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 →- 論文イベントカメラ/姿勢制御ロボティクス
イベントカメラによるクアッドロータの低遅延・広帯域制御への挑戦
イベントカメラとHough変換+カルマンフィルタを用いてデュアルコプタの姿勢を1kHzで推定し、1600deg/s超の姿勢追従を実現した研究。
原題: Towards Low-Latency High-Bandwidth Control of Quadrotors using Event Cameras ／ Rika Sugimoto Dimitrova, Mathias Gehrig, Dario Brescianini 他
日本語で読む → - 論文ロボット撮影ロボティクス
LeRoP: 学習ベースのモジュール式ロボット撮影フレームワーク
人物追従と深層強化学習による構図調整で自動ポートレート撮影を行うROS上のモジュール式フレームワークを提案し、屋内3シーンで評価した。
原題: LeRoP: A Learning-Based Modular Robot Photography Framework ／ Hao Kang, Jianming Zhang, Haoxiang Li 他
日本語で読む → - 論文sim2real機械学習
MANGA: 手法非依存なニューラルポリシーの汎化と適応
ポリシー学習とシステム同定を分離し、未知のダイナミクス環境でも効率的に適応できるフレームワークMANGAを提案。強化学習・模倣学習の両方に適用可能で、MuJoCoエージェントで有効性を実証した。
原題: MANGA: Method Agnostic Neural-policy Generalization and Adaptation ／ Homanga Bharadhwaj, Shoichiro Yamaguchi, Shin-ichi Maeda
日本語で読む → - 論文把持・操作ロボティクス
ロボット把持・操作における物体の慣性パラメータ推定と活用：サーベイ
ロボットが物体の慣性パラメータを推定する手法を視覚・探索・固定物体の3カテゴリに分類し、把持・操作への応用と今後の方向性をレビューしたサーベイ論文。
原題: Estimation and Exploitation of Objects' Inertial Parameters in Robotic Grasping and Manipulation: A Survey ／ Nikos Mavrakis, Rustam Stolkin
日本語で読む → - 論文全身制御AI
キャッチ＆キャリー：視覚誘導型全身タスクのための再利用可能なニューラルコントローラ
物理ベース環境で、一人称視覚と触覚を持つヒューマノイドが箱運びやボールキャッチなどの全身タスクをこなせる、再利用可能なニューラルコントローラを学習・構築した研究。
原題: Catch & Carry: Reusable Neural Controllers for Vision-Guided Whole-Body Tasks ／ Josh Merel, Saran Tunyasuvunakool, Arun Ahuja 他
日本語で読む → - 論文RLfD機械学習
不完全な専門家デモンストレーションからのソフト制約付き強化学習
不完全なデモしかない状況でも使えるRLfD手法を提案し、専門家の指導をソフト制約として扱う制約最適化問題を双対形の局所線形探索で効率的に解く。
原題: Reinforcement Learning from Imperfect Demonstrations under Soft Expert Guidance ／ Mingxuan Jing, Xiaojian Ma, Wenbing Huang 他
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 → - 論文シーンフロー画像認識
単一タスク知識の蒸留によるエンドツーエンドシーンフローの学習
ステレオとオプティカルフローの専門ネットワークから知識を蒸留し、軽量な単一ネットワークでシーンフローをエンドツーエンドに推定する手法DWARFを提案。組み込みGPUでも動作する高速性を実現。
原題: Learning End-To-End Scene Flow by Distilling Single Tasks Knowledge ／ Filippo Aleotti, Matteo Poggi, Fabio Tosi 他
日本語で読む → - 論文物体探索ロボティクス
強化学習による対話的知覚での散らかった環境での物体探索
散らかった環境でロボットが強化学習を用いて能動的に対話しながら対象物体を探索する手法を提案し、シミュレーションのみで学習したモデルが実環境でも88%以上の成功率で動作することを示した。
原題: Object Finding in Cluttered Scenes Using Interactive Perception ／ Tonci Novkovic, Remi Pautrat, Fadri Furrer 他
日本語で読む → - 論文能動的センシングロボティクス
マルチモーダル変分オートエンコーダによる能動的センシング学習のための知覚環境設計
