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 →- 論文マニピュレーションロボティクス
双腕マニピュレーションのためのプリミティブスキルの学習と合成
人間のデモンストレーションから双腕ロボットの基本スキルを学習し、それらを組み合わせて未学習の双腕操作タスクを自律的に遂行する枠組みを提案した。
原題: Learning and Composing Primitive Skills for Dual-arm Manipulation ／ Èric Pairet, Paola Ardón, Michael Mistry 他
日本語で読む → - 論文モデルベース強化学習機械学習
デモンストレーションからの安全拡張価値推定（SAVED）：疎なコストのロボットタスクのための安全な深層モデルベース強化学習
タスク完了信号と少数の劣ったデモンストレーションのみを用い、モデルベース強化学習で制約を守りながら効率的に探索するSAVEDを提案し、手術ロボットの結び目タスクなどで高い成功率と制約遵守を実現した。
原題: Safety Augmented Value Estimation from Demonstrations (SAVED): Safe Deep Model-Based RL for Sparse Cost Robotic Tasks ／ Brijen Thananjeyan, Ashwin Balakrishna, Ugo Rosolia 他
日本語で読む → - 論文sim2real画像認識
コンピュータビジョンは行動に役立つのか？
没入型3Dシミュレーションで、中間表現を介した視覚モデルとピクセルから直接行動を学習するモデルを比較し、視覚の中間表現が学習速度・性能・未知環境への汎化を向上させることを示した。
原題: Does computer vision matter for action? ／ Brady Zhou, Philipp Krähenbühl, Vladlen Koltun
日本語で読む → - 論文LiDAR物体検出画像認識
高解像度LiDARのラベル付きデータで低解像度センサ向け高速物体検出器を訓練する手法
高解像度LiDARの注釈付きデータから低解像度センサのデータをシミュレートし、別センサ種別のラベルを流用してレンジ画像上の物体検出ネットワークを訓練する手法を提案。実車の低解像度センサでも360度レンジ画像をリアルタイム検出できることを示した。
原題: Training a Fast Object Detector for LiDAR Range Images Using Labeled Data from Sensors with Higher Resolution ／ Manuel Herzog, Klaus Dietmayer
日本語で読む → - 論文空中マニピュレーションロボティクス
接触検査のための全方向型空中マニピュレーションプラットフォーム
完全駆動型チルトロータ機に固定エンドエフェクタを搭載し、6自由度の力とトルクを発生させて環境と精密に接触できる空中マニピュレーションシステムを開発した。インピーダンス制御と深度サーボによる接触検査やコンクリート非破壊検査への応用を実証した。
原題: An Omnidirectional Aerial Manipulation Platform for Contact-Based Inspection ／ Karen Bodie, Maximilian Brunner, Michael Pantic 他
日本語で読む → - 論文機構解析ロボティクス
機構特異点を代数幾何で再考する
ループ閉鎖方程式の多項式イデアルを主分解し、非根基イデアルが滑らかな点での特異現象を引き起こす仕組みを明らかにした。
原題: Mechanism Singularities Revisited from an Algebraic Viewpoint ／ Zijia Li, Andreas Müller
日本語で読む → - 論文安全ナビゲーションロボティクス
未知環境での安全な自律ナビゲーションのための効率的な到達可能性ベースのフレームワーク
ハミルトン・ヤコビ到達可能性に基づき、未知の障害物がある環境でもリアルタイムに安全を保証するプランナ非依存の手法を提案し、シミュレーションと実機で検証した。
原題: An Efficient Reachability-Based Framework for Provably Safe Autonomous Navigation in Unknown Environments ／ Andrea Bajcsy, Somil Bansal, Eli Bronstein 他
日本語で読む → - 論文群制御cs.DC
向きの定まらないロボット群による無限グリッド探索
共通のコンパスを持たない自律ロボット群が無限グリッドを探索する問題を扱い、不可能性定理と最適な5台構成を含む3つのアルゴリズムを提示した。
原題: Infinite Grid Exploration by Disoriented Robots ／ Quentin Bramas, Stephane Devismes, Pascal Lafourcade
日本語で読む → - 論文汚れ検出画像認識
SoilingNet：車載サラウンドビューカメラの汚れ検出
自動運転車のサラウンドビューカメラに付着する不透明・透明な汚れを検出するCNNベース手法を提案し、物体検出とのマルチタスク学習やGANによるデータ拡張の有効性も示した研究。
原題: SoilingNet: Soiling Detection on Automotive Surround-View Cameras ／ Michal Uricar, Pavel Krizek, Ganesh Sistu 他
日本語で読む → - 論文言語接地ロボティクス
ベイズ固有物体による言語属性の物体への接地
自然言語の物理的記述と深度画像から物体インスタンスを識別するシステムを開発し、少量の言語注釈データで未学習視点や新規物体にも対応、ロボットでの物体選択を実現した。
