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: 2019/4/1 ／ 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GNSS測位ロボティクス
GNSS測位のための逐次学習型混合モデル
GNSS測位の非ガウス誤差に対処するため、変分ベイズ推論に基づきガウス混合モデルのパラメータをオンライン学習し、混合成分数を自動調整するセンサフュージョン手法を提案した。実世界データセットで従来手法より高精度な測位を実現した。
原題: Incrementally Learned Mixture Models for GNSS Localization ／ Tim Pfeifer, Peter Protzel
日本語で読む → - 論文ジェスチャー認識画像認識
Star RGBとCNNによる動的ジェスチャー認識：時空間情報の凝縮手法
動画中の動的ジェスチャーを1枚のRGB画像（Star RGB）に凝縮し、2つのResNet CNNとソフトアテンションで分類する手法を提案。色情報のみでMontalbanoとGRITデータセットにおいて高精度を達成した。
原題: Dynamic Gesture Recognition by Using CNNs and Star RGB: a Temporal Information Condensation ／ Clebeson Canuto dos Santos, Jorge Leonid Aching Samatelo, Raquel Frizera Vassallo
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
イベントベーストグルによる探索と辺評価の交互実行を可能にする一般化レイジー探索
ロボット経路計画において探索と辺評価をトグルで交互に切り替える枠組みGLSを提案し、辺評価確率の事前知識を用いた方策で計画時間を大幅に短縮した。
原題: Generalized Lazy Search for Robot Motion Planning: Interleaving Search and Edge Evaluation via Event-based Toggles ／ Aditya Mandalika, Sanjiban Choudhury, Oren Salzman 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーション機械学習
点つなぎ：ロボットマニピュレーションのための説明可能な階層型強化学習
低レベルエージェントが効率的に動作を制御し、高レベルエージェントが人間に解釈可能なタスク表現を学習する階層型強化学習手法を提案し、FetchロボットアームとShadow Handで有効性を示した。
原題: Dot-to-Dot: Explainable Hierarchical Reinforcement Learning for Robotic Manipulation ／ Benjamin Beyret, Ali Shafti, A. Aldo Faisal
日本語で読む → - 論文SLAM画像認識
EM-Fusion: 確率的データ関連付けを用いた動的物体レベルSLAM
RGB-Dカメラで動く物体をSDFマップとして表現し、確率的なデータ関連付けで多物体追跡と遮蔽処理を行う動的SLAM手法を提案した。
原題: EM-Fusion: Dynamic Object-Level SLAM with Probabilistic Data Association ／ Michael Strecke, Jörg Stückler
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
関節空間と直交空間における方策探索によるスキル洗練の比較
模倣学習で獲得したスキルを方策探索で洗練する際、関節空間と直交空間のどちらが効率的かを比較し、設定可能な近似逆運動学ソルバーで直交空間での洗練を大幅に高速化できることを示した。
原題: A Comparison of Policy Search in Joint Space and Cartesian Space for Refinement of Skills ／ Alexander Fabisch
日本語で読む → - 論文歩行支援・環境認識ロボティクス
支援歩行のための逐次決定融合による環境分類
隠れマルコフモデルと遷移確率行列を用いて環境分類の逐次決定を融合し、義足歩行者の複雑環境での歩行支援において精度向上と遅延低減を実現した。
原題: Sequential Decision Fusion for Environmental Classification in Assistive Walking ／ Kuangen Zhang, Wen Zhang, Wentao Xiao 他
日本語で読む → - 論文予測/自動運転画像認識
再帰表現学習による都市環境の動的予測
都市部の動的障害物を考慮し、占有グリッドデータからPredNetで将来の占有状態を予測する枠組みを提案し、KITTIで高精度を示した。
原題: Dynamic Environment Prediction in Urban Scenes using Recurrent Representation Learning ／ Masha Itkina, Katherine Driggs-Campbell, Mykel J. Kochenderfer
日本語で読む → - 論文参照表現生成ロボティクス
実環境向けの曖昧さのない空間参照表現の生成学習
深層学習で物体間の空間関係を推定し、自然で曖昧さのない参照表現を生成する2段階手法を提案し、類似物体が多い環境でも従来法より正確で好まれる表現を生成できることを示した。
原題: Learning to Generate Unambiguous Spatial Referring Expressions for Real-World Environments ／ Fethiye Irmak Doğan, Sinan Kalkan, Iolanda Leite
日本語で読む → - 論文安全評価ロボティクス
インターネット経由のUAVミッションにおける定性的・定量的リスク分析と安全評価
ドローン配送を例に、ISO規格に基づく定性的安全分析とベイズネットワークによる定量的リスク評価を組み合わせ、UAV運用の安全性を保証する手法を提案した論文。
