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 → - 論文メタ強化学習機械学習
連合型メタ方策探索
各タスクをオフポリシー学習で解き、その解を模倣して単一のメタ学習器に統合することで、メタ強化学習のサンプル効率を大幅に改善する手法を提案した。
原題: Guided Meta-Policy Search ／ Russell Mendonca, Abhishek Gupta, Rosen Kralev 他
日本語で読む → - 論文キャリブレーション画像認識
3D点と平面の対応を用いたカメラと3D Lidarの自動外部キャリブレーション
チェッカーボードの中心点と法線ベクトルをLidar点群から自動抽出し、遺伝的アルゴリズムでカメラと3D Lidar間の外部キャリブレーションパラメータを自動推定する手法を提案した。
原題: Automatic extrinsic calibration between a camera and a 3D Lidar using 3D point and plane correspondences ／ Surabhi Verma, Julie Stephany Berrio, Stewart Worrall 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
野菜のスライス作業のための意味的埋め込み空間の学習
切断片の厚さ予測などの補助タスクで対象物の意味的特徴を捉える埋め込み空間を学習し、その潜在空間上で順モデルを学習してオンライン計画により野菜のスライス作業を行う手法を提案した論文。
原題: Learning Semantic Embedding Spaces for Slicing Vegetables ／ Mohit Sharma, Kevin Zhang, Oliver Kroemer
日本語で読む → - 論文ヒューマンロボットインタラクションロボティクス
身体性に基づくプラットフォーム非依存の高レベル空間コマンド・関節動作変換アーキテクチャ
ラバン/バーテニエフ動作研究に着想を得て、少数の高レベル空間コマンドから任意のロボットの関節角度を生成するプラットフォーム非依存な手法を提案し、Baxter・NAO・youBotで実証した。
原題: An Embodied, Platform-invariant Architecture for Connecting High-level Spatial Commands to Platform Articulation ／ A. Jang Sher, U. Huzaifa, J. Li 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
自己教師あり学習による吸着把持領域予測：密集環境での物体ピッキング
ResNetとU-Netを組み合わせたCNNで、認識や姿勢推定なしに吸着把持領域を予測し、オンラインサンプルでend-to-end学習するロボットピッキング手法を提案した。
原題: Suction Grasp Region Prediction using Self-supervised Learning for Object Picking in Dense Clutter ／ Quanquan Shao, Jie Hu, Weiming Wang 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
OracleNet：オラクル模倣による固定時間・準最適経路生成
リカレントニューラルネットで経路を反復的に生成し、複雑な環境でも固定時間で準最適な動作計画を出力する手法OracleNetを提案した。
原題: Neural Path Planning: Fixed Time, Near-Optimal Path Generation via Oracle Imitation ／ Mayur J. Bency, Ahmed H. Qureshi, Michael C. Yip
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
衝突を考慮したマルチロボットタスク割り当て
衝突コーンで衝突を予測し入札に反映する分散オークション型タスク割り当てを提案し、停止ロボット対策の再ceding衝突ホライズンで経路重複とデッドロックを大幅に削減した。
原題: Collision-aware Task Assignment for Multi-Robot Systems ／ Fang Wu, Vivek Shankar Varadharajan, Giovanni Beltrame
日本語で読む → - 論文視覚オドメトリロボティクス
鉄道車両向け視覚援用オドメトリ手法の実験比較
鉄道車両の高精度な位置・速度推定に向けて、視覚および視覚慣性オドメトリの複数手法を産業・郊外・森林環境のデータでRTK-GPSと比較評価した。
原題: Experimental Comparison of Visual-Aided Odometry Methods for Rail Vehicles ／ Florian Tschopp, Thomas Schneider, Andrew W. Palmer 他
日本語で読む → - 論文編隊制御制御
近接編隊飛行のためのロバスト非線形制御
リーダー機の後流渦による空力的影響下でフォロワー機の精密な位置制御を実現するため、ベースライン制御則と外乱オブザーバを組み合わせたロバスト非線形編隊制御法を提案し、2機の数値シミュレーションで有効性を示した。
原題: Robust nonlinear control of close formation flight ／ Qingrui Zhang, Hugh H. T. Liu
日本語で読む → - 論文物流最適化cs.DC
フィジカルインターネット物流網におけるモバイル資源の管理
コンテナなどの実体ある物流資源をデータパケットのように扱うフィジカルインターネット構想で、実体ゆえに生じる物流網の偏り（枯渇や過剰在庫）を分析し、その解決策を検討した研究。
原題: Management of mobile resources in Physical Internet logistic models ／ Jean-Yves Colin, Moustafa Nakechbandi, Hervé Mathieu
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
確率的保証付き強化学習による自動運転
線形時相論理で表した確率的仕様を満たす行動に探索を制限する強化学習手法を提案し、交差点シナリオで安全性の保証と効率性を両立できることを示した。
原題: Reinforcement Learning with Probabilistic Guarantees for Autonomous Driving ／ Maxime Bouton, Jesper Karlsson, Alireza Nakhaei 他
日本語で読む → - 論文自律実験ロボットcond-mat.soft
好奇心駆動型ロボットアシスタントによる自己推進液滴の探索
好奇心アルゴリズムを搭載した化学ロボットで目的関数なしに複合化学系を探索し、自己推進油中水滴の多様な挙動や温度への特異応答を発見した研究。
原題: Exploration of Self-Propelling Droplets Using a Curiosity Driven Robotic Assistant ／ Jonathan Grizou, Laurie J. Points, Abhishek Sharma 他
