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 →- 論文外乱抑制/制御制御
小型無人ヘリコプタの大規模横風外乱を抑制する新しいハイブリッド制御アーキテクチャ
風洞実験データとバックステッピング法を組み合わせ、横風外乱を制御系への追加入力として扱うことで小型自律ヘリコプタの位置安定性を高める手法を提案し、シミュレーションで従来法と比較した。
原題: A New Hybrid Control Architecture to Attenuate Large Horizontal Wind Disturbance for a Small-Scale Unmanned Helicopter ／ Xiaorui Zhu, Wenwu Zeng, Zexiang Li 他
日本語で読む → - 論文強化学習機械学習
能動的不確実性低減を用いたロボティクスと制御のための強化学習
限られた試行から不確実性を管理する仮想環境を構築し、モデルベースとモデルフリーを組み合わせてデータ効率と複雑な方策の両立を実現した強化学習手法を提案する。
原題: Reinforcement Learning for Robotics and Control with Active Uncertainty Reduction ／ Narendra Patwardhan, Zequn Wang
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
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
FlightGoggles：フォトリアルなカメラ・外受容センサ・ダイナミクスを統合するモジュラー型シミュレーションフレームワーク
フォトグラメトリ資産によるフォトリアルな外受容センサシミュレーションと、モーションキャプチャ施設での実機ダイナミクスを組み合わせ、実機をVR環境内で飛ばすvehicle-in-the-loop実験を可能にするフレームワークを提案した。
原題: FlightGoggles: A Modular Framework for Photorealistic Camera, Exteroceptive Sensor, and Dynamics Simulation ／ Winter Guerra, Ezra Tal, Varun Murali 他
日本語で読む → - 論文自律走行ロボティクス
AMZドライバーレス：完全自律レーシングシステム
未知のコースを自律走行するレースカーの認識・推定・制御を統合したシステムを構築し、複数のFormula Student大会で総合優勝を果たした。
原題: AMZ Driverless: The Full Autonomous Racing System ／ Juraj Kabzan, Miguel de la Iglesia Valls, Victor Reijgwart 他
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 → - 論文セマンティックセグメンテーションロボティクス
人間のドメイン知識を活用した3D LiDARセマンティックセグメンテーション
ルールベース分類器の自動生成サンプルで事前学習し、人間の知識をネットワークに注入することで、手動アノテーションの必要量を削減しつつ3D LiDARセマンティックセグメンテーションの性能を向上させる手法を提案した。
原題: Incorporating Human Domain Knowledge in 3D LiDAR-based Semantic Segmentation ／ Jilin Mei, Huijing Zhao
日本語で読む → - 論文SLAM画像認識
外れ値に頑健な大規模屋外点群再構成
ベイズネットワークとEMアルゴリズムを用い、コーシー分布で外れ値の特徴マッチとループ閉じ込みを抑制することで、大規模屋外点群の3D再構成を頑健化した論文。
原題: Robust Point Cloud Based Reconstruction of Large-Scale Outdoor Scenes ／ Ziquan Lan, Zi Jian Yew, Gim Hee Lee
日本語で読む → - 論文自動運転/逆強化学習ロボティクス
スタイルを学ぶ運転：自動運転の汎用プランニングにおける逆強化学習
人間の運転デモンストレーションから最大エントロピー逆強化学習を用いて報酬関数を自動調整し、汎用プランナーの運転スタイルを最適化する手法を提案した論文。専門家の手動調整を上回る報酬関数を学習できることを示した。
原題: Driving with Style: Inverse Reinforcement Learning in General-Purpose Planning for Automated Driving ／ Sascha Rosbach, Vinit James, Simon Großjohann 他
日本語で読む → - 論文自動運転/ヒューマンファクターHCI
説明のタイミングが自動運転車への信頼と選好に与える影響
自動運転車の動作前・動作後・承認付きの説明がドライバーの信頼・選好・不安・作業負荷にどう影響するかをシミュレータ実験で検証し、動作前の説明が信頼と選好を高めることを示した。
