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: 2017/12/1 ／ 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 →- 論文視覚運動学習画像認識
視覚運動学習と予測のための増分的自己組織化アーキテクチャ
視覚入力から将来の運動指令を予測するニューラルネットを提案し、ヒューマノイドの腕運動軌道生成で遅延補償とノイズ耐性を実証した。
原題: An Incremental Self-Organizing Architecture for Sensorimotor Learning and Prediction ／ Luiza Mici, German I. Parisi, Stefan Wermter
日本語で読む → - 論文生物規範ロボティクスcs.OH
ロボティクスにおける生物細胞モデルの応用
遺伝子制御ネットワーク（GRN）に着想を得たロボットモデルの代表例をサーベイし、細胞行動を模した制御手法を概観した論文。
原題: Applications of Biological Cell Models in Robotics ／ Michele Braccini
日本語で読む → - 論文外骨格ロボティクス
肩甲上腕リズムを考慮した上肢外骨格の人間らしい動作生成手法
肩甲上腕リズムを考慮し、中枢神経系の制御則に基づいて上肢外骨格の参照軌道を生成する計算手法を提案し、健常者の日常生活動作と比較して人間らしい動きを再現できることを示した。
原題: A Computational Approach for Human-like Motion Generation in Upper Limb Exoskeletons Supporting Scapulohumeral Rhythms ／ Rana Soltani-Zarrin, Amin Zeiaee, Reza Langari 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
複雑地形におけるオンライン3D風場予測を用いたUAVのリアルタイム経路計画
低高度固定翼UAV向けに、地形・質量保存・大気成層を考慮したリアルタイム3D風場予測手法と、非一様風下で機体動特性を考慮するサンプリングベース経路計画を提案した。
原題: Towards Fully Environment-Aware UAVs: Real-Time Path Planning with Online 3D Wind Field Prediction in Complex Terrain ／ Philipp Oettershagen, Florian Achermann, Benjamin Müller 他
日本語で読む → - 論文sim2real画像認識
再帰制御による視点不変なSim2Realビジュアルサーボ
深層再帰コントローラを強化学習で訓練し、視点変化に頑健なビジュアルサーボを実現。知覚と制御を分離して視覚層のみ適応させることで実機へ転移した。
原題: Sim2Real View Invariant Visual Servoing by Recurrent Control ／ Fereshteh Sadeghi, Alexander Toshev, Eric Jang 他
日本語で読む → - 論文能動知覚ロボティクス
科学探査ミッションのためのマルチモーダル能動知覚による情報収集
ベイズネットワークで科学知識をモデル化し、情報利得最大化として経路計画とセンサスケジューリングを定式化、モンテカルロ木探索で計画する能動知覚手法を提案した論文。
原題: Multi-Modal Active Perception for Information Gathering in Science Missions ／ Akash Arora, P. Michael Furlong, Robert Fitch 他
日本語で読む → - 論文人間機械協調HCI
MATEロボットが作業を簡素化する：利点と社会倫理的含意
作業者の状態を計測し対話を適応させ訓練も提供する統合設計手法MATEを提案し、その倫理的・社会的影響と企業導入の課題を論じた。
原題: MATE robots simplifying my work: benefits and socio-ethical implications ／ Valeria Villani, Lorenzo Sabattini, Julia N. Czerniak 他
日本語で読む → - 論文ドローン軌道計画ロボティクス
映画的なドローン撮影のための自動・対話的軌道計画
撮影用クアッドロータドローンの動きを、映画的な視点条件と機体の物理的制約の両方を満たすように自動・対話的に計画する手法を提案した論文。
原題: Directing Cinematographic Drones ／ Quentin Galvane, Christophe Lino, Marc Christie 他
日本語で読む → - 論文ロコモーションphysics.class-ph
波状運動する能動的衝突における散乱ダイナミクス
横方向に波打つロボットが柱に衝突した際の散乱角を実験と数値計算で調べ、柱の間隔が狭いほど大きな偏向が増え回折パターン様の分布が生じることを示した。
原題: The dynamics of scattering in undulatory active collisions ／ Jennifer M. Rieser, Perrin E. Schiebel, Arman Pazouki 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
接触を考慮した四足歩行ロボットの全身非線形モデル予測制御
接触ダイナミクスを含む全身モデルを最適化し、四足ロボットで最大190Hzの非線形MPCを実現した研究。
原題: Whole-Body Nonlinear Model Predictive Control Through Contacts for Quadrupeds ／ Michael Neunert, Markus Stäuble, Markus Giftthaler 他
日本語で読む → - 論文手術ロボットロボティクス
ESD CYCLOPS：消化管内視鏡手術向け新型ロボット手術システム
