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 →- 論文教師なしスキル学習画像認識
敵対的スキルネットワーク：動画からの教師なしロボットスキル学習
ラベルなしの多視点動画から、タスクに依存しないスキル埋め込み空間を敵対的損失とメトリック学習で学習し、新規タスクへのスキル転用・組み合わせを可能にする手法を提案した論文。
原題: Adversarial Skill Networks: Unsupervised Robot Skill Learning from Video ／ Oier Mees, Markus Merklinger, Gabriel Kalweit 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
KETO: 道具操作のためのキーポイント表現学習
道具を使った操作タスクにおいて、3D点群からタスク固有のキーポイントを自己教師あり学習で予測し、把持と操作を効率化するフレームワークを提案した。
原題: KETO: Learning Keypoint Representations for Tool Manipulation ／ Zengyi Qin, Kuan Fang, Yuke Zhu 他
日本語で読む → - 論文ヒューマンロボット協調ロボティクス
人による支援を活用したロボット起立のための軌道前進手法
人からの相互作用力を利用して参照軌道に沿った動作を進めやすくする軌道前進手法を提案し、iCubのシミュレーション実験で検証した。
原題: Trajectory Advancement for Robot Stand-up with Human Assistance ／ Yeshasvi Tirupachuri, Gabriele Nava, Lorenzo Rapetti 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
低コスト教育用ドローンにおける高度自律飛行の実現
教育用クアッドロータ「PiDrone」上で、UKFによる状態推定やモンテカルロ位置推定・FastSLAMをPythonでオンボード実装し、モーションキャプチャの正解と比較して精度と速度を検証した。
原題: Advanced Autonomy on a Low-Cost Educational Drone Platform ／ Luke Eller, Theo Guerin, Baichuan Huang 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
火星採掘基地の建設・運用に向けた自律マルチロボット技術
火星で水を採掘・輸出する基地の実現可能性をエネルギー面から評価し、太陽光発電とマスドライバーを用いたロボットチームによる基地建設・運用の設計を提案した。
原題: Autonomous Multirobot Technologies for Mars Mining Base Construction and Operation ／ Jekan Thangavelautham, Aman Chandra, Erik Jensen
日本語で読む → - 論文屋内マッピングeess.SP
パーソナルレーダーによる屋内環境の自動マッピング
ミリ波大規模アレイを用いたパーソナルレーダーで屋内を自動マッピングする構想と、これまでの実験データによる成果・今後の展望を述べた応用論文。
原題: Automatic Mapping of the Indoor World with Personal Radars ／ Anna Guerra, Francesco Guidi, Gianni Pasolini 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
スケールする自律性：人間オペレータがロボット群を制御できるようにする
ユーザのロボット選択の好みを学習し、多数のロボットの中からテレオペレーションが必要な1台を自動で特定することで、少ない注意力でロボット群を監督できる手法を提案した。
原題: Scaled Autonomy: Enabling Human Operators to Control Robot Fleets ／ Gokul Swamy, Siddharth Reddy, Sergey Levine 他
日本語で読む → - 論文自己教師あり学習画像認識
自動運転知覚のための自己教師あり学習：解析手法と学習手法の融合
自動運転の知覚タスクにおいて、手動ラベリングを自動化する自己教師あり学習の概念を整理し、一般的な定式化と今後の課題を示したチュートリアル論文。
原題: Self-supervised learning for autonomous vehicles perception: A conciliation between analytical and learning methods ／ Florent Chiaroni, Mohamed-Cherif Rahal, Nicolas Hueber 他
日本語で読む → - 論文布操作ロボティクス
深層強化学習による動的な布操作
把持点の軌道（速度・加速度）が布の最終状態を左右することに着目し、少数の実演とスパース報酬を用いた深層強化学習で動的な布操作を効率的に学習する手法を提案した。
原題: Dynamic Cloth Manipulation with Deep Reinforcement Learning ／ Rishabh Jangir, Guillem Alenya, Carme Torras
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 → - 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 → - 論文トポロジカルマップロボティクス
