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: 2019/9/1 ／ 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 →- 論文群衆ナビゲーションロボティクス
関係グラフ学習による群衆ナビゲーション
エージェント間の関係をグラフ畳み込みネットワークで表現し、人間の動きを予測しながら多段先読みで経路計画を行う群衆ナビゲーション手法を提案した。
原題: Relational Graph Learning for Crowd Navigation ／ Changan Chen, Sha Hu, Payam Nikdel 他
日本語で読む → - 論文意味SLAMロボティクス
物体レベル意味SLAMのためのロバストなデータ関連付け
幾何制約と物体レベルの意味制約を統合し、ロバストなデータ関連付けと最適化を行う意味SLAMフレームワークを提案。2D Lidar地図と物体検出を組み合わせたコンパクトな地図表現も導入し、公開データセットで精度とロバスト性の向上を示した。
原題: Robust Data Association for Object-level Semantic SLAM ／ Xueyang Kang, Shunying Yuan
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
メタ戦略最適化による脚式ロボットの高速適応学習
訓練とテストで同じ適応プロセスを共有するメタ学習手法MSOを提案し、四足歩行ロボットがsim2realやモータ故障、坂道など新環境に少数試行で適応できることを実機で示した。
原題: Learning Fast Adaptation with Meta Strategy Optimization ／ Wenhao Yu, Jie Tan, Yunfei Bai 他
日本語で読む → - 論文ソーシャルナビゲーションロボティクス
グラフニューラルネットワークによる人間を考慮したソーシャルナビゲーション
ロボットが人のパーソナルスペースや社会的ルールを守って移動できるよう、グラフニューラルネットワークで社会的な不便さを学習し経路計画に活用する手法を提案した。
原題: Graph Neural Networks for Human-aware Social Navigation ／ Luis J. Manso, Ronit R. Jorvekar, Diego R. Faria 他
日本語で読む → - 論文人間AI協調ロボティクス
人間とAIの協調作業：協働パッキングにおける支援設計
100人のユーザー研究から人間のパッキング戦略の時空間パターンを分析し、低負荷で高効率なAI支援フレームワークの設計につなげる論文。
原題: Towards Effective Human-AI Teams: The Case of Collaborative Packing ／ Gilwoo Lee, Christoforos Mavrogiannis, Siddhartha S. Srinivasa
日本語で読む → - 論文姿勢推定画像認識
クリック制約付きロバスト回転平均化によるマーカ姿勢の曖昧性解消
平面マーカの姿勢推定に生じる曖昧性を、複数視点にわたるマーカ間の整合性と回転平均化で解消する手法を提案し、実データと合成データで高精度なマッピング・自己位置推定を実現した。
原題: Resolving Marker Pose Ambiguity by Robust Rotation Averaging with Clique Constraints ／ Shin-Fang Ch'ng, Naoya Sogi, Pulak Purkait 他
日本語で読む → - 論文接触制御ロボティクス
接触制御のための凸最適化によるコントローラ合成
ロバスト制御理論と凸最適化に基づき、不確実性や遅延・外乱下でも安定かつ性能を満たす接触制御器を合成する手法を提案し、ハンドガイドや未知剛性面の摺動で従来法を上回ることを示した。
原題: Convex Controller Synthesis for Robot Contact ／ Hung Pham, Quang-Cuong Pham
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
アクティブ足首補償による外骨格の安定化
完全駆動型下肢外骨格ATALANTEにおいて、足首を個別制御して足裏の平行維持・接地の剛性確保・骨盤姿勢のフィードバックを行うことで、片脚立位や松葉杖なし歩行の安定性を実験的に向上させた研究。
原題: Stabilization of Exoskeletons through Active Ankle Compensation ／ Thomas Gurriet, Maegan Tucker, Claudia Kann 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
接続性制約下での複数ロボットによる持続的監視
基地局とのマルチホップ接続を保ちながらロボットが監視地点を定期的に巡回する問題を定式化し、NP困難性を示した上で凸・非凸グリッド向けのヒューリスティックを提案・評価した論文。
原題: Multi-robot persistent surveillance with connectivity constraints ／ Jürgen Scherer, Bernhard Rinner
日本語で読む → - 論文データセット/レーダロボティクス
Oxford Radar RobotCarデータセット：自動運転向けミリ波レーダ拡張データセット
オックスフォード市内を走行したミリ波FMCWレーダとLiDAR・カメラ等の大規模データセットを公開し、悪天候に強いレーダを用いたシーン理解研究を促進する。
原題: The Oxford Radar RobotCar Dataset: A Radar Extension to the Oxford RobotCar Dataset ／ Dan Barnes, Matthew Gadd, Paul Murcutt 他
日本語で読む → - 論文手術ロボティクスロボティクス
SuPer：内視鏡下の軟組織操作のための手術知覚フレームワーク
