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 →- 論文言語条件付き模倣学習ロボティクス
自由形式の言語条件付き模倣学習
ピクセル知覚・言語理解・多タスク連続制御を単一ネットワークで学習し、ラベルなし実演データを活用して自然言語指示で多様なロボット操作を実現した。
原題: Language Conditioned Imitation Learning over Unstructured Data ／ Corey Lynch, Pierre Sermanet
日本語で読む → - 論文制御理論機械学習
ニューラルリアプノフ制御
学習器と反例探索器を組み合わせ、非線形制御系の制御則とニューラルリアプノフ関数を安定性保証付きで学習する手法を提案した。
原題: Neural Lyapunov Control ／ Ya-Chien Chang, Nima Roohi, Sicun Gao
日本語で読む → - 論文医療ロボティクスロボティクス
自由形状の組織変形に対応する自律組織スキャン
手術中に組織が自由に変形しても、画像プローブを組織表面に沿って自動走査できるビジュアルサーボ制御フレームワークを提案し、da Vinci手術ロボットで超音波スキャンに適用した。
原題: Autonomous Tissue Scanning under Free-Form Motion for Intraoperative Tissue Characterisation ／ Jian Zhan, Joao Cartucho, Stamatia Giannarou
日本語で読む → - 論文キャリブレーションロボティクス
単眼カメラのための証明可能な最適ハンドアイキャリブレーション
スケール未知の単眼カメラを含むハンドアイ外部キャリブレーションを、測定ノイズが有界な条件下で大域最適かつ証明可能に解く凸最適化手法を提案し、合成データ実験で最適性と速度を示した。
原題: Certifiably Optimal Monocular Hand-Eye Calibration ／ Emmett Wise, Matthew Giamou, Soroush Khoubyarian 他
日本語で読む → - 論文羽ばたきロボットロボティクス
昆虫模倣の尾翼なし二枚翅羽ばたきロボットの長時間飛行への挑戦
15.8gの昆虫型羽ばたきロボットKUBeetle-Sの翅形状と駆動条件を最適化し、低電圧で8.8分間のホバリングと屋外飛行・ペイロード搭載を実現した。
原題: Towards the Long-Endurance Flight of an Insect-Inspired, Tailless, Two-Winged, Flapping-Wing Flying Robot ／ Hoang Vu Phan, Steven Aurecianus, Thi Kim Loan Au 他
日本語で読む → - 論文協調制御ロボティクス
剛体の協調マニピュレーションのための分散適応制御
物体の質量や摩擦、把持位置が未知の状況で、複数ロボットが分散的にパラメータを推定しながら剛体を目標軌道に追従させる適応制御手法を提案し、シミュレーションと実機実験で有効性を示した。
原題: Decentralized Adaptive Control for Collaborative Manipulation of Rigid Bodies ／ Preston Culbertson, Jean-Jacques E. Slotine, Mac Schwager
日本語で読む → - 論文ドローン自律飛行ロボティクス
AlphaPilot：ビジョンベース自律ドローン競技システム
複数のゲートを同時検出してドリフト補正した状態推定とグローバルマップを構築し、近時間最適軌道計画でドローンを自律飛行させるシステムを開発、2019年AlphaPilot Challengeで2位を獲得した。
原題: AlphaPilot: Autonomous Drone Racing ／ Philipp Foehn, Dario Brescianini, Elia Kaufmann 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
統合空域における複数固定翼UAVの階層型衝突回避アーキテクチャ
オンラインパス計画・分散モデル予測制御・幾何学的反応制御を組み合わせ、固定翼UAV群のための3層衝突回避システムを構築し、シミュレーションで有効性を検証した論文。
原題: A Hierarchical Collision Avoidance Architecture for Multiple Fixed-Wing UAVs in an Integrated Airspace ／ Yajing Wang, Xiangke Wang, Shulong Zhao 他
日本語で読む → - 論文触覚HCI
触覚力覚フィードバックによるポリリズム両手協調トレーニング
触覚デバイスを用いて2:3のポリリズム比で両手を独立に動かす訓練を行い、被験者が5分未満の適応訓練でスコアを向上させた。
原題: Polyrhythmic Bimanual Coordination Training using Haptic Force Feedback ／ Ramy Mounir, Kyle Reed
日本語で読む → - 論文機構合成ロボティクス
モノドロミーを用いた解の個数の統計的推定
パラメータ付き多項式系の一般解の個数を、モノドロミーループとトレーステストによる停止基準で統計的に推定する手法を提案し、Watt I六節リンクの運動生成問題などで有効性を示した。
原題: Using monodromy to statistically estimate the number of solutions ／ Jonathan D. Hauenstein, Samantha N. Sherman
日本語で読む → - 論文発達ロボティクスAI
DREAMアーキテクチャ：ロボティクスにおけるオープンエンド学習への発達的アプローチ