原題: Qualitative and Quantitative Risk Analysis and Safety Assessment of Unmanned Aerial Vehicles Missions over the Internet ／ Azza Allouch, Anis Koubaa, Mohamed Khalgui 他
日本語で読む → - 論文マルチロボット経路計画ロボティクス
多様化経路と最適部分問題解データベースによる高速なマルチロボット経路計画
グリッド上のマルチロボット経路計画を高速かつ高品質に解く集中型・分離型アルゴリズムDDMを提案。経路の多様化と最適部分問題解データベースの2つのヒューリスティクスでスケーラビリティと最適性を両立した。
原題: DDM: Fast Near-Optimal Multi-Robot Path Planning using Diversified-Path and Optimal Sub-Problem Solution Database Heuristics ／ Shuai D. Han, Jingjin Yu
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
STANCE：軟弱地形への適応を実現する脚式ロボットの運動制御
地形の柔らかさをオンラインで推定し全身制御に組み込むことで、四足ロボットが硬い地面と柔らかい地面を事前調整なしに切り替えて歩行できるようにした研究。
原題: STANCE: Locomotion Adaptation over Soft Terrain ／ Shamel Fahmi, Michele Focchi, Andreea Radulescu 他
日本語で読む → - 論文組立/サーベイロボティクス
接触モデルベース制御と接触モデルフリー学習の比較：ロボットペグインホール組立戦略のサーベイ
ロボットによるペグインホール組立の研究を、接触モデルベース制御と接触モデルフリー学習の2つの戦略に分けて比較・整理したサーベイ論文。
原題: Compare Contact Model-based Control and Contact Model-free Learning: A Survey of Robotic Peg-in-hole Assembly Strategies ／ Jing Xu, Zhimin Hou, Zhi Liu 他
日本語で読む → - 論文LiDARセグメンテーション画像認識
SemanticKITTI：LiDARシーケンスの意味的シーン理解データセット
自動運転向けLiDARの全KITTIオドメトリ系列に360度の密な点単位意味ラベルを付与し、単一スキャン・複数スキャン・シーン補完の3ベンチマークを提案した大規模データセット論文。
原題: SemanticKITTI: A Dataset for Semantic Scene Understanding of LiDAR Sequences ／ Jens Behley, Martin Garbade, Andres Milioto 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
散らかった環境での物理ベース操作スキルの学習：画像による汎化と先読み計画の組み合わせ
物理シミュレータでの相互作用から多段階の操作スキルを学習し、画像ベースの抽象表現で物体の種類・形状・数に対する汎化と、シミュレータを用いた画像空間での先読み計画を実現した。
原題: Learning Physics-Based Manipulation in Clutter: Combining Image-Based Generalization and Look-Ahead Planning ／ Wissam Bejjani, Mehmet R. Dogar, Matteo Leonetti
日本語で読む → - 論文自動運転/強化学習ロボティクス
差分画像を用いた自己学習型自動運転エージェント
自動エンコーダに差分画像を導入し、強化学習と進化戦略で2D環境の自動運転エージェントを効率的に学習させる手法を提案した。
原題: Self Training Autonomous Driving Agent ／ Shashank Kotyan, Danilo Vasconcellos Vargas, Venkanna U
日本語で読む → - 論文自動運転/意思決定機械学習
合流シーンにおける協調性を考慮した適応的意思決定
合流場面で他車の協力度を推定し、マルチエージェント強化学習とカリキュラム学習で戦略的な意思決定ポリシーを学習する手法を提案した。
原題: Interaction-aware Decision Making with Adaptive Strategies under Merging Scenarios ／ Yeping Hu, Alireza Nakhaei, Masayoshi Tomizuka 他
日本語で読む → - 論文適応制御ロボティクス
ロボットの感覚運動制御のためのモデル適応
行動と知覚の関係が不確かなロボットの運動を導く適応的感覚運動モデルの計算法を提案し、未知特性の変形物体の形状制御と未校正センサによる超音波プローブの柔軟操作で実証した。
原題: On Model Adaptation for Sensorimotor Control of Robots ／ David Navarro-Alarcon, Andrea Cherubini, Xiang Li
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
深層視覚センシングによるソフトボディのリアルタイム3D固有感覚
内部カメラとCNNを用いてソフトボディの高解像度3D形状をリアルタイム（2.5ms/フレーム以下）で推定するフレームワークを提案し、高い精度（相対誤差1%以下）を実現した。
原題: Real-time Soft Body 3D Proprioception via Deep Vision-based Sensing ／ Ruoyu Wang, Shiheng Wang, Songyu Du 他
日本語で読む → - 論文点群認識画像認識
アンサンブル学習による3D物体認識：点群深層学習モデルの研究
点群ベースの7種の深層学習モデルでアンサンブル学習を検証し、ModelNet40で最高94.15%の精度を達成。異なる2モデルの組み合わせが同一モデル10個分に匹敵することを示した。
原題: 3D Object Recognition with Ensemble Learning --- A Study of Point Cloud-Based Deep Learning Models ／ Daniel Koguciuk, Łukasz Chechliński, Tarek El-Gaaly
日本語で読む → - 論文状態推定ロボティクス
