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: 2019/11/1 ／ 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 →- 論文外骨格ロボティクス
汎用手部外骨格の設計要件とリハビリ・支援・触覚用途の外骨格調査
リハビリ・支援・触覚の各用途における手部外骨格の設計要件を整理し、既存研究を設計選択ごとに分類して汎用外骨格設計のベストプラクティスをまとめたレビュー論文。
原題: Design Requirements of Generic Hand Exoskeletons and Survey of Hand Exoskeletons for Rehabilitation, Assistive or Haptic Use ／ Mine Sarac, Massimiliano Solazzi, Antonio Frisoli
日本語で読む → - 論文3D形状復元画像認識
完全な形状：2Dランドマークからの証明可能に最適な3D形状復元
単一画像の2Dランドマークから3D変形形状モデルを用いてカメラ姿勢と形状パラメータを同時最適化し、SOS緩和で証明可能に最適な復元を実現。外れ値除去層を加えたロバスト版も提案。
原題: In Perfect Shape: Certifiably Optimal 3D Shape Reconstruction from 2D Landmarks ／ Heng Yang, Luca Carlone
日本語で読む → - 論文模倣学習・強化学習機械学習
軌跡からのサブゴール発見による学習
専門家の軌跡から状態空間をサブゴールに分割する関数を学習し、模倣学習と強化学習を組み合わせて複雑な目標指向タスクを効率的に解く手法を提案した。
原題: Learning from Trajectories via Subgoal Discovery ／ Sujoy Paul, Jeroen van Baar, Amit K. Roy-Chowdhury
日本語で読む → - 論文強化学習シミュレーションロボティクス
Gym-Ignition: 強化学習のための再現可能なロボットシミュレーション
Ignition Gazeboを基盤に、OpenAI Gym互換のインターフェースで再現性の高いロボット強化学習環境を構築できるフレームワークを提案した。
原題: Gym-Ignition: Reproducible Robotic Simulations for Reinforcement Learning ／ Diego Ferigo, Silvio Traversaro, Giorgio Metta 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションHCI
スケッチで教えるロボット物体操作システム
3D点群からスケッチで形状とアフォーダンスを抽出し、人間がロボットの物体操作を計画・誘導できる使いやすいインターフェースを提案した。
原題: A Sketch-Based System for Human-Guided Constrained Object Manipulation ／ Sina Masnadi, Joseph J. LaViola, Xiaofan Zhu 他
日本語で読む → - 論文支援ロボティクスHCI
身体障害者支援のための次世代知能パーソナルロボットアシスタントの設計
身体障害者が日常の簡単な作業を自立して行えるよう支援するAI搭載ロボットアシスタントMARVINの中間試作機について、モジュール式フレームワークと設計を提示した論文。
原題: Designing the Next Generation of Intelligent Personal Robotic Assistants for the Physically Impaired ／ Basit Ayantunde, Jane Odum, Fadlullah Olawumi 他
日本語で読む → - 論文HRIロボティクス
意図的な人-ロボット相互作用における認知的・運動的コンプライアンス
予測符号化と能動的推論に基づく変分モデルとトルクフィードバックによる間欠制御を組み合わせ、意図性・運動コンプライアンス・認知コンプライアンスの関係をヒューマノイドToroboで実験的に検討した研究。
原題: Cognitive and motor compliance in intentional human-robot interaction ／ Hendry Ferreira Chame, Jun Tani
日本語で読む → - 論文自動運転/階層型強化学習ロボティクス
複数サブゴールに対応する階層型強化学習による自動運転行動計画
自動運転の行動計画を複数のサブゴールに分解し、階層型強化学習で同時に学習・サブゴール間で方策を再利用する手法を提案し、従来RLより高速に収束することを示した。
原題: Hierarchical Reinforcement Learning Method for Autonomous Vehicle Behavior Planning ／ Zhiqian Qiao, Zachariah Tyree, Priyantha Mudalige 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
3D LiDARによる家具なしマップ生成
直交配置した2台のLiDARを用いたSLAMで、壁面検出と意味的ラベリングにより屋内環境から家具を除去した地図を生成し、部屋分割にも応用した研究。
原題: Furniture Free Mapping using 3D Lidars ／ Zhenpeng He, Jiawei Hou, Sören Schwertfeger
日本語で読む → - 論文位置推定ロボティクス
Wi-Fiとオドメトリを組み合わせた低コスト・低複雑度の屋内位置推定
Wi-Fiによる位置推定とオドメトリを融合し、屋内で移動ロボットの位置誤差を低減するアルゴリズムを実環境計測に基づき提案・検証した論文。
