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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: 2019/9/1 ／ 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 →- 論文模倣学習ロボティクス
長短期運動を考慮した時系列動作生成
マルチデシメーション法に着想を得て、位置と力の情報に適した異なるサンプリング周期で短期・長期の運動を推論する模倣学習手法を提案し、ロボットによる文字書きタスクで有効性を検証した。
原題: Time Series Motion Generation Considering Long Short-Term Motion ／ Kazuki Fujimoto, Sho Sakaino, Toshiaki Tsuji
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
冗長マニピュレータのための高速・高精度な軌道最適化
与えられたエンドエフェクタ経路に沿って、滑らかで衝突のない冗長マニピュレータの関節軌道を、ヤコビアン逆運動学と最適化ベース計画を統合した二段階勾配降下で生成する手法TORMを提案。
原題: TORM: Fast and Accurate Trajectory Optimization of Redundant Manipulator given an End-Effector Path ／ Mincheul Kang, Heechan Shin, Donghyuk Kim 他
日本語で読む → - 論文HRIHCI
人とロボットの協働における信頼と認知負荷の関係
協働ゲーム中に人の認知負荷が高まるほどロボットへの信頼が低下すること、またロボットの外見やエラー率が信頼評価に複雑に影響することを実験で示した研究。
原題: Trust and Cognitive Load During Human-Robot Interaction ／ Muneeb Imtiaz Ahmad, Jasmin Bernotat, Katrin Lohan 他
日本語で読む → - 論文視覚的位置認識画像認識
視覚的位置認識のための最小マップセグメント抽出手法
視覚的位置認識において、大規模な視点列マップから必要最小限の場所クラス（マップセグメント）を自動抽出するアルゴリズムを提案し、複数の分類器と組み合わせて位置推定性能を検証した論文。
原題: Mining Minimal Map-Segments for Visual Place Classifiers ／ Tanaka Kanji
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
二足走行における体幹ピッチ振動のエネルギー最適化：鳥類とロボットの比較分析
鳥類の走行をバネ付き倒立振子モデルで解析し、体幹のピッチ振動がエネルギー消費に与える影響を評価。重心のエネルギー変動や脚・股関節の仕事を最小化する3つの戦略を導出し、脚式ロボットへの応用を提案した。
原題: Trunk Pitch Oscillations for Energy Trade-offs in Bipedal Running Birds and Robots ／ Özge Drama, Alexander Badri-Spröwitz
日本語で読む → - 論文HRIロボティクス
ロボットのための適応的心の理論の機能的利点：現行アーキテクチャのレビュー
人間とロボットの相互作用のための7つのロボットアーキテクチャを調査し、適応的な心の理論（ToM）がどのように組み込まれ、どのような機能的利点をもたらすかを評価したレビュー論文。
原題: Functional advantages of an adaptive Theory of Mind for robotics: a review of current architectures ／ Francesca Bianco, Dimitri Ognibene
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
RGB-D階層融合によるロボット把持の深層予測
RGBと深度を階層的に融合するエンコーダ・デコーダで、部分観測のみから3D空間でのヒューマノイド型把持を実現し、実機で90%超の成功率を達成した。
原題: Deep Robotic Prediction with hierarchical RGB-D Fusion ／ Yaoxian Song, Jun Wen, Yuejiao Fei 他
日本語で読む → - 論文軌道予測機械学習
レーンアテンション：車両のレーンへの注意を学習する軌道予測
道路上のレーンを非ユークリッド構造として扱い、車両の走行履歴を時空間グラフに展開してグラフニューラルネットワークとアテンション機構で周囲車両の将来軌道を予測する手法を提案した。
原題: Lane Attention: Predicting Vehicles' Moving Trajectories by Learning Their Attention over Lanes ／ Jiacheng Pan, Hongyi Sun, Kecheng Xu 他
日本語で読む → - 論文人間ロボットインタラクションロボティクス
人間の信頼を利用するロボット
人間がロボットを合理的だと信頼して行動を解釈することを利用し、ロボットが自身の目的をより効率的に最適化する行動を取れることをゲーム理論でモデル化し、ユーザー研究で検証した論文。
原題: Robots that Take Advantage of Human Trust ／ Dylan P. Losey, Dorsa Sadigh
日本語で読む → - 論文シミュレーションロボティクス
Pepper・NAOロボット向けBulletベースシミュレータqiBullet
PepperとNAOヒューマノイドの物理的に正確なシミュレーションを可能にする、Bullet物理エンジンを用いたqiBulletツールを提案した論文。
原題: qiBullet, a Bullet-based simulator for the Pepper and NAO robots ／ Maxime Busy, Maxime Caniot
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
