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: 2019/6/1 ／ 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 →- 論文手術ロボティクスロボティクス
蛇型ロボットによる低侵襲・単孔式・管腔内手術の展望
低侵襲手術の新形態である単孔式アクセス手術や管腔内手術に向けた蛇型柔軟ロボットの背景・分類・課題・研究開発プラットフォームを概説し、今後の設計課題を論じたレビュー。
原題: Snake-Like Robots for Minimally Invasive, Single Port, and Intraluminal Surgeries ／ Andrew L. Orekhov, Colette Abah, Nabil Simaan
日本語で読む → - 論文視覚ナビゲーションロボティクス
NeoNav: 次に観測すべき画像を生成して視覚ナビゲーションの汎化性能を向上させる手法
エージェントが次に見るべき観測を生成しながら目標へ向かう生成的モデルNeoNavを提案し、未知の目標やシーンへの汎化性能とデータ効率を向上させた。
原題: NeoNav: Improving the Generalization of Visual Navigation via Generating Next Expected Observations ／ Qiaoyun Wu, Dinesh Manocha, Jun Wang 他
日本語で読む → - 論文軌道計画HCI
Airways：高レベルなユーザ目標に基づくクアッドロータ軌道の最適化プランニング
初心者でも高度なクアッドロータ軌道を設計できるよう、高レベルな人間の目標を組み込んだ最適化ベースの軌道計画手法と3D設計ツールを提案し、空撮・ライトペインティング・ドローンレースで実証した。
原題: Airways: Optimization-Based Planning of Quadrotor Trajectories according to High-Level User Goals ／ Christoph Gebhardt, Benjamin Hepp, Tobias Naegeli 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
自己教師あり学習による密集クラスタ内の物体非依存な吸着把持アフォーダンス検出
密集した物体群から吸着パッドで物体を掴むため、把持可能領域を推定するFRE-Netと把持点を決めるSGPA-Netの2段階CNNを自己教師あり学習で訓練し、既知物体95%・未知物体90%の把持精度を実現した。
原題: Object-Agnostic Suction Grasp Affordance Detection in Dense Cluster Using Self-Supervised Learning.docx ／ Mingshuo Han, Wenhai Liu., Zhenyu Pan 他
日本語で読む → - 論文運動学・動力学ロボティクス
ねじ理論による人間上肢の運動学・動力学解析
ねじ理論を用いて人間の上肢を7自由度マニピュレータとしてモデル化し、逆運動学・速度・加速度・動力学を解析した論文。外骨格装着時の動力学の違いも論じている。
原題: Kinematic & Dynamic Analysis of the Human Upper Limb Using the Theory of Screws ／ Amir Ziai
日本語で読む → - 論文身体知覚ロボティクス
能動的推論によるヒューマノイドロボットの身体知覚と行動
自由エネルギー原理に基づく能動的推論モデルをiCubロボットに実装し、視覚・固有感覚からの身体状態推定と到達行動を実現した。
原題: Active inference body perception and action for humanoid robots ／ Guillermo Oliver, Pablo Lanillos, Gordon Cheng
日本語で読む → - 論文マイクロ飛行ロボットロボティクス
レーザー微細加工による電界流体力学スラスタを用いたセンチメートル級飛行ロボット
355nmレーザー微細加工で作製した電界流体力学(EHD)スラスタを4基搭載し、37mgの機体が4.6kVで離陸できることを示した論文。
原題: A laser-microfabricated electrohydrodynamic thruster for centimeter-scale aerial robots ／ Hari Krishna Hari Prasad, Ravi Sankar Vaddi, Yogesh M Chukewad 他
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクス制御
ソフトロボットを柔らかいままに：データ駆動型フィードフォワード・フィードバック制御のトレードオフ
ガウス過程回帰でデータ駆動型モデルを構築し、モデルの信頼度に応じてフィードフォワードとフィードバックの割合を適応させることで、ソフトロボットの柔軟性を保ちながら追従制御を実現した。
原題: Keep soft robots soft -- a data-driven based trade-off between feed-forward and feedback control ／ Thomas Beckers, Sandra Hirche
日本語で読む → - 論文メタ学習機械学習
学習された損失関数によるメタ学習
タスクやモデル構造をまたいで汎化するパラメトリックな損失関数をメタ学習し、教師あり学習と強化学習の両方で学習効率と頑健性を改善した。
原題: Meta-Learning via Learned Loss ／ Sarah Bechtle, Artem Molchanov, Yevgen Chebotar 他
日本語で読む → - 論文SLAM評価ロボティクス
SLAM軌道評価の再考：確率的連続時間アプローチ
SLAMの軌道評価を確率的・連続時間の枠組みで定式化し、絶対誤差と相対誤差の理論的関連を明らかにするとともに、時間的対応付けを原理的に扱う手法を提案した。
