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: 2020/5/1 ／ 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 →- 論文状態推定math.OC
間欠計測を用いた慣性航法システムの非線形状態推定
3次元空間を移動する車両の姿勢・位置・速度を、連続的な角速度・加速度と間欠的なランドマーク位置から推定する2種類のハイブリッド非線形オブザーバを提案し、指数安定性と性能をシミュレーション・実験で示した。
原題: Nonlinear State Estimation for Inertial Navigation Systems With Intermittent Measurements ／ Miaomiao Wang, Abdelhamid Tayebi
日本語で読む → - 論文描画ロボットロボティクス
2分で鮮やかな肖像画を描くロボット「AiSketcher」
深層学習による筆致合成と3自由度アームを組み合わせ、顔写真から2分以内に連続した滑らかな線で肖像画を描くロボットシステムを開発した。
原題: Making Robots Draw A Vivid Portrait In Two Minutes ／ Fei Gao, Jingjie Zhu, Zeyuan Yu 他
日本語で読む → - 論文強化学習/探索機械学習
探索のためのシンプルセンサー意図
生のセンサー入力から直接計算できる補助タスク「シンプルセンサー意図」を提案し、実機ロボットアームが把持・持ち上げやボールインナカップをゼロから学習できることを示した。
原題: Simple Sensor Intentions for Exploration ／ Tim Hertweck, Martin Riedmiller, Michael Bloesch 他
日本語で読む → - 論文力覚センサロボティクス
低コストなフィデューシャルマーカー式6軸力覚センサ
ウェブカメラと3Dプリンタで作れる安価で頑丈な6軸力覚センサを提案し、複合荷重下での精度を評価した。
原題: Low-Cost Fiducial-based 6-Axis Force-Torque Sensor ／ Rui Ouyang, Robert Howe
日本語で読む → - 論文故障診断ロボティクス
知覚システムの実行時監視と故障診断可能性
マルチプロセッサの自己診断可能性理論を拡張し、異種出力や時間次元を扱うグラフ理論的アプローチで知覚システムの実行時故障検出と検出可能な故障モジュール数の上限計算を可能にした。さらにトポス理論で定式化し任意時間区間での診断可能性を示した。
原題: Monitoring and Diagnosability of Perception Systems ／ Pasquale Antonante, David I. Spivak, Luca Carlone
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
RRT木の確率的解析
RRTアルゴリズムが空間全体を覆うまでの時間や領域到達時間を確率的に解析し、最近傍木との関係から経路長と木の高さの上界を示した論文。
原題: Probabilistic Analysis of RRT Trees ／ Konrad Anand, Luc Devroye
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
能動推論による状態推定・制御・学習の統合
能動推論の枠組みでマニピュレータの制御・状態推定・モデルパラメータ学習を統合し、PID制御との関係を示しつつ外乱や未モデル動態に頑健な手法をFranka Emika Pandaで実証した。
原題: Active Inference for Integrated State-Estimation, Control, and Learning ／ Mohamed Baioumy, Paul Duckworth, Bruno Lacerda 他
日本語で読む → - 論文多目的強化学習機械学習
多目的方策最適化の分布的アプローチ
複数の競合する目的をスケール不変な選好で扱える多目的強化学習アルゴリズムを提案し、目的ごとの行動分布を学習してパラメトリック方策に統合、高次元ロボティクスタスクで有効性を示した。
原題: A Distributional View on Multi-Objective Policy Optimization ／ Abbas Abdolmaleki, Sandy H. Huang, Leonard Hasenclever 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーション制御
不変楕円体と参照ガバナによる混雑環境での安全なロボットナビゲーション
局所的な障害物センシングのみを用い、不変楕円体による軌道境界と参照ガバナで速度を適応制御し、未知環境での安全な経路追従を理論保証付きで実現した。
原題: Safe Robot Navigation in Cluttered Environments using Invariant Ellipsoids and a Reference Governor ／ Zhichao Li, Thai Duong, Nikolay Atanasov
日本語で読む → - 論文測位eess.SP
LiDARを用いた高精度屋内測位
LiDARと運動モデルを組み合わせ、屋内の構造物を基準に車両の姿勢・速度・位置を推定する手法を提案し、平均誤差1度・0.1m/s・4.7cmを達成した。
原題: High precision indoor positioning by means of LiDAR ／ Eduardo Sánchez Morales, Michael Botsch, Bertold Huber 他
日本語で読む → - 論文動作計画ロボティクス
離散軌道空間の組合せ論によるロボット動作計画
