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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: 2019/11/1 ／ arXivを3時間ごとに自動収集
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軟体ロボットの脚式クロール移動の理解
軟体ロボットの脚式移動を弾性関節を持つ多関節ロボットで近似し、スティックスリップ接触を考慮した準静的解析でクロール歩容の最適パラメータを導出、実験で検証した。
原題: Understanding Legged Crawling for Soft-Robotics ／ Benny Gamus, Lior Salem, Amir D. Gat 他
日本語で読む → - 論文生涯学習/物体認識画像認識
OpenLORIS-Object: 生涯深層学習のためのロボットビジョンデータセットとベンチマーク
RGB-Dカメラで収集した生涯学習向けロボットビジョンデータセットを構築し、9種の最先端生涯学習アルゴリズムを48タスク・4指標で評価するベンチマークを提供した。
原題: OpenLORIS-Object: A Robotic Vision Dataset and Benchmark for Lifelong Deep Learning ／ Qi She, Fan Feng, Xinyue Hao 他
日本語で読む → - 論文マルチエージェント経路探索cs.MA
動的ポテンシャル場を用いたスケーラブルなマルチエージェントRRT*による協調経路探索の最適化
動的ポテンシャル場とヒューリスティックを統合したMA-RRT*PFを提案し、密集環境でのマルチエージェント協調経路探索の計算効率と経路品質を従来のMA-RRT*より向上させた。
原題: Optimizing Cooperative path-finding: A Scalable Multi-Agent RRT* with Dynamic Potential Fields ／ Jinmingwu Jiang, Kaigui Wu, Haiyang Liu 他
日本語で読む → - 論文歩行physics.bio-ph
体と地形の相互作用が昆虫と脚式ロボットの大きな段差踏破に与える影響
ゴキブリと6脚ロボットを高さの異なる大きな段差に走行突入させ、体と地形の接触が踏破性能に与える影響を調べ、体のピッチ制御でロボットの踏破可能高さを75%向上させた。
原題: Body-terrain interaction affects large bump traversal of insects and legged robots ／ Sean W. Gart, Chen Li
日本語で読む → - 論文制御/IoTロボティクス
IoTを用いた直流モータ制御システムの設計
直流モータで駆動する低速機械の負荷変動に対し、IoTを活用してモータ回転数を目標値に保つ制御システムを設計し、実機に近いモデリングとシミュレーションで速度制御を検証した。
原題: Design of Internet of Things Based Controller for Direct Current Motors ／ Zeynep Özdemir, Mehmet Tekerek, Ahmet Serdar Yılmaz
日本語で読む → - 論文マルチエージェント制御ロボティクス
複数のクアッドロータによる柔軟ホース輸送：動力学・微分平坦性・制御
複数のクアッドロータで柔軟なホースを運ぶマルチエージェント系を離散リンクでモデル化し、微分平坦性を示してLQRで軌道追従制御を実現した。
原題: Multiple quadrotors carrying a flexible hose: dynamics, differential flatness and control ／ Prasanth Kotaru, Koushil Sreenath
日本語で読む → - 論文sim2real画像認識
BlenderProc：CNN学習用のリアルな画像を生成するモジュラーパイプライン
Blenderを拡張し、セグメンテーションや深度・法線・姿勢推定などのCNN学習に使えるリアルな合成画像を生成するモジュール式パイプラインを提案した。
原題: BlenderProc ／ Maximilian Denninger, Martin Sundermeyer, Dominik Winkelbauer 他
日本語で読む → - 論文HRIロボティクス
混合現実の腕で表現力の低いロボットを強化する
表現力に制約のあるロボットに仮想の腕を混合現実で付与し、感情や有用性の知覚が向上することを被験者実験で示した研究。
原題: Using Socially Expressive Mixed Reality Arms for Enhancing Low-Expressivity Robots ／ Thomas R. Groechel, Zhonghao Shi, Roxanna Pakkar 他
日本語で読む → - 論文分散最適化math.OC
分散型で証明可能に正しいポーズグラフ最適化
分散環境でポーズグラフ最適化を大域最適まで解く初の証明可能な手法を提案し、リーマン多様体上のブロック座標降下と分散検証・脱出法で実現した。
原題: Distributed Certifiably Correct Pose-Graph Optimization ／ Yulun Tian, Kasra Khosoussi, David M. Rosen 他
日本語で読む → - 論文ソーシャルアシストロボットロボティクス
自閉症児向け家庭内ソーシャルアシストロボットの長期パーソナライゼーション
強化学習を用いた階層型人間ロボット学習フレームワークで、自宅で使う自閉症児向け支援ロボットが各児童の学習パターンに合わせて指示やフィードバックを自動調整できるようにし、17名の児童を対象に数ヶ月の実証実験でスキル向上と定着を確認した。
原題: Long-Term Personalization of an In-Home Socially Assistive Robot for Children With Autism Spectrum Disorders ／ Caitlyn Clabaugh, Kartik Mahajan, Shomik Jain 他