原題: Rethinking Trajectory Evaluation for SLAM: a Probabilistic, Continuous-Time Approach ／ Zichao Zhang, Davide Scaramuzza
日本語で読む → - 論文遠隔操作ロボティクス
ロボット遠隔操作における操作難易度評価の転移：ドメイン適応によるアプローチ
ユーザーの生理反応と運動キネマティクスのみから操作難易度を推定するモデルを構築し、フィッツ課題で学習した知識をロボット遠隔操作へドメイン適応で転移させた研究。
原題: Transferrable Operative Difficulty Assessment in Robot-assisted Teleoperation: A Domain Adaptation Approach ／ Ziheng Wang, Cong Feng, Jie Zhang 他
日本語で読む → - 論文UAV/通信/強化学習機械学習
深層強化学習によるUAV支援車両ネットワークの最適化
UAVが車両ネットワークの中継として送信電力・チャネルと3D飛行を同時制御し、スループット最大化を図る問題をMDPとして定式化し、DDPGで解く手法を提案した論文。
原題: Deep Reinforcement Learning for Unmanned Aerial Vehicle-Assisted Vehicular Networks ／ Ming Zhu, Xiao-Yang Liu, Anwar Walid
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
品質増幅を伴うマイクロ航空機群の誤差耐性経路計画
GPSに頼らず視覚ランドマークを頼りに飛ぶMAV群のため、機体間の無線通信で認識誤差と情報誤差を抑え、ナビゲーション判断の品質を高める協調的経路計画法を提案し、理論とシミュレーションで検証した。
原題: Error Tolerant Path Planning for Swarms of Micro Aerial Vehicles with Quality Amplification ／ Michel Barbeau, Joaquin Garcia-Alfaro, Evangelos Kranakis 他
日本語で読む → - 論文知覚/インフラ協調ロボティクス
Providentia：自動運転支援のための大規模センサシステムとその評価
高速道路区間に設置したインフラセンサ群で周囲のデジタルツインを生成し、車載センサの死角を補完する自動運転支援システムを構築・評価した論文。
原題: Providentia -- A Large-Scale Sensor System for the Assistance of Autonomous Vehicles and Its Evaluation ／ Annkathrin Krämmer, Christoph Schöller, Dhiraj Gulati 他
日本語で読む → - 論文位置推定画像認識
カメラ画像とLiDAR地図の位置合わせネットワーク
単眼RGB画像を事前構築済みの3D LiDAR地図に照合し、自己位置を推定するCNNベースのリアルタイム手法を提案した論文。
原題: CMRNet: Camera to LiDAR-Map Registration ／ Daniele Cattaneo, Matteo Vaghi, Augusto Luis Ballardini 他
日本語で読む → - 論文UAVナビゲーション制御
極端な風外乱下での未知環境におけるUAVの軌道生成
風外乱が機体の安定限界を超える環境で、風と共に移動するドリフト座標系を用いて軌道を再計画し、制御権を維持しながら追従・衝突回避を保証する手法を提案した。
原題: Trajectory Generation for UAVs in Unknown Environments with Extreme Wind Disturbances ／ Kenan Cole, Adam M. Wickenheiser
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
エントロピー探索を用いたロボットナビゲーション
深層Qネットワークによるロボットナビゲーションで、エントロピー探索とε-greedy探索を比較し、シミュレーションと実機で汎化性能を検証した。
原題: Robotic Navigation using Entropy-Based Exploration ／ Muhammad Usama, Dong Eui Chang
日本語で読む → - 論文行動予測画像認識
道路のルール：意味的相互作用の畳み込みモデルによる運転行動予測
高精度な3D知覚情報と詳細な意味地図を空間グリッド上で統合し、畳み込みモデルで車両や環境との相互作用を学習して将来の運転行動を予測する手法を提案し、新データセットで有効性を示した。
原題: Rules of the Road: Predicting Driving Behavior with a Convolutional Model of Semantic Interactions ／ Joey Hong, Benjamin Sapp, James Philbin
日本語で読む → - 論文GNSS測位ロボティクス
北米3万kmの高速道路における単独測位およびRTK GNSSの性能評価
北米3万kmの高速道路でGNSS測位性能を評価し、現行の車載GNSSは道路判定には98%の可用性で対応できるが車線判定には57%にとどまることを示した。
原題: Standalone and RTK GNSS on 30,000 km of North American Highways ／ Tyler G. R. Reid, Nahid Pervez, Umair Ibrahim 他
日本語で読む → - 論文動作計画ロボティクス
強化学習を活用したニューラル動作計画
画像とロボット状態から次の状態を予測するニューラル動作計画を強化学習で学習し、教師あり学習より高精度で従来のサンプリング手法より高速に計画できることを示した。
原題: Harnessing Reinforcement Learning for Neural Motion Planning ／ Tom Jurgenson, Aviv Tamar
日本語で読む → - 論文群制御cs.MA
群ロボティクスにおけるバッテリーエネルギー効率の最大化