エリアグラフ：ボロノイ図を用いたトポロジカルマップ生成
ボロノイ図を剪定したトポロジーグラフと簡易な部屋検出を組み合わせ、頂点が領域・辺が通路を表すトポロジカルマップ「エリアグラフ」を生成する手法を提案し、複雑な屋内環境での優位性を実験で示した。
原題: Area Graph: Generation of Topological Maps using the Voronoi Diagram ／ Jiawei Hou, Yijun Yuan, Sören Schwertfeger
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
予測モデル統合による平面押し操作のオンライン学習
ニューラルネットと解析モデルを組み合わせ、オンラインで低次元パラメータを学習することで新しい環境に素早く適応する平面押し予測手法を提案し、実機実験で有効性を示した。
原題: Online Learning in Planar Pushing with Combined Prediction Model ／ Huidong Gao, Yi Ouyang, Masayoshi Tomizuka
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
流れ場を用いた同時自己位置推定とマッピング
離散的な特徴ではなく連続的な流れ場を参照して自己位置推定と流れ場マップ構築を同時に行うFLAMを提案し、シミュレーションで精度向上を実証した。
原題: Concurrent Flow-Based Localization and Mapping in Time-Invariant Flow Fields ／ Zhuoyuan Song, Kamran Mohseni
日本語で読む → - 論文視覚自己位置推定ロボティクス
セマンティックコンパクトマップを用いた粗密視覚自己位置推定
都市車両向けに、ポール状物体を格納した軽量なセマンティックマップと粒子フィルタ・姿勢アライメントを組み合わせ、少ないメモリで高精度な自己位置推定を実現した。
原題: Coarse-To-Fine Visual Localization Using Semantic Compact Map ／ Ziwei Liao, Jieqi Shi, Xianyu Qi 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
リー群制約付きEKFと少数ウェアラブルIMUによる下肢運動学推定
3つのIMUとリー群表現・制約付き拡張カルマンフィルタを用いて歩行中の骨盤・大腿・下腿の運動学を推定し、膝・股関節角度を高精度に求めた研究。
原題: Estimating Lower Limb Kinematics using a Lie Group Constrained EKF and a Reduced Wearable IMU Count ／ Luke Sy, Nigel H. Lovell, Stephen J. Redmond
日本語で読む → - 論文状態推定eess.SP
共分散適応によるロバストな逐次状態推定
残差に基づくGMMで測定不確かさを逐次推定し、誤観測を適切に低重み化することでロバストな状態推定を実現するICE手法を提案し、定位精度の向上を示した。
原題: Robust Incremental State Estimation through Covariance Adaptation ／ Ryan M. Watson, Jason N. Gross, Clark N. Taylor 他
日本語で読む → - 論文地形認識制御
路面を読み解く：パワースペクトル密度による全地形ローバの地形推定
ステレオカメラで計測した路面形状のパワースペクトル密度から、走行中に地形の凹凸を推定・分類する手法を提案し、全地形ローバで実地検証した。
原題: Mind the ground: A Power Spectral Density-based estimator for all-terrain rovers ／ Giulio Reina, Antonio Leanza, Annalisa Milella 他
日本語で読む → - 論文自動運転計画ロボティクス
自動運転車のための挙動計画と軌道計画の同時学習
挙動計画と軌道計画が共通のコスト関数を共有する解釈可能な枠組みを提案し、実走データで人間の運転との類似性と安全性が向上することを示した。
原題: Jointly Learnable Behavior and Trajectory Planning for Self-Driving Vehicles ／ Abbas Sadat, Mengye Ren, Andrei Pokrovsky 他
日本語で読む → - 論文強化学習/BCIロボティクス
脳波信号によるロボット学習の加速
人間の脳波から得られる誤り評価信号を強化学習の報酬形成に利用し、疎な報酬環境でのロボットナビゲーション学習を加速させる手法を提案した。
原題: Accelerated Robot Learning via Human Brain Signals ／ Iretiayo Akinola, Zizhao Wang, Junyao Shi 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
強化学習とORCA制約による一般非線形エージェントの相互衝突回避
2エージェントの衝突回避を強化学習で学習し、ORCAの線形制約と凸最適化で多エージェントに拡張することで、速度直接制御に依存せず一般非線形エージェントの安全な衝突回避を実現した。
