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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: 2020/7/1 ／ 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sim2real機械学習
展開後の自己教師ありポリシー適応
報酬なしで展開後も自己教師あり学習によりポリシーを適応させ、未知の環境変化への汎化性能を向上させる手法を提案。
原題: Self-Supervised Policy Adaptation during Deployment ／ Nicklas Hansen, Rishabh Jangir, Yu Sun 他
日本語で読む → - 論文社会的ロボティクスHCI
自閉症スペクトラムの10代向けジェスチャー模倣ゲームによる社会的相互作用の改善
OpenPoseを用いた姿勢検出でASDの10代を対象にロボットとのジェスチャー模倣ゲームを実施し、介護者との予備試験でシナリオの有効性を確認した。
原題: How An Automated Gesture Imitation Game Can Improve Social Interactions With Teenagers With ASD ／ Linda Nanan Vallée, Sao Mai Nguyen, Christophe Lohr 他
日本語で読む → - 論文衝突検出ロボティクス
URDFだけで動く高精度リアルタイム衝突検出
URDFのみを入力としてGJKアルゴリズムを幾何学的に拡張し、剛体間距離をリアルタイムで計算する衝突検出システムを提案。KUKA LBR iiwaとMecademic Meca500の自己衝突検出でFCLと性能比較した。
原題: High Precision Real Time Collision Detection ／ Alexandre Coulombe, Hsiu-Chin Lin
日本語で読む → - 論文群制御cs.MA
独立同種タスクにおける複数人・複数ロボットチームの適応的作業負荷配分
人間とロボットの健康状態や作業性能に応じて、リアルタイムに作業負荷を適応配分するモジュール式フレームワークを提案した論文。
原題: Adaptive Workload Allocation for Multi-human Multi-robot Teams for Independent and Homogeneous Tasks ／ Tamzidul Mina, Shyam Sundar Kannan, Wonse Jo 他
日本語で読む → - 論文セグメンテーション画像認識
ロボット環境における未知物体のインスタンスセグメンテーション
合成RGB-Dデータを用いて、テーブル上の未知物体を深度で初期マスク生成しRGBで精緻化するUOIS-Netを提案し、ロボット把持に応用した研究。
原題: Unseen Object Instance Segmentation for Robotic Environments ／ Christopher Xie, Yu Xiang, Arsalan Mousavian 他
日本語で読む → - 論文ニューロモルフィック制御cs.NE
柔軟モジュールロボットの歩行周波数引き込みを実現するスパイキング神経状態機械
3つのスパイキングニューロンからなる双安定弛緩発振器モジュールを組み合わせ、脚式移動に必要な周期的動作を生成する神経状態機械を構築し、柔軟なプラスチック製ボクセルで作ったモジュールロボットを12ニューロン4モジュールの最小系で自然周波数に引き込んだ前進這い歩行を実現した。
原題: Spiking neural state machine for gait frequency entrainment in a flexible modular robot ／ Alex Spaeth, Maryam Tebyani, David Haussler 他
日本語で読む → - 論文見まね学習ロボティクス
見まね学習のための言語的注意焦点システム
人間の教示をロボットのタスクモデルに変換する見まね学習において、言語指示から対象物と把持・解放のタイミングを推定し、時空間ノイズを抑える注意フィルタとして活用する手法を提案した。
原題: Verbal Focus-of-Attention System for Learning-from-Observation ／ Naoki Wake, Iori Yanokura, Kazuhiro Sasabuchi 他
日本語で読む → - 論文深度推定画像認識
歪み補正なしで単眼動画から深度を推定する汎用フレームワーク
レンズ歪み補正(レクティフィケーション)を行わずに未補正の単眼動画から自己教師ありで深度・距離・視覚オドメトリを推定する手法を提案し、魚眼カメラにも適用可能なことを示した論文。
原題: UnRectDepthNet: Self-Supervised Monocular Depth Estimation using a Generic Framework for Handling Common Camera Distortion Models ／ Varun Ravi Kumar, Senthil Yogamani, Markus Bach 他
日本語で読む → - 論文tinyML/自律走行画像認識
小型自律車両向けtinyMLモデルの実環境展開を堅牢化する閉ループ学習
小型自律走行車両の制御に、実環境で専門家アルゴリズムを模倣して学習するtinyCNN群を採用し、超低消費電力RISC-V SoC上で高効率に推論できることを示した論文。
原題: Robustifying the Deployment of tinyML Models for Autonomous mini-vehicles ／ Miguel de Prado, Manuele Rusci, Romain Donze 他
日本語で読む → - 論文音響インタラクションcs.CY
屋内でも自然の癒しを：拡張空間音響による屋外の回復効果の代替
高齢者施設の入居者を対象に、拡張空間音響で屋外の自然音を再現し、屋外活動がもたらす回復・社会・体験的効果を屋内で代替できるか調査する研究計画を提案した。
原題: Substituting Restorative Benefits of Being Outdoors through Interactive Augmented Spatial Soundscapes ／ Swapna Joshi, Kostas Stavrianakis, Sanchari Das
日本語で読む → - 論文視覚的場所認識画像認識
顕著性の再同定によるオンライン視覚的場所認識
人間が目立つランドマークで場所を覚えることに着想を得て、視覚的場所認識を顕著性の再同定として定式化し、周波数領域で検出と照合を高速に行う手法を提案した。