原題: Hybrid Localization: A Low Cost, Low Complexity Approach Based on Wi-Fi and Odometry ／ Letizia Moro, Hani Mehrpouyan
日本語で読む → - 論文sim2real機械学習
DeepRacer：Sim2Real強化学習を実践する教育用自律レーシングプラットフォーム
1/18スケールカーが単眼カメラのみで強化学習により自律走行を学ぶ教育用プラットフォームを提案し、シミュレーション学習から実機への転移（sim2real）を実現した。
原題: DeepRacer: Educational Autonomous Racing Platform for Experimentation with Sim2Real Reinforcement Learning ／ Bharathan Balaji, Sunil Mallya, Sahika Genc 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
実世界データセットによるシミュレーションロボットマニピュレーションのベンチマーク
実世界の正解データセットを配布し、シミュレーション環境が実世界のマニピュレーション結果を再現できるかを評価するベンチマークを提案し、PyBulletとV-Repに適用した。
原題: Benchmarking Simulated Robotic Manipulation through a Real World Dataset ／ Jack Collins, Jessie McVicar, David Wedlock 他
日本語で読む → - 論文強化学習評価機械学習
オフポリシー方策評価の実証ベンチマーク
強化学習におけるオフポリシー方策評価(OPE)手法を多様な実験設計で比較するベンチマークスイートCOBSを構築し、実践的な指針をまとめた。
原題: Empirical Study of Off-Policy Policy Evaluation for Reinforcement Learning ／ Cameron Voloshin, Hoang M. Le, Nan Jiang 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
IKEA家具組み立て環境：長期的複雑マニピュレーションタスクのベンチマーク
IKEA家具の組み立てを題材に、長期計画と高度な低レベル制御を要する複雑なマニピュレーションタスクを強化学習で検証するためのシミュレーション環境を構築した。80種類以上の家具モデル、Sawyer/Baxterロボット、ドメインランダム化に対応する。
原題: IKEA Furniture Assembly Environment for Long-Horizon Complex Manipulation Tasks ／ Youngwoon Lee, Edward S. Hu, Zhengyu Yang 他
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
動作推論による目標ベース模倣学習
第三者視点の動画から記号的な目標を推定するため、タスク・動作計画を組み合わせて実演者の真の意図を曖昧性除去する動作推論フレームワークを提案し、実キッチンで再現可能なことを示した。
原題: Motion Reasoning for Goal-Based Imitation Learning ／ De-An Huang, Yu-Wei Chao, Chris Paxton 他
日本語で読む → - 論文道具代替/マニピュレーションロボティクス
形状と材料の推論による道具代替：デュアルニューラルネットワークの活用
視覚と分光の二つのニューラルネットワークで形状と材料を同時に推論し、与えられた候補からタスクに適した代替道具をランキングする手法を提案した。
原題: Tool Substitution with Shape and Material Reasoning Using Dual Neural Networks ／ Nithin Shrivatsav, Lakshmi Nair, Sonia Chernova
日本語で読む → - 論文マルチエージェント強化学習機械学習
深層強化学習によるマルチエージェント協調型自動運転
自動運転を部分観測マルコフゲームとして定式化し、複数エージェントが協調学習できるMACAD-Gymシミュレーション環境を提案した論文。
原題: Multi-Agent Connected Autonomous Driving using Deep Reinforcement Learning ／ Praveen Palanisamy
日本語で読む → - 論文地図マッチングロボティクス
エリアグラフに基づく高速2D地図マッチング
2D占有格子地図をエリアグラフ表現に変換し、その空間での投票により剛体変換や類似スケールの仮定なしで2つの地図を高速に統合する手法を提案した。
原題: Fast 2D Map Matching Based on Area Graphs ／ Jiawei Hou, Haofei Kuang, Sören Schwertfeger
日本語で読む → - 論文マルチロボットSLAMロボティクス
不規則環境におけるパノラマビジョンを用いたマルチロボットSLAM多視点目標追跡の改良
不規則環境でのマルチロボットSLAM多視点目標追跡の精度向上のため、拡張カルマンフィルタに補正係数を導入し2回の反復で新座標を得る改良アルゴリズムを提案した。
原題: Simplified_edition_Multi-robot SLAM Multi-view Target Tracking based on Panoramic Vision in Irregular Environment ／ R. Q. Wang, Z. Q. Yuan, G. H. Chen
日本語で読む → - 論文言語指示・知覚AI
知覚を教える：言語指示で駆動するロボット知覚
言語指示によってロボットの知覚方針を設定し、状況に応じて必要な特徴だけを認識させるシステムを実装・実演した論文。
