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 →- 論文社会的ナビゲーションロボティクス
SocNav1: 社会的ナビゲーション規範を評価・学習するためのデータセット
ロボットが人に不快感を与えない位置取りを評価するアルゴリズムの比較と深層学習の学習を可能にする、社会的ナビゲーション規範のデータセットSocNav1を構築・公開した論文。
原題: SocNav1: A Dataset to Benchmark and Learn Social Navigation Conventions ／ Luis J. Manso, Pedro Nunez, Luis V. Calderita 他
日本語で読む → - 論文脳波インタフェースロボティクス
脳信号からユーザの軌道選好を学習する
ロボットアームの軌道を観察中の脳波（EEG）を用いてユーザの選好を解読し、軌道を好み順にランク付けできることを示した研究。
原題: Learning User Preferences for Trajectories from Brain Signals ／ Henrich Kolkhorst, Wolfram Burgard, Michael Tangermann
日本語で読む → - 論文テレオペレーションロボティクス
多自由度テレマニピュレーションのための時間領域パッシビティ法に基づくドリフト補償
バイラテラル遠隔操作における位置ドリフトを補償する時間領域パッシビティ法を多自由度のデカルト空間操作に拡張し、収束性の解析と最大700msの遅延下での実験・シミュレーションで有効性を示した論文。
原題: Multi-DoF Time Domain Passivity Approach Based Drift Compensation for Telemanipulation ／ Andre Coelho, Christian Ott, Harsimran Singh 他
日本語で読む → - 論文強化学習ベンチマークロボティクス
ROBEL: 低コストロボットによる実世界強化学習のためのベンチマーク
実世界での強化学習研究を加速するため、低コストで頑丈な3本指ハンドロボットと4脚ロボット、および各ロボット向けの連続制御ベンチマークタスク群を公開した論文。
原題: ROBEL: Robotics Benchmarks for Learning with Low-Cost Robots ／ Michael Ahn, Henry Zhu, Kristian Hartikainen 他
日本語で読む → - 論文セマンティックセグメンテーション画像認識
共有セマンティクスでリアルタイム走行シーン解析を強化
複数カメラ間で意味情報を共有・融合するモジュールを追加し、各カメラを個別処理する従来法より高精度かつ効率的に走行シーンを解析する手法を提案した。
原題: Boosting Real-Time Driving Scene Parsing with Shared Semantics ／ Zhenzhen Xiang, Anbo Bao, Jie Li 他
日本語で読む → - 論文マルチモーダル/触覚ロボティクス
触覚と画像の深層ゲート付きマルチモーダル学習による把持中物体の姿勢変化推定
RGBカメラとGelSight触覚センサの情報を深層学習で統合し、各モダリティの信頼度を自動決定することで、把持中の物体姿勢変化を推定する手法を提案した。
原題: Deep Gated Multi-modal Learning: In-hand Object Pose Changes Estimation using Tactile and Image Data ／ Tomoki Anzai, Kuniyuki Takahashi
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
冗長マニピュレータのための高速・高精度な軌道最適化
与えられたエンドエフェクタ経路に沿って、滑らかで衝突のない冗長マニピュレータの関節軌道を、ヤコビアン逆運動学と最適化ベース計画を統合した二段階勾配降下で生成する手法TORMを提案。
原題: TORM: Fast and Accurate Trajectory Optimization of Redundant Manipulator given an End-Effector Path ／ Mincheul Kang, Heechan Shin, Donghyuk Kim 他
日本語で読む → - 論文ヘビ型ロボットロボティクス
アルキメデススクリュー推進で再構成可能なヘビ型ロボットARCSnake
アルキメデススクリューとユニバーサルジョイントを組み合わせたモジュールを連結し、環境に応じて形状や歩容を変えられる冗長ヘビ型ロボットを設計・試作した論文。
原題: ARCSnake: An Archimedes' Screw-Propelled, Reconfigurable Robot Snake for Complex Environments ／ Dimitri A. Schreiber, Florian Richter, Andrew Bilan 他
日本語で読む → - 論文軌道予測機械学習
レーンアテンション：車両のレーンへの注意を学習する軌道予測
道路上のレーンを非ユークリッド構造として扱い、車両の走行履歴を時空間グラフに展開してグラフニューラルネットワークとアテンション機構で周囲車両の将来軌道を予測する手法を提案した。
原題: Lane Attention: Predicting Vehicles' Moving Trajectories by Learning Their Attention over Lanes ／ Jiacheng Pan, Hongyi Sun, Kecheng Xu 他
日本語で読む → - 論文アフォーダンス認識ロボティクス
物体アフォーダンス認識による操作タスクのシーン推論支援
カテゴリ非依存の領域提案と自己注意機構を用いて物体アフォーダンスを認識し、PDDLプランナと連携して操作タスクを実行する手法を提案した論文。