原題: Grounding Language Attributes to Objects using Bayesian Eigenobjects ／ Vanya Cohen, Benjamin Burchfiel, Thao Nguyen 他
日本語で読む → - 論文ロバスト最適化math.OC
外れ値に頑健なWahba問題の四元数ベース認定最適解法
外れ値が多い場合でもWahba問題を多項式時間で大域的最適解に解く手法QUASARを提案。四元数とTLSコストをQCQPに定式化し、タイトなSDP緩和で95%外れ値でも認定最適解を得る。
原題: A Quaternion-based Certifiably Optimal Solution to the Wahba Problem with Outliers ／ Heng Yang, Luca Carlone
日本語で読む → - 論文UAVナビゲーションロボティクス
動的環境におけるUAVの視覚ナビゲーション・制御・障害物回避の統合
視覚ナビゲーションと楕円体反発領域による障害物回避を最適制御問題として統合し、数ミリ秒で解くことで動的環境でも安全に目標へ到達するUAV軌道生成手法を提案した。
原題: Joint Vision-Based Navigation, Control and Obstacle Avoidance for UAVs in Dynamic Environments ／ Ciro Potena, Daniele Nardi, Alberto Pretto
日本語で読む → - 論文自動運転システム統合ロボティクス
オープンソース自動運転ソフトと車両ハードウェアの橋渡し
オープンソースの自動運転スタック(Apollo)を研究用車両に統合する際のハードウェア・ソフトウェア構成と設計判断、得られた教訓を共有した論文。
原題: Bridging the Gap between Open Source Software and Vehicle Hardware for Autonomous Driving ／ Tobias Kessler, Julian Bernhard, Martin Buechel 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーション画像認識
6-DOF GraspNet：物体操作のための変分グリップ生成
深さカメラの3D点群から変分オートエンコーダで6自由度の把持姿勢を生成し、評価・改良ネットワークで精錬する手法を提案。シミュレーションのみで学習し実世界で88%の成功率を達成。
原題: 6-DOF GraspNet: Variational Grasp Generation for Object Manipulation ／ Arsalan Mousavian, Clemens Eppner, Dieter Fox
日本語で読む → - 論文計画/強化学習ロボティクス
多重解像度表現による価値反復ネットワークの拡張
ロボット周辺は詳細に、遠方は粗く表現しつつ特徴量を増やす多重抽象度表現でVINを拡張し、大規模な2Dグリッド計画や災害救助ロボットの走行計画を実現した。
原題: Value Iteration Networks on Multiple Levels of Abstraction ／ Daniel Schleich, Tobias Klamt, Sven Behnke
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
救助ロボットのための構成空間におけるフリッパ計画
救助ロボットのフリッパ動作を、シーン構成をパラメータ化した大域計画経路としてモデル化し、その経路追従で自律走行を実現する手法を提案した。
原題: Configuration-Space Flipper Planning for Rescue Robots ／ Yijun Yuan, Letong Wang, Sören Schwertfeger
日本語で読む → - 論文自動運転テストロボティクス
コネクテッド・自動運転車のテストシナリオライブラリ生成：ケーススタディ
追い越し・高速出口・車間追従の3ケースでテストシナリオライブラリ生成手法を実装し、強化学習で高次元化に対応、評価精度を保ちつつ評価を大幅高速化した。
原題: Testing Scenario Library Generation for Connected and Automated Vehicles, Part II: Case Studies ／ Shuo Feng, Yiheng Feng, Haowei Sun 他
日本語で読む → - 論文タスク計画ロボティクス
状態抽象化を用いた非マルコフ型タスク仕様の計画
時相言語と階層的抽象化を同時に扱うため、LTLとAMDPを組み合わせたAbstract Product MDPを提案し、非マルコフ報酬を抽象度の異なるレベルで計画可能にした。
原題: Planning with State Abstractions for Non-Markovian Task Specifications ／ Yoonseon Oh, Roma Patel, Thao Nguyen 他
日本語で読む → - 論文スキル発見ロボティクス
教師なし記述子とQuality-Diversityによる自律的スキル発見
Quality-Diversity最適化と次元削減を組み合わせ、ロボットが環境との相互作用を通じて事前知識なしに多様な行動レパートリーを自律的に発見する手法を提案した。
原題: Autonomous skill discovery with Quality-Diversity and Unsupervised Descriptors ／ Antoine Cully
日本語で読む → - 論文軌道予測ロボティクス
シーン誘導型マルチモーダル軌道予測：計画問題としての定式化
未知のシーンにおけるエージェントのマルチモーダル軌道予測を計画問題として定式化し、目標予測・逆強化学習による経路計画・軌道生成の3モデルで予測する手法を提案した。
原題: Scene Induced Multi-Modal Trajectory Forecasting via Planning ／ Nachiket Deo, Mohan M. Trivedi
