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: 2019/8/1 ／ 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 →- 論文ハンドガイダンスロボティクス
HoloLensを用いた汎用ハンドガイダンスフレームワーク
Microsoft HoloLensのAR機能とハンドトラッキングを利用し、ロボット側にセンサを必要としないハンドガイダンス手法を提案。KUKA KR-5で実証した。
原題: General Hand Guidance Framework using Microsoft HoloLens ／ David Puljiz, Erik Stöhr, Katharina S. Riesterer 他
日本語で読む → - 論文視覚的位置認識ロボティクス
未知の困難環境における多様なシーン検出法DEDUCE
シーン認識と物体検出を融合した5つの手法を提案し、未知の屋内環境でのロボットナビゲーション向け視覚的位置認識の精度を向上させた。
原題: DEDUCE: Diverse scEne Detection methods in Unseen Challenging Environments ／ Anwesan Pal, Carlos Nieto-Granda, Henrik I. Christensen
日本語で読む → - 論文軌道予測ロボティクス
キネマティック制約を考慮した深層学習による車両軌道予測
自動運転車周囲の車両の将来軌道を予測する際に、物理的な車両運動モデルを深層学習と組み合わせ、運動学的に実現可能な予測を実現した研究。
原題: Deep Kinematic Models for Kinematically Feasible Vehicle Trajectory Predictions ／ Henggang Cui, Thi Nguyen, Fang-Chieh Chou 他
日本語で読む → - 論文sim2real画像認識
地面投影点群からの要救助者検出におけるsim-to-real学習
点群データを地面平面に投影した高さマップ画像をCNNに入力し、地面上の要救助者を検出する手法を提案。シミュレーションの合成データで訓練し実センサデータへ転移するため、生点群へのデータ拡張が有効であることを示した。
原題: Sim-to-Real Learning for Casualty Detection from Ground Projected Point Cloud Data ／ Roni Permana Saputra, Nemanja Rakicevic, Petar Kormushev
日本語で読む → - 論文HRIデザインHCI
HRIにおけるリサーチ・スルー・デザインの推進
CHIで確立された探索的デザイン手法「Research through Design」をHRI分野に導入し、何を設計すべきかを探るデザイン研究を促進することを提唱したワークショップ論文。
原題: Championing Research Through Design in HRI ／ Michal Luria, John Zimmerman, Jodi Forlizzi
日本語で読む → - 論文固定翼UAV誘導ロボティクス
強風下で小型低速固定翼UAVの後退・流されを防ぐ誘導則
オンライン風推定を組み込んだ非線形横方向経路追従誘導則を開発し、風速が対気速度を超える状況でも経路保持と後退防止を実現、スイスの山岳地帯での強風飛行実験で検証した。
原題: On Flying Backwards: Preventing Run-away of Small, Low-speed, Fixed-wing UAVs in Strong Winds ／ Thomas Stastny, Roland Siegwart
日本語で読む → - 論文制御ロボティクス
外乱オブザーバを用いたマルチロータUAVの高精度加速度追従のためのロバスト並進力制御
マルチロータUAVの加速度制御において、運動学的変換時に機体の動特性を考慮し、外乱オブザーバで外力外乱を補償することで、高精度な3次元加速度追従を実現した研究。
原題: Robust Translational Force Control of Multi-Rotor UAV for Precise Acceleration Tracking ／ Seung Jae Lee, Seung Hyun Kim, H. Jin Kim
日本語で読む → - 論文ヒューマンロボットインタラクションロボティクス
ベイズ相互作用プリミティブによる筋骨格ロボットの対話行動学習
空気圧駆動の筋骨格ロボットに対し、少数の実演例からベイズ相互作用プリミティブを学習し、解析モデルなしでリアルタイム状態推定と応答生成を実現した。握手タスクで新しい位置・相手・速度への汎化を実証。
原題: Learning Interactive Behaviors for Musculoskeletal Robots Using Bayesian Interaction Primitives ／ Joseph Campbell, Arne Hitzmann, Simon Stepputtis 他
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
ロボット非依存の組立プログラミングのための接触スキル模倣学習
人間の実演からシミュレーション上でLSTMを用いてロボット非依存の接触スキルを抽出し、力制御で実機組立に適用する手法を提案した。部品の傾きや詰まりに対処でき、位置不確かさや関節構成の違いに頑健であることを示した。
原題: Contact Skill Imitation Learning for Robot-Independent Assembly Programming ／ Stefan Scherzinger, Arne Roennau, Rüdiger Dillmann
日本語で読む → - 論文視覚オドメトリ画像認識
深層姿勢回帰ネットワークからの知識蒸留による効率的な視覚オドメトリ
姿勢回帰ネットワークの知識を蒸留する際、教師の信頼度を損失で測り注意機構付き模倣・ヒント学習で生徒に転移する手法を提案。パラメータを最大92.95%削減し計算を2.12倍高速化した。