原題: Recognizing Object Affordances to Support Scene Reasoning for Manipulation Tasks ／ Fu-Jen Chu, Ruinian Xu, Chao Tang 他
日本語で読む → - 論文シミュレーションロボティクス
Pepper・NAOロボット向けBulletベースシミュレータqiBullet
PepperとNAOヒューマノイドの物理的に正確なシミュレーションを可能にする、Bullet物理エンジンを用いたqiBulletツールを提案した論文。
原題: qiBullet, a Bullet-based simulator for the Pepper and NAO robots ／ Maxime Busy, Maxime Caniot
日本語で読む → - 論文筋電制御eess.SP
筋電信号から義手を制御する深層学習アプローチ
生の筋電信号から指の位置を予測し義手を制御するため、特徴量設計を不要にする新しい深層畳み込みニューラルネットワークを提案し、組込みGPU上でリアルタイム動作を実現した。
原題: Deep learning approach to control of prosthetic hands with electromyography signals ／ Mohsen Jafarzadeh, Daniel Curtiss Hussey, Yonas Tadesse
日本語で読む → - 論文運動計画ロボティクス
ベイズ局所サンプリングに基づく運動計画
過去のサンプル結果から提案分布をベイズ更新し、狭い通路でも効率的に経路を見つける局所サンプリング型運動計画手法を提案した。
原題: Bayesian Local Sampling-based Planning ／ Tin Lai, Philippe Morere, Fabio Ramos 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
二足走行における体幹ピッチ振動のエネルギー最適化：鳥類とロボットの比較分析
鳥類の走行をバネ付き倒立振子モデルで解析し、体幹のピッチ振動がエネルギー消費に与える影響を評価。重心のエネルギー変動や脚・股関節の仕事を最小化する3つの戦略を導出し、脚式ロボットへの応用を提案した。
原題: Trunk Pitch Oscillations for Energy Trade-offs in Bipedal Running Birds and Robots ／ Özge Drama, Alexander Badri-Spröwitz
日本語で読む → - 論文マルチロボット強化学習ロボティクス
集中Qネットで学習するマルチロボット分散マクロ行動ポリシー
集中Qネットを教師として各ロボットの分散Qネットを訓練するMacDec-MADDRQNを提案し、倉庫での実機ツール配送タスクを効率的に達成した。
原題: Learning Multi-Robot Decentralized Macro-Action-Based Policies via a Centralized Q-Net ／ Yuchen Xiao, Joshua Hoffman, Tian Xia 他
日本語で読む → - 論文マルチロボット模倣学習ロボティクス
専門家の観察によるマルチロボット方策の推定と学習
専門家ロボットチームの未注釈観察から各ロボットの制御器を推定し、その履歴でニューラルネット方策を学習して、同じ制御器群を持つ未学習チームに同等のミッション遂行性能を与える手法を提案した。
原題: Inferring and Learning Multi-Robot Policies by Observing an Expert ／ Pietro Pierpaoli, Harish Ravichandar, Nicholas Waytowich 他
日本語で読む → - 論文分散強化学習機械学習
SURREAL-System：分散深層強化学習のための完全統合スタック
ハードウェア抽象化からアルゴリズムまで4層で構成され、ラップトップからクラウドまでスケール可能な分散強化学習フレームワークを提案し、PPOやESを数千コア・数百GPUに拡張してGymとRoboticsで最先端性能を達成した。
原題: SURREAL-System: Fully-Integrated Stack for Distributed Deep Reinforcement Learning ／ Linxi Fan, Yuke Zhu, Jiren Zhu 他
日本語で読む → - 論文人間ロボットインタラクションロボティクス
人間の信頼を利用するロボット
人間がロボットを合理的だと信頼して行動を解釈することを利用し、ロボットが自身の目的をより効率的に最適化する行動を取れることをゲーム理論でモデル化し、ユーザー研究で検証した論文。
原題: Robots that Take Advantage of Human Trust ／ Dylan P. Losey, Dorsa Sadigh
日本語で読む → - 論文UAV自己位置推定ロボティクス
UAV自己位置推定のための視覚計測の完全性監視
GNSSのRAIMに着想を得て、最適化ベースの視覚自己位置推定の完全性を監視し、状態推定の保護レベル（各方向の最大誤差）を算出する手法を提案した。EuRoCデータセットで検証し、一般的な3σ法より信頼性の高い誤差上限を与えることを示した。
原題: Visual Measurement Integrity Monitoring for UAV Localization ／ Chengyao Li, Steven L. Waslander
日本語で読む → - 論文群制御制御
限られた視野を持つマルチロボットシステムの安定協調制御の実験的検証
カメラで隣接機を検出するUAV群を対象に、限られた視野下での安定した協調運動と分散トポロジ制御の枠組みを導出し、可搬型マルチロボット実験装置で屋内・強風屋外環境での有効性を実証した。
原題: Experimental Validation of Stable Coordination for Multi-Robot Systems with Limited Fields of View using a PortableMulti-Robot Testbed ／ Pratik Mukherjee, Matteo Santilli, Andrea Gasparri 他