原題: Reciprocal Collision Avoidance for General Nonlinear Agents using Reinforcement Learning ／ Hao Li, Bowen Weng, Abhishek Gupta 他
日本語で読む → - 論文点群位置合わせ画像認識
AlignNet-3D：部分観測物体の高速点群位置合わせ
部分観測された物体のノイズを含む3D点群を用いて、学習ベースで物体中心の相対運動を推定する軽量ネットワークAlignNetを提案し、高コストな大域3D位置合わせ手法を上回る精度と効率を示した。
原題: AlignNet-3D: Fast Point Cloud Registration of Partially Observed Objects ／ Johannes Groß, Aljosa Osep, Bastian Leibe
日本語で読む → - 論文探索/システム同定機械学習
後退ホライズン好奇心による効率的探索
未知のMDPにおいて、ベイズ非線形システム同定とエピソード探索を交互に行い、軌道最適化で情報利得を最大化する探索手法を提案した論文。
原題: Receding Horizon Curiosity ／ Matthias Schultheis, Boris Belousov, Hany Abdulsamad 他
日本語で読む → - 論文透明物体姿勢推定ロボティクス
透明物体の位置推定のためのライトフィールドによる透明性推論
ライトフィールドセンシングとフォトリアルなレンダリングを組み合わせ、透明物体の姿勢を2段階で推定する手法LITを提案し、専用データセットProLITで既存手法を上回る性能を示した。
原題: LIT: Light-field Inference of Transparency for Refractive Object Localization ／ Zheming Zhou, Xiaotong Chen, Odest Chadwicke Jenkins
日本語で読む → - 論文宇宙ロボティクスastro-ph.IM
小惑星ホッピングロボットのエンジニアリングモデルの開発と試験
小惑星表面を跳躍移動する1Uサイズの自律ロボットAMIGOのエンジニアリングモデルを開発し、試験した論文。
原題: Development and Testing of an Engineering Model for an Asteroid Hopping Robot ／ Greg Wilburn, Himangshu Kalita, Jekan Thangavelautham
日本語で読む → - 論文物体検出画像認識
xYOLO: 低スペックハードウェア上で人型サッカーロボット向けのリアルタイム物体検出モデル
Tiny-YOLOを改良したxYOLOを提案し、Raspberry Pi 3 B上でゴールとボールの検出を約70倍高速化して9.66 FPSを達成した。
原題: xYOLO: A Model For Real-Time Object Detection In Humanoid Soccer On Low-End Hardware ／ Daniel Barry, Munir Shah, Merel Keijsers 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
ノイズモデル埋め込みと空間・意味情報統合によるシミュレーションからのナビゲーション学習
シミュレーションで学習したナビゲーションモデルを実世界へ転移するため、空間情報と意味情報を統合しノイズモデルを埋め込んだ環境表現を提案し、実環境でも優れた性能を示した。
原題: Learning to Navigate from Simulation via Spatial and Semantic Information Synthesis with Noise Model Embedding ／ Gang Chen, Hongzhe Yu, Wei Dong 他
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスロボティクス
ソフトロボットのレビュー
剛体構造の限界を克服するため、生物に着想を得たソフトロボットの設計・応用・課題を概観したレビュー論文。
原題: A Review of Soft Robots ／ Gideon Gbenga Oladipupo
日本語で読む → - 論文メタ強化学習機械学習
Meta-World：マルチタスク・メタ強化学習のためのベンチマーク
50種類のロボット操作タスクからなるオープンソースのシミュレーションベンチマークを提案し、7つの最先端メタRL・マルチタスクRL手法を評価した。
原題: Meta-World: A Benchmark and Evaluation for Multi-Task and Meta Reinforcement Learning ／ Tianhe Yu, Deirdre Quillen, Zhanpeng He 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
ロボットによるトラック荷降ろしのための計画・学習・推論フレームワーク
産業用マニピュレータでトラックから箱を自律的に降ろすため、動作計画・信念空間計画によるオフライン学習・オンライン意思決定・実行を統合したフレームワークを提案し、実機とシミュレーションで評価した。
原題: Planning, Learning and Reasoning Framework for Robot Truck Unloading ／ Fahad Islam, Anirudh Vemula, Sung-Kyun Kim 他
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