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: 2019/5/1 ／ 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 →- 論文強化学習ロボティクス
真の状態なしで強化学習を行う手法
目標観測との一致のみを報酬とする指標報酬関数と、達成目標による再ラベリングを組み合わせ、真の状態推定なしにRGB-D画像からロープ操作などの複雑な連続状態空間タスクを学習できることを示した。
原題: Reinforcement Learning without Ground-Truth State ／ Xingyu Lin, Harjatin Singh Baweja, David Held
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
全運動量に基づく二足歩行ロボットの運動安定化
二足歩行ロボットの運動を全運動量空間でモデル化し、目標歩幅・速度に応じたリミットサイクルを設計した上で、人間のバランス戦略である「長さシフト」に着想を得た外乱に対する安定化手法を提案した論文。
原題: Stabilization of Bipedal Robot Motion based on Total Momentum ／ Erfan Ghorbani, Venus Pasandi, Mehdi Keshmiri 他
日本語で読む → - 論文認識/分類機械学習
レーダー特徴量設計とマルチクラス分類による道路利用者認識
自動車レーダーの計測データから50種類の特徴量を抽出し、ランダムフォレストとLSTMで歩行者や車両などの道路利用者を分類する手法を提案。データ不均衡に対処するため二値分類器の活用と確率統合の新手法を導入し、通常のマルチクラス分類より大幅な精度向上を実現した。
原題: Radar-based Feature Design and Multiclass Classification for Road User Recognition ／ Nicolas Scheiner, Nils Appenrodt, Jürgen Dickmann 他
日本語で読む → - 論文群制御math.OC
計測不確かさ下での高速な相互衝突回避
ノイズを含むオンボードセンサのみで互いを計測する移動ロボット群に対し、凸最適化に基づく分散型衝突回避アルゴリズムを提案し、相互衝突回避の保証と2D/3Dシミュレーションでの有効性を示した。
原題: Fast Reciprocal Collision Avoidance Under Measurement Uncertainty ／ Guillermo Angeris, Kunal Shah, Mac Schwager
日本語で読む → - 論文行動認識ロボティクス
実環境向け骨格ベース行動認識フレームワーク
骨格情報を用いた行動認識を実用的なシナリオで使えるよう検討し、データ拡張や正規化なしでは別データセットで性能が大きく低下することを示した。
原題: Towards a Skeleton-Based Action Recognition For Realistic Scenarios ／ Cagatay Odabasi, Jewel Jose
日本語で読む → - 論文組立/機械学習ロボティクス
ロボット組立における運動制御と機械学習
産業用ロボットの組立作業において、プログラミングに必要なエンジニアリング工数を削減し、想定外の事象への対応能力を高める運動制御と機械学習の手法を提案した論文。
原題: On Motion Control and Machine Learning for Robotic Assembly ／ Martin Karlsson
日本語で読む → - 論文見まね学習ロボティクス
ロボットの見まね学習における教示行動の定量化
見まね学習において教師の学習者理解と影響を組み込んだモデルを提案し、教示の失敗や効率を定義する新たな視点を与え、評価とフィードバックにより教示効率が約169〜180%改善することを2つの実験で示した。
原題: Quantifying Teaching Behaviour in Robot Learning from Demonstration ／ Aran Sena, Matthew J Howard
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
柔らかい触覚センサによるせん断変形に頑健な摺動接触知覚
軟らかい触覚センサTacTipの連続接触データに対し、PCAを用いて摺動によるせん断変形の影響を除去し、物体の輪郭追従を6物体で成功させた研究。
原題: Shear-invariant Sliding Contact Perception with a Soft Tactile Sensor ／ Kirsty Aquilina, David A. W. Barton, Nathan F. Lepora
日本語で読む → - 論文衝突検出ロボティクス
ガウス過程回帰による固有感覚型ロボット衝突検出
電流と関節角度のみからガウス過程回帰でロボットの衝突を検出する手法を提案し、UR10で有効性を実証した。
原題: Proprioceptive Robot Collision Detection through Gaussian Process Regression ／ Dalla Libera Alberto, Tosello Elisa, Pillonetto Gianluigi 他
日本語で読む → - 論文マルチエージェント強化学習機械学習
強化学習によるマルチエージェント画像分類
複数の移動エージェントが部分的な観測を収集し、強化学習と分散合意プロトコルを用いて画像を分類するフレームワークを提案し、MNISTで有効性を示した。
原題: Multi-Agent Image Classification via Reinforcement Learning ／ Hossein K. Mousavi, Mohammadreza Nazari, Martin Takáč 他
日本語で読む → - 論文ジェスチャ生成ロボティクス
ハードウェア非依存のジェスチャ生成に基づく会話型ヒューマノイドロボットの設計
