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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: 2019/8/1 ／ 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 →- 論文ソフトロボティクスロボティクス
環境との接触を活用したソフト成長ロボットのロバストナビゲーション
ソフト成長ロボットと平面環境の接触を数理モデル化し、障害物との接触を避けるのではなく積極的に活用して経路計画を行う手法を提案。接触を考慮した計画は不確実性に対してよりロバストな経路を生成することを示した。
原題: Robust Navigation of a Soft Growing Robot by Exploiting Contact with the Environment ／ Joseph D. Greer, Laura H. Blumenschein, Ron Alterovitz 他
日本語で読む → - 論文球体ロボットロボティクス
スライダーと振り子で駆動する球体ロボットNormaの設計・モデリング・制御
スライダーと回転振り子の2自由度で球体ロボットを転がし・旋回させる新機構を設計し、Euler-Lagrange法で動力学モデルを導出、経路追従制御を提案してMATLABシミュレーションで検証した論文。
原題: Design, Modeling, and Control of Norma: a Slider & Pendulum-Driven Spherical Robot ／ Saeed Moazami, M-Mahdi Naddaf-Sh, Srinivas Palanki 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
マルチエージェント経路計画における衝突検出の概観
複雑な運動をするエージェントのMAPF向けに、計算効率が高く高精度な衝突検出と衝突回避の手法を概説した技術報告。
原題: Collision Detection for Agents in Multi-Agent Pathfinding ／ Thayne T. Walker, Nathan R. Sturtevant
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
未知の食品に対応する適応型ロボット食事支援：オンライン学習フレームワーク
ロボットによる食事支援において、未知の食品でも少ない試行で最適な把持戦略を学習するため、線形文脈付きバンディット問題として定式化し、シミュレーションで調整したε-greedyとLinUCBを実機で検証した。
原題: Adaptive Robot-Assisted Feeding: An Online Learning Framework for Acquiring Previously Unseen Food Items ／ Ethan K. Gordon, Xiang Meng, Matt Barnes 他
日本語で読む → - 論文センサフュージョンロボティクス
2Dレーザーと単眼カメラの深層融合によるリアルタイムオドメトリ推定
CNNを用いて2Dレーザースキャナと単眼カメラのデータをキャリブレーション不要で融合し、連続フレーム間の回転・並進を順序分類問題として推定するリアルタイムオドメトリ手法を提案した。
原題: Deep Sensor Fusion for Real-Time Odometry Estimation ／ Michelle Valente, Cyril Joly, Arnaud de La Fortelle
日本語で読む → - 論文マルチエージェント/sim2realロボティクス
階層型Sim2Realによる移動を介したマルチエージェントマニピュレーション
シミュレーションで低レベルな目標到達スキルを学習し、それを高レベルRLの行動空間として階層的に組み合わせることで、複数の移動ロボットによる協調物体操作を実世界へゼロショット転移した研究。
原題: Multi-Agent Manipulation via Locomotion using Hierarchical Sim2Real ／ Ofir Nachum, Michael Ahn, Hugo Ponte 他
日本語で読む → - 論文状態推定機械学習
DynaNet：運動推定と予測のためのニューラルカルマン動的モデル
深層学習と時変状態空間モデルを組み合わせ、カルマンフィルタの枠組みで解釈性とロバスト性を保ちながら端到端学習を可能にしたハイブリッドモデルを提案し、視覚オドメトリやセンサ融合、振り子制御で最先端の推定・予測性能を示した。
原題: DynaNet: Neural Kalman Dynamical Model for Motion Estimation and Prediction ／ Changhao Chen, Chris Xiaoxuan Lu, Bing Wang 他
日本語で読む → - 論文積層造形cs.CG
積層造形における連続ツールパス計画
3Dプリントのスパースインフィル領域をオイラー変換で2次元複体に変換し、各層で単一の連続ツールパスを交差なく生成するフレームワークを提案した。
原題: Continuous Toolpath Planning in Additive Manufacturing ／ Prashant Gupta, Bala Krishnamoorthy, Gregory Dreifus
日本語で読む → - 論文教育・研究プラットフォームロボティクス
低コスト・オープンソースの教育研究用ロボットレースカーMuSHR
教育と研究向けに、詳細なDIYドキュメントで誰でも構築・導入できる低コストのオープンソース自律レースカープラットフォームを開発した。
原題: MuSHR: A Low-Cost, Open-Source Robotic Racecar for Education and Research ／ Siddhartha S. Srinivasa, Patrick Lancaster, Johan Michalove 他
日本語で読む → - 論文自動運転/意思決定AI
認知階層理論・ベイズ推論・予測制御に基づく動的インタラクティブ環境での意思決定
