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: 2019/10/1 ／ 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 →- 論文遠隔操作画像認識
DexPilot：素手の視覚認識による多指ロボットハンド・アームの低コスト遠隔操作システム
素手の映像だけから23自由度の多指ロボットハンド・アームを低コストで遠隔操作できる視覚ベースのシステムを開発し、単純なピック&プレースを超える複雑な操作タスクの実現と高次元データ収集を示した。
原題: DexPilot: Vision Based Teleoperation of Dexterous Robotic Hand-Arm System ／ Ankur Handa, Karl Van Wyk, Wei Yang 他
日本語で読む → - 論文SLAM/環境モデリングロボティクス
2次元レーザースキャンから折れ線を抽出する最尤推定法
2次元レーザーレンジスキャンから、スキャンの尤度を最大化する折れ線集合を求めることで、室内環境の直線構造を高精度に抽出する確率的手法を提案した。
原題: A Maximum Likelihood Approach to Extract Polylines from 2-D Laser Range Scans ／ Alexander Schaefer, Daniel Büscher, Lukas Luft 他
日本語で読む → - 論文一人称視点知覚画像認識
JRDB: 人環境における一人称視点ロボット知覚のデータセットとベンチマーク
社会的移動マニピュレータJackRabbotで収集した360度映像・3D点群・音声などを含む一人称視点マルチモーダルデータセットを公開し、人物の2D/3D検出・追跡のベンチマークを提供する。
原題: JRDB: A Dataset and Benchmark of Egocentric Robot Visual Perception of Humans in Built Environments ／ Roberto Martín-Martín, Mihir Patel, Hamid Rezatofighi 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
アシスティブ・ジム：介助ロボティクス向け物理シミュレーション基盤
日常生活動作の介助を6種類の環境で模擬できるオープンソース物理シミュレーションフレームワークを構築し、強化学習によるベースライン方策と複数ロボットの性能比較を示した。
原題: Assistive Gym: A Physics Simulation Framework for Assistive Robotics ／ Zackory Erickson, Vamsee Gangaram, Ariel Kapusta 他
日本語で読む → - 論文空撮/自律飛行ロボティクス
学習ベースの芸術的判断による非構造環境での自律空撮
視覚的なターゲット推定、遮蔽を考慮した3D距離場マッピング、長期間の軌道最適化、学習による構図選択を統合し、非構造環境で動く対象を撮影する完全自律空撮システムを実現した。
原題: Autonomous Aerial Cinematography In Unstructured Environments With Learned Artistic Decision-Making ／ Rogerio Bonatti, Wenshan Wang, Cherie Ho 他
日本語で読む → - 論文手術ロボティクスロボティクス
深度カメラとパーティクルフィルタによるロボット骨切開ナビゲーション
軽量ロボットアーム先端の深度カメラの生画像からパーティクルフィルタで腸骨の6自由度姿勢を推定し、術前計画との位置合わせを不要にした骨切開ナビゲーションシステムを開発、遺体実験で有効性を示した。
原題: Depth Camera Based Particle Filter for Robotic Osteotomy Navigation ／ Tim Übelhör, Jonas Gesenhues, Nassim Ayoub 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
レイ経路情報に基づく解析的LiDARセンサモデル
LiDARのレイ経路情報を活用し、地図構築と自己位置推定の両方に適用できる一貫した物理モデルを提案。実環境実験で既存モデルを上回る性能を示した。
原題: An Analytical Lidar Sensor Model Based on Ray Path Information ／ Alexander Schaefer, Lukas Luft, Wolfram Burgard
日本語で読む → - 論文パラレルロボットmath.OC
単純特異多様体を持つリニアペンタポッドの変分経路最適化
特異点多様体が線形になるよう設計制約を課したリニアペンタポッドについて、特異点から遠ざかりつつ滑らかな動作になるよう経路を変分法で最適化する手法を提案した。
原題: Variational Path Optimization of Linear Pentapods with a Simple Singularity Variety ／ Arvin Rasoulzadeh, Georg Nawratil
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
視覚による固有感覚と触覚を備えた外骨格被覆ソフトフィンガー
カメラと深層学習を用いてソフトフィンガーの関節角度と触覚を高精度に推定するGelFlexセンサを開発し、把持器で形状・触覚分類タスクを実現した。
原題: Exoskeleton-covered soft finger with vision-based proprioception and tactile sensing ／ Yu She, Sandra Q. Liu, Peiyu Yu 他
