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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: 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 → - 論文モジュラーロボットロボティクス
モジュラーロボットによる高次タスクの達成
モジュラー自己再構成ロボットのための統合システムを提案し、環境適応型パラメトリック動作を導入して複雑な多段階タスクを実機で実現した。
原題: Accomplishing High-Level Tasks with Modular Robots / Gangyuan Jing, Tarik Tosun, Mark Yim 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 → - 論文シミュレーションロボティクス
仮想化技術が分散ロボティクスシミュレーションに与える影響の評価
仮想化方式の違いがロボットシミュレーションの精度に与える影響を、球の軌道誤差と統計検定で調べ、仮想化技術の選択が有意に影響することを示した。
原題: Assessing virtualization effects in simulations of distributed robotics / Sekou L. Remy
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sim2real画像認識
敵対的学習によるドメイン適応を用いた自律ナビゲーション
シミュレータ画像を実写風に変換する敵対的ドメイン適応で、安価な単眼カメラのみを使った屋外自律走行モデルを学習した研究。
原題: Domain Adaptation Using Adversarial Learning for Autonomous Navigation / Jaeyoon Yoo, Yongjun Hong, YungKyun Noh 他
日本語で読む → - 論文動体検出ロボティクス
REDBEE: リアルタイム動体検出のための視覚慣性ドローンシステム
低消費電力プロセッサ上で動作するドローン向けに、慣性情報を活用したホモグラフィ推定と確率的モデルにより、強い視差や動的背景のある場面でもリアルタイムに動体検出を行う視覚慣性システムを提案した。
原題: REDBEE: A Visual-Inertial Drone System for Real-Time Moving Object Detection / Chong Huang, Peng Chen, Xin Yang 他
日本語で読む → - 論文自己位置推定ロボティクス
ガウス混合モデルを用いた航空機の高速モンテカルロ自己位置推定
深度センサの点群をガウス混合モデルで圧縮表現し、パーティクルフィルタで高速な自己位置推定を実現、組み込み環境でも従来手法を上回る性能を示した。
原題: Fast Monte-Carlo Localization on Aerial Vehicles using Approximate Continuous Belief Representations / Aditya Dhawale, Kumar Shaurya Shankar, Nathan Michael
日本語で読む → - 論文動作計画ロボティクス
低次元潜在変数モデルの学習と活用による近似推論ベースの動作計画
GP-LVMで高次元のロボット関節空間を低次元表現し、制御と推定の双対性を利用した近似推論で高品質な動作軌道を効率的に生成する枠組みを提案した。
原題: Approximate Inference-based Motion Planning by Learning and Exploiting Low-Dimensional Latent Variable Models / Jung-Su Ha, Hyeok-Joo Chae, Han-Lim Choi
日本語で読む → - 論文音源定位cs.SD
反射を考慮した音源位置推定
室内環境で直接音と反射音の経路を逆音響レイトレーシングで生成し、モンテカルロ位置推定により単一フレームの信号から3D音源位置を推定する手法を提案した。
原題: Reflection-Aware Sound Source Localization / Inkyu An, Myungbae Son, Dinesh Manocha 他
日本語で読む → - 論文マッピングロボティクス
人をセンサーとして活用:人間の行動から地図を推定する
人間ドライバーと歩行者の相互作用を利用し、他のエージェントの行動から遮蔽された地図領域を推定するマッピング手法を提案。実世界データで従来手法を上回る環境認識性能を示した。
原題: People as Sensors: Imputing Maps from Human Actions / Oladapo Afolabi, Katherine Driggs-Campbell, Roy Dong 他
日本語で読む → - 論文タスク計画機械学習
ロボットのタスク計画のための操作目標を想像する学習
高レベル行動から起こりうる複数の結果をニューラルネットで予測し、先を見越したタスク計画を可能にする手法を提案。積み木の把持やナビゲーションで有効性を示した。
原題: Learning to Imagine Manipulation Goals for Robot Task Planning / Chris Paxton, Kapil Katyal, Christian Rupprecht 他
日本語で読む → - 論文強化学習機械学習
分割統治強化学習
初期状態空間をスライスに分割し、各スライスで方策を学習してから統合することで、初期状態のばらつきが大きいタスクを安定して解く強化学習手法を提案した。
原題: Divide-and-Conquer Reinforcement Learning / Dibya Ghosh, Avi Singh, Aravind Rajeswaran 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
LQR木を用いたリミットサイクルを持つハイブリッドシステムの計画と制御
LQR木を拡張し、目標リミットサイクルを持つハイブリッドシステムのためのマルチクエリ復帰ポリシーを提案。コンパス歩行モデルの動的歩行リミットサイクルをランダム初期条件から安定化できることをシミュレーションで示した。
原題: Towards Planning and Control of Hybrid Systems with Limit Cycle using LQR Trees / Ramkumar Natarajan, Siddharthan Rajasekaran, Jonathan D. Taylor
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