軟性内視鏡の先端に装着できる双腕ロボットアタッチメントを開発し、最大46Nの把持力と高精度な操作性を実現、摘出術の実証実験に成功した。
原題: ESD CYCLOPS: A new robotic surgical system for GI surgery ／ Timo J. C. Oude Vrielink, Ming Zhao, Ara Darzi 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
ロボット軌道におけるループ存在の証明
固有受容感覚のみを用い、誤差有界の状況でロボット軌道のループ閉じ込みを検出するため、位相幾何学の位相次数に基づく検証手法を提案し、実ミッションのデータで有効性を示した。
原題: Proving the existence of loops in robot trajectories ／ Simon Rohou, Peter Franek, Clement Aubry 他
日本語で読む → - 論文HRIロボティクス
表現豊かなロボットシステム開発のための振付・身体アプローチ
プロの振付師やダンス実践者の知見をロボティクス研究に取り入れ、人間に解釈されやすい動きを設計する手法と原則をまとめた論文。
原題: Choreographic and Somatic Approaches for the Development of Expressive Robotic Systems ／ Amy LaViers, Catie Cuan, Madison Heimerdinger 他
日本語で読む → - 論文水中画像復元/GAN画像認識
GANによる水中画像のリアルタイム高画質化
敵対的枝と批評枝を持つマルチブランチ識別器と水中指標に基づく損失を備えたGANベースの復元手法GAN-RSを提案し、水中ロボット視覚の画質をリアルタイムかつ適応的に改善した。
原題: Towards Real-Time Advancement of Underwater Visual Quality with GAN ／ Xingyu Chen, Junzhi Yu, Shihan Kong 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
自律航空機編隊の横隊から縦隊への最適な隊形変換アルゴリズム
3D基本機動の組み合わせで横隊から縦隊への隊形変換を動的に計画し、衝突なしで最適な時間計算量を達成するアルゴリズムを提案・検証した論文。
原題: An Optimal Algorithm for Changing from Latitudinal to Longitudinal Formation of Autonomous Aircraft Squadrons ／ Paulo André Sperandio Giacomin, Elder Moreira Hemerly
日本語で読む → - 論文強化学習landmark
自己対戦によるチェスと将棋の習得
自己対戦のみでチェスと将棋を学習する汎用強化学習アルゴリズムを提案し、人間の専門知識なしに高い性能を達成した論文。
原題: Mastering Chess and Shogi by Self-Play
日本語で読む → - 論文自律飛行ロボティクス
GPS非依存の障害物環境における高速自律飛行
GPSが使えない倉庫などの混雑環境で、事前知識をほとんど持たずに障害物を避けながら高速で自律飛行するロボットのシステム設計とソフトウェア構成を提案し、実環境実験で有効性を示した論文。
原題: Fast, Autonomous Flight in GPS-Denied and Cluttered Environments ／ Kartik Mohta, Michael Watterson, Yash Mulgaonkar 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
駆動整合レンチポリトープと実行可能レンチポリトープ
脚式ロボットの運動計画で関節トルク最小化や最大推進を可能にするため、摩擦円錐と駆動限界を満たす重心加速度制約を定義する2つの6次元有界ポリトープ(AWPとFWP)を提案した。
原題: The Actuation-consistent Wrench Polytope (AWP) and the Feasible Wrench Polytope (FWP) ／ Romeo Orsolino, Michele Focchi, Carlos Mastalli 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
外部接触力を活用したMPC歩行フレームワーク
線形MPCに外部接触力の計画を追加し、ZMP追従誤差を補償する最適力をMIQPで求める歩行制御手法を提案。手の接触により2〜3倍の外乱に耐えられることをシミュレーションで示した。
原題: An MPC Walking Framework With External Contact Forces ／ Sean Mason, Nicholas Rotella, Stefan Schaal 他
日本語で読む → - 論文sim2real機械学習
シミュレーションと実世界の交差点における自動運転知識の転移
交差点処理を強化学習問題として扱い、ある交差点で学習したモデルは他へ汎化しにくいが、事前学習とファインチューニングで性能が向上し、シミュレーションから実車への知識転移も有効であることを示した。
原題: Transferring Autonomous Driving Knowledge on Simulated and Real Intersections ／ David Isele, Akansel Cosgun
日本語で読む → - 論文ドローン制御ロボティクス
映画撮影シーンの自律撮影のための汎用ドローン制御プラットフォーム
汎用回転翼ドローンの高レベルAPIと全状態フィードバック制御、映画撮影技法を考慮した自動カメラ経路計画を組み合わせ、映画シーンの自律撮影を実現するシステムを提案した。
原題: Generic Drone Control Platform for Autonomous Capture of Cinema Scenes ／ Julien Fleureau, Quentin Galvane, François-Louis Tariolle 他