日本語で読む → - 論文変形物体操作ロボティクス
実演なしで変形物体を操作する学習手法
モデルフリーの視覚強化学習で変形物体操作を実現するため、pick-placeの構造を活かした反復行動空間と、ランダムpick点に対するplace方策からMVPでpickを選ぶ手法を提案し、学習を大幅に高速化、実機PR2へ転移した。
原題: Learning to Manipulate Deformable Objects without Demonstrations ／ Yilin Wu, Wilson Yan, Thanard Kurutach 他
日本語で読む → - 論文制約学習ロボティクス
実演からの高次元パラメトリック制約の学習
安全な専門家実演から高次元のパラメトリック制約を学習するスケーラブルな手法を提案し、hit-and-runサンプリングで不安全軌道を生成して整数計画で不安全集合を表現する。
原題: Learning Parametric Constraints in High Dimensions from Demonstrations ／ Glen Chou, Necmiye Ozay, Dmitry Berenson
日本語で読む → - 論文言語指示ナビゲーションロボティクス
自然言語指示から実機クアッドコプターの連続制御へ：シミュレーション飛行を用いた学習
シミュレーションと実環境を組み合わせ、自然言語のナビゲーション指示と一人称視点の観測からクアッドコプターの連続制御を学習する枠組みを提案し、実機で指示追従と探索行動を実証した。
原題: Learning to Map Natural Language Instructions to Physical Quadcopter Control using Simulated Flight ／ Valts Blukis, Yannick Terme, Eyvind Niklasson 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
不確実性下でのロバストなナビゲーション行動の学習
環境の不確実性を予測するモジュールを組み込んだ強化学習ネットワークを提案し、未知環境でも衝突を避けつつ適応的に経路生成できるロボットナビゲーション手法を実現した。
原題: Learning Resilient Behaviors for Navigation Under Uncertainty ／ Tingxiang Fan, Pinxin Long, Wenxi Liu 他
日本語で読む → - 論文地形マッピングロボティクス
確率的三角メッシュマッピング：自律移動ロボットのための地形マッピング手法
環境表面を連続的な三角メッシュで表現し、各面素が平均平面と粗さをモデル化する2.5次元地図手法を提案。ベイズ推定で不確実性を扱い、LiDARやステレオカメラで逐次更新可能。
原題: Stochastic triangular mesh mapping: A terrain mapping technique for autonomous mobile robots ／ Clint D. Lombard, Corné E. van Daalen
日本語で読む → - 論文強化学習効率化機械学習
QuaRL: 強化学習を高速かつ環境に優しくする量子化手法
強化学習の学習を8ビット量子化したアクターで高速化するActorQを提案し、最大5.41倍の速度向上と最大3.76倍のCO2排出削減を実現した。
原題: QuaRL: Quantization for Fast and Environmentally Sustainable Reinforcement Learning ／ Srivatsan Krishnan, Maximilian Lam, Sharad Chitlangia 他
日本語で読む → - 論文sim2real機械学習
自動運転のための連合転移強化学習
シミュレータと実車エージェントがリアルタイムに知識を共有・転移する連合強化学習の枠組みを提案し、衝突回避タスクで障害物との平均距離27%増・衝突回数42%減を実現した。
原題: Federated Transfer Reinforcement Learning for Autonomous Driving ／ Xinle Liang, Yang Liu, Tianjian Chen 他
日本語で読む → - 論文sim2real機械学習
ロボットハンドによるルービックキューブ解法
シミュレーションのみで訓練したモデルを実機に転移させる自動ドメインランダム化(ADR)を提案し、ヒューマノイドハンドでルービックキューブを解くことに成功した。
原題: Solving Rubik's Cube with a Robot Hand ／ OpenAI, Ilge Akkaya, Marcin Andrychowicz 他
日本語で読む → - 論文都市ロボティクスcs.CY
ロボットに優しい都市設計
公共空間でロボットの実証が進む中、都市が抱える課題と解決策を概観し、自律システムと共存する都市づくりへの関心を喚起する論文。
原題: Robot-Friendly Cities ／ Seng W. Loke
日本語で読む → - 論文セグメンテーション画像認識
視点変換ベース残差ネットワークによる道路画像の意味的セグメンテーション
ステレオ画像の視差情報から道路面を線形モデル化し、視点変換で左右画像を揃えた上で残差ネットワークにより道路領域を高精度にセグメンテーションする手法を提案した。
原題: PT-ResNet: Perspective Transformation-Based Residual Network for Semantic Road Image Segmentation ／ Rui Fan, Yuan Wang, Lei Qiao 他
日本語で読む → - 論文遠隔操作画像認識
物体アフォーダンスと手動作を用いた二人称視点による遠隔操作意図の早期推定