原題: Online Visual Place Recognition via Saliency Re-identification ／ Han Wang, Chen Wang, Lihua Xie
日本語で読む → - 論文指示表現生成AI
忘却モデルがロボットの指示表現生成に与える影響
ロボット認知アーキテクチャに作業記憶の忘却モデルを2種類実装し、それらが生成される指示表現の違いを計算機的に示した研究。
原題: Toward Forgetting-Sensitive Referring Expression Generationfor Integrated Robot Architectures ／ Tom Williams, Torin Johnson, Will Culpepper 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
ORB-SLAM3: 視覚・視覚慣性・マルチマップSLAMの高精度オープンソースライブラリ
単眼・ステレオ・RGB-Dカメラに対応し、視覚慣性SLAMと複数マップの統合を可能にしたオープンソースSLAMシステム。従来より2〜5倍高精度で、長期間の視覚情報欠如にも耐える。
原題: ORB-SLAM3: An Accurate Open-Source Library for Visual, Visual-Inertial and Multi-Map SLAM ／ Carlos Campos, Richard Elvira, Juan J. Gómez Rodríguez 他
日本語で読む → - 論文時間知覚AI
時間知覚の心理学・計算・ロボティクスモデルに関するレビュー
心理学・神経科学から計算モデル・ロボティクスまでの時間知覚研究を横断的に整理し、身体性との関係や感覚・運動タイミングモデルの偏り、回顧的タイミング研究の不足を指摘して今後の学際的展望を示したレビュー。
原題: Time Perception: A Review on Psychological, Computational and Robotic Models ／ Hamit Basgol, Inci Ayhan, Emre Ugur
日本語で読む → - 論文ロバスト制御ロボティクス
知覚誤差を考慮したロバストなクアッドロータ制御
VIOのドリフトをデータ駆動でモデル化し、知覚誤差に頑健な制御器を実機のクアッドロータで初めて実装した研究。既存制御器をロバスト化する新しいコスト関数も提案。
原題: Robust, Perception Based Control with Quadrotors ／ Laura Jarin-Lipschitz, Rebecca Li, Ty Nguyen 他
日本語で読む → - 論文触覚画像認識
視覚と触覚による3D形状再構成
ロボットハンドの触覚と視覚を統合し、チャートベースの手法で物体の3D形状を再構成する研究。触覚情報が接触部位周辺の再構成も改善することを示した。
原題: 3D Shape Reconstruction from Vision and Touch ／ Edward J. Smith, Roberto Calandra, Adriana Romero 他
日本語で読む → - 論文キャリブレーション画像認識
放射状投影を用いたインフラ基盤ベースのマルチカメラキャリブレーション
SLAMやSfMで構築した3D地図を利用し、視覚的重複が少ないマルチカメラシステムの内部・外部パラメータを放射状歪みを仮定した2段階手法で高精度かつ頑健にキャリブレーションする。
原題: Infrastructure-based Multi-Camera Calibration using Radial Projections ／ Yukai Lin, Viktor Larsson, Marcel Geppert 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
潜在空間制御による四足歩行のセマンティック制約付き最適化
四足歩行制御を構造化潜在空間での最適化として定式化し、深層生成モデルと学習済み分類器で複雑な制約を微分可能かつ高速に扱う手法を提案、実機ANYmalで検証した。
原題: First Steps: Latent-Space Control with Semantic Constraints for Quadruped Locomotion ／ Alexander L. Mitchell, Martin Engelcke, Oiwi Parker Jones 他
日本語で読む → - 論文探索/強化学習画像認識
ノイジーエージェント：聴覚イベント予測による自己教師あり探索
音のイベントを予測する誤差を内的報酬として強化学習エージェントの探索を促し、物理環境で物体との接触行動が自然に生まれることを示した研究。
原題: Noisy Agents: Self-supervised Exploration by Predicting Auditory Events ／ Chuang Gan, Xiaoyu Chen, Phillip Isola 他
日本語で読む → - 論文自律システム検証cs.MA
信頼性の高い自律システムのためのエージェントとロボットに関する第1回ワークショップ論文集
自律エージェント・ソフトウェア工学・ロボティクスの研究者を集め、自律ロボットシステムの検証と妥当性確認の複雑な課題に取り組む学際的アプローチを議論したワークショップの論文集。
原題: Proceedings of the First Workshop on Agents and Robots for reliable Engineered Autonomy ／ Rafael C. Cardoso, Angelo Ferrando, Daniela Briola 他
日本語で読む → - 論文キャリブレーションロボティクス
手術ロボットのための高精度3Dキャリブレーション手法
da VinciロボットとRGB-Dカメラのキャリブレーション手法を提案し、手術規模のセットアップで従来法より精度・正確性を大幅に改善した。
原題: Improving rigid 3D calibration for robotic surgery ／ Andrea Roberti, Nicola Piccinelli, Daniele Meli 他
日本語で読む → - 論文自律航行艇ロボティクス
Roboat II：都市環境向け新型自律航行艇
都市交通向けの新型自律航行艇Roboat IIを開発し、LiDAR・IMU・GPS融合によるSLAM、モデル予測制御、経路計画を統合して狭い河川での追従走行を実証した論文。
原題: Roboat II: A Novel Autonomous Surface Vessel for Urban Environments ／ Wei Wang, Tixiao Shan, Pietro Leoni 他
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