ロボットが環境やタスクに応じて状態表現を段階的に再記述・獲得し、知識を転移できる発達的認知アーキテクチャDREAMを提案した論文。
原題: DREAM Architecture: a Developmental Approach to Open-Ended Learning in Robotics ／ Stephane Doncieux, Nicolas Bredeche, Léni Le Goff 他
日本語で読む → - 論文遠隔操作ロボティクス
設計情報を活用した双腕マニピュレータの巧みな遠隔操作のための運動制御
人間の操作データから双腕ロボットの腕の形状と配置を最適化し、巧みさ指標を10%向上させる運動制御手法を提案した。
原題: Design-Informed Kinematic Control for Improved Dexterous Teleoperation of a Bilateral Manipulator System ／ Lasitha Wijayarathne, Juan Vallejo, Anthony Barnum 他
日本語で読む → - 論文遠隔操作ロボティクス
IoT経由の遠隔操作によるロボット経食道心エコープローブのLAN・5G制御検討
ロボット化した経食道心エコープローブにIoT構成を実装し、LANや5Gクラウド経由の遠隔操作の実現性と精度を、バックラッシュ特性の測定と目標到達実験で評価した。
原題: IoT-based Remote Control Study of a Robotic Trans-esophageal Ultrasound Probe via LAN and 5G ／ Shuangyi Wang, Xilong Hou, Richard Housden 他
日本語で読む → - 論文逆強化学習制御
最適制御器の逆学習における最尤推定法
制約付き最適制御問題の目的関数をKKT条件と最尤推定を組み合わせて逆学習する枠組みを提案し、ノイズを含むデータから制約を体系的に扱える手法を示した。
原題: Maximum Likelihood Methods for Inverse Learning of Optimal Controllers ／ Marcel Menner, Melanie N. Zeilinger
日本語で読む → - 論文6D姿勢推定画像認識
ステレオビジョンとアテンションによるビンピッキング向け単発6D物体姿勢推定
ステレオ画像からアテンション機構で物体領域のみの視差を計算し、単発推論で6D姿勢を高速推定するロボットマニピュレータのビンピッキング手法を提案した論文。
原題: Stereo Vision Based Single-Shot 6D Object Pose Estimation for Bin-Picking by a Robot Manipulator ／ Yoshihiro Nakano
日本語で読む → - 論文ネットワーク制御制御
過去観測に基づく予測フィルタを用いた通信遅延下の移動ロボットの安定化制御
通信遅延のあるネットワーク化移動ロボットに対し、遅延した観測から状態を予測するフィルタを開発し、漸近安定性を保証する制御則と組み合わせて実機パラメータのシミュレーションで有効性を確認した。
原題: Stabilization control of networked mobile robot using past observation-based preditive filter ／ Manh Duong Phung, Thi Thanh Van Nguyen, Thuan Hoang Tran 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
FootTile：軟弱地形で力と圧力中心を計測する堅牢な足裏センサ
軟弱地形でも使える小型軽量の足裏センサFootTileを開発し、単体性能・圧力中心計測・粒状地盤での歩行時床反力推定を検証した。防水性を示す泥中での計測例も報告。
原題: FootTile: a Rugged Foot Sensor for Force and Center of Pressure Sensing in Soft Terrain ／ Felix Ruppert, Alexander Badri-Spröwitz
日本語で読む → - 論文衝突検出/生体模倣視覚AI
時空間分散型シナプス結合によるUAV向けLGMDの迫接近接選択性の強化
バッタの視覚ニューロンLGMDのシナプス形態に着想を得て、時空間的に分散した興奮・抑制結合を導入し、UAVの敏捷な飛行でも迫接近接を複雑な背景運動から明確に識別できる衝突検出モデルを提案した。
原題: Enhancing LGMD's Looming Selectivity for UAV with Spatial-temporal Distributed Presynaptic Connections ／ Jiannan Zhao, Hongxin Wang, Shigang Yue
日本語で読む → - 論文跳躍ロボットロボティクス
Ascento：跳躍可能な二輪ロボット
屋内点検向けに、平坦路を高速移動し障害物を跳躍で越えるコンパクトな車輪型二脚ロボットAscentoを開発し、設計と制御系を実機実験で検証した。
原題: Ascento: A Two-Wheeled Jumping Robot ／ Victor Klemm, Alessandro Morra, Ciro Salzmann 他
日本語で読む → - 論文支援ロボティクスロボティクス
意図ベースの支援ロボット制御システム構築手法
音声・ボタン・操作コンソールで伝えられるユーザ意図に反応する支援ロボットの制御システム構築手法を提案し、TIAGoロボットで実証した。
原題: An intent-based approach for creating assistive robots' control systems ／ Tomasz Winiarski, Wojciech Dudek, Maciej Stefańczyk 他
日本語で読む → - 論文マルチエージェント強化学習機械学習
