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SLAMロボティクス
地形傾斜を活用した屋外移動ロボットの3次元自己位置推定と地図構築
地形の傾斜情報を利用した自己位置推定とICP法を組み合わせ、屋外環境でロボットが高速かつ高精度に3次元地図を構築する手法を提案し、実験で有効性を示した論文。
原題: Terrain Inclination Aided Three Dimensional Localization and Mapping for an Outdoor Mobile Robot ／ Xiaorui Zhu, Chunxin Qiu, Mark A. Minor
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 → - 論文位置推定ロボティクス
LiDARによるGPS信号喪失時の位置推定補助
橋や建物でGPSが途絶える内陸水路を航行する自律船で、レーザスキャンのスキャンマッチングにより位置データの欠損を補間する手法を提案し、港湾・河川環境での試験で改善を確認した。
原題: Positioning aiding using LiDAR in GPS signal loss scenarios ／ Szymon Krupinski, Francesco Maurelli
日本語で読む → - 論文自動運転知覚/合成データセット画像認識
自動運転知覚のための高精度合成画像・LiDARデータセットPreSIL
ゲームGTA V内に精密なLiDARシミュレータを構築し、5万フレーム超の画像・深度・セグメンテーション・注釈付きデータセットを自動生成。事前学習に用いることでKITTI 3D物体検出の精度が最大5%向上した。
原題: Precise Synthetic Image and LiDAR (PreSIL) Dataset for Autonomous Vehicle Perception ／ Braden Hurl, Krzysztof Czarnecki, Steven Waslander
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 → - 論文マニピュレーションロボティクス
散らかった物体の最適除去順序を求める組合せ最適化
移動マニピュレータで散らかった物体を除去する際、最適な除去順序の計算がNP困難であることを示し、動的計画法による最適アルゴリズムと高速な貪欲ヒューリスティックを提案した。
原題: Taming Combinatorial Challenges in Optimal Clutter Removal Tasks ／ Wei N. Tang, Jingjin Yu
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
局所表面特徴を活用したロボット押し操作の転移学習
物体の局所表面特徴を条件にした接触ベースの順モデルを学習し、形状の異なる物体へ転移可能な押し操作予測を実現した研究。
原題: Feature-Based Transfer Learning for Robotic Push Manipulation ／ Jochen Stüber, Marek Kopicki, Claudio Zito
日本語で読む → - 論文情報理論マッピングロボティクス
FSMI: 情報理論マッピングのためのシャノン相互情報量の高速計算
地図と距離計測間のシャノン相互情報量を解析的に計算することで大幅に高速化するFSMIアルゴリズムを提案し、3DのOctoMap向けRLE圧縮対応版FSMI-RLEも開発した。
原題: FSMI: Fast computation of Shannon Mutual Information for information-theoretic mapping ／ Zhengdong Zhang, Trevor Henderson, Sertac Karaman 他
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 → - 論文人間ロボット協調ロボティクス
人間とロボットの協調作業計画・実行のためのサイバーフィジカル実験環境
人間とロボットが共有作業空間で卓上マニピュレーションを協調して行うための、実世界と仮想世界を統合した実験環境を構築し、その知見を報告した論文。
原題: Cyber-Physical Testbed for Human-Robot Collaborative Task Planning and Execution ／ Tuly Hazbar, Shitij Kumar, Ferat Sahin
日本語で読む → - 論文物体姿勢推定画像認識
PoseRBPF：6D物体姿勢追跡のためのRao-Blackwellized粒子フィルタ
物体の3D回転と3D並進を分離し、回転空間を細かく離散化してオートエンコーダで特徴埋め込みのコードブックを構築することで、対称性を持つ物体でも高精度に6D姿勢を追跡する手法を提案した。
原題: PoseRBPF: A Rao-Blackwellized Particle Filter for 6D Object Pose Tracking ／ Xinke Deng, Arsalan Mousavian, Yu Xiang 他
日本語で読む → - 論文確率的推論ロボティクス
混合モデル近似による変分推論：ロボット応用
複数目的を満たすロボット姿勢分布を混合モデルで近似する変分推論手法を提案し、ロボティクスの幅広い問題への応用可能性を示した。
原題: Variational Inference with Mixture Model Approximation: Robotic Applications ／ Emmanuel Pignat, Teguh Lembono, Sylvain Calinon
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 → - 論文分散推定cs.IT
符号化分散追跡：クラウド支援による耐ストラグラー型状態推定
複数の観測者が部分状態を観測する分散環境で、消去訂正符号で符号化した観測を複数ワーカーに分散し、部分更新からカルマンフィルタで状態推定する方式を提案し、車両追跡で精度と情報鮮度のトレードオフを示した。
原題: Coded Distributed Tracking ／ Albin Severinson, Eirik Rosnes, Alexandre Graell i Amat
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 → - 論文マニピュレーションロボティクス
RoboCup小型ロボットのためのドリブルシステムのメカトロニクス設計
RoboCup小型ロボット向けに、3点接触モデルの解析と強化学習によるトルク制御を組み合わせた新しいドリブルシステムを設計し、実機で検証した。
原題: Mechatronic Design of a Dribbling System for RoboCup Small Size Robot ／ Zheyuan Huang, Yunkai Wang, Lingyun Chen 他
日本語で読む → - 論文自律移動ロボットロボティクス
Scratchy：ロボット競技向けの軽量モジュール式自律ロボット
低予算でロボット競技に参加できるよう、アルミフレームとメカナムホイールで構成し1時間以内に組み立て可能な軽量モジュール式自律ロボットを開発した。