ロボットとユーザーの二つの一人称視点映像から、手の動きと物体アフォーダンスを組み合わせて遠隔操作の意図を早い段階で推定し、遅延を軽減する手法を提案した。物体把持の実験で有効性を示した。
原題: Early Estimation of User's Intention of Tele-Operation Using Object Affordance and Hand Motion in a Dual First-Person Vision ／ Motoki Kojima, Jun Miura
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 → - 論文物体検出画像認識
不確実性を考慮した自動運転向け物体検出器の学習
正解ラベルのノイズを考慮することで、物体検出の不確実性分布の学習精度と検出性能を向上させる手法を提案した。
原題: Learning an Uncertainty-Aware Object Detector for Autonomous Driving ／ Gregory P. Meyer, Niranjan Thakurdesai
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 → - 論文運動計画ロボティクス
一般コストマップにおける関連領域探索を用いたサンプリングベース運動計画
サンプリングベース計画の収束を加速するため、ヒューリスティックへの依存を減らしつつ探索を絞り込む「関連領域」サンプリング手法を提案し、一般コスト空間での有効性をベンチマークで示した。
原題: Relevant Region Exploration On General Cost-maps For Sampling-Based Motion Planning ／ Sagar Suhas Joshi, Panagiotis Tsiotras
日本語で読む → - 論文視覚ナビゲーションロボティクス
視覚ナビゲーションによるUAV自律着陸システム
トポロジカルなランドマークと動的閾値処理を用いた画像認識により、UAVが静止・移動プラットフォームへ正確に自律着陸するシステムを開発した。
原題: Autonomous UAV Landing System Based on Visual Navigation ／ Zhixin Wu, Peng Han, Ruiwen Yao 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
視覚ベースのロボットスキンに向けた多カメラ触覚センサ
柔らかい表面内の粒子の動きを複数の小型カメラで撮影し、機械学習で3次元接触力分布に変換する薄型・大面積の光学式触覚センサを設計した。
原題: Towards vision-based robotic skins: a data-driven, multi-camera tactile sensor ／ Camill Trueeb, Carmelo Sferrazza, Raffaello D'Andrea
日本語で読む → - 論文姿勢推定画像認識
単眼視による人と機械の協調のためのメトリック姿勢推定
単眼広角カメラの2D画像から人とロボットの姿勢を推定し、大半をメートル単位の3D空間に持ち上げて仮想センサと統合することで、人と機械の協調作業を支援するシステムを提案した論文。
原題: Metric Pose Estimation for Human-Machine Interaction Using Monocular Vision ／ Christoph Heindl, Markus Ikeda, Gernot Stübl 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
フットマウント慣性航法のためのロバストなデータ駆動型零速度検出
足装着慣性センサの航法精度向上のため、運動分類器で閾値を適応更新する零速度検出法と、LSTMで生データから零速度を分類する手法を提案し、歩行・走行・階段昇降で既存法より高精度を示した。
原題: Robust Data-Driven Zero-Velocity Detection for Foot-Mounted Inertial Navigation ／ Brandon Wagstaff, Valentin Peretroukhin, Jonathan Kelly
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
軌道最適化と関数近似を組み合わせたオンライン軌道計画：外骨格Atalanteへの応用
軌道最適化で計算した解を関数近似として学習し、オンラインで高精度かつ低計算コストに軌道を生成する手法を提案。外骨格Atalanteの平地歩行で有効性を示した。
原題: Online Trajectory Planning Through Combined Trajectory Optimization and Function Approximation: Application to the Exoskeleton Atalante ／ Alexis Duburcq, Yann Chevaleyre, Nicolas Bredeche 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
マルチロボット計画のための分散型攻撃耐性サブモジュラ最大化
センサDoS攻撃に耐える群ロボットの行動選択を、局所通信のみで分散的に解くDRMと、3ホップ通信で攻撃数をより正確に見積もる改良版IDRMを提案し、シミュレーションで集中型に近い性能と大幅な高速化を示した。
原題: Distributed Attack-Robust Submodular Maximization for Multi-Robot Planning ／ Lifeng Zhou, Vasileios Tzoumas, George J. Pappas 他
日本語で読む →