原題: Teaching Perception ／ Jonathan Connell
日本語で読む → - 論文能動学習機械学習
ガウス過程ダイナミクスの能動学習
ガウス過程回帰の情報理論的特性を活かし、系のダイナミクス制約を守りつつ不確実性の高い領域を選んで効率的に力学系を学習する能動学習手法を提案し、数値ベンチマークで検証した。
原題: Actively Learning Gaussian Process Dynamics ／ Mona Buisson-Fenet, Friedrich Solowjow, Sebastian Trimpe
日本語で読む → - 論文多視点幾何画像認識
カメラがカメラを見る幾何学
校正済みカメラ同士が互いを認識する状況に限定し、複数カメラ間の幾何学的構造を理論的に解析した研究。
原題: Cameras Viewing Cameras Geometry ／ Danail Brezov, Michael Werman
日本語で読む → - 論文強化学習/水中ロボットロボティクス
強化学習による自律型水中ロボット制御のレビュー
自律型水中ロボット(AUV)の低レベル制御に強化学習を適用した研究を概観し、課題と最近の進展、代表的な制御器の事例をまとめたレビュー論文。
原題: A selected review on reinforcement learning based control for autonomous underwater vehicles ／ Yachu Hsu, Hui Wu, Keyou You 他
日本語で読む → - 論文3D再構成ロボティクス
回転カメラ搭載UAVによるトンネル点検のための高密度3D再構成
回転カメラを載せたUAVでトンネル内を撮影し、SfM・バンドル調整・幾何事前情報を組み合わせてカメラ姿勢推定と高密度3D再構成を少ない画像枚数で行う手法を提案した。
原題: Dense 3D Reconstruction for Visual Tunnel Inspection using Unmanned Aerial Vehicle ／ Ramanpreet Singh Pahwa, Kennard Yanting Chan, Jiamin Bai 他
日本語で読む → - 論文強化学習機械学習
潜在軌道最適化によるDDPGの探索改善
画像の潜在埋め込み上でモデルベース軌道最適化を探索に用い、DDPGと相互補完的に組み合わせて連続制御タスクと実機ロボットの挿入作業で評価した研究。
原題: Improved Exploration through Latent Trajectory Optimization in Deep Deterministic Policy Gradient ／ Kevin Sebastian Luck, Mel Vecerik, Simon Stepputtis 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
深層強化学習による適応的リーダー・フォロワー編隊制御と障害物回避
視覚ベース制御を認識モジュールと制御モジュールに分離し、新たな強化学習アルゴリズムMPGで非ホロノミックロボットの追従・障害物回避・編隊制御を実現した研究。
原題: Adaptive Leader-Follower Formation Control and Obstacle Avoidance via Deep Reinforcement Learning ／ Yanlin Zhou, Fan Lu, George Pu 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
腕への触覚提示で実現するVRマニピュレーション
指先ではなく腕に力や皮膚変形を与える触覚システムを提案し、把持・持ち上げ動作でどの方向の皮膚変形が最も自然に感じられるかを調査した。
原題: Haptic Sketches on the Arm for Manipulation in Virtual Reality ／ Mine Sarac, Allison M. Okamura, Massimiliano Di Luca
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
動的密集マルチエージェント系のための放送型相対位置推定とクロック同期
親エージェントが放送し子エージェントが受動受信するアーキテクチャと分散型状態推定により、密集動的マルチエージェント系の相対位置とクロックを高頻度・リアルタイムに同時推定するBLASを提案した。
原題: BLAS: Broadcast Relative Localization and Clock Synchronization for Dynamic Dense Multi-Agent Systems ／ Qin Shi, Xiaowei Cui, Sihao Zhao 他
日本語で読む → - 論文画像生成画像認識
リアルタイム多重スタイル転送の実現
複数のスタイル画像から同時にスタイルを学習し、フレーム間の時間的連続性も改善するリアルタイムスタイル転送手法を提案した。
原題: Multiple Style-Transfer in Real-Time ／ Michael Maring, Kaustav Chakraborty
日本語で読む → - 論文オフライン強化学習ロボティクス
IRIS: 大規模オフライン実演データから制御を学ぶ暗黙的強化学習フレームワーク
大規模なロボット操作の実演データから、低レベル模倣コントローラと高レベル目標選択を分離して学習するIRISを提案し、完全オフライン学習で高性能な方策を得られることを示した。
原題: IRIS: Implicit Reinforcement without Interaction at Scale for Learning Control from Offline Robot Manipulation Data ／ Ajay Mandlekar, Fabio Ramos, Byron Boots 他
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