足インターフェースによる四腕マニピュレーション
両足で2本のロボットアームを遠隔操作し、手と合わせて4本の腕で作業できる足用インターフェースと力覚フィードバック付き制御系を開発した。
原題: Four-Arm Manipulation via Feet Interfaces ／ Jacob Hernandez Sanchez, Walid Amanhoud, Anaïs Haget 他
日本語で読む → - 論文自動運転/軌道計画ロボティクス
RNNとMPCを組み合わせた協調を考慮した密集交通での車線変更制御
RNNで他車の協調的な反応を予測し、MPCの安全制約に組み込むことで、密集交通でもリアルタイムに車線変更できる制御手法を提案した。
原題: Cooperation-Aware Lane Change Maneuver in Dense Traffic based on Model Predictive Control with Recurrent Neural Network ／ Sangjae Bae, Dhruv Saxena, Alireza Nakhaei 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
柔軟物と剛体物が混在する環境での物体把持計画
剛体物とタオルが混在する場面で、回転バウンディングボックスによる物体検出と3D点群を組み合わせ、隠れた物体の推定や衝突回避を含む把持計画手法を提案した。
原題: Object grasping planning for the situation when soft and rigid objects are mixed together ／ Xiaoman Wang, Xin Jiang, Jie Zhao 他
日本語で読む → - 論文UAV自己位置推定ロボティクス
UAV自己位置推定のための視覚計測の完全性監視
GNSSのRAIMに着想を得て、最適化ベースの視覚自己位置推定の完全性を監視し、状態推定の保護レベル（各方向の最大誤差）を算出する手法を提案した。EuRoCデータセットで検証し、一般的な3σ法より信頼性の高い誤差上限を与えることを示した。
原題: Visual Measurement Integrity Monitoring for UAV Localization ／ Chengyao Li, Steven L. Waslander
日本語で読む → - 論文ヘビ型ロボットロボティクス
アルキメデススクリュー推進で再構成可能なヘビ型ロボットARCSnake
アルキメデススクリューとユニバーサルジョイントを組み合わせたモジュールを連結し、環境に応じて形状や歩容を変えられる冗長ヘビ型ロボットを設計・試作した論文。
原題: ARCSnake: An Archimedes' Screw-Propelled, Reconfigurable Robot Snake for Complex Environments ／ Dimitri A. Schreiber, Florian Richter, Andrew Bilan 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
匿名の相対計測を用いたビジョンベース複数MAV位置推定：結合確率データ関連付けフィルタ
GPSやモーションキャプチャが使えない環境で、機体のVIOと匿名の視覚的ロボット間検出を融合し、初期配置やデータ関連付けが未知で誤検出・誤差を含む状況でも全機の位置を共通座標系で推定する手法を提案した。
原題: Vision-based Multi-MAV Localization with Anonymous Relative Measurements Using Coupled Probabilistic Data Association Filter ／ Ty Nguyen, Kartik Mohta, Camillo J. Taylor 他
日本語で読む → - 論文マルチモーダル/場所認識ロボティクス
視触覚の統合潜在表現を教師なし学習するマルチモーダル予測符号化ネットワークによる場所認識
生物模倣ロボットの視覚・触覚データから予測符号化により統合潜在特徴を教師なしで抽出し、見た目が似た環境での場所認識精度を向上させた研究。
原題: MuPNet: Multi-modal Predictive Coding Network for Place Recognition by Unsupervised Learning of Joint Visuo-Tactile Latent Representations ／ Oliver Struckmeier, Kshitij Tiwari, Shirin Dora 他
日本語で読む → - 論文衝突検出ロボティクス
ケーブル駆動パラレルロボット搭載アームの連続衝突検出
ケーブル駆動パラレルロボットに搭載されたロボットアームのための連続衝突チェック手法を提案し、経路検証を効率化した。
原題: Continuous Collision Detection for a Robotic Arm Mounted on a Cable-Driven Parallel Robot ／ Diane Bury, Jean-Baptiste Izard, Marc Gouttefarde 他
日本語で読む → - 論文動作リターゲティングロボティクス
C-3PO：強化学習に基づく人間-ロボット動作リターゲティングのための循環三段階最適化
強化学習と循環三段階最適化を用いて、人間の骨格動作をNAOやPepperなど異なる構造のロボットへ変換する動作リターゲティング手法を開発した。
原題: C-3PO: Cyclic-Three-Phase Optimization for Human-Robot Motion Retargeting based on Reinforcement Learning ／ Taewoo Kim, Joo-Haeng Lee
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
二足歩行の最適低次元モデリング
LIPやSLIPのような低次元モデルを自動合成し、高次元系の能力を保ちつつ歩行速度や傾斜に最適化するアルゴリズムを提案した論文。
原題: Optimal Reduced-order Modeling of Bipedal Locomotion ／ Yu-Ming Chen, Michael Posa