日本語で読む → - 論文テレオペレーションロボティクス
非人間型ハンドのための連続テレオペレーション部分空間と経験的・アルゴリズム的マッピング
人間の手と非人間型ロボットハンドの間の直感的なテレオペレーションマッピングを実現するため、低次元のテレオペレーション部分空間を提案し、経験的定義とアルゴリズム的定義の2手法を比較検証した。
原題: A Continuous Teleoperation Subspace with Empirical and Algorithmic Mapping Algorithms for Non-Anthropomorphic Hands ／ Cassie Meeker, Maximilian Haas-Heger, Matei Ciocarlie
日本語で読む → - 論文群制御制御
規定性能を保証する距離ベースのマルチエージェント編隊制御
外乱を受けるエージェント群に対し、エージェント間距離の誤差に性能境界を設けることで、連結性維持と衝突回避を両立させた分散型の距離ベース編隊制御手法を提案した論文。
原題: Prescribed Performance Distance-Based Formation Control of Multi-Agent Systems (Extended Version) ／ Farhad Mehdifar, Charalampos P. Bechlioulis, Farzad Hashemzadeh 他
日本語で読む → - 論文組込みAIロボティクス
ロボット自律性のための組込みニューラルネットワーク
訓練済みニューラルネットをマイコンに自動変換し、センサやアクチュエータと一体化した素材内で推論させるライブラリを提案。タイヤや指センサ等で実証した。
原題: Embedded Neural Networks for Robot Autonomy ／ Sarah Aguasvivas Manzano, Dana Hughes, Cooper Simpson 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
ファクターグラフによるマニピュレータ逆・順・ハイブリッド動力学の統一的解法
ファクターグラフを共通の枠組みとして用い、開リンク・閉リンク機構の逆動力学・順動力学・ハイブリッド動力学を統一的に解く手法を提案し、従来の古典的アルゴリズムも同じ枠組みで説明できることを示した。
原題: A Unified Method for Solving Inverse, Forward, and Hybrid Manipulator Dynamics using Factor Graphs ／ Mandy Xie, Frank Dellaert
日本語で読む → - 論文軌道予測ロボティクス
多様性を考慮した車両軌道予測GAN
低次元の意味空間をGANに組み込み、合流や旋回などの意味を捉えつつ多様で現実的な車両軌道を生成する手法を提案した。
原題: DiversityGAN: Diversity-Aware Vehicle Motion Prediction via Latent Semantic Sampling ／ Xin Huang, Stephen G. McGill, Jonathan A. DeCastro 他
日本語で読む → - 論文制御/知覚制御
反例誘導による知覚モデルと制御の合成
複雑な知覚モジュールに依存するロボット制御系に対し、反例を用いて知覚の簡易代理モデルを反復構築し、知覚誤りに頑健な安全制御則を合成する枠組みを提案した。
原題: Counterexample-Guided Synthesis of Perception Models and Control ／ Shromona Ghosh, Yash Vardhan Pant, Hadi Ravanbakhsh 他
日本語で読む → - 論文ヒューマンロボットインタラクションロボティクス
人間の教師に理解を促すロボットの非言語フィードバック
ロボットが学習中に「次に正しいと思う行動」を非言語で示すことで、人間の教師がロボットの理解度を把握しやすくなり、教示の質が向上することを理論と2件のユーザー研究で示した論文。
原題: Nonverbal Robot Feedback for Human Teachers ／ Sandy H. Huang, Isabella Huang, Ravi Pandya 他
日本語で読む → - 論文水中ロボティクスロボティクス
悪条件下での水中人間-ロボット協調のための機械視覚
水中ロボットがダイバーと協調するため、濁りや光の歪みに強い視覚認識モジュールを開発し、限られた計算資源でリアルタイムに周囲を把握できるようにした論文。
原題: Machine Vision for Improved Human-Robot Cooperation in Adverse Underwater Conditions ／ Md Jahidul Islam
日本語で読む → - 論文軌道最適化ロボティクス
動的筆モデルと擬スペクトル最適制御によるロボット書道
書道の筆致を再現するため、各ストロークの軌道をチェビシェフ多項式でパラメータ化し、新しい動的仮想筆モデルと組み合わせて軌道最適化問題として解く手法を提案した。従来より高効率で美的な文字を描ける。
原題: Robot Calligraphy using Pseudospectral Optimal Control in Conjunction with a Novel Dynamic Brush Model ／ Sen Wang, Jiaqi Chen, Xuanliang Deng 他
日本語で読む → - 論文空陸協調ロボティクスロボティクス
空陸協調ロボティクスによる精密農業システムの構築
小型UAVの空撮とUGVの選択的作業を組み合わせ、作物モニタリングから除草・可変散布までを人手なしで行う適応型精密農業ロボットシステムを開発・実証した。
原題: Building an Aerial-Ground Robotics System for Precision Farming: An Adaptable Solution ／ Alberto Pretto, Stéphanie Aravecchia, Wolfram Burgard 他