原題: Scratchy: A Lightweight Modular Autonomous Robot for Robotic Competitions ／ Raphael Memmesheimer, Isabelle Kuhlmann, Mark Mints 他
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
観察からの模倣学習の最近の進展
専門家の状態情報（動画など）のみから模倣する観察からの模倣学習（IfO）の研究をレビューし、未解決課題と今後の方向性を示した論文。
原題: Recent Advances in Imitation Learning from Observation ／ Faraz Torabi, Garrett Warnell, Peter Stone
日本語で読む → - 論文センサフュージョンロボティクス
LiStereo: LIDARとステレオ画像から高密度深度マップを生成
LIDARの正確だが疎な深度とステレオ画像の密だが誤差のある深度を自己教師あり学習で融合し、低解像度入力でも高品質な高密度深度マップを生成する手法を提案。
原題: LiStereo: Generate Dense Depth Maps from LIDAR and Stereo Imagery ／ Junming Zhang, Manikandasriram Srinivasan Ramanagopal, Ram Vasudevan 他
日本語で読む → - 論文MPCロボティクス
モデル予測制御における零空間構造の活用
MPCのコストを二次近似しダイナミクスを線形化することで零空間構造を導出し、階層的タスク計画やガウスエキスパートの積としての零空間計算を可能にした研究。
原題: Nullspace Structure in Model Predictive Control ／ Hakan Girgin, Sylvain Calinon
日本語で読む → - 論文軌道予測画像認識
目標条件付きマルチエージェント軌道予測モデルPRECOG
自動運転車の目標を与えることで他車両の将来軌道を確率的に予測するモデルを提案し、実データとシミュレーションで従来手法より高精度な多エージェント予測を実現した。
原題: PRECOG: PREdiction Conditioned On Goals in Visual Multi-Agent Settings ／ Nicholas Rhinehart, Rowan McAllister, Kris Kitani 他
日本語で読む → - 論文スピン検出画像認識
卓球ロボットにおけるスピン検出
卓球ボールの回転（スピン）を推定する3手法（高速カメラによるロゴ追跡、CNNによるロゴ向き予測、マグヌス効果を用いた軌道解析）を比較し、軌道解析が最高精度で実演に使用された。
原題: Spin Detection in Robotic Table Tennis ／ Jonas Tebbe, Lukas Klamt, Yapeng Gao 他
日本語で読む → - 論文把持ロボティクス
視覚ベースロボット把持の総説：物体位置推定・姿勢推定から把持推定まで
視覚を用いたロボット把持を物体位置推定・6D姿勢推定・把持推定の3タスクに整理し、従来手法と深層学習手法、データセット、課題と今後の方向性を網羅的に調査した総説。
原題: Vision-based Robotic Grasping From Object Localization, Object Pose Estimation to Grasp Estimation for Parallel Grippers: A Review ／ Guoguang Du, Kai Wang, Shiguo Lian 他
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
実演の自律的解釈による動的運動プリミティブの修正
ロボット操作者が教示で修正軌道を示すと、不良軌道の前半と修正軌道の後半を組み合わせてDMPを自動修正する枠組みを提案し、実機で検証した。
原題: Autonomous Interpretation of Demonstrations for Modification of Dynamical Movement Primitives ／ Martin Karlsson, Anders Robertsson, Rolf Johansson
日本語で読む → - 論文慣性航法画像認識
RoNIN：実環境での堅牢なニューラル慣性航法のためのベンチマークと新手法
100人・40時間超のIMUデータと正解3D軌跡からなるベンチマークを構築し、難しい動きに対応する新しいニューラル慣性航法アーキテクチャを提案・評価した論文。
原題: RoNIN: Robust Neural Inertial Navigation in the Wild: Benchmark, Evaluations, and New Methods ／ Hang Yan, Sachini Herath, Yasutaka Furukawa
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
不確実性を伴う双腕ロボットの適応ニューラルネットワークによる動的サーフェス制御
パラメータ変動や外乱などの不確実性がある双腕ロボットに対し、動的サーフェス制御とRBFネットワークによる適応推定を組み合わせ、安定性を理論保証しつつ軌道追従を実現した研究。
原題: Adaptive neural network based dynamic surface control for uncertain dual arm robots ／ Dung Tien Pham, Thai Van Nguyen, Hai Xuan Le 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
移動ロボット向け2D EKFベース同時自己位置推定・地図構築の実装
動的物体を含む実環境で走行するUGVの状態推定のため、EKFベースSLAMを実装し、デッドレコニングやGPSと比較して有効性を評価した。
原題: Implementation 2D EKF-Based Simultaneous Localisation and Mapping for Mobile Robot ／ Roni Permana Saputra
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
安全設計モーションプリミティブを用いたモジュール式動作計画フレームワーク
グリッド空間で低レベル動作プリミティブとマニューバオートマトンを用い、複数ロボットの動作計画を安全かつモジュール式に解くフレームワークを提案し、クアッドコプター群で実証した。
原題: A Modular Framework for Motion Planning using Safe-by-Design Motion Primitives ／ Marijan Vukosavljev, Zachary Kroeze, Angela P. Schoellig 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
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