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 →- 論文アクチュエータロボティクス
剛性と減衰を可変できる動的ロボットアクチュエータ
遠隔操作で精密作業から動的作業まで対応できるよう、剛性切替時間50ms・出力速度20rad/s・可変減衰を備えた3モータ構成の可変インピーダンスアクチュエータを設計・試作し性能を測定した論文。
原題: A Dynamic Robotic Actuator with Variable Physical Stiffness and Damping ／ Manuel Aiple, Wouter Gregoor, Andre Schiele
日本語で読む → - 論文再位置推定画像認識
オンライン適応によるRGB-Dカメラ再位置推定のためのシーン座標回帰ネットワーク予測
あるシーンで学習したシーン座標回帰ネットワークを、別シーンの点群クラスタ参照によりオンラインで適応させ、7-ScenesとCambridge Landmarksで最先端性能を達成した。
原題: Let's Take This Online: Adapting Scene Coordinate Regression Network Predictions for Online RGB-D Camera Relocalisation ／ Tommaso Cavallari, Luca Bertinetto, Jishnu Mukhoti 他
日本語で読む → - 論文自己位置推定ロボティクス
倉庫点検ドローンのためのグリッドベース自己位置推定スタック
低コスト単眼カメラ搭載ドローンで倉庫の棚卸しや位置更新を行うため、既存の床グリッド線を検出して自己位置推定する軽量ナビゲーション手法を提案した論文。
原題: Grid-based Localization Stack for Inspection Drones towards Automation of Large Scale Warehouse Systems ／ Ashwary Anand, Shubh Agrawal, Shivang Agrawal 他
日本語で読む → - 論文信念空間計画ロボティクス
因子グラフ伝播アクション木による汎用増分共分散更新と効率的な信念空間計画
SLAMや信念空間計画で必要となる共分散計算を高速化する汎用の増分更新手法を提案し、候補行動間で共通部分を共有する因子グラフ伝播アクション木により高次元状態空間での計画を効率化した論文。
原題: General Purpose Incremental Covariance Update and Efficient Belief Space Planning via Factor-Graph Propagation Action Tree ／ Dmitry Kopitkov, Vadim Indelman
日本語で読む → - 論文飛行制御ロボティクス
推力方向とヨー角を分離制御するクアッドロータの姿勢制御
クアッドロータの姿勢を2球面と1球面の積で表現し、推力ベクトルとヨー角の制御を分離してほぼ大域的な漸近安定性を保証する非線形追従制御則を提案した。
原題: Trajectory Tracking for Quadrotors with Attitude Control on $\mathcal{S}^2 \times \mathcal{S}^1$ ／ Dave Kooijman, Angela P. Schoellig, Duarte J. Antunes
日本語で読む → - 論文探索機械学習
アンサンブル不一致による自己教師あり探索
複数のダイナミクスモデルの予測不一致を最大化するよう方策を微分可能に最適化し、外部報酬なしで確率的環境や実機ロボットの探索を効率化した研究。
原題: Self-Supervised Exploration via Disagreement ／ Deepak Pathak, Dhiraj Gandhi, Abhinav Gupta
日本語で読む → - 論文水空両用機/制御ロボティクス
デルタ翼型水空両用ドローンの閉ループ制御
デルタ翼型の水空両用機において、水中・空中・水空遷移を自律的に行うためのハイブリッド状態推定と閉ループフィードバック制御を実装し、実機で自律的な水から空への遷移を実証した。
原題: Closed-Loop Control of a Delta-Wing Unmanned Aerial-Aquatic Vehicle ／ Joseph Moore
日本語で読む → - 論文全身制御ロボティクス
ベクトル場不等式による自己衝突回避を考慮した全身制御
ベクトル場不等式(VFI)を用いてロボットの自己衝突や作業空間との衝突を防ぐ全身制御手法を提案し、速度・トルク駆動の両ロボットに適用可能で、実機ヒューマノイドで有効性を検証した。
原題: Whole-Body Control with (Self) Collision Avoidance using Vector Field Inequalities ／ Juan José Quiroz-Omaña, Bruno Vilhena Adorno
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
安全区間パス計画と拘束付き経路追従制御の統合によるロボットナビゲーション
静的・動的障害物環境でのロボットナビゲーションを、安全区間パス計画と拘束付き経路追従制御を階層的に組み合わせて解き、衝突回避しやすい軌道生成の改良を提案した研究。
原題: Combining Safe Interval Path Planning and Constrained Path Following Control: Preliminary Results ／ Konstantin Yakovlev, Anton Andreychuk, Juliya Belinskaya 他
日本語で読む → - 論文運動計画ロボティクス
ユークリッド空間におけるマルチタスク衝突回避運動計画アルゴリズム
複数の物体が衝突せずに動くための最適な運動計画アルゴリズムを提案し、局所プランナ数を最小化する手法をマルチタスク運動計画の枠組みで構築した。
