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 → - 論文自己位置推定ロボティクス
アリの帰巣戦略に学ぶ二値センサロボットの大域的自己位置推定
砂漠アリCataglyphisの帰巣行動に着想を得て、希少な二値視覚情報と自己受容感覚を組み合わせたパーティクルフィルタにより、低コストロボットでも高精度な位置推定を可能にする手法を提案した。
原題: Cataglyphis ant navigation strategies solve the global localization problem in robots with binary sensors ／ Nils Rottmann, Ralf Bruder, Achim Schweikard 他
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 → - 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 → - 論文軌道計画ロボティクス
混雑環境における移動ロボットのオンライン軌道計画のハイブリッド手法
サンプリングベース探索と二次計画法によるモデルベース最適化を融合し、障害物の多い既知環境でロボットの動的制約を考慮した実行可能な軌道をオンライン生成する手法を提案した。
原題: A Hybrid Method for Online Trajectory Planning of Mobile Robots in Cluttered Environments ／ Leobardo Campos-Macías, David Gómez-Gutiérrez, Rodrigo Aldana-López 他
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
日本語で読む → - 論文マイクロ飛行ロボットロボティクス
ミリグラム級飛行デバイス向けの新しい翼ストローク・翼ピッチ機構
任意のリニアアクチュエータを±60°の翼ストローク運動に変換する単一工程で作製可能な平面コンプライアント伝達機構と、空力負荷の影響を受けにくい受動翼ピッチ機構を提案した論文。
原題: New Wing Stroke and Wing Pitch Approaches for Milligram-scale Aerial Devices ／ Palak Bhushan, Claire Tomlin
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
自動運転における行動計画の設計空間
自動運転の行動計画における設計選択とトレードオフを分解・整理し、今後の研究方向を示したサーベイ的論文。
原題: Design Space of Behaviour Planning for Autonomous Driving ／ Marko Ilievski, Sean Sedwards, Ashish Gaurav 他
日本語で読む → - 論文完全自律飛行ロボティクス
遠隔センシングのための長時間完全自律飛行マルチコプタシステム
人間の介入なしに繰り返し飛行・自動充電着陸を行い、長時間観測ミッションを遂行できる完全自律型回転翼UASを提案し、屋内・屋外実験で有効性を示した。
原題: Long-Duration Fully Autonomous Operation of Rotorcraft Unmanned Aerial Systems for Remote-Sensing Data Acquisition ／ Danylo Malyuta, Christian Brommer, Daniel Hentzen 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
未知の3D物体に対する把持前姿勢の自動生成
未知の3D点群物体を部品に分割して木構造で近似し、各ノードで把持前姿勢を探索することで、部品単体では見逃す複合的な把持も生成できる手法を提案した。
原題: Automatic pre-grasps generation for unknown 3D objects ／ IA Sainul, Sankha Deb, AK Deb
日本語で読む → - 論文群制御stat.AP
乗り合いを考慮したエコモビリティ・オンデマンド車両群の制御
自動運転車によるオンデマンド交通で、顧客の移動時間制約を満たしつつ車両群の燃料消費を最小化するアルゴリズムを開発し、実需に近いシミュレーションで燃料消費を7%削減できることを示した。
原題: Eco-Mobility-on-Demand Fleet Control with Ride-Sharing ／ Xianan Huang, Boqi Li, Huei Peng 他
日本語で読む → - 論文遠隔操作ロボティクス
CENTAUROロボットによる遠隔移動マニピュレーション：全身テレプレゼンスと自律オペレータ支援
月面などの危険・到達困難環境での作業を目指し、車輪付き4脚と人型上半身を持つCENTAUROロボットと、テレプレゼンススーツを含む操作インターフェース群を開発した。
原題: Remote Mobile Manipulation with the Centauro Robot: Full-body Telepresence and Autonomous Operator Assistance ／ Tobias Klamt, Max Schwarz, Christian Lenz 他
日本語で読む → - 論文マイクロロボットロボティクス
昆虫サイズのレーザー駆動型無結線ジャンピングマイクロロボット
17mm×6mm×14mm・75mgの昆虫サイズの跳躍ロボットを開発し、機載太陽電池と外部赤外線レーザーで無結線駆動を実現した。6.4mWで8mm跳び、有結線版は毎分6回着地できる。
原題: An Insect-scale Untethered Laser-powered Jumping Microrobot ／ Palak Bhushan, Claire Tomlin
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
複数UAVによる森林冠下での捜索救助
GPSが使えない森林冠下で複数のドローンが協調して探索・地図作成を行うシステムを提案し、木の配置を特徴としたループ閉じ込みとサイクル整合な多方向マッチングで位置推定の精度を高めた。
原題: Search and Rescue under the Forest Canopy using Multiple UAVs ／ Yulun Tian, Katherine Liu, Kyel Ok 他
日本語で読む → - 論文モデル学習ロボティクス
ロボットモデル学習のためのロバスト回帰アプローチ
回帰問題における入出力マッピングの外れ値検出・除去手法を提案し、線形・非線形回帰のシミュレーションと実センサデータで有効性を示した。
原題: A Robust Regression Approach for Robot Model Learning ／ Francesco Cursi, Guang-Zhong Yang
日本語で読む → - 論文VIOロボティクス
視覚慣性SLAMのための高速でロバストな初期化
視覚慣性SLAMの初期化を改良し、可観測性とコンセンサステストで誤解を排除しながら複数回のバンドル調整で精度を高め、2秒以内にスケール誤差約5%で初期化できる手法を提案した。
原題: Fast and Robust Initialization for Visual-Inertial SLAM ／ Carlos Campos, J. M. M. Montiel, Juan D. Tardós
日本語で読む → - 論文教育・研究プラットフォームロボティクス
低コスト・オープンソースの教育研究用ロボットレースカーMuSHR
教育と研究向けに、詳細なDIYドキュメントで誰でも構築・導入できる低コストのオープンソース自律レースカープラットフォームを開発した。
原題: MuSHR: A Low-Cost, Open-Source Robotic Racecar for Education and Research ／ Siddhartha S. Srinivasa, Patrick Lancaster, Johan Michalove 他
日本語で読む → - 論文水上ロボティクスロボティクス
自律水上艇による河川の網羅的調査
河川調査を自動化するため、区間の部分・完全網羅を行う3つの決定論的アルゴリズムを提案し、シミュレーションと実河川で検証した論文。
原題: Riverine Coverage with an Autonomous Surface Vehicle over Known Environments ／ Nare Karapetyan, Adam Braude, Jason Moulton 他
日本語で読む → - 論文手術支援ロボティクスロボティクス
耳科手術におけるロボット支援のニーズ分析
耳科手術の特殊性を整理し、両手を自由に保ちながら内視鏡を自律操作できるロボット支援の必要性を明らかにしたニーズ分析研究。
原題: Analyse du besoin en assistance robotique dans la chirurgie de l'oreille ／ G. Michel, D. Chablat, P. Bordure 他
日本語で読む → - 論文自己位置推定画像認識
疎なセマンティックHDマップを活用した自動運転車の自己位置推定
車線や標識などの疎なセマンティック地図と複数センサをベイズフィルタで統合し、従来のLiDAR強度地図の0.3%の容量で数cm精度の自己位置推定を実現した。
原題: Exploiting Sparse Semantic HD Maps for Self-Driving Vehicle Localization ／ Wei-Chiu Ma, Ignacio Tartavull, Ioan Andrei Bârsan 他
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