マルチモーダル変分オートエンコーダと環境の相互作用からエージェントが行動できる知覚環境を構築し、好奇心駆動学習と比較した。
原題: A Perceived Environment Design using a Multi-Modal Variational Autoencoder for learning Active-Sensing ／ Timo Korthals, Malte Schilling, Jürgen Leitner
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 → - 論文触覚ロボティクス
ウェアラブル触覚ブレスレットにおける法線方向・せん断方向皮膚刺激の知覚強度
手首装着型触覚デバイスで法線方向とせん断方向の刺激を比較し、法線刺激の方が硬さ弁別が容易であること、両者を知覚上等価にするにはユーザごとのキャリブレーションが必要であることを示した研究。
原題: Perceived Intensities of Normal and Shear Skin Stimuli using a Wearable Haptic Bracelet ／ Mine Sarac, Tae Myung Huh, Hojung Choi 他
日本語で読む → - 論文軌道予測機械学習
複数未来予測：潜在変数によるマルチモーダル軌道予測
動的注意機構と潜在変数を用いて、複数エージェントの多様な未来軌道を確率的に予測するフレームワークを提案し、車両軌道データセットで最先端性能を示した。
原題: Multiple Futures Prediction ／ Yichuan Charlie Tang, Ruslan Salakhutdinov
日本語で読む → - 論文制御/MPCロボティクス
汎用設計マルチロータ機のためのアクチュエータモデルを強化した非線形モデル予測制御
任意配置・任意姿勢のロータを持つマルチロータ機に対し、アクチュエータの物理的制約を陽に組み込んだ統一非線形モデルを用い、軌道計画と追従を同時に行うオンラインNMPCを提案・検証した論文。
原題: Nonlinear Model Predictive Control with Enhanced Actuator Model for Multi-Rotor Aerial Vehicles with Generic Designs ／ Davide Bicego, Jacopo Mazzetto, Ruggero Carli 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
実人間データなしで人間の一発模倣を学習する
シミュレーション内のドメインランダム化だけで、実世界の人間の実演を必要とせずにロボットが人間の一発模倣を獲得できることを示した研究。
原題: Learning One-Shot Imitation from Humans without Humans ／ Alessandro Bonardi, Stephen James, Andrew J. Davison
日本語で読む → - 論文外骨格ロボティクス
柔軟な膝関節を備えた外骨格が脊髄損傷者の歩行速度と安定性を改善
脊髄損傷者が装着する下肢外骨格の膝関節に柔軟性を持たせると、剛性の関節より不整地でも速く安定して歩けることを症例研究で示した。
原題: Exoskeleton Knee Compliance Improves Gait Velocity and Stability in a Spinal Cord Injured User: A Case Report ／ Stefan O. Schrade, Giada Devittori, Christopher Awai Easthope 他
日本語で読む → - 論文メタ強化学習機械学習
モデル非依存メタ探索による効率的なタスク適応
メタ強化学習において、探索専用のポリシーを明示的に分離して学習することで、少数の勾配更新でのタスク適応を効率化する手法を提案した論文。
原題: MAME : Model-Agnostic Meta-Exploration ／ Swaminathan Gurumurthy, Sumit Kumar, Katia Sycara
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
動的環境における物体中心型タスク・モーションプランニング
対象物体に相対的な座標系で計画を最適化することで、物体が動いても有効なままリアルタイムに適応実行できるTAMP手法を提案し、実機のピック&プレースで検証した。
原題: Object-Centric Task and Motion Planning in Dynamic Environments ／ Toki Migimatsu, Jeannette Bohg
日本語で読む → - 論文群制御math.OC
不確実環境下での異種マルチエージェント自律探索のための運動制御
熱方程式駆動型の確率的探索手法HEDACを用い、運動・センシング特性が異なる複数ロボットの探索運動を集中制御する手法を提案し、従来法より約2倍効率的な探索を実現した。