ラバノーテーションを用いて身体特性の異なる様々なヒューマノイドロボットに共通して適用できる、発話に伴うジェスチャ生成の統合システムを提案した論文。
原題: Design of conversational humanoid robot based on hardware independent gesture generation ／ Katsushi Ikeuchi, David Baumert, Shunsuke Kudoh 他
日本語で読む → - 論文人間-ロボット協調ロボティクス
ウェアラブルインタフェースを用いた人間-ロボット協調のための高速動作予測
IMUとEMGの生体信号をGMMで統合し、到達動作の方向を早期に予測して協働ロボットを制御するインタフェースを提案した。
原題: Fast human motion prediction for human-robot collaboration with wearable interfaces ／ Stefano Tortora, Stefano Michieletto, Francesca Stival 他
日本語で読む → - 論文慣性航法ロボティクス
関数反復に基づく次世代慣性航法計算 iNavFIter
チェビシェフ多項式を用いた関数反復積分の新枠組みにより、慣性航法の非可換誤差（コーニング/スカリング/スクローリング誤差）をほぼ機械精度まで低減するアルゴリズムを提案した。
原題: iNavFIter: Next-Generation Inertial Navigation Computation Based on Functional Iteration ／ Yuanxin Wu
日本語で読む → - 論文車両ダイナミクス/オンライン学習ロボティクス
局所重み付き回帰による擬似リハーサルを用いた車両ダイナミクスのオンライン学習
ニューラルネットによる車両ダイナミクスモデルのオンライン適応で破滅的忘却を防ぐため、擬似リハーサルと局所重み付き射影回帰を組み合わせたLW-PR²法を提案し、シミュレーションと実車データで有効性を示した。
原題: Locally Weighted Regression Pseudo-Rehearsal for Online Learning of Vehicle Dynamics ／ Grady Williams, Brian Goldfain, James M. Rehg 他
日本語で読む → - 論文遠隔操作ロボティクス
遠隔操作モードの比較：制約タスクにおける操作性評価
重機の遠隔操作において、操作入力の次元数と制御空間の違いがタスク性能に与える影響をフィッツの法則と制約達成度で比較し、低次元タスク空間での指令が関節空間操作より高性能であることを示した。
原題: Comparing Alternate Modes of Teleoperation for Constrained Tasks ／ Christopher E. Mower, Wolfgang Merkt, Aled Davies 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
トルク制御脚式ロボットのためのフィードバックMPC
DDPベースのMPCに緩和バリア関数と周波数依存コストを組み合わせ、低い更新レートでもトルク制御四脚ロボットANYmalの安定した歩行を実現した。
原題: Feedback MPC for Torque-Controlled Legged Robots ／ Ruben Grandia, Farbod Farshidian, René Ranftl 他
日本語で読む → - 論文軌道生成ロボティクス
傾斜プロペラを持つ劣駆動マルチロータ機のフラットネスに基づく軌道生成
プロペラが傾いたマルチロータ機でも位置と機首方位がフラット出力となることを示し、コロケーション法で軌道生成する手法を提案・数値検証した。
原題: Trajectory Generation for Underactuated Multirotor Vehicles with Tilted Propellers via a Flatness-based Method ／ Bingguo Mu, Pakpong Chirarattananon
日本語で読む → - 論文深度推定画像認識
左右一貫性を利用した半教師あり単眼深度推定
LiDARの正解深度とステレオ画像の左右一貫性損失を組み合わせた半教師あり学習で、単眼画像からの深度予測精度を向上させた研究。
原題: Semi-Supervised Monocular Depth Estimation with Left-Right Consistency Using Deep Neural Network ／ Ali Jahani Amiri, Shing Yan Loo, Hong Zhang
日本語で読む → - 論文VSLAMロボティクス
見た目情報で局所マップを強化する低遅延ビジュアルSLAM
共視性に加えて画像の見た目類似度で局所マップを絞り込み、ハッシュ検索でデータ対応付けの遅延を削減したVSLAM手法。
原題: Low-latency Visual SLAM with Appearance-Enhanced Local Map Building ／ Yipu Zhao, Wenkai Ye, Patricio A. Vela
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
複雑なロボット検査タスクのための準最適経路計画
検査品質を最大化するロボット経路生成が劣モジュラ巡回路問題に対応することを示し、実世界規模の複雑な問題でも準最適解を生成できる手法を提案した。
原題: Near-Optimal Path Planning for Complex Robotic Inspection Tasks ／ Boris Bogaerts, Seppe Sels, Steve Vanlanduit 他
日本語で読む → - 論文形態最適化ロボティクス
マイクロロボットの形態と制御器をデータ効率的に学習する手法
階層ベイズ最適化により、ロボットの形態設計と制御器チューニングを自動で交互に最適化し、6脚マイクロロボットのシミュレーションで製造サイクルを大幅削減した研究。
