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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 →- 論文キャリブレーションロボティクス
平面と距離の制約を用いた2Dレーザーとロボット運動学パラメータの同時キャリブレーション
平板と穴あき板を使い、2Dレーザー距離計と6自由度ロボットの運動学パラメータを同時にキャリブレーションする手法を提案し、ツール位置誤差を低減した。
原題: SCALAR: Simultaneous Calibration of 2D Laser and Robot Kinematic Parameters Using Planarity and Distance Constraints ／ Teguh Santoso Lembono, Francisco Suárez-Ruiz, Quang-Cuong Pham
日本語で読む → - 論文協調マニピュレーションロボティクス
通信を抑えた複数水中ロボットアームによる協調搬送の分散インピーダンス制御
複数の水中ロボットアームが物体を把持して運ぶ際、明示的な通信なしに力覚情報のみで協調し、障害物を避けながら目標へ搬送する分散制御手法を提案した。
原題: Decentralized Impedance Control for Cooperative Manipulation of Multiple Underwater Vehicle Manipulator Systems under Lean Communication ／ Shahab Heshmati-alamdari, Charalampos P. Bechlioulis, George C. Karras 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 → - 論文推論高速化eess.SP
時間制約下の推論に向けた近似LSTM：自動運転車の高速反応を実現
モデル枝刈りと計算再構成を組み合わせた段階的推論により、限られたレイテンシ予算内でLSTMの近似推論を可能にし、自動運転の安全性を保ちつつ最大415倍高速化した。
原題: Approximate LSTMs for Time-Constrained Inference: Enabling Fast Reaction in Self-Driving Cars ／ Alexandros Kouris, Stylianos I. Venieris, Michail Rizakis 他
日本語で読む → - 論文ニューロシンボリック/マニピュレーション機械学習
意味から実行へ：ロボットの因果的問題解決のための行動計画と強化学習の統合
記号的行動計画と強化学習をスパース報酬で橋渡しし、道具使用や因果依存を含む物体操作問題を雑音下で解くニューロシンボリック手法を提案した論文。
原題: From semantics to execution: Integrating action planning with reinforcement learning for robotic causal problem-solving ／ Manfred Eppe, Phuong D. H. Nguyen, Stefan Wermter
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sim2real機械学習
ビデオゲームから実機ロボットへ：行動空間の転移
一般的なビデオゲームをシミュレーションの代わりに使い、ゲームとロボットで行動空間が異なる場合でもニューラルネットの一部再学習で新行動空間を自律獲得し、実機で90%超の成功率を達成した。
原題: From Video Game to Real Robot: The Transfer between Action Spaces ／ Janne Karttunen, Anssi Kanervisto, Ville Kyrki 他
日本語で読む → - 論文ロボカップ/サッカーロボティクス
ZJUNlict RoboCup 2019 拡張チーム記述論文
RoboCup小型ロボットリーグの優勝チームZJUNlictが、機構・電気・ソフトウェア各面での改良点（タッチングポイント最適化、直接トルク制御、視覚喪失補償など）をまとめたチーム記述論文。
原題: ZJUNlict Extended Team Description Paper for RoboCup 2019 ／ Zheyuan Huang, Lingyun Chen, Jiacheng Li 他
日本語で読む → - 論文進化計算/実機UAVロボティクス
実機UAVコントローラを進化させる段階的アプローチ
テザー拘束による状態空間制限が進化したUAVコントローラの汎化性に与える影響を調べ、基本飛行習得後に拘束を緩めて最適化を続ける2段階手法を提案し、実機ホバリングタスクでより汎用的な解を少ない世代数で生成できることを示した。
原題: A Staged Approach to Evolving Real-world UAV Controllers ／ Gerard David Howard, Alberto Elfes
日本語で読む → - 論文計画/制御ロボティクス
時間変動を伴うマルコフ決定過程の到達可能空間の特性評価