日本語で読む → - 論文強化学習機械学習
実ロボット上の深層強化学習アルゴリズム評価による再現性に関する調査
強化学習研究の再現性を妨げる要因を整理し、実ロボット実験で標準化された評価手法と適切な統計処理の重要性を示した調査論文。
原題: A Survey on Reproducibility by Evaluating Deep Reinforcement Learning Algorithms on Real-World Robots ／ Nicolai A. Lynnerup, Laura Nolling, Rasmus Hasle 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
多脚壁登りロボットのための最適化ベース動作計画
6脚ロボットが2枚の壁の間で摩擦のみの接触を保ちながら垂直登攀するための動作計画を、胴体姿勢と接触力に分離して最適化で解く手法を提案し、障害物や凹凸・傾斜壁で検証した。
原題: Optimization Based Motion Planning for Multi-Limbed Vertical Climbing Robots ／ Xuan Lin, Jingwen Zhang, Junjie Shen 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
局所制御の能力測定で大規模トポロジカルナビゲーションを実現
局所コントローラの能力を正確に測ることで、大規模環境でもスケーラブルで堅牢な視覚的トポロジカルナビゲーションを実現する手法を提案した論文。
原題: Scaling Local Control to Large-Scale Topological Navigation ／ Xiangyun Meng, Nathan Ratliff, Yu Xiang 他
日本語で読む → - 論文脚式ロボティクスロボティクス
軟着陸問題：柔らかい地形に着地する脚式ロボットのエネルギー損失最小化
柔らかい地面への着地時に足の沈み込みを最小化する制御則を最適制御とインピーダンス制御の両面から解析し、シミュレーションと実験で検証した。
原題: The Soft Landing Problem: Minimizing Energy Loss by a Legged Robot Impacting Yielding Terrain ／ Daniel J. Lynch, Kevin M. Lynch, Paul B. Umbanhowar
日本語で読む → - 論文軌道計画ロボティクス
冗長ロボットのための離散時間制約付きジャーク最適化軌道計画
製造タスク向けに、多数の離散的なウェイポイント制約と運動学的冗長性を扱いながら、ジャークを最適化して加工品質を高める軌道計画手法を提案した。
原題: Planning Jerk-Optimized Trajectory with Discrete-Time Constraints for Redundant Robots ／ Chengkai Dai, Sylvain Lefebvre, Kai-Ming Yu 他
日本語で読む → - 論文制御セキュリティ制御
注入攻撃下の制御系における双方向符号化と攻撃デカップリング
通信理論の双方向符号化を制御系に導入し、攻撃からプラントへの伝達関数をゼロにする制御器と符号化の協調設計法を提案した。
原題: Two-Way Coding and Attack Decoupling in Control Systems Under Injection Attacks ／ Song Fang, Karl Henrik Johansson, Mikael Skoglund 他
日本語で読む → - 論文マルチモーダルHRIHCI
人間とロボットの対話のためのマルチモーダル継続スタイルアーキテクチャ
ジェスチャーと音声を統合したマルチモーダル入力に対し、継続渡しスタイルの非決定性プッシュダウンオートマトンで逐次的に意図を理解し、必要に応じて質問しながら対話を進めるアーキテクチャを提案した論文。
原題: Multimodal Continuation-style Architectures for Human-Robot Interaction ／ Nikhil Krishnaswamy, James Pustejovsky
日本語で読む → - 論文物体検出ロボティクス
その不確かさを信頼できるか？自動運転向け確率的物体検出器のキャリブレーション
LiDAR 3D物体検出ネットワークにおける不確かさのキャリブレーション誤差を指摘し、それを大幅に低減する3つの実用的手法を提案した論文。
原題: Can We Trust You? On Calibration of a Probabilistic Object Detector for Autonomous Driving ／ Di Feng, Lars Rosenbaum, Claudius Glaeser 他
日本語で読む → - 論文形式検証AI
バッテリー健全性管理を組み込んだ自律ロボットの形式検証に向けて
風力発電所を点検するUAVのミッションをPRISMで確率モデル検査し、バッテリーの容量劣化や放電特性が検証結果に大きく影響することを示した論文。
原題: Towards Integrating Formal Verification of Autonomous Robots with Battery Prognostics and Health Management ／ Xingyu Zhao, Matt Osborne, Jenny Lantair 他
日本語で読む → - 論文制御ロボティクス
ジェット推進ロボティクス向け模型ジェットエンジンのモデリング・同定・制御
模型ジェットエンジンの非線形2次モデルをスパース同定とグレーボックス同定で構築し、フィードバック線形化とスライディングモード制御で推力制御を実現した。
原題: Modeling, Identification and Control of Model Jet Engines for Jet Powered Robotics ／ Giuseppe L'Erario, Luca Fiorio, Gabriele Nava 他
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