原題: Distilling Knowledge From a Deep Pose Regressor Network ／ Muhamad Risqi U. Saputra, Pedro P. B. de Gusmao, Yasin Almalioglu 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
模倣学習によるドローン群の視覚ベース飛行
全方位カメラ画像から群れ行動の速度指令を予測する小型CNNを模倣学習で訓練し、シミュレーションから実機へ転移してマーカーなし・通信なしの群れ飛行を実現した。
原題: Learning Vision-based Flight in Drone Swarms by Imitation ／ Fabian Schilling, Julien Lecoeur, Fabrizio Schiano 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
自由空間特徴量：距離関数マップを用いた2DレーザーSLAMのグローバル位置推定
2D LiDAR SLAMにおいて、距離関数表現から表面と自由空間の両方の幾何形状を記述する特徴量を提案し、公開データセットで従来の表面記述子より位置推定性能が向上することを示した論文。
原題: Free-Space Features: Global Localization in 2D Laser SLAM Using Distance Function Maps ／ Alexander Millane, Helen Oleynikova, Juan Nieto 他
日本語で読む → - 論文能動学習ロボティクス
UAVによるセマンティックマッピングのための能動学習
深層学習の不確実性推定に基づく新規性評価を経路計画に組み込み、地形マッピング用の訓練データ収集を効率化するシステムを提案し、実データで従来の網羅的収集より大幅に少ないデータで済むことを示した。
原題: Active Learning for UAV-based Semantic Mapping ／ Hermann Blum, Silvan Rohrbach, Marija Popovic 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
高速MAV飛行における移動障害物の高速時間最適回避
移動障害物を回避するMAV向けに、入力・状態制約を満たす滑らかな時間最適軌道をミリ秒単位で再計画できる手法を提案した論文。
原題: Fast Time-optimal Avoidance of Moving Obstacles for High-Speed MAV Flight ／ Marius Beul, Sven Behnke
日本語で読む → - 論文相対位置推定ロボティクス
視覚による地上ロボットの深度推定と相対位置推定フレームワーク
カメラを搭載した2台の非ホロノミック地上ロボット間で、カメラの動きを陽に考慮して環境の3D深度を推定し、両カメラが観測した3D点をフィルタに統合して相対姿勢を推定するフレームワークを提案した。
原題: A Framework for Depth Estimation and Relative Localization of Ground Robots using Computer Vision ／ Romulo T. Rodrigues, Pedro Miraldo, Dimos V. Dimarogonas 他
日本語で読む → - 論文再位置推定画像認識
局所が全体を支える：系列強調による深層カメラ再位置推定
画像系列の時空間一貫性と視覚オドメトリを活用し、単一画像からの姿勢推定の曖昧さを低減するカメラ再位置推定手法を提案。屋内・屋外ベンチマークで従来手法を上回る。
原題: Local Supports Global: Deep Camera Relocalization with Sequence Enhancement ／ Fei Xue, Xin Wang, Zike Yan 他
日本語で読む → - 論文ボール追跡ロボティクス
ロボット卓球のための信頼性の高いリアルタイムボール追跡
複数カメラの位置整合性を利用して物体検出の誤りを排除し、リアルタイム性を保ちながら信頼性を高めたボール追跡システムを提案・評価した。
原題: Reliable Real Time Ball Tracking for Robot Table Tennis ／ Sebastian Gomez-Gonzalez, Yassine Nemmour, Bernhard Schölkopf 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
複数UAVによる持続的カバレッジとグローバル衝突回避を統合した計画フレームワーク
複数のドローンで環境を持続的に観測するため、目標割当とグローバルな衝突回避を伴う運動学的経路計画を連続ループで回す枠組みを提案し、シミュレーションと実機で有効性を示した。
原題: A Planning Framework for Persistent, Multi-UAV Coverage with Global Deconfliction ／ Tushar Kusnur, Shohin Mukherjee, Dhruv Mauria Saxena 他
日本語で読む → - 論文視覚ナビゲーションロボティクス
深層強化学習による視覚ナビゲーション
画像で指定された目標へ移動するロボットの視覚ナビゲーションを、セグメンテーションや深度予測を補助タスクとして組み込んだ深層強化学習で実現し、AI2-THOR環境で従来手法を上回った。
原題: Vision-based Navigation Using Deep Reinforcement Learning ／ Jonáš Kulhánek, Erik Derner, Tim de Bruin 他
日本語で読む → - 論文SLAM/キャリブレーションロボティクス
LiDARTag: 点群向けリアルタイム基準タグシステム
LiDAR点群用の新しい基準タグと検出アルゴリズムを提案し、100Hzのリアルタイム処理と暗環境での動作、既存の視覚タグとの互換性を実現した。
原題: LiDARTag: A Real-Time Fiducial Tag System for Point Clouds ／ Jiunn-Kai Huang, Shoutian Wang, Maani Ghaffari 他
日本語で読む → - 論文クラウド/フォグロボティクスロボティクス