日本語で読む → - 論文ソーシャルロボティクスロボティクス
認知症高齢者のためのロボット運動コーチ「アイアンマン」の設計
認知症高齢者が運動を行う際に、ロボットが行動を認識してマルチモーダルにフィードバックを与える運動コーチの設計を提案し、Baxterロボットによる探索的ユーザー研究で有用性を確認した。
原題: Exercising with an "Iron Man": Design for a Robot Exercise Coach for Persons with Dementia ／ Martin Cooney, Jacob Pihl, Hanna Larsson 他
日本語で読む → - 論文経路計画cs.DS
通路構造を走行するロボットの最適経路スケジューリング
通路グラフ上で限られた移動予算のもと最大報酬の経路を選ぶ問題に対し、2つの特殊ケースを多項式時間で最適に解き、それらを組み合わせた新ヒューリスティックで一般ケースの最先端性能を上回った。
原題: Optimal Routing Schedules for Robots Operating in Aisle-Structures ／ Francesco Betti Sorbelli, Stefano Carpin, Federico Corò 他
日本語で読む → - 論文車輪移動ロボットロボティクス
ホメオスタシスを可能にする車輪型非ホロノミックロボットの力学モデリングと実験的検証
柔軟な膜で内部環境を保護しホメオスタシスを実現する車輪型非ホロノミックロボットの内部構造を提案し、その力学をモデル化・実験検証した。
原題: Modeling and Experimental Validation of the Mechanics of a Wheeled Non-Holonomic Robot Capable of Enabling Homeostasis ／ Jeremy Epps, Eric Feron, Mark Mote
日本語で読む → - 論文状態推定stat.ML
ガウス過程による相関測定ノイズを考慮したカルマンフィルタ
ロボティクスで時間相関のある測定ノイズをガウス過程で非パラメトリックにモデル化し、カルマンフィルタへ拡張してSLAMなどで精度向上を示した論文。
原題: Kalman Filtering with Gaussian Processes Measurement Noise ／ Vince Kurtz, Hai Lin
日本語で読む → - 論文VR/検査計画ロボティクス
VRインターフェースで人間が検査経路を計画する試み
VR上の直感的な可視化と操作を用いて、専門知識のないユーザーでもロボットの光学検査経路を高品質に生成できるかをユーザー研究で検証した。
原題: Enabling Humans to Plan Inspection Paths Using a Virtual Reality Interface ／ Boris Bogaerts, Seppe Sels, Steve Vanlanduit 他
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
長短期運動を考慮した時系列動作生成
マルチデシメーション法に着想を得て、位置と力の情報に適した異なるサンプリング周期で短期・長期の運動を推論する模倣学習手法を提案し、ロボットによる文字書きタスクで有効性を検証した。
原題: Time Series Motion Generation Considering Long Short-Term Motion ／ Kazuki Fujimoto, Sho Sakaino, Toshiaki Tsuji
日本語で読む → - 論文視覚的位置認識画像認識
視覚的位置認識のための最小マップセグメント抽出手法
視覚的位置認識において、大規模な視点列マップから必要最小限の場所クラス（マップセグメント）を自動抽出するアルゴリズムを提案し、複数の分類器と組み合わせて位置推定性能を検証した論文。
原題: Mining Minimal Map-Segments for Visual Place Classifiers ／ Tanaka Kanji
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
足インターフェースによる四腕マニピュレーション
両足で2本のロボットアームを遠隔操作し、手と合わせて4本の腕で作業できる足用インターフェースと力覚フィードバック付き制御系を開発した。
原題: Four-Arm Manipulation via Feet Interfaces ／ Jacob Hernandez Sanchez, Walid Amanhoud, Anaïs Haget 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
ロボット運動リスク推論フレームワーク
ロボットの移動におけるリスクを命題論理と確率論で形式定義し、時間・空間両面のリスクを単一指標に統合する枠組みを提案した。
原題: Robot Motion Risk Reasoning Framework ／ Xuesu Xiao, Jan Dufek, Robin R. Murphy
日本語で読む → - 論文身体表現学習ロボティクス
固有受容感覚のホムンクルス：自己組織化マップを用いたヒューマノイドロボットの関節空間表現の学習に向けて
ヒューマノイドロボットの関節角度入力を自己組織化マップ（SOM）で学習し、身体姿勢空間の位相構造を保つ表現を獲得するため、受容野を制限したMRF-SOMを適用した研究。
原題: The homunculus for proprioception: Toward learning the representation of a humanoid robot's joint space using self-organizing maps ／ Filipe Gama, Matej Hoffmann
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