日本語で読む → - 論文社会ロボティクスロボティクス
自由遊びサンドボックス：社会ロボティクス評価手法と社会的インタラクションのデータセット
子どもとロボットの自由遊び環境を構築し、再現性と生態学的妥当性を両立させた社会ロボティクス評価パラダイムと、その基盤となる2つの大規模オープンデータセットを提案した論文。
原題: The Free-play Sandbox: a Methodology for the Evaluation of Social Robotics and a Dataset of Social Interactions ／ Séverin Lemaignan, Charlotte Edmunds, Emmanuel Senft 他
日本語で読む → - 論文軌道最適化ロボティクス
曲率制約付き非ホロノミック車両の軌道最適化：自動運転への応用
角加速度と線速度を交互に最適化する階層型手法で、障害物を円近似しつつ滑らかで衝突のない軌道を生成し、追い越しや車線変更などの自動運転シナリオに適用した。
原題: Trajectory Optimization for Curvature Bounded Non-Holonomic Vehicles: Application to Autonomous Driving ／ Mithun Babu, Yash Oza, C. A. Balaji 他
日本語で読む → - 論文手術ロボティクスロボティクス
間欠同期による自律手術中のリズム性体動補償
呼吸や心拍による臓器の周期的な動きに対し、速度が最小となるタイミングで間欠的に同期する手法を提案し、手術用の切断・デブリードマンで追従より高精度・高成功率を実現した。
原題: Using Intermittent Synchronization to Compensate for Rhythmic Body Motion During Autonomous Surgical Cutting and Debridement ／ Vatsal Patel, Sanjay Krishnan, Aimee Goncalves 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
脚式ロボットのオンライン軌道最適化へのレンチに基づく実行可能性解析の応用
脚式ロボットの動作計画において、アクチュエータの力・トルク限界を考慮した新しい6次元有界ポリトープ（AWPとFWP）を提案し、これを用いて外乱レンチに対するロバスト性を最適化するオンラインCoM軌道計画を四脚ロボットHyQで実装した。
原題: Application of Wrench based Feasibility Analysis to the Online Trajectory Optimization of Legged Robots ／ Romeo Orsolino, Michele Focchi, Carlos Mastalli 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
複数の非人型ロボットの同期振付のための簡易スクリプト言語
舞台上で複数の家庭用品型ロボットを同期して動かすための簡易スクリプト言語を提案し、Lego Mindstormsロボットへの初期実装を進めている。
原題: A simple script language for choreography of multiple, synchronizing non-anthropomorphic robots ／ Henning Christiansen
日本語で読む → - 論文視覚ナビゲーション画像認識
地図とランドマーク表現を統合した視覚ナビゲーション
地図ベースの経路計画とランドマークベースの頑健な実行を学習により統合し、少数の登録画像だけで未知環境をナビゲートする手法を提案した。
原題: Unifying Map and Landmark Based Representations for Visual Navigation ／ Saurabh Gupta, David Fouhey, Sergey Levine 他
日本語で読む → - 論文リハビリテーション/ウェアラブルロボティクス
脳卒中患者の全手動作パターンに対するウェアラブル外腱ネットワークの実現可能性
単一アクチュエータと外腱ネットワークを組み合わせたウェアラブル手リハビリ装置を試作し、脳卒中患者の痙縮克服や指先把持の支援が可能かを実験的に検証した。
原題: On the Feasibility of Wearable Exotendon Networks for Whole-Hand Movement Patterns in Stroke Patients ／ Sangwoo Park, Lauri Bishop, Tara Post 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
ガウス過程を用いたマルチフィデリティ強化学習
複数の忠実度のシミュレータを連鎖させ、ガウス過程を組み込むことで実環境サンプル数を削減する強化学習手法を提案し、地上ロボットのナビゲーションで有効性を示した。
原題: Multi-Fidelity Reinforcement Learning with Gaussian Processes ／ Varun Suryan, Nahush Gondhalekar, Pratap Tokekar
日本語で読む → - 論文場所認識ロボティクス
周期パターン学習によるサブ線形ストレージの場所認識
環境中の周期的な視覚パターンを互いに素な周波数で学習し、地図の保存量を環境規模に対してサブ線形に抑える場所認識手法を提案した論文。
原題: Rhythmic Representations: Learning Periodic Patterns for Scalable Place Recognition at a Sub-Linear Storage Cost ／ Litao Yu, Adam Jacobson, Michael Milford
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