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 →- 論文社会ロボットロボティクス
認知症・うつ高齢者の伴侶としての知能ロボットの予備研究
感情認識や会話、服薬リマインド機能を持つ会話型ロボットを高齢者施設の個室に4〜6週間設置し、認知症・うつ高齢者6名との関係構築や活用実態を観察・分析した予備研究。
原題: A Pilot Study on Using an Intelligent Life-like Robot as a Companion for Elderly Individuals with Dementia and Depression ／ Hojjat Abdollahi, Ali Mollahosseini, Josh T. Lane 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 → - 論文自動運転/ゲーム理論math.OC
非協力ゲーム理論による自動レーシング
2台の自動運転車のレース判断を非協力非ゼロ和ゲームとして定式化し、衝突回避と進捗最大化を目的とした3種類のゲームを設計・解析した論文。
原題: A Non-Cooperative Game Approach to Autonomous Racing ／ Alexander Liniger, John Lygeros
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 → - 論文タンパク質折り畳みcs.CE
Protofold II：キネトスタティックタンパク質折り畳みの改良モデルと実装
タンパク質折り畳み予測手法Protofoldを改良し、疎水性に起因するエントロピー効果を自由エネルギーに組み込み、アルゴリズムの線形化とCPU/GPU並列化で最大100倍の高速化を実現した。
原題: Protofold II: Enhanced Model and Implementation for Kinetostatic Protein Folding ／ Pouya Tavousi, Morad Behandish, Horea T. Ilies 他
日本語で読む → - 論文パラレルロボットロボティクス
特異点多様体が単純な線形ペンタポッドの設計
線形ペンタポッドの特異点集合を定義する三次超曲面の次数を、位置変数・姿勢変数に関する線形性や二次性の条件で削減できる設計を明らかにし、特異点のない球状領域の計算を容易にする3つの冗長設計を提案した。
原題: Linear Pentapods with a Simple Singularity Variety ／ Arvin Rasoulzadeh, Georg Nawratil
日本語で読む → - 論文UAV/追跡制御
複数の電波発信器付き動物を追跡・位置推定する自律ドローン「TrackerBots」
VHF電波の受信強度を用いて複数の動物を追跡・位置推定する低コストな自律ドローンシステムを開発し、パーティクルフィルタとPOMDPによる動的経路計画で情報利得最大化と省電力を実現、シミュレーションと実機実験で有効性を検証した。
原題: TrackerBots: Autonomous Unmanned Aerial Vehicle for Real-Time Localization and Tracking of Multiple Radio-Tagged Animals ／ Hoa Van Nguyen, Michael Chesser, Lian Pin Koh 他
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
日本語で読む → - 論文オドメトリ/LiDARロボティクス
CNNとIMUを活用したVelodyne LiDARオドメトリ推定
3D LiDARスキャンを2D行列に変換しCNNで並進・回転運動を推定するオドメトリ手法を提案。IMUと組み合わせてリアルタイムかつ高精度な推定を実現した。
原題: CNN for IMU Assisted Odometry Estimation using Velodyne LiDAR ／ Martin Velas, Michal Spanel, Michal Hradis 他
日本語で読む → - 論文社会ロボティクスロボティクス
社会ロボティクスシステムのソフトウェア開発に向けて
人型ロボットPAL REEM向けに、ロボットガイドツアーの管理・ユーザーへの推薦・過去ツアーデータの可視化分析を支援するWebベースのソフトウェアを開発した。
原題: Towards Software Development For Social Robotics Systems ／ Chong Sun, Jiongyan Zhang, Cong Liu 他
日本語で読む → - 論文視覚推論AI
高レベルアブダクションによる視覚的説明：移動物体に関する回答集合プログラミング駆動推論
時空間トラックレットを対象に、仮説形成・信念修正・デフォルト推論を統合した回答集合プログラミングによるアブダクションと物体追跡パイプラインを組み合わせ、動画データの頑健な視覚的説明を計算するハイブリッド手法を提案した。
原題: Visual Explanation by High-Level Abduction: On Answer-Set Programming Driven Reasoning about Moving Objects ／ Jakob Suchan, Mehul Bhatt, Przemysław Wałęga 他
