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 →- 論文ビジュアルローカリゼーション画像認識
自動運転向けの注意機構を用いた高精度ビジュアルローカリゼーション
深層注意機構で長期的にマッチングしやすい特徴を学習し、センチメートル級のカメラ位置推定を実現した自動運転向けビジュアルローカリゼーション手法。
原題: DA4AD: End-to-End Deep Attention-based Visual Localization for Autonomous Driving ／ Yao Zhou, Guowei Wan, Shenhua Hou 他
日本語で読む → - 論文VIOロボティクス
最適化型視覚慣性オドメトリにおけるグローバル位置計測の密結合融合
視覚・慣性・GPSなどのグローバル位置情報を非線形最適化で密結合し、長期自律航法でもドリフトのない高精度な姿勢推定を実現した研究。
原題: Tightly-coupled Fusion of Global Positional Measurements in Optimization-based Visual-Inertial Odometry ／ Giovanni Cioffi, Davide Scaramuzza
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
UWB・視覚・慣性を統合した分散型ドローン群の相対状態推定
カメラ・IMU・UWBを分散的に融合し、ドローン群の相対位置をセンチメートル精度で推定する手法を提案し、実飛行実験で有効性を示した。
原題: Decentralized Visual-Inertial-UWB Fusion for Relative State Estimation of Aerial Swarm ／ Hao Xu, Luqi Wang, Yichen Zhang 他
日本語で読む → - 論文トポロジカル計画ロボティクス
単眼視によるトポロジカル計画の実現
低テクスチャ環境でも頑健なスパース地図を単眼カメラから構築し、未知環境での計画・探索を可能にする手法を提案した論文。
原題: Enabling Topological Planning with Monocular Vision ／ Gregory J. Stein, Christopher Bradley, Victoria Preston 他
日本語で読む → - 論文遠隔操作HCI
遠隔操作のためのマルチモーダルインターフェースの効果検証
視覚・聴覚・触覚の全組み合わせを比較し、VRヘッドマウントディスプレイによる立体視が作業成績を40%向上させるなど、各モダリティの貢献度を明らかにした。
原題: Multimodal Interfaces for Effective Teleoperation ／ Eleftherios Triantafyllidis, Christopher McGreavy, Jiacheng Gu 他
日本語で読む → - 論文手術シミュレーションロボティクス
視覚・運動学データで手術用軟組織シミュレーションの精度を向上
ロボット手術中の視覚・運動学データを用いてFEM軟組織シミュレーションの誤差を補正するネットワークを提案し、平均距離を15〜30%改善した。
原題: Leveraging Vision and Kinematics Data to Improve Realism of Biomechanic Soft-tissue Simulation for Robotic Surgery ／ Jie Ying Wu, Peter Kazanzides, Mathias Unberath
日本語で読む → - 論文医療ロボティクスphysics.med-ph
ロボットカテーテル操作における外科医の自然技能の探索
血管カテーテル治療で用いる4つの基本手技を、外科医の筋電位(sEMG)からk-meansとk-NNで識別できるか検証した研究。
原題: Exploration of Surgeons' Natural Skills for Robotic Catheterization ／ Olatunji Mumini Omisore, Wenjing Du, Tao Zhou 他
日本語で読む → - 論文HRIロボティクス
ロボットの速度プロファイルの違いが人間の知覚に与える影響：掃除タスクにおける線形とスローイン・スローアウトの比較
掃除タスクで協働するロボットの速度プロファイル（線形 vs アニメーション原理のスローイン・スローアウト）が人間の知覚に与える影響を実験で調査した。平均スコアに有意差はなかったが、今後の研究の方向性を示した。
原題: Differences of Human Perceptions of a Robot Moving using Linear or Slow in, Slow out Velocity Profiles When Performing a Cleaning Task ／ Trenton Schulz, Patrick Holthaus, Farshid Amirabdollahian 他
日本語で読む → - 論文長期記憶/質問応答ロボティクス
RoboMem：ロボットに長期記憶を持たせるクエリ応答システム
高齢者見守り向けに、ロボットが数ヶ月〜数年のセンサーデータを前処理・圧縮して蓄積し、質問応答に活用する長期記憶フレームワークRoboMemを提案した。
原題: RoboMem: Giving Long Term Memory to Robots ／ Ifrah Idrees, Steven P. Reiss, Stefanie Tellex
日本語で読む → - 論文マルチエージェント強化学習cs.MA
階層的予測計画による分散型マルチエージェントランデブー
エージェント間の通信なしに、他エージェントの動きを自己教師あり学習で予測し、その予測モデルを用いてサブゴールを提案・評価することで分散型ランデブーを実現するモデルベース強化学習手法を提案した。
原題: Model-based Reinforcement Learning for Decentralized Multiagent Rendezvous ／ Rose E. Wang, J. Chase Kew, Dennis Lee 他
日本語で読む → - 論文把持ロボティクス
PointNet++把持：疎な点群からのエンドツーエンド空間把持生成