水中環境におけるオープンソース視覚慣性状態推定アルゴリズムの実験的比較
水中ロボットで収集したデータセットを用い、10個のオープンソース視覚慣性オドメトリ手法の性能を比較評価した論文。
原題: Experimental Comparison of Open Source Visual-Inertial-Based State Estimation Algorithms in the Underwater Domain ／ Bharat Joshi, Sharmin Rahman, Michail Kalaitzakis 他
日本語で読む → - 論文強化学習/ヒューマンロボットインタラクションHCI
博物館で群衆との関わり方を強化学習する対話型彫刻システム
博物館に設置した対話型彫刻が、来館者の関与度を報酬として強化学習し、台本通りの振る舞いより高い関心と好感を得られることを実地検証した。
原題: Learning to Engage with Interactive Systems: A Field Study on Deep Reinforcement Learning in a Public Museum ／ Lingheng Meng, Daiwei Lin, Adam Francey 他
日本語で読む → - 論文社会ナビゲーションロボティクス
HRIを統合した社会的に有能なナビゲーションの実現
屋内環境でロボットが人と対話的に振る舞いながら移動できるよう、ROSナビゲーションと物体検出を組み合わせたフレームワークの最初のプロトタイプを提案した。
原題: Enabling Socially Competent navigation through incorporating HRI ／ Arturo Cruz-Maya, Fernando Garcia, Amit Kumar Pandey
日本語で読む → - 論文追跡・軌道生成ロボティクス
3次元密集環境で移動目標を追跡するMAVのオンライン軌道生成
視覚センサ搭載の飛行ロボットが障害物の多い3次元環境で移動目標を追いかけるため、目標の可視性を考慮した階層的な追跡計画法を提案し、グラフ探索と二次計画法で衝突回避と可視性を両立する軌道をリアルタイム生成する。
原題: Online Trajectory Generation of a MAV for Chasing a Moving Target in 3D Dense Environments ／ Boseong Felipe Jeon, H. Jin Kim
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
接触から機能的な多指把持を合成するContactGrasp
物体表面の接触情報を入力に、人間の把持デモンストレーションから様々なロボットハンド向けの機能的な把持姿勢を合成するフレームワークを提案した。
原題: ContactGrasp: Functional Multi-finger Grasp Synthesis from Contact ／ Samarth Brahmbhatt, Ankur Handa, James Hays 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
確率的類似度モデルに基づく群衆センシング型SLAMと無線フィンガープリントマッピング
複数ユーザーのスマホからWiFi電波強度と歩行軌跡を収集し、未知の屋内環境で地図なしに位置推定と無線フィンガープリント地図を同時構築する手法を提案した。
原題: Crowd-sensing Simultaneous Localization and Radio Fingerprint Mapping based on Probabilistic Similarity Models ／ Ran Liu, Sumudu Hasala Marakkalage, Madhushanka Padmal 他
日本語で読む → - 論文強化学習機械学習
リスク回避型ロバスト敵対的強化学習
敵対者との訓練にリスク評価を取り入れ、価値関数の分散でリスクをモデル化したリスク回避型の自動運転制御を提案し、クラッシュを大幅に削減した。
原題: Risk Averse Robust Adversarial Reinforcement Learning ／ Xinlei Pan, Daniel Seita, Yang Gao 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
ロボット群の安全で秘密な協調を実現するMerkle木ベースの手法
群ロボットの協調ミッションをMerkle木という認証データ構造に格納し、生データを開示せずにロボット同士が暗号学的証明を交換して協調する仕組みを提案し、採餌と迷路形成の実験で有効性を示した。
原題: Secure and secret cooperation in robotic swarms ／ Eduardo Castelló Ferrer, Thomas Hardjono, Alex 'Sandy' Pentland 他
日本語で読む → - 論文シミュレーション/軌道最適化ロボティクス
ロボットシミュレーションと軌道最適化における高次変分積分器の効率的計算
ロボット機構のシミュレーションと軌道最適化で使う高次変分積分器を、任意次数でも線形時間O(n)で計算できるアルゴリズムを開発し、複数のロボットで有効性を示した論文。
原題: Efficient Computation of Higher-Order Variational Integrators in Robotic Simulation and Trajectory Optimization ／ Taosha Fan, Jarvis Schultz, Todd Murphey
日本語で読む → - 論文ループ閉じ込み検出画像認識
SeqLPD: 大規模点群記述と系列マッチングを強化したループ閉じ込み検出
自動運転車のためのループ閉じ込み検出を、深層学習による点群の大域的記述子と粗から細への系列マッチング戦略を組み合わせて高精度かつリアルタイムに解決する手法を提案した。
原題: SeqLPD: Sequence Matching Enhanced Loop-Closure Detection Based on Large-Scale Point Cloud Description for Self-Driving Vehicles ／ Zhe Liu, Chuanzhe Suo, Shunbo Zhou 他
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