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: 2020/3/1 ／ 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 →- 論文車両モデリングロボティクス
実応答近似に基づく電気自動車の縦方向ダイナミクスモデル同定
実車の走行データから速度・アクセル・ブレーキ入力に対する駆動力・制動力・摩擦をスプライン曲線で近似し、縦方向ダイナミクスを高精度にモデル化した研究。
原題: Longitudinal Dynamics Model Identification of an Electric Car Based on Real Response Approximation ／ Salvador Dominguez, Gaëtan Garcia, Arnaud Hamon 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
ロボット経路計画の計算複雑性
ロボットの運動計画における完全アルゴリズムの時間計算量を解説し、難しい問題の特定や計算資源の見積もりに複雑性理論がどう役立つかを示した章。
原題: Complexity of Planning ／ Kiril Solovey
日本語で読む → - 論文強化学習機械学習
入力次元を増やすと深層強化学習は改善するか
状態を高次元表現に変換するオンライン特徴抽出ネットワークOFENetを提案し、入力次元を増やすことでモデルフリー深層強化学習のサンプル効率と性能が向上することを示した。
原題: Can Increasing Input Dimensionality Improve Deep Reinforcement Learning? ／ Kei Ota, Tomoaki Oiki, Devesh K. Jha 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
変形物体・剛体操作のための潜在空間ロードマップによる視覚的行動計画
画像を埋め込んだ低次元潜在空間上でグラフ構造のロードマップを構築し、変形物体を含む複雑な操作タスクの視覚的行動計画を実現した。
原題: Latent Space Roadmap for Visual Action Planning of Deformable and Rigid Object Manipulation ／ Martina Lippi, Petra Poklukar, Michael C. Welle 他
日本語で読む → - 論文把持検証ロボティクス
低コストマシンビジョンカメラによる画像ベース把持検証の性能評価
マシンビジョンカメラ上でCNN推論を行う把持検証システムを提案し、パラメータ化モデル生成器で2機種のレイテンシとスループットをベンチマークした。フレームあたり97%の精度で把持検証が可能なことを示した。
原題: Performance Evaluation of Low-Cost Machine Vision Cameras for Image-Based Grasp Verification ／ Deebul Nair, Amirhossein Pakdaman, Paul G. Plöger
日本語で読む → - 論文適応制御ロボティクス
状態依存損失関数をメタ学習する逆動力学学習
メタ学習により状態に依存した損失関数を学習し、オンライン適応時の逆動力学モデルの更新を高速化する手法を提案。シミュレーションと実機データで標準損失より適応速度が向上することを示した。
原題: Learning State-Dependent Losses for Inverse Dynamics Learning ／ Kristen Morse, Neha Das, Yixin Lin 他
日本語で読む → - 論文神経ロボティクスq-bio.NC
STDPを用いた閉ループ神経ロボティクス実験による前庭眼反射適応の探索
スパイキング小脳モデルをiCubに実装し、STDPによる前庭眼反射の適応を閉ループ実験で検証したシミュレーション研究。
原題: Exploring vestibulo-ocular adaptation in a closed-loop neuro-robotic experiment using STDP. A simulation study ／ Francisco Naveros, Jesus A. Garrido, Angelo Arleo 他
日本語で読む → - 論文点群レジストレーションロボティクス
点群レジストレーションアルゴリズムのベンチマーク
複数の公開データセットを統合し、多様な環境・センサに対応した点群レジストレーションのベンチマークを構築。正解データの品質評価手法と性能指標も提案した。
原題: A Benchmark for Point Clouds Registration Algorithms ／ Simone Fontana, Daniele Cattaneo, Augusto Luis Ballardini 他
日本語で読む → - 論文転移学習ロボティクス
ダイナミクス類似度に基づく経験選択で効率的なマルチソース転移学習
ロボット間のシステム類似度をν-gapで推定し、転移に有効な経験を選別することで、クアッドロータの逆ダイナミクスモデル学習を効率化した研究。
原題: Experience Selection Using Dynamics Similarity for Efficient Multi-Source Transfer Learning Between Robots ／ Michael J. Sorocky, Siqi Zhou, Angela P. Schoellig
日本語で読む → - 論文点群レジストレーションロボティクス
対応付け不要な点群位置推定のための非反復ワンステップ解法
対応点を計算せずにカーネル相関風の全結合目的関数を最小二乗で直接解き、点群レジストレーションを初期推定なしのワンステップで行う手法を提案した。
原題: Non-iterative One-step Solution for Point Set Registration Problem on Pose Estimation without Correspondence ／ Yijun Yuan, Dorit Borrmann, Andreas Nüchter 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーション機械学習