群れ全体のエネルギー消費を抑えつつ物体収集タスクの性能を高めるため、バッテリー上限・下限のしきい値を動的に調整するエネルギー管理手法を提案した。
原題: Maximizing Energy Battery Efficiency in Swarm Robotics ／ Anthony Chen, John Harwell, Maria Gini
日本語で読む → - 論文ロボット概念知識AI
マルチモーダル特性データセットからロボット中心の家庭用品概念知識へ
物体の物理的・機能的特性を10種類抽出し、教師なしクラスタリングで記号化してロボット視点の概念知識を生成する枠組みを提案し、110家庭用品のデータセットで評価した。
原題: From Multi-modal Property Dataset to Robot-centric Conceptual Knowledge About Household Objects ／ Madhura Thosar, Christian A. Mueller, Georg Jaeger 他
日本語で読む → - 論文自動運転/交通予測ロボティクス
GAMMA: 自動運転のための汎用エージェント運動モデル
異種混在する交通エージェントの運動を速度空間での制約付き最適化として予測し、人間の行動状態をパラメータ化することで多様な挙動に対応したリアルタイム予測モデルを提案。
原題: GAMMA: A General Agent Motion Model for Autonomous Driving ／ Yuanfu Luo, Panpan Cai, Yiyuan Lee 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
走化性を利用した群ロボットの仮想フェンス
微生物の走化性を模倣し、境界のない環境で群ロボットを巣周辺の作業領域に引き戻すアルゴリズムを提案し、シミュレーションと実機で有効性を検証した。
原題: Chemotaxis Based Virtual Fence for Swarm Robots in Unbounded Environments ／ Simon O. Obute, Mehmet R. Dogar, Jordan H. Boyle
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
ヒューマノイドのバランス回復における代表的な倒立振子モデルの比較研究
ヒューマノイドロボットの押し外力に対するバランス回復を目的に、代表的な倒立振子系の抽象力学モデルを理論的・数値的に比較し、Linear Inverted Pendulum Plus Flywheelの拡張版が最も安定回復に優れることを示した。
原題: Comparison Study of Well-Known Inverted Pendulum Models for Balance Recovery in Humanoid Robot ／ Mohammadreza Kasaei, Nuno Lau, Artur Pereira
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
高精度位置推定に依存しないナビゲーション: 目標指向ナビゲーションコストマップの弱教師学習
GPSレベルの粗い位置推定と生の知覚データ・公開地図から、条件付き敵対的生成ネットワークで目標指向経路を生成し、ナビゲーションコストマップを描画する弱教師学習フレームワークを提案した。
原題: Towards navigation without precise localization: Weakly supervised learning of goal-directed navigation cost map ／ Huifang Ma, Yue Wang, Li Tang 他
日本語で読む → - 論文物体表現学習ロボティクス
DensePhysNet：多段動的相互作用による密な物理物体表現の学習
物体を滑らせたり衝突させたりする動的相互作用を能動的に行い、その視覚観測から摩擦や質量などの物理特性を反映したピクセル単位の密な表現を学習する手法を提案した。
原題: DensePhysNet: Learning Dense Physical Object Representations via Multi-step Dynamic Interactions ／ Zhenjia Xu, Jiajun Wu, Andy Zeng 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ロボティクス
時系列一貫性を備えた3D LiDARスキャンの深層セマンティックセグメンテーション
LiDARスキャンを車・歩行者・自転車に分類するDCNNを提案し、ベイズフィルタで時系列的に一貫した予測を実現した研究。
原題: DeepTemporalSeg: Temporally Consistent Semantic Segmentation of 3D LiDAR Scans ／ Ayush Dewan, Wolfram Burgard
日本語で読む → - 論文群制御cs.MA
複数ドローンによる六角形分割領域の探索：シミュレーションと評価
約200機のドローンが未知の領域を協調探索するための分散経路計画手法をシミュレーションし、六角形セル分割と重み付き逆最近傍法により探索効率・拡張性・通信障害耐性が向上することを示した。
原題: Multiple Drones driven Hexagonally Partitioned Area Exploration: Simulation and Evaluation ／ Ayush Datta, Rahul Tallamraju, Kamalakar Karlapalem
日本語で読む → - 論文モデルベース強化学習機械学習
ポリシーネットワークを用いたモデルベース計画法の探求
ポリシーネットワークとオンライン計画を組み合わせ、行動計画をニューラルネット最適化問題として解くモデルベース強化学習手法POPLINを提案し、MuJoCoで高いサンプル効率を達成した。
原題: Exploring Model-based Planning with Policy Networks ／ Tingwu Wang, Jimmy Ba
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