自車と環境の相互作用を2人動的ゲームとしてモデル化し、認知行動モデル・ベイズ推論・リcedingホライズン最適制御を統合して、人間運転車と相互作用する自動運転の意思決定フレームワークを提案した論文。
原題: Decision making in dynamic and interactive environments based on cognitive hierarchy theory, Bayesian inference, and predictive control ／ Sisi Li, Nan Li, Anouck Girard 他
日本語で読む → - 論文逆運動学ロボティクス
順動力学ソルバを用いたサンプル運動追従のための逆運動学
ヤコビ転置法に仮想条件付けしたマニピュレータの質量行列を組み込み、離散サンプル目標姿勢への滑らかな追従を実現する逆運動学手法を提案し、UR10で収束性と品質の向上を示した。
原題: Inverse Kinematics with Forward Dynamics Solvers for Sampled Motion Tracking ／ Stefan Scherzinger, Arne Roennau, Rüdiger Dillmann
日本語で読む → - 論文自動運転/意思決定ロボティクス
強化学習とモデル予測制御を組み合わせた交差点における自動運転の意思決定
交差点での自動運転車の意思決定を、強化学習による高レベル判断とモデル予測制御による低レベル計画に分けて行う手法を提案し、従来制御より成功率が高く学習も短縮できることを示した。
原題: Learning When to Drive in Intersections by Combining Reinforcement Learning and Model Predictive Control ／ Tommy Tram, Ivo Batkovic, Mohammad Ali 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
DoorGym: スケーラブルなドア開け環境とベースラインエージェント
ドメインランダム化を用いてドア開けタスクの汎化方策を訓練できるオープンソースのシミュレーション環境DoorGymを提案し、PPOとSACのベースライン実装および実世界への転移実験を示した。
原題: DoorGym: A Scalable Door Opening Environment And Baseline Agent ／ Yusuke Urakami, Alec Hodgkinson, Casey Carlin 他
日本語で読む → - 論文幾何学/剛性理論math.CO
球面上の剛体グラフにおけるパラドキシカルな運動の存在について
球面上のグラフの実現を種数0曲線のモジュライ空間として解釈し、辺の彩色による組合せ的特徴付けと柔軟性の必要条件を導出し、3+3頂点の完全二部グラフの可能な運動を分類した。
原題: On the existence of paradoxical motions of generically rigid graphs on the sphere ／ Matteo Gallet, Georg Grasegger, Jan Legerský 他
日本語で読む → - 論文神経力学/リハビリロボティクスロボティクス
下肢神経力学同定のためのケーブル駆動ロボットインタフェース
股関節・膝・足首の単関節神経力学を調べるため、立位姿勢のまま関節に運動学的制約を課さず高剛性・低粘性の動的相互作用を実現するケーブル駆動型エンドポイントインタフェースを開発し、その精度を検証した。
原題: Cable-driven robotic interface for lower limb neuromechanics identification ／ Hsien-Yung Huang, Ildar Farkhatdinov, Arash Arami 他
日本語で読む → - 論文マイクロロボットロボティクス
昆虫サイズのレーザー駆動型無結線ジャンピングマイクロロボット
17mm×6mm×14mm・75mgの昆虫サイズの跳躍ロボットを開発し、機載太陽電池と外部赤外線レーザーで無結線駆動を実現した。6.4mWで8mm跳び、有結線版は毎分6回着地できる。
原題: An Insect-scale Untethered Laser-powered Jumping Microrobot ／ Palak Bhushan, Claire Tomlin
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
Dynamic Movement Primitivesの欠点を克服する新手法
DMPの基底関数を新たに提案し、アフィン変換の不変性を利用して汎化のロバスト性を高め、複数観測から共通動作を抽出するアルゴリズムを提案した論文。
原題: Overcoming Some Drawbacks of Dynamic Movement Primitives ／ Michele Ginesi, Nicola Sansonetto, Paolo Fiorini
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
複数UAVによる森林冠下での捜索救助
GPSが使えない森林冠下で複数のドローンが協調して探索・地図作成を行うシステムを提案し、木の配置を特徴としたループ閉じ込みとサイクル整合な多方向マッチングで位置推定の精度を高めた。
原題: Search and Rescue under the Forest Canopy using Multiple UAVs ／ Yulun Tian, Katherine Liu, Kyel Ok 他
日本語で読む → - 論文宇宙ロボティクスロボティクス
商業用自律宇宙探査ロボットの実現に向けて
火星環境と地上の自動運転技術を概観し、将来の商業用自律宇宙探査ロボットに必要な技術と搭載計算能力の課題を論じた記事。
原題: Enabling Commercial Autonomous Space Robotic Explorers ／ Thomas Yuang Li, Shaoshan Liu
日本語で読む → - 論文強化学習ロボティクス
過去のタスク経験を活かした効率的探索学習
過去に解いたタスクのデータから生成モデルを構築し、新しいタスクの強化学習における探索を効率化する手法を提案。マニピュレータの動作・接触タスクで学習速度が2倍以上になることを示した。