疎な点群を入力に、把持の姿勢・カテゴリ・スコアをサンプリングなしで直接予測するエンドツーエンド手法を提案し、単一物体・多物体データセットで高い成功率を達成した。
原題: PointNet++ Grasping: Learning An End-to-end Spatial Grasp Generation Algorithm from Sparse Point Clouds ／ Peiyuan Ni, Wenguang Zhang, Xiaoxiao Zhu 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
食品切断ロボットのための接触ダイナミクスのモデリングと学習
食品切断という接触の多い作業において、ベースライン制御器の知識を組み込んだ定式化で深層ネットワークによりダイナミクスをモデル化し、モデル予測制御に組み込んだ。カリキュラム学習と学習率減衰による多段階予測の訓練法を設計し、未知物体でも良好な予測性能を示した。
原題: Modelling and Learning Dynamics for Robotic Food-Cutting ／ Ioanna Mitsioni, Yiannis Karayiannidis, Danica Kragic
日本語で読む → - 論文LiDARデータセットロボティクス
LIBRE: 複数3D LiDARデータセット
10種類のLiDARセンサーから静的ターゲット・悪天候・動的交通の3環境でデータを収集したベンチマーク用データセットを構築し、LiDARの公平な比較と知覚アルゴリズムの改善を可能にした。
原題: LIBRE: The Multiple 3D LiDAR Dataset ／ Alexander Carballo, Jacob Lambert, Abraham Monrroy-Cano 他
日本語で読む → - 論文軌道最適化ロボティクス
不確かな凸障害物下での安全性保証付き軌道最適化
障害物位置の不確実性を考慮し、ε-shadowsで衝突リスクの上界を推定しながら逐次凸最適化で安全な軌道を高速に生成する手法を提案した。
原題: Provably Safe Trajectory Optimization in the Presence of Uncertain Convex Obstacles ／ Charles Dawson, Ashkan Jasour, Andreas Hofmann 他
日本語で読む → - 論文把持計画ロボティクス
画像ベースの把持提案と3D形状復元を組み合わせたロボット把持
単一のRGB-D画像から把持提案ネットワークと3D形状復元ネットワークを併用し、見えない把持位置でも既知・未知物体を高精度に把持する6自由度把持計画手法を提案した。
原題: Robotic Grasping through Combined Image-Based Grasp Proposal and 3D Reconstruction ／ Daniel Yang, Tarik Tosun, Ben Eisner 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
ボールを捕れ：逆動力学学習による移動マニピュレータの高精度高速動作
移動マニピュレータで高速なボールキャッチを実現するため、二段階の動作最適化と逆動力学モデルを学習する制御器を組み合わせ、85.33%の成功率を達成した論文。
原題: Catch the Ball: Accurate High-Speed Motions for Mobile Manipulators via Inverse Dynamics Learning ／ Ke Dong, Karime Pereida, Florian Shkurti 他
日本語で読む → - 論文知識グラフ埋め込みAI
自動運転データ向け知識グラフ埋め込みの評価：実践と知見
自動運転のシーン理解に向けて知識グラフ埋め込みを生成・評価し、情報詳細度が埋め込み品質に与える影響や適切なアルゴリズムを体系的に検証した。
原題: An Evaluation of Knowledge Graph Embeddings for Autonomous Driving Data: Experience and Practice ／ Ruwan Wickramarachchi, Cory Henson, Amit Sheth
日本語で読む → - 論文モバイルマニピュレーションロボティクス
狭所・統合環境における不規則物体のモバイルマルチタスクマニピュレーション
ICRA 2019のFetchIt!チャレンジに参加し、狭い空間で不規則な機械部品をケースに組み付けるモバイルマニピュレーションを実装、20回の試行で性能と失敗要因を分析した。
原題: Towards Mobile Multi-Task Manipulation in a Confined and Integrated Environment with Irregular Objects ／ Zhao Han, Jordan Allspaw, Gregory LeMasurier 他
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスロボティクス
クモヒトデに着想を得た閉ループ水中移動が可能な非係留ソフトロボット
クモヒトデを模した5本の柔軟脚と20本の形状記憶合金ワイヤで駆動する非係留の水中クロール型ソフトロボットPATRICKを開発し、動作プリミティブに基づく計画器で目標地点への閉ループ移動を実現した。
原題: An Untethered Brittle Star-Inspired Soft Robot for Closed-Loop Underwater Locomotion ／ Zach J. Patterson, Andrew P. Sabelhaus, Keene Chin 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
物理シミュレーションを選択的に用いる把持計画
物理シミュレーションが必要な行動だけを自動で選別し、残りは簡易な衝突判定モデルで評価することで、移動物体を含む把持計画を高速に生成する手法を提案した。
原題: Planning with Selective Physics-based Simulation for Manipulation Among Movable Objects ／ Muhammad Suhail Saleem, Maxim Likhachev