マクロ行動に基づく深層マルチエージェント強化学習
非同期な高レベル行動選択を扱うMacDec-POMDPに対し、マクロ行動の軌跡リプレイバッファを導入した2種類のDQNベース手法を提案し、ベンチマークで原始行動より優れることを示した。
原題: Macro-Action-Based Deep Multi-Agent Reinforcement Learning ／ Yuchen Xiao, Joshua Hoffman, Christopher Amato
日本語で読む → - 論文触覚HCI
表面ハプティクスのレビュー：触覚効果をタッチ面に実現する技術
振動・静電・超音波の3方式を中心に、受動的なタッチ面を能動化する表面ハプティクス技術と知覚・応用・課題を概観したレビュー。
原題: A Review of Surface Haptics:Enabling Tactile Effects on Touch Surfaces ／ Cagatay Basdogan, Frederic Giraud, Vincent Levesque 他
日本語で読む → - 論文軌道予測機械学習
軌道予測ベンチマークにおける系列複雑度分析の短い覚書
軌道予測ベンチマークのデータ基盤をより情報豊かに構成するため、系列アラインメントと学習ベクトル量子化(LVQ)を用いてデータセットを少数の代表的な部分系列で表現する手法を提案し、合成・実データで有効性を示した。
原題: A Short Note on Analyzing Sequence Complexity in Trajectory Prediction Benchmarks ／ Ronny Hug, Stefan Becker, Wolfgang Hübner 他
日本語で読む → - 論文データセット画像認識
シーン理解のためのCityscapes-Panoptic-PartsとPASCAL-Panoptic-Partsデータセット
パノプティックセグメンテーションと一部クラスのパーツレベルラベルを備えた2つの新しい画像シーン理解データセットを構築し、その形式や注釈プロトコル、統計を報告した。
原題: Cityscapes-Panoptic-Parts and PASCAL-Panoptic-Parts datasets for Scene Understanding ／ Panagiotis Meletis, Xiaoxiao Wen, Chenyang Lu 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
スラスタ支援二足歩行ロボットHarpyの性能満足化
スラスタ付き二足歩行ロボットHarpyにおいて、参照ガバナと予測制御を用いて関節軌道を微調整し、ハイブリッド不変性をロバストに保証する手法を提案した。
原題: Performance satisfaction in Harpy, a thruster-assisted bipedal robot ／ Pravin Dangol, Alireza Ramezani, Nader Jalili
日本語で読む → - 論文経路計画制御
サブゴール計画による自律走行車両の誘導アルゴリズム
拘束付き最適制御理論に基づいてサブゴール状態を定義し、グラフ探索でサブゴール列を求めることで、RRT*より高性能かつ低計算コストで走行経路を生成する手法を提案した。
原題: Subgoal Planning Algorithm for Autonomous Vehicle Guidance ／ Andrew Feit, Bérénice Mettler
日本語で読む → - 論文軌道予測画像認識
自動運転のための共有クロスモーダル軌道予測
複数のセンサ入力を共有潜在空間に埋め込むクロスモーダル学習により、テスト時は単一モダリティでも高精度な軌道予測を実現する枠組みを提案した論文。
原題: Shared Cross-Modal Trajectory Prediction for Autonomous Driving ／ Chiho Choi, Joon Hee Choi, Srikanth Malla 他
日本語で読む → - 論文行動認識画像認識
人間の姿勢と物体手がかりの同時学習によるリアルタイム行動認識
人間の骨格姿勢と操作対象物体の情報を統合して同時学習し、家庭支援ロボット上で1万Hzのリアルタイム行動認識を実現した研究。
原題: Simultaneous Learning from Human Pose and Object Cues for Real-Time Activity Recognition ／ Brian Reily, Qingzhao Zhu, Christopher Reardon 他
日本語で読む → - 論文自己認識ロボティクス
鏡の中の自己：能動的推論とニューラルネットワーク学習によるロボットの自己/他者識別
能動的推論とニューラルネットワークを組み合わせ、ロボットが鏡像を通じて自分の行動と他者の行動を区別し自己認識するアルゴリズムを提案した。
原題: Robot self/other distinction: active inference meets neural networks learning in a mirror ／ Pablo Lanillos, Jordi Pages, Gordon Cheng
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
イベント駆動型予測制御とQP仮想拘束による四脚ロボットの歩行制御
イベントベースMPCで重心軌道を生成し、QP仮想拘束制御で全自由度の四脚ロボットの歩行を安定化させる階層型制御手法を提案した論文。
原題: Quadrupedal Locomotion via Event-Based Predictive Control and QP-Based Virtual Constraints ／ Kaveh Akbari Hamed, Jeeseop Kim, Abhishek Pandala
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