フォグ・ロボティクス：概要・課題・将来展望
クラウドロボティクスの遅延や帯域問題を解決するフォグ・ロボティクスの必要性とアーキテクチャを論じ、Pepperロボットを用いた実測でクラウドより低遅延であることを示した論文。
原題: Fog Robotics: A Summary, Challenges and Future Scope ／ Siva Leela Krishna Chand Gudi, Benjamin Johnston, Mary-Anne Williams
日本語で読む → - 論文強化学習/モデルベース/HRIロボティクス
想像上のロールアウトを用いたサンプル効率の高い深層強化学習による人間-ロボットインタラクション
確率的環境のモデルをオンライン学習し、生成した合成遷移で強化学習を加速する手法を提案。人間のジェスチャーに基づくロボットアーム作業で、環境との相互作用を大幅に削減しつつ学習が高速化することを示した。
原題: Sample-efficient Deep Reinforcement Learning with Imaginary Rollouts for Human-Robot Interaction ／ Mohammad Thabet, Massimiliano Patacchiola, Angelo Cangelosi
日本語で読む → - 論文制御/時相論理ロボティクス
時相論理仕様下でのバリア関数による移動ロボット制御
線形時相論理で記述された複雑なタスク仕様を、バリア関数ベースの二次計画問題の列に自動変換し、移動ロボットの制御を実現するフレームワークを提案した論文。
原題: Control of Mobile Robots Using Barrier Functions Under Temporal Logic Specifications ／ Mohit Srinivasan, Samuel Coogan
日本語で読む → - 論文自己位置推定ロボティクス
自動運転車はどこまで見るべきか？観測範囲が自己位置推定に与える影響
SLAMにおける観測範囲が精度と計算時間に与える影響を解析し、精度要件を満たしつつ計算時間を短縮する動的観測範囲設定フレームワークを提案した。実データで平均マッチング時間を142.2msから39.3msに短縮しつつ、位置推定精度約8.1cmを維持できることを示した。
原題: How far should self-driving cars see? Effect of observation range on vehicle self-localization ／ Mahdi Javanmardi, Ehsan Javanmardi, Shunsuke Kamijo
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
手全体の遠隔振動触覚を捉えるウェアラブル触覚センサアレイ
手の解剖学的構造に合わせた126チャンネルの小型3軸センサアレイを柔軟回路に実装し、自然な手の動きの中で高解像度の触覚振動信号をリアルタイム取得できるウェアラブルデバイスを開発した。
原題: A Wearable Tactile Sensor Array for Large Area Remote Vibration Sensing in the Hand ／ Yitian Shao, Hui Hu, Yon Visell
日本語で読む → - 論文物体追跡ロボティクス
統一畳み込みネットワークによる高性能ビジュアル物体追跡
特徴抽出と追跡処理を畳み込み演算として統合しエンドツーエンドで学習する追跡器UCTを提案。PNR基準の効率的なモデル更新とスケール分岐により、リアルタイム以上の速度で主要ベンチマークの最高性能を達成した。
原題: High Performance Visual Object Tracking with Unified Convolutional Networks ／ Zheng Zhu, Wei Zou, Guan Huang 他
日本語で読む → - 論文水中ロボット制御ロボティクス
障害物環境下で動く水中ロボットのロバスト軌道追従制御
外乱やモデル不確かさ、障害物のある制約空間で動く劣駆動AUVに対し、オンラインセンサ情報を更新しつつ入力・状態制約を満たすロバストNMPCによる3次元軌道追従制御を提案した論文。
原題: Robust Trajectory Tracking Control for Underactuated Autonomous Underwater Vehicles ／ Shahab Heshmati-alamdari, Alexandros Nikou, Dimos V. Dimarogonas
日本語で読む → - 論文形式検証cs.SE
宇宙ロボットのモジュール式検証手法
各ノードの前提と保証を一階述語論理で記述し、テストや形式手法による個別検証を統合してシステム全体の信頼度を測る手法を提案した論文。
原題: Modular Verification of Autonomous Space Robotics ／ Marie Farrell, Rafael C. Cardoso, Louise A. Dennis 他
日本語で読む → - 論文ドメイン適応画像認識
信頼度正則化自己学習
疑似ラベルの過信を抑えるため、ラベル正則化とモデル正則化を導入した自己学習フレームワークを提案し、画像分類とセマンティックセグメンテーションで高精度を達成した。
原題: Confidence Regularized Self-Training ／ Yang Zou, Zhiding Yu, Xiaofeng Liu 他
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
人間のデモンストレーションからタスクと行動を同時学習する移動マニピュレーション手法
人間のデモから移動マニピュレーションの行動モデルとタスク目標表現を学習し、モンテカルロ木探索で新環境でも教師の意図を模倣する行動列を生成する手法を提案した。
原題: Combined Task and Action Learning from Human Demonstrations for Mobile Manipulation Applications ／ Tim Welschehold, Nichola Abdo, Christian Dornhege 他
日本語で読む →