原題: Data-efficient Learning of Morphology and Controller for a Microrobot ／ Thomas Liao, Grant Wang, Brian Yang 他
日本語で読む → - 論文VSLAMロボティクス
最小二乗姿勢最適化に寄与する特徴選択によるVO/VSLAMの高精度化
VO/VSLAMの姿勢推定に最も寄与する特徴を選ぶMax-logDet指標を提案し、最小二乗最適化の条件数を改善して低オーバーヘッドで追跡精度を向上させた。
原題: Good Feature Selection for Least Squares Pose Optimization in VO/VSLAM ／ Yipu Zhao, Patricio A. Vela
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
SLAMベンチマークと手法の特性評価：ロバスト知覚時代に向けて
決定木を用いてSLAMアルゴリズムが苦手とするベンチマーク特性を特定し、さらにスローモーション再生による計算性能のプロファイリング手法を提案した論文。
原題: Characterizing SLAM Benchmarks and Methods for the Robust Perception Age ／ Wenkai Ye, Yipu Zhao, Patricio A. Vela
日本語で読む → - 論文BCI/支援ロボットロボティクス
P300型BCIで操作する支援ロボット
重度運動障害者向けに、P300型ブレイン・コンピュータ・インタフェースから高レベル指令を受けてマニピュレータが作業を行う支援ロボットのアーキテクチャを構築し、予備実験で有効性を示した。
原題: Assistive robot operated via P300-based Brain Computer Interface ／ Filippo Arrichiello, Paolo Di Lillo, Daniele Di Vito 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
クラウドとオンデマンドDBを用いた人間らしい高次インタラクションとタスク計画を実現するリアルタイム自律ロボットナビゲーションフレームワーク
ロボットの記憶を長期・短期に分け、空間情報による脳型GPSマッピングと3D視覚意味SLAMを組み合わせ、未知の動的環境で人間らしい対話とタスク計画を可能にする自律ナビゲーションの枠組みを提案し、ROS/Gazeboの屋内環境シミュレーションで有効性を示した。
原題: A Realtime Autonomous Robot Navigation Framework for Human like High-level Interaction and Task Planning in Global Dynamic Environment ／ Sung-Hyeon Joo, Sumaira Manzoor, Yuri Goncalves Rocha 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
四足歩行ロボットの動的で効率的な移動のための能動的脊椎行動の学習
深層強化学習を用いて、脊椎関節を能動的に動かす16自由度四足ロボットのバウンディング歩容を学習し、2.1m/sの速度と効率改善を実現した。
原題: Learning Active Spine Behaviors for Dynamic and Efficient Locomotion in Quadruped Robots ／ Shounak Bhattacharya, Abhik Singla, Abhimanyu 他
日本語で読む → - 論文sim2real画像認識
GANによるLiDARセンサモデリングと自動運転向けデータ拡張
未ペアデータの画像変換としてCycleGANを用い、シミュレーションLiDARを実物らしく変換するsim2realと、低解像度から高解像度へのreal2real変換を実現した研究。
原題: LiDAR Sensor modeling and Data augmentation with GANs for Autonomous driving ／ Ahmad El Sallab, Ibrahim Sobh, Mohamed Zahran 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
入れ子型非把持操作による物体再配置計画
把持が難しい狭い空間で、複数の類似物体を同じ経路に沿って同時に押し動かす入れ子型の非把持操作を導入し、物体再配置計画を効率化する手法を提案した。シミュレーションと実機Kukaアームで有効性を示した。
原題: Object Rearrangement with Nested Nonprehensile Manipulation Actions ／ Changkyu Song, Abdeslam Boularias
日本語で読む → - 論文言語指示自然言語
アドバイスを活用したロボットとの自然言語対話の改善
ブロックワールドタスクにおいて、人間からの高レベルなアドバイスを組み込むことでエージェントの予測を制約し性能を向上させる手法を提案し、モデル自己生成アドバイスの有効性も示した。
原題: Improving Natural Language Interaction with Robots Using Advice ／ Nikhil Mehta, Dan Goldwasser
日本語で読む → - 論文共有制御ロボティクス
確率的時間論理仕様を満たす共有制御の自律プロトコル合成
人間と自律プロトコルの指令を統合する共有制御系をMDPでモデル化し、逆強化学習で人間行動を抽象化した上で、確率的時間論理の安全・性能仕様を満たす自律プロトコルを準凸計画で合成する手法を提案した。
原題: Synthesis of Provably Correct Autonomy Protocols for Shared Control ／ Murat Cubuktepe, Nils Jansen, Mohammed Alsiekh 他
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