原題: Look Who's Talking Now: Implications of AV's Explanations on Driver's Trust, AV Preference, Anxiety and Mental Workload ／ Na Du, Jacob Haspiel, Qiaoning Zhang 他
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 → - 論文走行環境認識機械学習
屋内自律走行ロボットのための路面種類分類
車輪ロボットの慣性計測時系列データを7600件以上収集し、深層学習モデルと機械学習アンサンブルの性能を比較した。9種類の路面分類で68%以上の精度を達成。
原題: Surface Type Classification for Autonomous Robot Indoor Navigation ／ Francesco Lomio, Erjon Skenderi, Damoon Mohamadi 他
日本語で読む → - 論文機構設計ロボティクス
平面リンク機構のトポロジーと軌道の大域的最適同時探索
単一アクチュエータで複雑な軌道を描く平面リンク機構の構造と形状を、混合整数凸計画として定式化し大域最適解を求める手法を提案した。
原題: Globally Optimal Joint Search of Topology and Trajectory for Planar Linkages ／ Zherong Pan, Min Liu, Xifeng Gao 他
日本語で読む → - 論文教育PBLロボティクス
競いながら学ぶ：3Dモデリングと設計
e-Yantraロボティクス競技会2017で、3D設計とセンサ・アクチュエータ連携をテーマにしたPBL形式の教育効果を検証した論文。
原題: Learning while Competing -- 3D Modeling & Design ／ Kalind Karia, Rucmenya Bessariya, Krishna Lala 他
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 → - 論文軌道計画ロボティクス
動的環境における全方向移動ロボットサッカーのためのkinodynamic-RRT*を用いたリアルタイム軌道計画
全方向移動ロボットの並進・回転を分離し、kinodynamic-RRT*と最短時間軌道生成、PI制御による追従を組み合わせたリアルタイム軌道計画システムを構築し、ROSベースのRoboCupシミュレーションで動的障害物環境での有効性を検証した。
原題: Real-Time Kinodynamic Motion Planning for Omnidirectional Mobile Robot Soccer using Rapidly-Exploring Random Tree in Dynamic Environment with Moving Obstacles ／ Fahri Ali Rahman, Igi Ardiyanto, Adha Imam Cahyadi
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 → - 論文工程設計cs.CG
旋削加工の自動工程設計：フィーチャーフリー手法
旋削加工の工程設計を、形状フィーチャーに依存せず配置空間とAI探索で自動計画する手法を提案し、ミル・ターン統合計画への拡張可能性を示した。
原題: Automated Process Planning for Turning: A Feature-Free Approach ／ Morad Behandish, Saigopal Nelaturi, Chaman Singh Verma 他
日本語で読む → - 論文移動ロボット制御ロボティクス
有界曲率と速度を考慮したモジュール式移動ロボットの協調分散ロバスト制御
柔軟フレームで連結された車軸型モジュール移動ロボットに対し、曲率制約付き運動学制御と非線形減衰動的制御を組み合わせた制御系を構築し、姿勢制御の有効性を実験で検証した。
原題: Cooperative Distributed Robust Control of Modular Mobile Robots with Bounded Curvature and Velocity ／ Xiaorui Zhu, Youngshik Kim, Mark A. Minor
日本語で読む → - 論文自動運転HCI
自動運転車は手動運転車より本当に安全なのか
自動運転車の安全性を手動運転と比較する際の測定方法・追跡手法・AVの定義という3つの課題を整理し、現時点で結論を出す難しさを論じた論文。
原題: Are Automated Vehicles Safer than Manually Driven Cars? ／ Lionel Peter Robert
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
逆速度障害物による実時間ナビゲーション
ロボットの姿勢や速度の推定を必要とせず、自己中心的な枠組みで速度障害物を再定式化し、動的環境での衝突回避を実時間で実現する手法を提案した。
原題: IVO: Inverse Velocity Obstacles for Real Time Navigation ／ P. S. Naga Jyotish, Yash Goel, A. V. S. Sai Bhargav Kumar 他
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