原題: Multitasking collision-free motion planning algorithms in Euclidean spaces ／ Cesar A. Ipanaque Zapata, Jesus Gonzalez
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
未知の混雑環境におけるMAVの自律ナビゲーション
深度センサから効率的に地図を作り、視野制約を考慮した経路生成と動的制約を考慮した運動計画をオンボードでリアルタイム実行し、未知の3D混雑環境で目標到達を実現した。
原題: Autonomous Navigation of MAVs in Unknown Cluttered Environments ／ Leobardo Campos-Macías, Rodrigo Aldana-López, Rafael de la Guardia 他
日本語で読む → - 論文SLAM/FPGAeess.SP
FPGAで実現する省エネ型リアルタイムORB-SLAMアクセラレータ
ORB特徴抽出とマッチングをFPGAで高速化し、低消費電力でリアルタイム動作するビジュアルSLAMアクセラレータを提案した論文。
原題: eSLAM: An Energy-Efficient Accelerator for Real-Time ORB-SLAM on FPGA Platform ／ Runze Liu, Jianlei Yang, Yiran Chen 他
日本語で読む → - 論文自己中心空間認識機械学習
自己中心的な空間構造が教師なしで創発する仕組み
ロボットが感覚運動予測を学習するだけで、事前知識や教師なしに自己中心的な空間のトポロジーと距離構造を獲得できることを示した研究。
原題: Unsupervised Emergence of Egocentric Spatial Structure from Sensorimotor Prediction ／ Alban Laflaquière, Michael Garcia Ortiz
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
自動運転車の主要構成要素
自動運転車の自動化レベル、センサ、ソフトウェア、公開データセット、業界リーダー、応用、課題を簡潔かつ包括的に概説した論文。
原題: Key Ingredients of Self-Driving Cars ／ Rui Fan, Jianhao Jiao, Haoyang Ye 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
摂動ストークス領域における歩容モデリングと最適化
粘性が支配的だが慣性が無視できない低レイノルズ数領域で、形状変化速度と体速度の非線形な関係を特異摂動理論とNHIM理論から導出し、観測データから歩容近傍のダイナミクスを推定するアルゴリズムを開発した。
原題: Gait modeling and optimization for the perturbed Stokes regime ／ Matthew D. Kvalheim, Brian Bittner, Shai Revzen
日本語で読む → - 論文身体像獲得機械学習
自己教師あり学習による身体像の獲得：感覚運動予測のための深層ニューラルネットワーク
ロボットが自分の感覚運動経験の予測可能性に基づき、自己教師ありで自身の身体像を獲得する手法を提案し、シミュレーションで腕を環境から分離できることを示した。
原題: Self-supervised Body Image Acquisition Using a Deep Neural Network for Sensorimotor Prediction ／ Alban Laflaquière, Verena V. Hafner
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
異種ロボットチームによる情報獲得型サンプリング
UAVの空撮画像をテクスチャ分類して関心領域を分割し、強化学習ベースの経路計画でUGVを誘導する異種ロボット協調による適応的サンプリング手法を提案した。
原題: Heterogeneous Robot Teams for Informative Sampling ／ Travis Manderson, Sandeep Manjanna, Gregory Dudek
日本語で読む → - 論文手術ロボティクスロボティクス
Raven：オープン手術ロボットプラットフォーム
Raven I/II手術ロボットを10年間の研究基盤として紹介し、直近3年の関連論文をレビューして手術ロボティクスの研究動向と課題を分析した。
原題: Raven: Open Surgical Robotic Platforms ／ Yangming Li, Blake Hannaford, Jacob Rosen
日本語で読む → - 論文交通シミュレーションロボティクス
ガウス確率場による多車両インタラクションシナリオのモデリング
確率的ベクトル場とノンパラメトリックベイズ学習を用いて自然交通データから多車両の相互作用パターンを抽出し、有限次元で再現可能な形で交通シナリオを生成する手法を提案した。
原題: Modeling Multi-Vehicle Interaction Scenarios Using Gaussian Random Field ／ Yaohui Guo, Vinay Varma Kalidindi, Mansur Arief 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
マイクロスパインで六脚ロボットの垂直移動能力を強化
ゴキブリ型六脚ロボットにマイクロスパイン足を追加し、地上移動性能を損なわずに最大45度のオーバーハング静止と55度の斜面登攀を可能にした。
原題: Enhancing the Vertical Mobility of a Robot Hexapod Using Microspines ／ Matt Martone, Catherine Pavlov, Adam Zeloof 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