時間変動する不確実性を持つマルコフ決定過程に対し、状態の到達時間の平均と分散を解析して到達可能空間を構築し、最適性と計算時間のバランスを取る効率的な反復解法を提案した。海洋データを用いたシミュレーションで有効性を示した。
原題: Reachable Space Characterization of Markov Decision Processes with Time Variability ／ Junhong Xu, Kai Yin, Lantao Liu
日本語で読む → - 論文逆運動学ロボティクス
集合ベース多タスク優先度逆運動学におけるロボット制約の取り扱い
集合ベース多タスク優先度逆運動学の枠組みで、関節限界や特異点などの安全制約を高優先度の集合タスクと低優先度の最適化項の両方で扱う設計を提案し、7自由度Jaco²で実験検証した。
原題: Handling robot constraints within a Set-Based Multi-Task Priority Inverse Kinematics Framework ／ Paolo Di Lillo, Stefano Chiaverini, Gianluca Antonelli
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 → - 論文キャリブレーションロボティクス
都市環境における複数3D LiDARの自動キャリブレーション
キャリブレーション用ターゲットや事前情報、初期値なしで複数の3D LiDARを自動で外部キャリブレーションする手法を提案し、シミュレーションと実環境で精度を実証した。
原題: Automatic Calibration of Multiple 3D LiDARs in Urban Environments ／ Jianhao Jiao, Yang Yu, Qinghai Liao 他
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
SA-Net：RGB-Dストリームからロボット軌道を認識する深層ニューラルネットワーク
RGB-Dデータから状態-行動ペアを認識する深層学習モデルSA-Netを提案し、移動ロボットとマニピュレータの実機実験で従来手法より高精度な軌道認識を実現した。
原題: SA-Net: Deep Neural Network for Robot Trajectory Recognition from RGB-D Streams ／ Nihal Soans, Ehsan Asali, Yi Hong 他
日本語で読む → - 論文群制御cs.MA
winPIBT：反復型マルチエージェント経路探索のための拡張優先度アルゴリズム
PIBTを時間窓で一般化し複数ステップ先読みを可能にしたwinPIBTを提案。ライブロックを緩和し、適切な窓幅でより効率的な経路を計画できることを示した。
原題: winPIBT: Extended Prioritized Algorithm for Iterative Multi-agent Path Finding ／ Keisuke Okumura, Yasumasa Tamura, Xavier Défago
日本語で読む → - 論文データセット画像認識
WoodScape: 自動運転向けマルチタスク・マルチカメラ魚眼データセット
自動運転向けに4台の魚眼カメラと9種類のタスク（セグメンテーション、深度推定、3D検出、汚れ検出など）を収録した初の大規模魚眼データセットを公開し、魚眼画像への直接適用を促す。
原題: WoodScape: A multi-task, multi-camera fisheye dataset for autonomous driving ／ Senthil Yogamani, Ciaran Hughes, Jonathan Horgan 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 → - 論文慣性アクチュエータロボティクス
卵型ロボット内部の高速回転ジャイロで駆動する慣性アクチュエータの設計
卵型の外殻内部にジンバルで支持した高速回転ジャイロを搭載し、その軸方向を変えることで慣性原理によりロボットを前進・旋回させる2種類の試作機を開発・検証した論文。
原題: Designing an Inertia Actuator with a Fast Rotating Gyro inside an Egg-shaped Robot ／ Chun-Chi Wang, He-Zhi Liu, Rui-Yuan Lin 他
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 → - 論文強化学習機械学習
タスク非依存スキルの深層強化学習による合成
深層強化学習で学習した基本スキルを組み合わせ、未知のタスクを少ないデータで解くスキル転移・合成手法を提案した論文。
原題: Composing Task-Agnostic Policies with Deep Reinforcement Learning ／ Ahmed H. Qureshi, Jacob J. Johnson, Yuzhe Qin 他
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