ロボットのハードウェア仕様に基づく離散モデルを提案し、格子経路法で軌道数を数えることで動作計画の複雑さを見積もった論文。
原題: Combinatorics of a Discrete Trajectory Space for Robot Motion Planning ／ Felix Wiebe, Shivesh Kumar, Daniel Harnack 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
ロボットにおける認識不足を考慮したMDPによる意思決定
連続時間のロボット意思決定を、興味ある行動のみに注目する「認識不足MDP」でモデル化し、ヒューマノイドの歩行学習に応用した研究。
原題: MDPs with Unawareness in Robotics ／ Nan Rong, Joseph Y. Halpern, Ashutosh Saxena
日本語で読む → - 論文自動運転/マルチモーダル融合ロボティクス
シーン理解を伴うマルチモーダルセンサフュージョン深層ニューラルネットワークによるエンドツーエンド自動運転
画像と深度情報を初期段階で融合し、セマンティックセグメンテーションと車両制御を同時に出力するエンドツーエンド自動運転モデルを提案し、シミュレーションで高い成功率と汎化性能を示した。
原題: Multi-modal Sensor Fusion-Based Deep Neural Network for End-to-end Autonomous Driving with Scene Understanding ／ Zhiyu Huang, Chen Lv, Yang Xing 他
日本語で読む → - 論文HRIロボティクス
感情モデルで強化学習ロボットの透明性を高める
強化学習中のロボットの内部状態をTD誤差に基づく感情表現として提示し、人間の教師が学習過程を理解しやすくする仕組みを提案・検証した。
原題: Towards Transparency of TD-RL Robotic Systems with a Human Teacher ／ Marco Matarese, Silvia Rossi, Alessandra Sciutti 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
事前経路を用いた人工ポテンシャル場による適応的動作計画
RRTなどで事前経路を生成し人工ポテンシャル場と組み合わせることで、局所解への陥りや振動を抑えつつ滑らかで安全な経路計画を実現し、遺伝的アルゴリズムで最適化する手法を提案した。
原題: Adaptive Motion Planning with Artificial Potential Fields Using a Prior Path ／ Javad Amiryan, Mansour Jamzad
日本語で読む → - 論文モデルベースRL/自動運転ロボティクス
ガイド付き方策探索による都市自動運転のモデルベース強化学習
Carla都市運転シミュレータにおいて、パラメータ化動的モデルを反復学習しその下で運転方策を最適化するモデルベース強化学習(GPS)を適用し、サンプル効率を約100倍改善した。
原題: Guided Policy Search Model-based Reinforcement Learning for Urban Autonomous Driving ／ Zhuo Xu, Jianyu Chen, Masayoshi Tomizuka
日本語で読む → - 論文交通シミュレーション制御
自動運転車の制御器の多様性が交通に与える影響
自動運転車の制御パラメータの平均とばらつきを変え、交通流・安全性・快適性への影響をシミュレーションで分析した研究。
原題: Effects of Controller Heterogeneity on Autonomous Vehicle Traffic ／ Matthew Le Maitre, Amanda Prorok
日本語で読む → - 論文HRIHCI
見る人の目に映るロボットアート：自己開示によるパーソナライズが具象アートの感情伝達を促進する
ロボットが人と一緒に絵を描く際、自己開示を通じたパーソナライズにより、具象スケッチが感情をより明確に伝えられることを探索的ユーザー研究で示した。
原題: Robot art, in the eye of the beholder?: Personalization through self-disclosure facilitates visual communication of emotions in representational art ／ Martin Cooney
日本語で読む → - 論文サービスロボティクスロボティクス
Hibikino-Musashi@Home 2020 チーム紹介論文
RoboCup@Homeなどに参加するHibikino-Musashi@Homeチームの活動歴と使用技術を紹介したチーム記述論文。
原題: Hibikino-Musashi@Home 2020 Team Description Paper ／ Tomohiro Ono, Yuichiro Tanaka, Yutaro Ishida 他
日本語で読む → - 論文群制御制御
協調作業と先行制約を考慮したマルチロボットタスク割当とスケジューリング
複数ロボットが直接協力するタスクと順序制約を含む時間拡張型タスク割当問題に対し、解の実行可能性を検証する基準と局所改善ヒューリスティックを提案し、シミュレーションで改善効果を示した。
原題: Multi-Robot Task Allocation and Scheduling Considering Cooperative Tasks and Precedence Constraints ／ Esther Bischoff, Fabian Meyer, Jairo Inga 他
日本語で読む → - 論文農業AI/物体検出画像認識
ドローン空撮画像からの深層学習によるヤシの木の自動計数と位置推定
