向上させる枠組みを提案した。
原題: Joint Mind Modeling for Explanation Generation in Complex Human-Robot Collaborative Tasks ／ Xiaofeng Gao, Ran Gong, Yizhou Zhao 他
日本語で読む → - 論文センサフュージョン画像認識
カメラ・LiDAR統合：意味マッピングのための確率的センサフュージョン
カメラとLiDARの不確実性を確率的に統合し、車両運動補償や遮蔽検証を組み込んで3次元意味ボクセルマップを構築するパイプラインを提案した論文。
原題: Camera-Lidar Integration: Probabilistic sensor fusion for semantic mapping ／ Julie Stephany Berrio, Mao Shan, Stewart Worrall 他
日本語で読む → - 論文障害物回避ロボティクス
動的ポテンシャル関数を用いたDMPの立体的障害物回避
軌道速度を考慮した超二次ポテンシャル関数により、DMPの障害物回避をより滑らかにする手法を提案し、産業用マニピュレータや手術ロボット、移動ロボットで検証した。
原題: Dynamic Movement Primitives: Volumetric Obstacle Avoidance Using Dynamic Potential Functions ／ Michele Ginesi, Daniele Meli, Andrea Roberti 他
日本語で読む → - 論文pHRIロボティクス
アドミタンス制御を用いた協働ロボットによる協調ドリル作業
協働ロボットと人間が協力してドリル作業を行うためのアドミタンス制御器を設計し、安定性と透明性の両立を図る手法を提案した論文。
原題: Towards Collaborative Drilling with a Cobot Using Admittance Controller ／ Yusuf Aydin, Doganay Sirintuna, Cagatay Basdogan
日本語で読む → - 論文物体目標ナビゲーション画像認識
目標志向セマンティック探索による物体目標ナビゲーション
エピソード型セマンティックマップを構築し、目標物体カテゴリに基づいて効率的に探索するモジュール式システムを提案。未見環境での物体目標ナビゲーションで既存手法を上回り、実機ロボットにも転移可能なことを示した。
原題: Object Goal Navigation using Goal-Oriented Semantic Exploration ／ Devendra Singh Chaplot, Dhiraj Gandhi, Abhinav Gupta 他
日本語で読む → - 論文社会規範/継続学習ロボティクス
ロボット行動の社会的適切さを評価するデータセットと継続学習手法
家庭内ロボットの行動が社会的に適切かを判定するMANNERS-DBデータセットを構築し、ベイズニューラルネットと継続学習で評価する手法を提案した。
原題: Mind Your Manners! A Dataset and A Continual Learning Approach for Assessing Social Appropriateness of Robot Actions ／ Jonas Tjomsland, Sinan Kalkan, Hatice Gunes
日本語で読む → - 論文自律探査ローバー検証cs.SE
自律型キュリオシティローバーの異種検証
火星探査ローバーCuriosityのROS/Gazeboモデルに自律的意思決定エージェントを追加し、形式手法と非形式手法を組み合わせて各コンポーネントを検証した研究。
原題: Heterogeneous Verification of an Autonomous Curiosity Rover ／ Rafael C. Cardoso, Marie Farrell, Matt Luckcuck 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーション画像認識
補助タスクでPointGoalナビゲーションの学習を高速化
自己教師ありの補助タスクをアテンションで統合し、PointNavの学習を従来の5.5倍高速化した研究。
原題: Auxiliary Tasks Speed Up Learning PointGoal Navigation ／ Joel Ye, Dhruv Batra, Erik Wijmans 他
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