変形する手術野の3Dマッピングと術具の位置追跡を組み合わせ、da Vinciで軟組織操作を高精度に自動化する手術知覚フレームワークを提案した。
原題: SuPer: A Surgical Perception Framework for Endoscopic Tissue Manipulation with Surgical Robotics ／ Yang Li, Florian Richter, Jingpei Lu 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
学習したゼロ・ワンステップ捕捉性予測による堅牢なヒューマノイド接触計画
外乱を受けても転倒せず目標に到達できる確率を最大化する足配置計画を提案し、ニューラルネットでゼロ・ワンステップ捕捉性を高速予測することで、従来より外乱に強い計画を効率的に生成できることを示した。
原題: Robust Humanoid Contact Planning with Learned Zero- and One-Step Capturability Prediction ／ Yu-Chi Lin, Ludovic Righetti, Dmitry Berenson
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
テンプレート・アンカーフレームワークによる安全なオンライン歩行設計
テンプレートモデル上で到達可能性解析を行いモデル誤差を考慮することで、アンカーモデルに対する安全保証付き制御器をオンラインで生成する手法を提案し、5リンクRABBITモデルで安全な歩行を実現した。
原題: Leveraging the Template and Anchor Framework for Safe, Online Robotic Gait Design ／ Jinsun Liu, Pengcheng Zhao, Zhenyu Gan 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
走行性能低下に適応する経路計画
SLAMで実際の走行結果を監視し、その場で運動プリミティブを収集・クラスタリングすることで、タイヤ異常や積載変化など走行性能が低下した状況でも実行可能な経路を計画できる適応型経路計画法を提案した。
原題: Path Planning Tolerant to Degraded Locomotion Conditions ／ Xiaoling Long, Sören Schwertfeger
日本語で読む → - 論文姿勢推定ロボティクス
ウェアラブル慣性センサと乗算型カルマンフィルタによる上半身姿勢推定
IMUのみを用いたウェアラブルな上半身姿勢推定システムWePosEを提案し、高精度光学トラッカーで有効性を検証した研究。
原題: Upper Body Pose Estimation Using Wearable Inertial Sensors and Multiplicative Kalman Filter ／ Tommaso Lisini Baldi, Francesco Farina, Andrea Garulli 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
CADモデル上の組立手順を検証する6自由度ハプティック操作システム
CADモデルから直接VR空間で製品の組立手順を検証できる6自由度ハプティック装置を開発し、力覚の体積レンダリングと立体視を組み合わせて性能を実証した。
原題: A 6-DOF haptic manipulation system to verify assembly procedures on CAD models ／ Paolo Tripicchio, Carlo Alberto Avizzano, Massimo Bergamasco
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
二足歩行から四足歩行へ：全身ダイナミクス分解による高速歩容生成
四足ロボットの全身非線形ハイブリッドダイナミクスを二つの二足系に分解し、HZD枠組みで二足歩容を高速生成して再構成することで、全次数ダイナミクスを活かした四足歩容を数秒で生成する手法を提案した。
原題: From Bipedal Walking to Quadrupedal Locomotion: Full-Body Dynamics Decomposition for Rapid Gait Generation ／ Wen-Loong Ma, Aaron D Ames
日本語で読む → - 論文マルチモーダル/強化学習ロボティクス
音声と視覚を統合したロボット制御のための音解釈
音声コマンドを直接解釈し視覚に基づく意思決定を行うエンドツーエンドの深層ニューラルネットを強化学習で訓練し、2種類のロボットで目標物体への精密制御を実現した。
原題: Robot Sound Interpretation: Combining Sight and Sound in Learning-Based Control ／ Peixin Chang, Shuijing Liu, Haonan Chen 他
日本語で読む → - 論文ドローン/空中ドッキング制御
飛行中バッテリー交換でマルチローターの飛行時間を延長
小型ドローンが運ぶ予備バッテリーを空中ドッキングで接続・切り替えし、主機の飛行時間を単独飛行の4.7倍に延ばした実験を示した研究。
原題: Flying batteries: In-flight battery switching to increase multirotor flight time ／ Karan P. Jain, Mark W. Mueller
日本語で読む → - 論文セグメンテーション画像認識
SalsaNet：自動運転向けLiDAR点群の高速道路・車両セグメンテーション
LiDAR点群をBEV画像に投影して道路と車両を高精度・高速にセグメンテーションするエンコーダデコーダネットワークSalsaNetを提案し、カメラからの自動ラベリングで学習データ不足を補った。
原題: SalsaNet: Fast Road and Vehicle Segmentation in LiDAR Point Clouds for Autonomous Driving ／ Eren Erdal Aksoy, Saimir Baci, Selcuk Cavdar