原題: Learning to Explore in Motion and Interaction Tasks ／ Miroslav Bogdanovic, Ludovic Righetti
日本語で読む → - 論文視覚障害支援/ウェアラブルロボティクス
視覚障害者向け深層学習ベースのウェアラブル支援システム
RGBDカメラとイヤホンを備えたウェアラブル端末とスマホを組み合わせ、深層学習で安全な歩行指示を予測し、触覚操作で3D環境理解を支援する視覚障害者向けシステムを提案・評価した。
原題: Deep Learning based Wearable Assistive System for Visually Impaired People ／ Yimin Lin, Kai Wang, Wanxin Yi 他
日本語で読む → - 論文パラレルロボットロボティクス
NAVARO II：シザー機構を用いた新型平面パラレルロボット
3-RPRパラレルロボットの脚の関節をシザー機構に置き換え、広い作業空間と高い剛性を実現した新型ロボットを提案し、特異点解析と作業空間設計を行った論文。
原題: NAVARO II, a Novel Scissor-Based Planar Parallel Robot 1 ／ Damien Chablat, Luc Rolland
日本語で読む → - 論文モデリングロボティクス
クアッドコプターUAVの状態空間モデリング
ニュートン方程式からクアッドコプターの3自由度・6自由度状態空間モデルを導出し、動的に不安定な機体の制御に必要な線形モデルを構築した論文。
原題: State Space System Modelling of a Quad Copter UAV ／ Zaid Tahir, Waleed Tahir, Saad Ali Liaqat
日本語で読む → - 論文強化学習ロボティクス
近似動的計画法による無人戦闘機の自律機動決定
空対空戦闘における1対1の3次元機動問題に対し、強化学習と近似動的計画法を用いて自律的な機動方策を学習する手法を提案した。
原題: Research on Autonomous Maneuvering Decision of UCAV based on Approximate Dynamic Programming ／ Zhencai Hu, Peng Gao, Fei Wang
日本語で読む → - 論文UAV/Visual-Inertialロボティクス
柔軟な三眼カメラとIMUによるUAVナビゲーションとマッピングのための非剛体マルチカメラ密再構成
高速移動するUAV上で、柔軟な三眼カメラの基線をIMUと画像からEKFで推定し、長距離深度計測と環境地図生成を実現した研究。
原題: Flexible Trinocular: Non-rigid Multi-Camera-IMU Dense Reconstruction for UAV Navigation and Mapping ／ Timo Hinzmann, Cesar Cadena, Juan Nieto 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
色分けファイバー光学式触覚センサによるエラストマーロボットスキン
プラスチック光ファイバーと透明シリコーンゴム、市販カメラを組み合わせ、色分けにより接触位置を推定する触覚センサを開発した。最大18Nの力覚と8mmの空間分解能を実現した。
原題: Color-Coded Fiber-Optic Tactile Sensor for an Elastomeric Robot Skin ／ Zhanat Kappassov, Daulet Baimukashev, Zharaskhan Kuanyshuly 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
GPUによる群衆衝突回避の高速シミュレーション
歩行者誘導モデルORCAをGPU上で実行し、空間分割と専用線形計画ソルバによりCPU比最大30倍高速化、10万人超のリアルタイム(60fps)シミュレーションを実現した。
原題: Fast Simulation of Crowd Collision Avoidance ／ John Charlton, Luis Rene Montana Gonzalez, Steve Maddock 他
日本語で読む → - 論文言語接地自然言語
単語埋め込みから行動へ：ロボットの形態が言語の接地を促進する
word2vecで符号化した命令と意味的に似た行動をするようロボットを訓練し、未学習の命令にも適切に応答できること、またその対応付けがロボットの機械構造に左右されることを示した。
原題: Word2vec to behavior: morphology facilitates the grounding of language in machines ／ David Matthews, Sam Kriegman, Collin Cappelle 他
日本語で読む → - 論文建設ロボティクスロボティクス
BIM支援による現場自律ロボット組立のための物体認識
BIMモデルの仮想表現を用いて現場の建材を自律的に探索・把持し、離散構造物を組み立てる物体姿勢推定フレームワークを提案し、壁の自動組立で検証した。
原題: BIM-assisted object recognition for the on-site autonomous robotic assembly of discrete structures ／ Mohamed Dawod, Sean Hanna
日本語で読む → - 論文VLN画像認識
視覚と言語のナビゲーションのための転移可能な表現学習
視覚と言語のナビゲーション(VLN)向けに、事前学習済みの視覚・言語表現をクロスモーダルな系列アライメントと系列コヒーレンスのタスクで適応させ、R2RベンチマークのSPLを改善した研究。
原題: Transferable Representation Learning in Vision-and-Language Navigation ／ Haoshuo Huang, Vihan Jain, Harsh Mehta 他
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