日本語で読む → - 論文リハビリテーションロボティクスロボティクス
ロブスターに着想を得たハンドリハビリ用ロボットグローブ
ロブスターの腹部の曲げ構造を模した剛体と軟体のハイブリッドアクチュエータを開発し、それを組み込んだリハビリ用グローブとsEMG信号学習による動作支援システムを試作・評価した。
原題: A Lobster-inspired Robotic Glove for Hand Rehabilitation ／ Yaohui Chen, Sing Le, Qiao Chu Tan 他
日本語で読む → - 論文布操作ロボティクス
布操作のための視空間的先読み学習
RGB画像と深度画像から布の動きをシミュレーションで学習し、単一の目標条件付き方策で布の平滑化や折り畳みなど複数タスクを実行できるVisuoSpatial Foresightを提案した論文。
原題: VisuoSpatial Foresight for Multi-Step, Multi-Task Fabric Manipulation ／ Ryan Hoque, Daniel Seita, Ashwin Balakrishna 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
見た目に依存しない埋め込みによる視覚的タスク進捗推定とロボット制御・計画
タスクの進捗を画像から推定するため、見た目の変化に鈍感で進捗に敏感な埋め込みをTime-Contrastive Networksで学習し、長期的タスクを計画・制御できるようにした研究。
原題: Visual Task Progress Estimation with Appearance Invariant Embeddings for Robot Control and Planning ／ Guilherme Maeda, Joni Väätäinen, Hironori Yoshida
日本語で読む → - 論文制御理論math.OC
時変非線形システムにおける可観測性・可制御性のランク条件
時間依存性を持つ非線形システムに対して、可観測性と可制御性を判定するランク条件を拡張し、月着陸船の例で有効性を示した論文。
原題: Rank Conditions for Observability and Controllability for Time-varying Nonlinear Systems ／ Agostino Martinelli
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
把持位置検出と少数ショット分類のためのマルチタスク学習フレームワーク
把持位置検出モデルの中間層特徴を活用し、各把持位置ごとに特徴を精製・最適層を選択することで、製造現場のピッキングロボット向け形状分類を少ないラベル画像で行うマルチタスク学習手法を提案した。
原題: A Multi-task Learning Framework for Grasping-Position Detection and Few-Shot Classification ／ Yasuto Yokota, Kanata Suzuki, Yuzi Kanazawa 他
日本語で読む → - 論文物体検出画像認識
LiDAR点群から物体検出の空間的不確かさを推定する生成モデル
LiDAR点群からバウンディングボックスの不確かさを推定する生成モデルを提案し、空間分布で表す新しい確率的バウンディングボックス表現と、不確かさを考慮した評価指標Jaccard IoUを導入した論文。
原題: Inferring Spatial Uncertainty in Object Detection ／ Zining Wang, Di Feng, Yiyang Zhou 他
日本語で読む → - 論文行動認識データセットロボティクス
高齢者の日常行動を認識するロボット向け大規模RGB-DデータセットETRI-Activity3D
ロボット視点で高齢者の55種類の日常行動を収録した大規模RGB-Dデータセットを構築し、時空間変動に頑健な4ストリーム適応型CNNも提案した論文。
原題: ETRI-Activity3D: A Large-Scale RGB-D Dataset for Robots to Recognize Daily Activities of the Elderly ／ Jinhyeok Jang, Dohyung Kim, Cheonshu Park 他
日本語で読む → - 論文群制御制御
DTL仕様を持つマルチエージェントPOMDPのためのバリア関数
人間や従来手法が与える方策に対し、離散時間バリア関数を用いてLDTL仕様を満たす最小干渉の安全シールドを設計し、ロボット群実験で有効性を示した論文。
原題: Barrier Functions for Multiagent-POMDPs with DTL Specifications ／ Mohamadreza Ahmadi, Andrew Singletary, Joel W. Burdick 他
日本語で読む → - 論文人ロボット協調ロボティクス
人間の把持分類に基づく反応的な人からロボットへの受け渡し
人間が物体を握る把持の種類を深層学習で分類し、その意図に応じてロボットが素早く軌道計画して物体を受け取る人→ロボット受け渡し手法を提案した。
原題: Human Grasp Classification for Reactive Human-to-Robot Handovers ／ Wei Yang, Chris Paxton, Maya Cakmak 他
日本語で読む → - 論文屋内測位ロボティクス
単一WiFiアクセスポイントと慣性センサによる小型飛行ロボットの屋内姿勢推定
単一のWiFiアクセスポイントの到来角推定と慣性センサのオドメトリを融合し、視覚に頼らずリアルタイムかつ初期化不要でMAVの屋内位置・姿勢を推定するシステムを提案した。
原題: WiFi-Inertial Indoor Pose Estimation for Micro Aerial Vehicles ／ Shengkai Zhang, Wei Wang, Tao Jiang
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