ソフトモジュール化によるマルチタスク強化学習
ポリシーをモジュール化し、タスクごとにルーティングネットワークで柔軟に組み合わせることで、複数のロボット操作タスクを効率的に学習する手法を提案した。
原題: Multi-Task Reinforcement Learning with Soft Modularization ／ Ruihan Yang, Huazhe Xu, Yi Wu 他
日本語で読む → - 論文状態推定ロボティクス
自動運転レースカーのためのエンドツーエンド速度推定
IMU・車輪オドメトリ・モータ電流からリカレントニューラルネットで車両速度を推定し、高スリップ領域でも高価な速度センサを用いたカルマンフィルタと同等の精度を達成した。
原題: End-to-End Velocity Estimation For Autonomous Racing ／ Sirish Srinivasan, Inkyu Sa, Alex Zyner 他
日本語で読む → - 論文位置認識ロボティクス
周囲を見渡せ：学習された回転不変性を備えた系列ベースのレーダー位置認識
FMCWレーダーのスキャンに回転不変な埋め込みを学習させ、系列ベースの軌跡マッチングに統合することで、逆方向走行時でも高精度に位置認識できる手法を提案し、都市走行26kmで近傍探索法より再現率を30%向上させた。
原題: Look Around You: Sequence-based Radar Place Recognition with Learned Rotational Invariance ／ Matthew Gadd, Daniele De Martini, Paul Newman
日本語で読む → - 論文UAVナビゲーションロボティクス
DDPGを用いた自律UAVナビゲーション
連続行動空間のDDPGでUAVを訓練し、都市部の障害物を避けながら移動・静止目標へ到達する経路計画を実現した研究。
原題: Autonomous UAV Navigation: A DDPG-based Deep Reinforcement Learning Approach ／ Omar Bouhamed, Hakim Ghazzai, Hichem Besbes 他
日本語で読む → - 論文ニューロロボティクスq-bio.NC
スパイキング小脳モデルによるヒューマノイドiCubのVOR適応
スパイキングニューラルネットワークで小脳をモデル化し、リアルタイム制御ループ内でiCubロボットの前庭眼反射(VOR)タスクへの適応を実現した研究。
原題: VOR Adaptation on a Humanoid iCub Robot Using a Spiking Cerebellar Model ／ Francisco Naveros, Niceto R. Luque, Eduardo Ros 他
日本語で読む → - 論文変形物体マニピュレーションロボティクス
シミュレーションで学ぶ布の密な視覚対応と実機でのしわ伸ばし・折り畳み
シミュレーション上で布の異なる配置間の視覚的対応を学習し、その表現を用いて1回の実演から多様な布のしわ伸ばし・折り畳みタスクを実機で模倣できる手法を提案した。
原題: Learning Dense Visual Correspondences in Simulation to Smooth and Fold Real Fabrics ／ Aditya Ganapathi, Priya Sundaresan, Brijen Thananjeyan 他
日本語で読む → - 論文AR/位置推定ロボティクス
ロボット運動学を用いた大規模空間向けマーカーレスAR
ロボットの順・逆運動学に基づくカメラ位置推定で、大空間でもマーカーなしにAR画像を高精度に位置合わせする手法を提案し、実験で有効性を確認した。
原題: Augmented Reality on the Large Scene Based on a Markerless Registration Framework ／ Zhen Ma, He Xu, Yonghui Zhang 他
日本語で読む → - 論文自動実験q-bio.QM
化学科学における自律的発見 第II部：展望
化学分野の自動化研究を概観し、自律システムが真に「発見」するための課題と今後の研究方向を整理したレビュー。
原題: Autonomous discovery in the chemical sciences part II: Outlook ／ Connor W. Coley, Natalie S. Eyke, Klavs F. Jensen
日本語で読む → - 論文連続体ロボットロボティクス
3Dプリントされたケーブル駆動連続体ロボット：任意経路ケーブルのモデリングと実験
6種類のケーブル経路を持つ3Dプリント連続体ロボットの変形を実験と理論（離散最適化運動学・Cosserat棒理論）で比較し、2%以内の誤差で一致することを示した。また任意経路の連続体指を持つ3本指グリッパの試作と物体把持・操作を実証した。
原題: 3D printed cable-driven continuum robots with generally routed cables: modeling and experiments ／ Soumya Kanti Mahapatra, Ashwin K. P., Ashitava Ghosal
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
安定な力学系のインクリメンタル技能学習
新たな実演が与えられるたびにガウス過程回帰で力学系の制御入力を逐次学習し、安定性を保ちながら軌道を修正する手法を提案した。
原題: Incremental Skill Learning of Stable Dynamical Systems ／ Matteo Saveriano, Dongheui Lee
日本語で読む → - 論文LiDARセグメンテーション画像認識
FLIC: 高速LiDAR画像クラスタリング
LiDAR点群を2次元表現に落とし込み、スキップ接続を導入することで、単一CPUコア上でリアルタイムかつ高精度なインスタンスセグメンテーションを実現した。