日本語で読む → - 論文ヒューマンインターフェースロボティクス
ロボット手術のための直感的な足操作インターフェースの開発
手術支援ロボットの第3の腕を足で操作するため、バネと力センサを用いた受動ハプティック足インターフェースを開発し、被験者実験でマッピングモデルを検証した論文。
原題: Development of an Intuitive Foot-Machine Interface for Robotic Surgery ／ Huang Yanpei
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
階層的に一貫した動作プリミティブによるクアッドロータの協調制御
グリッド空間上の低レベル動作プリミティブから高レベル動作プリミティブを構築する階層的枠組みを提案し、障害物環境で編隊を維持しながら飛行する複数クアッドロータで実証した。
原題: Hierarchically Consistent Motion Primitives for Quadrotor Coordination ／ Marijan Vukosavljev, Angela P. Schoellig, Mireille E. Broucke
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
把持動作中の3D物体モデル構築のための再構成考慮型軌道最適化
RGB-Dデータからガウス過程陰関数表面(GPIS)を抽出し、未知物体の把持・移動をしながら未観測部分を能動的に観測して3D形状推定を改善する軌道最適化手法を提案した論文。
原題: Building 3D Object Models during Manipulation by Reconstruction-Aware Trajectory Optimization ／ Kanrun Huang, Tucker Hermans
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
Stanford Doggo：オープンソースの準直接駆動四足ロボット
準直接駆動方式を採用した動的歩行可能な四足ロボットを開発し、垂直跳躍敏捷性で最高性能の動物に匹敵、従来ロボットを22%上回った。設計・ソフトをオープンソース化し、手工具のみで組立可能かつ3000ドル未満で実現した。
原題: Stanford Doggo: An Open-Source, Quasi-Direct-Drive Quadruped ／ Nathan Kau, Aaron Schultz, Natalie Ferrante 他
日本語で読む → - 論文衝突検出ロボティクス
ロボット蜂のための衝突検出・回避アルゴリズム
ロボット蜂の衝突検出に適した3D点群の距離閾値クエリ用空間ハッシュを設計し、速度とメモリ効率を解析した論文。
原題: Robotic bees: Algorithms for collision detection and prevention ／ Vincent Arcila, Isabel Piedrahita, Mauricio Toro
日本語で読む → - 論文制御理論制御
データ駆動型確率線形システム安定化のためのランダム化アルゴリズム
パラメータ未知の確率線形システムに対し、ランダム化を用いた2つのデータ駆動型安定化手法の収束速度と失敗確率を数値解析し、独立なランダム化回数が十分多ければ高速安定化が保証されることを示した。
原題: Randomized Algorithms for Data-Driven Stabilization of Stochastic Linear Systems ／ Mohamad Kazem Shirani Faradonbeh, Ambuj Tewari, George Michailidis
日本語で読む → - 論文自動運転画像認識
単眼俯瞰ビューによる自動運転ネットワーク
単眼カメラ映像から検出した車や歩行者を真上から見た俯瞰図に変換し、深層ネットワークで自動運転制御を行う手法を提案。GTA Vシミュレータで衝突回数を大幅に削減した。
原題: Monocular Plan View Networks for Autonomous Driving ／ Dequan Wang, Coline Devin, Qi-Zhi Cai 他
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
LeTS-Drive: 木探索から学ぶ群衆環境での自動運転
POMDPの信念木探索をオフラインで深層学習に模倣させ、オンライン探索を学習済み方策と価値関数で誘導することで、混雑環境での自動運転をリアルタイムに実現した研究。
原題: LeTS-Drive: Driving in a Crowd by Learning from Tree Search ／ Panpan Cai, Yuanfu Luo, Aseem Saxena 他
日本語で読む → - 論文活動予測画像認識
将来の活動を予測するための表現学習
環境のダイナミクスを自己教師あり学習で埋め込み表現として獲得し、複数仮説スキームで将来の活動を予測・説明文生成する手法を提案した論文。
原題: Learning Representations for Predicting Future Activities ／ Mohammadreza Zolfaghari, Özgün Çiçek, Syed Mohsin Ali 他
日本語で読む → - 論文ロボットセキュリティcs.CR
HoneyBotの有効性評価：ユーザー研究による検証
ネットワーク接続ロボット向けハイブリッド型ハニーポットHoneyBotの有効性を40人のユーザー研究で評価し、参加者が偽のセンサ値と実センサ値を区別できないことを示した。
原題: On Evaluating the Effectiveness of the HoneyBot: A Case Study ／ Celine Irvene, David Formby, Raheem Beyah
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