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 → - 論文群制御ロボティクス
未知の広域環境における非同期ネットワーク形成
通信範囲が限られた複数ロボットが未知の広い環境で情報を全員に素早く伝えるためのオンラインアルゴリズムを提案し、競合比の理論保証と実機実験で有効性を示した。
原題: Asynchronous Network Formation in Unknown Unbounded Environments ／ Selim Engin, Volkan Isler
日本語で読む → - 論文幾何学/剛性理論math.CO
球面上の剛体グラフにおけるパラドキシカルな運動の存在について
球面上のグラフの実現を種数0曲線のモジュライ空間として解釈し、辺の彩色による組合せ的特徴付けと柔軟性の必要条件を導出し、3+3頂点の完全二部グラフの可能な運動を分類した。
原題: On the existence of paradoxical motions of generically rigid graphs on the sphere ／ Matteo Gallet, Georg Grasegger, Jan Legerský 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
連続時間軌道最適化による可操作度の高速最大化
マニピュレータ軌道を連続時間ガウス過程で表現し、軌道生成時に可操作度指数を最大化することで、滑らかで器用な関節配置を実現する手法を提案した。
原題: Fast Manipulability Maximization Using Continuous-Time Trajectory Optimization ／ Filip Marić, Oliver Limoyo, Luka Petrović 他
日本語で読む → - 論文群制御制御
エネルギー制約付きUAVと移動充電ステーションによる持続的監視
エネルギー制約のあるUAVを移動充電ステーションとしてのUGVが支援する環境で、全車両の軌道と充電スケジュールを計画し、関心領域への再訪間隔（age）の長期的最大値を最小化するスケーラブルな計画戦略を提案した。
原題: Persistent Surveillance With Energy-Constrained UAVs and Mobile Charging Stations ／ Sepehr Seyedi, Yasin Yazicioglu, Derya Aksaray
日本語で読む → - 論文羽ばたき翼ロボットロボティクス
初のサブミリグラム羽ばたき翼飛行ロボットの設計
昆虫の羽ばたき運動を模倣し、単翼長3.5mm・質量1mg未満の世界最小級羽ばたき翼飛行デバイスを5部品の接着のみで簡易に組み立てられる設計で実現した。
原題: Design of the first sub-milligram flapping wing aerial vehicle ／ Palak Bhushan, Claire Tomlin
日本語で読む → - 論文把持/強化学習ロボティクス
2.5D画像のみから把持を学習する深層強化学習手法
深度カメラの2.5D画像だけを入力に、深層強化学習で真空グリッパーの把持位置・姿勢を推定し、物体表面へ高精度に到達できることを示した研究。
原題: Learning to Grasp from 2.5D images: a Deep Reinforcement Learning Approach ／ Alessia Bertugli, Paolo Galeone
日本語で読む → - 論文視覚的自己位置推定画像認識
動き属性を考慮した局所特徴記述子の学習による視覚ベース自己位置推定
動く物体の特徴点を除外するための動き属性推定と特徴記述を1つのFCNで同時に行うMD-Netを提案し、視覚的自己位置推定の精度を向上させた。
原題: Learning Local Feature Descriptor with Motion Attribute for Vision-based Localization ／ Yafei Song, Di Zhu, Jia Li 他
日本語で読む → - 論文HRIロボティクス
人間-ロボット相互作用のための確率的マルチモーダルモデリング
マルチモーダルセンサ入力を用いた人間-ロボット相互作用タスクのための、非線形性を扱えるInteraction Primitivesの再定式化を提案し、従来法より高精度・高ロバスト・高速な推論を実現した。
原題: Probabilistic Multimodal Modeling for Human-Robot Interaction Tasks ／ Joseph Campbell, Simon Stepputtis, Heni Ben Amor
日本語で読む → - 論文POMDP計画ロボティクス
救助ロボットが人間の意図を先読みするPOMDPモンテカルロ計画
捜索救助支援ロボットが、センサ制約下でも救助者の動きから意図を推定し、情報獲得を促す報酬設計でモンテカルロ計画により探索を効率化する手法を提案した。