日本語で読む → - 論文物体検出画像認識
動きから物体を検出する弱教師あり学習手法
物体が動く動画と物体のない負例動画の2種類だけで、位置アノテーションなしに物体検出器を学習する手法を提案し、ロボティクス設定で評価した。
原題: Towards Object Detection from Motion ／ Rico Jonschkowski, Austin Stone
日本語で読む → - 論文能動的知覚機械学習
能動的知覚のための階層型アーキテクチャ：深層強化学習による画像分類
部分観測環境で画像分類を行うロボット向けに、目標決定・行動選択・分類評価の3層を深層強化学習で学習する手法を提案し、MNISTで検証した。
原題: A Layered Architecture for Active Perception: Image Classification using Deep Reinforcement Learning ／ Hossein K. Mousavi, Guangyi Liu, Weihang Yuan 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
テンプレートモデルとアンカーモデルの近似シミュレーションによる形式的接続
LIPモデルで計画したバランサ制御がLIPを近似シミュレートすることを示し、接地制約を満たす線形条件を導出して二次計画法で高速な計画・再計画を実現した。
原題: Formal Connections between Template and Anchor Models via Approximate Simulation ／ Vince Kurtz, Rafael Rodrigues da Silva, Patrick M. Wensing 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
不確かな境界をなぞる：トルクベースの中間分類による軟組織の精密切断
関節トルクから軟組織の種類を分類する識別器とその決定境界を誤差信号に用いた閉ループ制御で、グレープフルーツの果肉と皮の境界に沿った切断を実現した。
原題: Surfing on an uncertain edge: Precision cutting of soft tissue using torque-based medium classification ／ Artūras Straižys, Michael Burke, Subramanian Ramamoorthy
日本語で読む → - 論文強化学習ベンチマークロボティクス
Reacherタスクの暗黙の空間制約が深層強化学習の難易度を大きく下げている
Reacherタスクの実装に暗黙的に含まれる空間制約がDDPGの学習を大幅に容易にしていることを実験的に示し、既存ベンチマークが一般的なロボットマニピュレーションの難しさを代表していないと指摘した論文。
原題: How Much Do Unstated Problem Constraints Limit Deep Robotic Reinforcement Learning? ／ W. Cannon Lewis, Mark Moll, Lydia E. Kavraki
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
文脈認識型把持エンジン
物体とタスクの制約を考慮した意味的把持を選ぶため、Wide & Deep型ニューラルネットで把持文脈を表現する手法を提案し、大規模データセットで既存手法を上回る性能とロボット実験での有効性を示した。
原題: CAGE: Context-Aware Grasping Engine ／ Weiyu Liu, Angel Daruna, Sonia Chernova
日本語で読む → - 論文SLAM画像認識
変化スケールに対応するSLAM故障診断型変化検出
視覚SLAMの自己位置推定モジュール間の不整合を故障診断として捉え、Bag-of-Words表現のクロッピングで多様なスケールの変化を検出する手法を提案した。
原題: Fault-Diagnosing SLAM for Varying Scale Change Detection ／ Sugimoto Takuma, Yamaguchi Kousuke, Tanaka Kanji
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
深層強化学習による自動運転車両の制御
深層強化学習(PPO)で自動運転車両の操舵・加速制御を学習し、シミュレーションで訓練後、実車の駐車場自動走行や障害物回避に適用した研究。
原題: Controlling an Autonomous Vehicle with Deep Reinforcement Learning ／ Andreas Folkers, Matthias Rick, Christof Büskens
日本語で読む → - 論文行動予測ロボティクス
複雑な走行シーンにおけるマルチエージェント対話型予測
都市交差点のような難しい走行環境で、車・歩行者・信号・地図情報を考慮しつつ複数の交通主体の将来行動を相互の影響を踏まえて同時に予測する手法を提案した。
原題: Multi-agent Interactive Prediction under Challenging Driving Scenarios ／ Weihao Xuan, Ruijie Ren
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
動的制約を考慮した分散型衝突回避による俊敏なクアッドロータ群制御
ORCAと平坦性に基づくMPCを組み合わせ、ダウンウォッシュやセンサ不確かさも考慮して密集環境でクアッドロータ群の滑らかで安全な軌道を生成する分散型衝突回避手法を提案した。
原題: DCAD: Decentralized Collision Avoidance with Dynamics Constraints for Agile Quadrotor Swarms ／ Senthil Hariharan Arul, Dinesh Manocha
日本語で読む →