日本語で読む → - 論文自律ナビゲーションロボティクス
自律ナビゲーション機能を備えた惑星ローバ向けGNCアーキテクチャ
火星探査ローバ向けに、地形難易度に応じて基本ナビと適応SLAMナビを切り替える2階層の誘導・航法・制御アーキテクチャを提案し、模擬惑星環境で検証した。
原題: A GNC Architecture for Planetary Rovers with Autonomous Navigation Capabilities ／ Martin Azkarate, Levin Gerdes, Luc Joudrier 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
ワイヤードスワーム：ドローン群による指先への高解像度触覚フィードバック
各指をワイヤーで小型ドローンに接続し、VR内で指先に高解像度の力覚フィードバックを与える飛行型ウェアラブル触覚インタフェースを提案した。
原題: WiredSwarm: High Resolution Haptic Feedback Provided by a Swarm of Drones to the User's Fingers for VR interaction ／ Evgeny Tsykunov, Dzmitry Tsetserukou
日本語で読む → - 論文セグメンテーション画像認識
単一ショットパノプティックセグメンテーション
物体検出とセマンティックセグメンテーションを統合した単一ショットのパノプティックセグメンテーション手法を提案し、ほぼ動画フレームレートで動作することを示した。
原題: Single-Shot Panoptic Segmentation ／ Mark Weber, Jonathon Luiten, Bastian Leibe
日本語で読む → - 論文深層学習/ナビゲーションロボティクス
深層学習によるロバストな廊下追従
CNNを用いて画像から直接制御信号を推定し、特徴抽出と制御則計算をエンドツーエンドで統合することで、環境ノイズや特徴欠如に強い自律廊下追従を実現した。
原題: A Deep Learning Approach for Robust Corridor Following ／ Vishnu Sashank Dorbala, A. H. Abdul Hafez, C. V. Jawahar
日本語で読む → - 論文飛行ロボットロボティクス
再構成可能な空中ロボットチェーン：形状と運動の計画
複数の小型飛行ロボットを連結した「空中ロボットチェーン」の設計・モデル化・運動計画手法を提案し、狭所通過や形状変化を活かした衝突回避経路をシミュレーションで検証した論文。
原題: The Reconfigurable Aerial Robotic Chain: Shape and Motion Planning ／ Mihir Kulkarni, Huan Nguyen, Kostas Alexis
日本語で読む → - 論文点群分類画像認識
点群分類のための幾何学的逆投影ネットワーク
低次元3D空間で点の幾何情報を明示的に豊かにし、高次元特徴空間でCNN構造を用いて局所幾何文脈を暗黙的に学習する点群分類ネットワークを提案。誤り訂正フィードバック構造とチャネル親和性に基づくアテンションで精度と効率のバランスを実現した。
原題: Geometric Back-projection Network for Point Cloud Classification ／ Shi Qiu, Saeed Anwar, Nick Barnes
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
マルチロボットシステムにおけるデッドロックの解析と解消
CBFを用いたマルチロボットの衝突回避制御で生じるデッドロックを双対性理論とグラフ列挙で解析し、分散型の解消アルゴリズムを提案・実機検証した論文。
原題: Deadlock Analysis and Resolution in Multi-Robot Systems (Extended Version) ／ Jaskaran Grover, Changliu Liu, Katia Sycara
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
漸近最適なサンプリングベースプランナ
サンプリングを用いたロボット経路計画において、サンプル数を増やすと最適コストに収束する漸近最適アルゴリズムの理論・解析・応用を包括的に解説した論文。
原題: Asymptotically Optimal Sampling-based Planners ／ Kostas E. Bekris, Rahul Shome
日本語で読む → - 論文歩行者軌道予測ロボティクス
交差点における歩行者軌道予測のための運動プリミティブの逐次学習
歩行者の軌道を運動プリミティブに分割し、新データが得られるたびに類似プリミティブを統合しつつ新規パターンを追加する逐次学習法を提案。単一・複数交差点の実験でオフライン学習より予測誤差を低減し、モデルサイズの増加も抑えた。
原題: Incremental Learning of Motion Primitives for Pedestrian Trajectory Prediction at Intersections ／ Golnaz Habibi, Nikita Japuria, Jonathan P. How
日本語で読む → - 論文制御最適化制御
非線形制御系における吸引領域を最大化するフィードバック制御器の合成
深層ニューラルネットで吸引領域を推定し、確率的最適化によりLQRコストと吸引領域を同時に最適化するフィードバック制御器を合成する手法を提案。
原題: Synthesis of Feedback Controller for Nonlinear Control Systems with Optimal Region of Attraction ／ Ayan Chakraborty, Indranil Saha
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