原題: Motion control for autonomous heterogeneous multi-agent area search in uncertain conditions ／ Stefan Ivić
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
ボクセル空間での衝突回避運動計画によるロボット彫刻
多軸マニピュレータで素材を削って彫刻するため、ボクセル空間の最良優先探索とオクトリー分解で衝突のない軌道を高速に生成する手法を提案し、シミュレーションでダビデ像の彫刻を実演した。
原題: Robotic Sculpting with Collision-free Motion Planning in Voxel Space ／ Abhinav Jain, Seth Hutchinson, Frank Dellaert
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
サービスロボットは準備できているか？生涯SLAMのためのOpenLORIS-Sceneデータセット
長期間にわたる環境変化に対応する生涯SLAM研究のため、実世界の屋内シーンを複数回収録したデータセットと、姿勢推定の頑健性と精度を別々に評価するベンチマーク指標を公開した。
原題: Are We Ready for Service Robots? The OpenLORIS-Scene Datasets for Lifelong SLAM ／ Xuesong Shi, Dongjiang Li, Pengpeng Zhao 他
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 → - 論文マニピュレーションロボティクス
ロボットのための操作動作の分類と符号化
料理動作を例に、ロボット視点で操作動作を分類・整理し、軌道や接触特性に基づく操作コードを開発して動作間の類似性を比較できるようにした論文。
原題: Manipulation Motion Taxonomy and Coding for Robots ／ David Paulius, Yongqiang Huang, Jason Meloncon 他
日本語で読む → - 論文行動クローニングロボティクス
行動クローニングによる自動運転RCカーの実現
深層学習の行動クローニングを用いて、通常のRCカーを自律走行可能な自動運転車に改造した研究。
原題: Self Driving RC Car using Behavioral Cloning ／ Aliasgar Haji, Priyam Shah, Srinivas Bijoor
日本語で読む → - 論文火星探査/飛行実験physics.pop-ph
火星ヘリコプター向け大規模大気飛行実験環境の提案
火星ヘリコプターの飛行試験を可能にするため、減圧大気中で飛行できる真空チャンバー搭載機を用いた実験環境を提案した論文。
原題: A full scale atmospheric flight experimental research environment for the Mars helicopter ／ J. Pablo Afman, Eric Feron, Mitchell Walker
日本語で読む → - 論文3D認識ロボティクス
単一画像からの自己教師あり3D形状・視点推定とロボット把持への応用
物体のシルエットのみを教師信号として、単一画像から3D形状と視点を自己教師あり学習で推定するCNNを提案し、実ロボットの把持性能向上に活用した。
原題: Self-supervised 3D Shape and Viewpoint Estimation from Single Images for Robotics ／ Oier Mees, Maxim Tatarchenko, Thomas Brox 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
逆動力学に基づく制御リアプノフ関数アプローチ
劣駆動二足歩行ロボットの全身制御のため、制御リアプノフ関数を逆動力学の枠組みで解く最適化手法を提案し、シミュレーションでの歩行と実機での動的しゃがみ動作を実証した。
原題: An Inverse Dynamics Approach to Control Lyapunov Functions ／ Jenna Reher, Claudia Kann, Aaron D. Ames
日本語で読む → - 論文制御理論ロボティクス
非線形系向けハイブリッドファジィスライディングモード制御の発展に関する調査
ファジィ論理とスライディングモード制御を組み合わせたハイブリッド制御の近年の研究を調査し、構成法の違いや利点・限界、今後の研究方向を整理したサーベイ論文。
原題: Analysis on Advancement of Hybrid Fuzzy Sliding Mode Controllers for Nonlinear Systems ／ Mukhtar Fatihu Hamza, Abdulbasid Ismail Isa, Jamilu Kamilu Adamu
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