原題: FLIC: Fast Lidar Image Clustering ／ Frederik Hasecke, Lukas Hahn, Anton Kummert
日本語で読む → - 論文屋内測位eess.SP
LSTMを用いたWLAN網における屋内距離推定
WiFi信号とLSTMを用いて屋内での物体距離を高精度に推定する自己適応型システムを構築し、実環境実験で5.85cmの精度を達成した論文。
原題: Indoor Distance Estimation using LSTMs over WLAN Network ／ Pranav Sankhe, Saqib Azim, Sachin Goyal 他
日本語で読む → - 論文自動運転の安全性保証cs.SE
自動運転車の保証ギャップを埋める技術ノート集（第2部）
自動運転車の開発・評価を支援するため、シミュレーションと動的テスト、多層防御と多様性、セキュリティを考慮した安全分析、標準とガイドラインに関する技術ノートをまとめた報告書。
原題: Towards Identifying and closing Gaps in Assurance of autonomous Road vehicleS -- a collection of Technical Notes Part 2 ／ Robin Bloomfield, Gareth Fletcher, Heidy Khlaaf 他
日本語で読む → - 論文HRIロボティクス
HMDを用いた移動ロボットのウェイポイントナビゲーション向け没入型インターフェース
VRヘッドセットの6自由度コントローラでロボットの目標地点を指差し指定する操作法を提案し、37名の被験者実験で直接操作より通信遅延に強く、学習も容易で好まれることを示した。
原題: Towards an immersive user interface for waypoint navigation of a mobile robot ／ Greg Baker, Tom Bridgwater, Paul Bremner 他
日本語で読む → - 論文農業ロボット/経路計画ロボティクス
ベイズ理論を用いた知能経路計画に基づく精密灌漑ロボットの設計と実装
ベイズ理論で改良した経路計画アルゴリズムを搭載し、複雑な農環境で灌漑の完全カバーと見落とし領域の回避を実現する精密灌漑ロボットを設計・実装し、シミュレーションと圃場実験で有効性を検証した。
原題: Design and Implementation of A Novel Precision Irrigation Robot Based on An Intelligent Path Planning Algorithm ／ Minghan Chen, Yilong Sun, Xueqing Cai 他
日本語で読む → - 論文意味地図構築画像認識
視覚と深度情報を用いた意味・文脈情報付き地図構築フレームワーク
RGB-D画像からYOLOと3Dモデルベースセグメンテーション、カルマンフィルタ追跡を組み合わせ、物体レベルの意味情報を持つ拡張地図を構築する手法を提案した論文。
原題: Extending Maps with Semantic and Contextual Object Information for Robot Navigation: a Learning-Based Framework using Visual and Depth Cues ／ Renato Martins, Dhiego Bersan, Mario F. M. Campos 他
日本語で読む → - 論文自己位置推定ロボティクス
変化の激しい環境におけるLiDARベース長期自己位置推定のロバスト性と精度の実験評価
駐車場のような変化の激しい環境でLiDAR地図マッチング自己位置推定の精度を23日間検証し、固定構造物を考慮した地図更新により約6cmの誤差で安定することを示した。
原題: An Experimental Evaluation of Robustness and Precision for Long-term LiDAR-based Localization in Highly Changing Environments ／ Salvador Dominguez, Gaëtan Garcia, Vincent Frémont 他
日本語で読む → - 論文キャプション生成自然言語
教師なし行動セグメント学習に基づくロボット行動のキャプション生成
ロボットの観測履歴をK-meansで教師なしにセグメント化し、BPEによるチャンキングと組み合わせて、少量データでもロボット行動の自然言語キャプションを生成できる手法を提案した。
原題: Caption Generation of Robot Behaviors based on Unsupervised Learning of Action Segments ／ Koichiro Yoshino, Kohei Wakimoto, Yuta Nishimura 他
日本語で読む → - 論文説明可能ロボティクスロボティクス
対比的説明による透明なロボット計画
MDPに基づくロボット計画方針に対し、社会科学の知見を活かした対比的説明を自動生成し、ユーザー理解と信頼を高める手法を提案した。
原題: Towards Transparent Robotic Planning via Contrastive Explanations ／ Shenghui Chen, Kayla Boggess, Lu Feng
日本語で読む → - 論文安全制御ロボティクス
機械学習による制御バリア関数の合成
センサデータからサポートベクターマシンで制御バリア関数を学習し、未知環境でも安全性を保証する手法を提案。LiDAR搭載全方向移動ロボットのROSシミュレーションで検証した。
原題: Synthesis of Control Barrier Functions Using a Supervised Machine Learning Approach ／ Mohit Srinivasan, Amogh Dabholkar, Samuel Coogan 他
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