日本語で読む → - 論文自動運転/MPCロボティクス
時間スケール衝突コーンに基づく自動運転のモデル予測制御
経路と速度を分離して最適化するMPCフレームワークを提案し、衝突回避を速度最適化層に集約して凸二次計画問題として効率的に解く。車線変更・追い越し・合流を動的障害物下で検証した。
原題: Model Predictive Control for Autonomous Driving Based on Time Scaled Collision Cone ／ Mithun Babu, Yash Oza, Arun Kumar Singh 他
日本語で読む → - 論文強化学習/マッピングロボティクス
深層強化学習による能動的ロボットマッピング
環境をできるだけ早く地図化するための探索方策を深層強化学習で学習し、災害マッピングのシミュレーションで近最適な近視的探索をわずかに上回る性能を示した。
原題: Active Robotic Mapping through Deep Reinforcement Learning ／ Shane Barratt
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
Visual SLAMとUAVによる建設現場のリアルタイム3D再構築
建設現場のリアルタイム3D再構築に向けて、Visual SLAMとUAVを組み合わせたパイロット研究を実施し、システム構成と実験結果、応用可能性を報告した。
原題: Real-time 3D Reconstruction on Construction Site using Visual SLAM and UAV ／ Zhexiong Shang, Zhigang Shen
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 → - 論文リハビリ外骨格ロボティクス
上肢リハビリ用外骨格の運動学的設計への体系的アプローチ
概念設計手法に基づき、上肢リハビリ外骨格の運動学的設計を体系化するフレームワークを提案し、既存の多くの設計がこの枠組みに当てはまることを示した論文。
原題: A Systematic Approach For Kinematic Design Of Upper Limb Rehabilitation Exoskeletons ／ Rana Soltani-Zarrin, Amin Zeiaee, Reza Langari 他
日本語で読む → - 論文ロボット知能評価ロボティクス
あなたの知能ロボットはどれほど賢いのか？
身体性知能を4種類の知能の統合として捉え、星形ダイアグラムで動物とロボットの知能を比較し、ロボットの慢性的な知能不足を説明する枠組みを提案した論文。
原題: How Intelligent is your Intelligent Robot? ／ Alan F. T. Winfield
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 → - 論文リハビリ外骨格ロボティクス
CLEVERarm：上肢リハビリ用の新型外骨格
肩甲帯・肩・肘・手首の動きを支える8自由度（6能動・2受動）の軽量コンパクトなリハビリ用外骨格CLEVERarmを設計し、その制御アーキテクチャを概説した論文。
原題: Cleverarm: A Novel Exoskeleton For Rehabilitation Of Upper Limb Impairments ／ Rana Soltani-Zarrin, Amin Zeiaee, Andrew Eib 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 → - 論文マニピュレーションロボティクス
メンタルシミュレーションによる自己教師あり損傷回避マニピュレーション戦略の最適化
物品の意図しない動きを考慮し、シミュレーションに基づく計画と機械学習を組み合わせて、損傷を最小化する操作戦略を自己教師ありで学習・継続改善する手法を提案。物流や小売のシナリオで検証した。
原題: Self-Supervised Damage-Avoiding Manipulation Strategy Optimization via Mental Simulation ／ Tobias Doernbach
日本語で読む → - 論文BCI/テレプレゼンスロボティクス
脳波でテレプレゼンスロボットを操作するBCIとROSの統合
非侵襲型BCIをROSと統合し、脳信号でテレプレゼンスロボットを操作するシステムを構築・評価した。ナビゲーションと障害物回避の新アルゴリズムにより、ユーザーの認知負荷と操作コマンド数を削減した。
原題: Brain-Computer Interface meets ROS: A robotic approach to mentally drive telepresence robots ／ Gloria Beraldo, Morris Antonello, Andrea Cimolato 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
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