リー代数における同時分布ポーズの不確かさの特性評価
ポーズ間の相関を考慮し、リー代数上で同時分布ポーズの不確かさをモデル化する枠組みを提案し、ポーズ合成・反転・相対抽出の演算を定式化した。
原題: Characterizing the Uncertainty of Jointly Distributed Poses in the Lie Algebra ／ Joshua G. Mangelson, Maani Ghaffari, Ram Vasudevan 他
日本語で読む → - 論文3D物体検出画像認識
単眼3D物体検出とIoU損失によるボックスフィッティングのエンドツーエンド学習
単一画像から3D物体を検出するSS3Dを提案。CNNが不確かさ付きの冗長表現を出力し、3Dボックス最適化器をIoU損失でエンドツーエンド学習することで、20fpsでSOTA精度を達成した。
原題: Monocular 3D Object Detection and Box Fitting Trained End-to-End Using Intersection-over-Union Loss ／ Eskil Jörgensen, Christopher Zach, Fredrik Kahl
日本語で読む → - 論文システム同定機械学習
物理システム推定のための機械学習とシステム同定
古典的なシステム同定と現代の機械学習を融合し、正則化や基底関数展開を用いて実世界の物理システムの推定問題を解く手法を開発した論文。
原題: Machine Learning and System Identification for Estimation in Physical Systems ／ Fredrik Bagge Carlson
日本語で読む → - 論文交差点推定画像認識
他車両の軌跡に基づく即時レーン単位の交差点推定
地図情報に頼らず、他車両の走行軌跡からマルコフ連鎖モンテカルロ法を用いて交差点のレーン構成と車線形状を推定する手法を提案し、シミュレーションと実環境で高精度・高速な推定を実現した。
原題: Anytime Lane-Level Intersection Estimation Based on Trajectories of Other Traffic Participants ／ Annika Meyer, Jonas Walter, Martin Lauer 他
日本語で読む → - 論文姿勢推定画像認識
一人称視点の姿勢推定と予測をリアルタイムPD制御で実現
一人称動画から強化学習でPD制御ポリシーを学習し、3D人体姿勢の推定と物理的に妥当な未来動作の予測をリアルタイム(30FPS)で行う手法を提案した。
原題: Ego-Pose Estimation and Forecasting as Real-Time PD Control ／ Ye Yuan, Kris Kitani
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
モデルベースの二足ロボット平衡安定化システム
LIPPFMとDCMを用いて重心動態の不安定成分も考慮し、転倒を防ぐ踏み出しのタイミングと位置を決定する二足ロボットの平衡安定化システムを提案し、MATLABシミュレーションで有効性を示した。
原題: A Model-Based Balance Stabilization System for Biped Robot ／ Mohammadreza Kasaei, Nuno Lau, Artur Pereira
日本語で読む → - 論文キャリブレーションロボティクス
移動ロボット向けマルチセンサ外部キャリブレーションの自動化手法
移動ロボットに搭載したLidar・深度・RGBカメラなど異種センサ間の6DoF外部キャリブレーションを、運動情報と地面観測から自動推定する手法を提案し、単眼カメラのスケール曖昧性も明示的に扱う。
原題: Automatic Multi-Sensor Extrinsic Calibration for Mobile Robots ／ David Zuñiga-Noël, Jose-Raul Ruiz-Sarmiento, Ruben Gomez-Ojeda 他
日本語で読む → - 論文筋骨格ロボット/運動学習ロボティクス
局所的オンライン運動バブリング：筋骨格ロボットアームの運動冗長性の学習
筋骨格ロボットアームの逆運動学をゴールバブリングで学習し、CMA-ESによる局所的オンライン運動バブリングで任意の目標に対する運動冗長性（筋活性パターン）を効率的に探索できることを示した。
原題: Local Online Motor Babbling: Learning Motor Abundance of A Musculoskeletal Robot Arm ／ Zinan Liu, Arne Hitzmann, Shuhei Ikemoto 他
日本語で読む → - 論文報酬学習ロボティクス
実演と選好を統合した報酬関数学習
人間の実演から粗い事前分布を作り、選好クエリの生成に活用することで、報酬関数を効率的に学習する手法を提案した。
原題: Learning Reward Functions by Integrating Human Demonstrations and Preferences ／ Malayandi Palan, Nicholas C. Landolfi, Gleb Shevchuk 他
日本語で読む → - 論文自動運転/強化学習ロボティクス
深層決定論的方策勾配による自動車線変更の連続制御
DDPGを用いて車線変更を連続行動空間で学習させ、環境や車両動力学の事前知識なしにシミュレーション上で100%の成功率を達成した。
原題: Continuous Control for Automated Lane Change Behavior Based on Deep Deterministic Policy Gradient Algorithm ／ Pin Wang, Hanhan Li, Ching-Yao Chan
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