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sim2real画像認識
ロボット3D物体分類におけるSim2Realギャップの解消
CADモデルで学習し実環境の再構成物体で評価する際のギャップに対し、変換に頑健な物体パーツを抽出しグラフ畳み込みで分類する手法を提案した。
原題: Addressing the Sim2Real Gap in Robotic 3D Object Classification ／ Jean-Baptiste Weibel, Timothy Patten, Markus Vincze
日本語で読む → - 論文ベイズ最適化ロボティクス
リーマン多様体上のベイズ最適化によるロボット学習
ロボットで頻出する非ユークリッドなパラメータ空間（姿勢や剛性行列など）をリーマン多様体として扱い、幾何を考慮したカーネルと獲得関数の最適化によりベイズ最適化の性能を高める手法を提案し、7自由度ロボットの操作スキル学習で検証した。
原題: Bayesian Optimization Meets Riemannian Manifolds in Robot Learning ／ Noémie Jaquier, Leonel Rozo, Sylvain Calinon 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SLAMロボティクス
地下空間で飛ぶドローンのためのLiDAR慣性オドメトリ航法
GPSが使えない深いトンネル内で、2D/1軸LiDARとIMUを組み合わせた3種のSLAM手法(Hector SLAM・Gmapping・Cartographer)を実機比較し、その精度と信頼性を評価した。
原題: Toward Underground Localization: Lidar Inertial Odometry Enabled Aerial Robot Navigation ／ Jiun Fatt Chow, Basaran Bahadir Kocer, John Henawy 他
日本語で読む → - 論文オフロード自律走行ロボティクス
未知のオフロード地形における高速な局所計画とマッピング
障害物検出と地形勾配マップを組み合わせたコストマップを10Hzで生成・更新し、A*計画と運動学的シミュレーションによる軌道サンプリングを組み合わせて30Hzでリアルタイムに走行経路を計画する手法を提案した。
原題: Fast Local Planning and Mapping in Unknown Off-Road Terrain ／ Timothy Overbye, Srikanth Saripalli
日本語で読む → - 論文ヒューマノイドロボティクス
NASAヴァルキリーによるIED対応タスクの実証と評価
ヒューマノイドロボットが不整地移動や車のドア開け、爆発物回収・収容までの一連のIED対応タスクを遂行できるかを実機で検証し、課題と限界をまとめた。
原題: Deploying the NASA Valkyrie Humanoid for IED Response: An Initial Approach and Evaluation Summary ／ Steven Jens Jorgensen, Michael W. Lanighan, Sylvain S. Bertrand 他
日本語で読む → - 論文把持検出ロボティクス
混雑環境におけるアモーダル単視点単発SE(3)把持検出
単一視点の深度画像から混雑環境での6自由度把持を学習ベースで検出する単発ネットワークを提案し、合成データと実環境で従来手法を大きく上回る性能を示した。
原題: S4G: Amodal Single-view Single-Shot SE(3) Grasp Detection in Cluttered Scenes ／ Yuzhe Qin, Rui Chen, Hao Zhu 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
採餌ロボット群における創発的な命名規則
群れで採餌するロボット群が、環境中の資源をどう呼ぶかの命名規則を局所的なメッセージ交換で創発させる仕組みを調べ、有用な語彙にはタスク依存の相互作用網と言語・採餌ダイナミクスの相関の両方が必要だと示した。
原題: Emergent naming conventions in a foraging robot swarm ／ Roman Miletitch, Andreagiovanni Reina, Marco Dorigo 他
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
ラストマイル輸送向け自動運転シャトルの開発
歩行者が多い混雑地域で車線や信号に頼らず走行するラストマイル輸送用自動運転シャトルを試作し、制御・経路追従・障害物検出回避・LiDAR標識検出・歩行者コミュニケーションの各機能を評価した。
原題: Autonomous Shuttles for Last-Mile Connectivity ／ Garrison Neel, Amir Darwesh, Quang Le 他
日本語で読む → - 論文6Dトラッキングロボティクス
Motion-Nets：RGB画像による未知環境での未知物体の6Dトラッキング
セグメンテーションと並進・回転を分離したモデルで連続フレーム間の物体の6D運動を推定し、生成データで学習して実機PR2や未学習のシミュレーション環境で追跡性能を検証した論文。
原題: Motion-Nets: 6D Tracking of Unknown Objects in Unseen Environments using RGB ／ Felix Leeb, Arunkumar Byravan, Dieter Fox
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 → - 論文視覚オドメトリロボティクス
法線拘束ステレオ視覚オドメトリによる堅牢な路面マッピングシステム
路面構造の退化時に生じる大きなドリフトを抑えるため、法線ベクトルを接平面上でパラメータ化して再投影因子と組み合わせたステレオ視覚オドメトリを提案し、絶対軌道誤差を約20%改善した。
原題: A Robust Pavement Mapping System Based on Normal-Constrained Stereo Visual Odometry ／ Huaiyang Huang, Rui Fan, Yilong Zhu 他
日本語で読む → - 論文折り紙機構ロボティクス
動的に器用なロボットのための調整可能なコンプライアンス折り紙機構
折り紙ベローズの剛性を調整可能な構造を用い、テンドン駆動の3自由度空間ポインティング機構を実現。高弾性・高減衰の物体を垂直方向にジャグリングできることを示した。
原題: A Tunably Compliant Origami Mechanism for Dynamically Dexterous Robots ／ Wei-Hsi Chen, Shivangi Misra, Yuchong Gao 他
日本語で読む → - 論文飛行マニピュレーション制御
拡張状態外乱オブザーバを用いたクアッドロータ・マニピュレータの自律制御