DJIドローンで撮影した空撮画像と約1万件のデータセットを用い、Faster R-CNNでヤシの木を検出し、写真測量と距離補正により平均2.8mの精度でGPS位置を自動推定する手法を開発した。
原題: Deep-Learning-based Automated Palm Tree Counting and Geolocation in Large Farms from Aerial Geotagged Images ／ Adel Ammar, Anis Koubaa
日本語で読む → - 論文外骨格ロボティクス
新しい劣駆動型ロボットハンド外骨格の設計と運動学的最適化
指の把持動作を支援する劣駆動リンク式外骨格を設計し、指に垂直な力のみを加えつつサイズ適応性を持たせ、リンク長を最適化して試作機の使い勝手を検証した。
原題: Design and Kinematic Optimization of a Novel Underactuated Robotic Hand Exoskeleton ／ Mine Sarac, Massimiliano Solazzi, Edoardo Sotgiu 他
日本語で読む → - 論文全身制御ロボティクス
運動学的ループを持つ車輪付き二足ロボットのLQR支援全身制御
車輪付き二足ロボットAscentoの剛体全身ダイナミクスを活用し、運動学的ループの閉形式表現とLQRを組み合わせた軽量な階層型全身制御器を提案し、不整地での走行性能とロバスト性を実験で示した。
原題: LQR-Assisted Whole-Body Control of a Wheeled Bipedal Robot with Kinematic Loops ／ Victor Klemm, Alessandro Morra, Lionel Gulich 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
LiDARのみで高速走行に対応するリアルタイムSLAM「SROM」
位相限定相関で初期推定し点対面ICPで精密化する2段構成のLiDAR SLAMを提案し、動的物体除去により高速・低サンプリング時でも低ドリフトな自己位置推定と地図生成をIMU/GPSなしで実現した。
原題: SROM: Simple Real-time Odometry and Mapping using LiDAR data for Autonomous Vehicles ／ Nivedita Rufus, Unni Krishnan R. Nair, A. V. S. Sai Bhargav Kumar 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
巧みなロボット操作のための柔らかく丸い高解像度触覚指先センサ
光パイピングによる指向性照明を用いて、Allegroハンドの標準的な丸い指先と交換可能な高解像度触覚センサを開発し、接触面の高解像度マップを取得して巧みな操作タスクを支援できることを示した。
原題: Soft, Round, High Resolution Tactile Fingertip Sensors for Dexterous Robotic Manipulation ／ Branden Romero, Filipe Veiga, Edward Adelson
日本語で読む → - 論文ソーシャルナビゲーションロボティクス
低侵襲ソーシャルナビゲーション
群衆を流れ場として表現し、人間への侵襲性を最小化する経路計画の枠組みを提案・実験的に有効性を示した論文。
原題: Minimally Invasive Social Navigation ／ Stefan H. Kiss, K. Y. Cadmus To, Chanyeol Yoo 他
日本語で読む → - 論文制御理論制御
状態切替による2次連鎖形システムの制御
2次連鎖形システムの運動計画問題に対し、二重積分器の状態を切り替えることで非線形系の性質を変え、正弦波制御と組み合わせる新しい制御手法を提案し、シミュレーションで有効性を示した。
原題: State-switching control of the second-order chained form system ／ Masahide Ito
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
SwarmLab：Matlab製ドローン群シミュレータ
Matlabのみで完結するドローン群シミュレータSwarmLabを提案し、2つの最先端群ナビゲーションアルゴリズムを性能指標で比較した。
原題: SwarmLab: a Matlab Drone Swarm Simulator ／ Enrica Soria, Fabrizio Schiano, Dario Floreano
日本語で読む → - 論文人間ロボット協働ロボティクス
人間とロボットの協働におけるロボット熟練度の評価・説明・伝達に関する2020年ワークショップ論文集
人間とロボットのチーム協働のためにロボットの熟練度をどう評価し説明し伝えるかを議論したHRI2020併設ワークショップの論文集。
原題: Proceedings of the 2020 Workshop on Assessing, Explaining, and Conveying Robot Proficiency for Human-Robot Teaming ／ Aaron Steinfeld, Michael Goodrich
日本語で読む → - 論文UAV設計ロボティクス
コアンダ効果を利用したステルスUAV
コアンダ効果でモーター数を減らし、静音素材と構造を実験的に探索することで音響ステルスUAVの実現可能性を示した研究。
原題: Stealth UAV through Coanda Effect ／ Dongyoon Shin, Hyeji Kim, Jihyuk Gong 他
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