原題: Proactive Intention Recognition for Joint Human-Robot Search and Rescue Missions through Monte-Carlo Planning in POMDP Environments ／ Dimitri Ognibene, Lorenzo Mirante, Letizia Marchegiani
日本語で読む → - 論文外乱推定/位置制御ロボティクス
外乱推定を組み込んだ高精度マルチロータ位置制御
強風や地面効果などの外乱下でマルチロータの位置制御精度を高めるため、外乱推定器を付加したMPCとPIDを比較し、拡張・無香料カルマンフィルタの性能を実機飛行で評価した。
原題: Disturbance Estimation and Rejection for High-Precision Multirotor Position Control ／ Daniel Hentzen, Thomas Stastny, Roland Siegwart 他
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 → - 論文群制御ロボティクス
経路見通しに基づく優先順位付けによるマルチロボット経路衝突解消
各ロボットが現在地から目標へ到達する経路の見通し（ホモロジー類の数）をオンラインで計算し、それを優先順位として分散経路計画の交渉に用いることで、衝突のない経路計画を実現する手法を提案した。
原題: Multi-Robot Path Deconfliction through Prioritization by Path Prospects ／ Wenying Wu, Subhrajit Bhattacharya, Amanda Prorok
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
壁登りユニットと協調する小型ロボット群による分散型多階層探索
小型ロボット群が壁登りユニットと連携し、インフラなしで未知の動的環境を分散的に多階層探索するシステムを構築し、拡張性・堅牢性・柔軟性を実験的に評価した。
原題: Decentralized Multi-Floor Exploration by a Swarm of Miniature Robots Teaming with Wall-Climbing Units ／ Jabez L. Kit, Audelia G. Dharmawan, David Mateo 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 → - 論文マニピュレーションロボティクス
学習によるマニピュレーションタスクのための行動空間比較
ペグ挿入・ハンマー打ち・押し出しの3タスクで、トルク・関節PD・逆動力学・インピーダンス制御の4つの行動空間をPPOとSACで比較し、タスク空間インピーダンス制御の参照値学習がサンプル効率を大幅に改善することを示した。
原題: A Comparison of Action Spaces for Learning Manipulation Tasks ／ Patrick Varin, Lev Grossman, Scott Kuindersma
日本語で読む → - 論文sim2real制御
無人車両制御システムの統合シミュレーション・テストプラットフォーム
無人車両の自律制御システム開発向けに、モジュール式モデリング、モデルベース設計ソフトウェア、FPGAベースのHILシミュレーションを統合したテストプラットフォームを構築し、マルチコプター制御で有効性を検証した論文。
原題: Unified Simulation and Test Platform for Control Systems of Unmanned Vehicles ／ Xunhua Dai, Chenxu Ke, Quan Quan 他
日本語で読む → - 論文ビジュアルオドメトリ画像認識
単眼動画からの深度と階層的特徴表現の教師なし学習に基づく直接法ビジュアルオドメトリ
単眼動画から深度推定と階層的特徴表現を教師なしで学習し、直接法によりカメラ運動を推定するDFOフレームワークを提案した論文。
原題: Unsupervised Learning of Depth and Deep Representation for Visual Odometry from Monocular Videos in a Metric Space ／ Xiaochuan Yin, Chengju Liu
日本語で読む → - 論文シーングラフ画像認識
3次元シーングラフ：知的エージェントのための環境の疎で意味的な表現
知的エージェントが周囲環境をコンパクトに表現・利用できるよう、グラフ構造に基づく3次元シーングラフとその構築フレームワークを提案し、実応用と実験で有効性を示した論文。
原題: 3-D Scene Graph: A Sparse and Semantic Representation of Physical Environments for Intelligent Agents ／ Ue-Hwan Kim, Jin-Man Park, Taek-Jin Song 他
日本語で読む → - 論文ソーシャルロボットAI
展開可能なマルチモーダルソーシャルロボットのためのデータ効率の良い深層学習アプローチ