空気力学的外乱や動的結合を拡張状態外乱オブザーバ(ADRC)で打ち消し、PD制御で目標追従するクアッドロータ・マニピュレータの自律制御手法を提案した。
原題: Autonomous Control of a Quadrotor-Manipulator; Application of Extended State Disturbance Observer ／ Kabir Abdulmajeed
日本語で読む → - 論文自動運転データセットロボティクス
自動運転データセットの文献調査
自動運転向けに公開された各種データセットを、センサ種類・キャリブレーションと同期・対象タスクの観点から整理し、一覧表としてまとめた調査報告。
原題: Driving Datasets Literature Review ／ Charles-Éric Noël Laflamme, François Pomerleau, Philippe Giguère
日本語で読む → - 論文SLAMAI
FutureMapping 2: 空間AIのためのガウス信念伝播
空間AIに必要な分散・汎用・逐次的な確率推定の枠組みとしてガウス信念伝播(GBP)を提案し、因子グラフとの関係を解説したチュートリアルとシミュレーション例を示した論文。
原題: FutureMapping 2: Gaussian Belief Propagation for Spatial AI ／ Andrew J. Davison, Joseph Ortiz
日本語で読む → - 論文メタ学習機械学習
ES-MAML：二階微分不要のシンプルなメタ学習
進化戦略を用いてMAMLの二階微分推定問題を回避する新しいメタ学習フレームワークES-MAMLを提案し、既存手法と同等以上で少ないクエリで適応できることを示した。
原題: ES-MAML: Simple Hessian-Free Meta Learning ／ Xingyou Song, Wenbo Gao, Yuxiang Yang 他
日本語で読む → - 論文VIOロボティクス
半密マッピングを伴う直接法ビジュアル・イナーシャル・オドメトリ
直接法の密な追跡とIMU事前積分を緊密に融合し、因子グラフ最適化でカメラ姿勢推定と半密マップ構築を同時に行う手法を提案した。実環境ベンチマークで屋内シーンにおいて競争力のある精度を達成した。
原題: Direct Visual-Inertial Odometry with Semi-Dense Mapping ／ Wenju Xu, Dongkyu Choi, Guanghui Wang
日本語で読む → - 論文自動運転・安全システム制御
段階的テイクオーバー戦略による運転権限の円滑な移譲
リスク評価に基づき運転権限をリアルタイム配分し、非協力MPCでドライバと安全システム間の運転権限を段階的に移譲する戦略を提案・検証した。
原題: A Gradual Takeover Strategy of the Active Safety System ／ Rui Liu, Xichan Zhu, Xuan Zhao 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 → - 論文触覚ロボティクス
触覚反応型グリッパによるケーブル操作
GelSight触覚センサを備えたグリッパで、触覚フィードバックを用いて垂れ下がるケーブルを把持・追従する制御フレームワークを提案した。
原題: Cable Manipulation with a Tactile-Reactive Gripper ／ Yu She, Shaoxiong Wang, Siyuan Dong 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
到達可能性を考慮した6自由度把持姿勢生成の学習
ボクセルベースの3D CNNで6自由度の把持姿勢を生成し、把持の安定性に加えてロボットが実際に到達できるかも学習して評価する手法を提案。シミュレーションと実機で未知物体に対し82.5%の把持成功率を達成した。
原題: Learning to Generate 6-DoF Grasp Poses with Reachability Awareness ／ Xibai Lou, Yang Yang, Changhyun Choi
日本語で読む → - 論文自動運転機械学習
自動運転における深層学習技術のサーベイ
自動運転に用いられる深層学習技術を、認識・計画・制御のパイプラインやEnd2Endシステム、安全性や計算ハードウェアの課題まで幅広く調査したサーベイ論文。
原題: A Survey of Deep Learning Techniques for Autonomous Driving ／ Sorin Grigorescu, Bogdan Trasnea, Tiberiu Cocias 他
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
モデルベースガウス過程による模倣学習
人間の実演から得たばらつきをガウス混合回帰ベースの多出力ガウス過程の共分散に組み込み、ロボットが経由点を正確に追従しつつ変動の大きい領域では柔軟に動く枠組みを提案した論文。
原題: Learning from demonstration with model-based Gaussian process ／ Noémie Jaquier, David Ginsbourger, Sylvain Calinon
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
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 → - 論文ロボットモデリングロボティクス
DQ Robotics：双四元数によるロボットモデリングと制御ライブラリ
双四元数代数を用いてロボットのモデリングと制御を行う、使いやすく計算効率の高いオープンソースライブラリDQ Roboticsを紹介した論文。
原題: DQ Robotics: a Library for Robot Modeling and Control ／ Bruno Vilhena Adorno, Murilo Marques Marinho
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
RoboNet: 大規模マルチロボット学習のための共有データベース
7種類のロボットから1500万フレームの動画を集めた共有データベースRoboNetを構築し、視覚ベースのマニピュレーション学習に活用できることを示した。
原題: RoboNet: Large-Scale Multi-Robot Learning ／ Sudeep Dasari, Frederik Ebert, Stephen Tian 他
日本語で読む → - 論文安全学習機械学習
学習可能な安全度尺度
システム力学と失敗状態の関係を暗黙的に捉える安全度尺度を提案し、ガウス過程による能動サンプリングでモデルフリーに学習する手法を示した。学習中も推定尺度により失敗を大幅に削減できる。
原題: A Learnable Safety Measure ／ Steve Heim, Alexander von Rohr, Sebastian Trimpe 他
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