ヒューマノイドロボットが少ないデータでマルチモーダルゲームを学習・対戦できる深層学習手法を提案し、Pepperロボットでの人間との対戦評価で有効性を示した。
原題: A Data-Efficient Deep Learning Approach for Deployable Multimodal Social Robots ／ Heriberto Cuayáhuitl
日本語で読む → - 論文経路計画機械学習
経路探索のための全畳み込み探索ヒューリスティック学習
障害物を含む環境を画像として入力し、全畳み込みニューラルネットで探索ヒューリスティック（ゴールまでのコスト）を学習することで、手設計のヒューリスティックより探索コストを大幅に削減した。
原題: Fully Convolutional Search Heuristic Learning for Rapid Path Planners ／ Yuka Ariki, Takuya Narihira
日本語で読む → - 論文ビジュアルサーボロボティクス
農業における能動的ロボットビジョンへ向けて：遮蔽・非構造な施設園芸環境でのビジュアルサーボのための深層学習手法
遮蔽された果実の見えを改善する多視点ビジュアルサーボ法3DMTSを、CNNにより単一視点で実現するDeep-3DMTSを提案し、シミュレーションで従来法と同等の性能を確認した。
原題: Towards Active Robotic Vision in Agriculture: A Deep Learning Approach to Visual Servoing in Occluded and Unstructured Protected Cropping Environments ／ Paul Zapotezny-Anderson, Chris Lehnert
日本語で読む → - 論文予測学習機械学習
実世界の予測知識獲得におけるTD増分デルタバーデルタ法の検討
センサ豊富なロボットアームで、特徴量ごとに学習率をオンライン適応するTIDBDを検証し、従来のTD学習と同等の予測性能を示すとともに、センサ故障の自動検出にも有効であることを示した。
原題: Examining the Use of Temporal-Difference Incremental Delta-Bar-Delta for Real-World Predictive Knowledge Architectures ／ Johannes Günther, Nadia M. Ady, Alex Kearney 他
日本語で読む → - 論文模倣学習AI
記号プランナの連続緩和によるワンショット模倣学習
ワンショット模倣学習を記号計画と記号接地の問題として定式化し、記号接地モデルの確率的出力上で直接計画する連続緩和プランナを提案した論文。
原題: Continuous Relaxation of Symbolic Planner for One-Shot Imitation Learning ／ De-An Huang, Danfei Xu, Yuke Zhu 他
日本語で読む → - 論文最適化math.OC
半正定値計画法のスケーラビリティ改善に関する最近の研究動向：機械学習・制御・ロボティクスへの応用
半正定値計画法のスケーラビリティ課題に対する最近の手法（構造活用、低ランク近似、拡張ラグランジュ法・ADMM、線形/二次錐計画への近似）を機械学習・制御・ロボティクスの応用例とともに概観したサーベイ。
原題: A Survey of Recent Scalability Improvements for Semidefinite Programming with Applications in Machine Learning, Control, and Robotics ／ Anirudha Majumdar, Georgina Hall, Amir Ali Ahmadi
日本語で読む → - 論文キャリブレーションロボティクス
ロボット精度をその場で効率的に改善・定量化する手法
低コストのモーションキャプチャとレーザートラッカーを参照にベイズ推定で関節ゼロオフセットを校正し、ロボットの位置決め精度を作業空間全体で4倍向上させた研究。
原題: Efficiently Improving and Quantifying Robot Accuracy In Situ ／ Karl Van Wyk, Joe Falco, Geraldine Cheok
日本語で読む → - 論文自動運転テストロボティクス
機械学習部品を含む自動運転車のための要求駆動型テスト生成
信号時相論理(STL)で要求を記述し、深層ニューラルネット等のML部品を含む自動運転制御系のテストケースを自動生成・評価するフレームワークを提案した論文。
原題: Requirements-driven Test Generation for Autonomous Vehicles with Machine Learning Components ／ Cumhur Erkan Tuncali, Georgios Fainekos, Danil Prokhorov 他
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