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
ロボット政策模倣のためのベイズガウス混合モデル
各状態での行動の不確実性をベイズ手法で定量化し、模倣政策と追加政策を融合することで未知状態でも適切に動作するロボットスキル学習を実現した。
原題: Bayesian Gaussian mixture model for robotic policy imitation ／ Emmanuel Pignat, Sylvain Calinon
日本語で読む → - 論文状態推定ロボティクス
接触を利用した不変拡張カルマンフィルタによるロボット状態推定
リー群と不変観測器設計に基づき、接触・慣性ダイナミクスと順運動学補正を組み合わせた接触支援型不変EKFを開発し、脚式ロボットの姿勢・速度・接触点を推定する。
原題: Contact-Aided Invariant Extended Kalman Filtering for Robot State Estimation ／ Ross Hartley, Maani Ghaffari, Ryan M. Eustice 他
日本語で読む → - 論文示範学習ロボティクス
接触を伴う作業の一回示範学習における自己評価
視覚による一回の示範から接触を伴う作業のスキルを学び、視覚・触覚に基づく自己評価と強化学習で力の対応関係を調整する枠組みを提案し、野菜の皮むきで有効性を示した。
原題: Self-Evaluation in One-Shot Learning from Demonstration of Contact-Intensive Tasks ／ Mythra V. Balakuntala, L. N. Vishnunandan Venkatesh, Jyothsna Padmakumar Bindu 他
日本語で読む → - 論文シーンフロー画像認識
深層剛体インスタンスシーンフロー
自動運転向けに、深層学習と剛体運動の事前知識を組み合わせたシーンフロー推定手法を提案し、KITTIで高精度かつ800倍高速化を実現した。
原題: Deep Rigid Instance Scene Flow ／ Wei-Chiu Ma, Shenlong Wang, Rui Hu 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
RGBと点群を組み合わせたロボットビンピッキングの把持領域予測
散らかった環境でのビンピッキングのため、U-netでRGB画像と深度情報を統合し、物体認識や姿勢推定なしに把持領域を予測する手法を提案。RGB-Points入力で95.74%の精度を達成した。
原題: Combining RGB and Points to Predict Grasping Region for Robotic Bin-Picking ／ Quanquan Shao, Jie Hu
日本語で読む → - 論文ケモロボティクスロボティクス
Belousov-Zhabotinsky液滴マーブルによるロボット制御
BZ反応液滴をコーティングした液体マーブルからの電位を利用し、レーザー刺激に応じて車輪ロボットの軌道を制御する手法を実現した。
原題: Belousov-Zhabotinsky liquid marbles in robot control ／ Michail-Antisthenis Tsompanas, Claire Fullarton, Andrew Adamatzky
日本語で読む → - 論文シーンフロー推定画像認識
SceneFlowGAN：条件付き敵対的ネットワークによるシーンフロー推定
生成器と識別器の両端に損失を持つ条件付き敵対的ネットワークで、ステレオ画像から光学流と視差を同時に推定するシーンフロー推定手法を初めて提案した。
原題: A Conditional Adversarial Network for Scene Flow Estimation ／ Ravi Kumar Thakur, Snehasis Mukherjee
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
階層的空間注意によるマニピュレーションスキルの学習
ロボットの注意を空間的な階層構造に制約することで、効率的に汎化可能な操作スキルを学習する手法を提案し、実機のピック＆プレース課題で有効性を示した。
原題: Learning Manipulation Skills Via Hierarchical Spatial Attention ／ Marcus Gualtieri, Robert Platt
日本語で読む → - 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 → - 論文ロボット視覚ロボティクス
RGB-Dトライアスロン：ロボットのための俊敏な視覚ツールボックスに向けて
ロボット視覚において複数の認識タスクを軽量に同時処理する課題に取り組み、新ベンチマーク「RGB-Dトライアスロン」と評価プロトコルを提案し、既存手法を比較評価した。
原題: The RGB-D Triathlon: Towards Agile Visual Toolboxes for Robots ／ Fabio Cermelli, Massimiliano Mancini, Elisa Ricci 他
日本語で読む → - 論文航空マニピュレーションロボティクス
2自由度マニピュレータを搭載した新型クアッドロータマニピュレーションシステムの制御器設計と実装
最小限のアクチュエータで6自由度のエンドエフェクタ軌道追従を可能にする、2自由度マニピュレータ付きクアッドロータの設計・モデル化・制御器実装を行い、数値・実験で有効性を検証した論文。
原題: Controller Design and Implementation of a New Quadrotor Manipulation System ／ Ahmed Khalifa
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
混合整数凸最適化による多脚ロボットの接触・歩容・運動の同時計画
混合整数凸最適化を用いて、接触位置・歩容遷移・運動を同時に計画する手法を提案し、HyQロボットで不整地を含む実環境での有効性を実証した。
原題: Simultaneous Contact, Gait and Motion Planning for Robust Multi-Legged Locomotion via Mixed-Integer Convex Optimization ／ Bernardo Aceituno-Cabezas, Carlos Mastalli, Hongkai Dai 他
日本語で読む → - 論文VRインターフェースHCI
VRインターフェースによるUAV経路計画の使いやすさ・効率・安全性の向上
VR空間で3D飛行経路を直感的に指定できるオープンソースのUAV経路計画プラットフォームを提案し、既存の操縦インターフェースと比較して安全性・主観的使いやすさ・効率の向上を示した。
原題: Improving Usability, Efficiency, and Safety of UAV Path Planning through a Virtual Reality Interface ／ Jesse Paterson, Jiwoong Han, Tom Cheng 他
日本語で読む → - 論文強化学習/歩行ロボティクス
強化学習によるヘビ型ロボットの省エネ蛇行歩容探索
ヘビ型ロボットの省エネな蛇行歩容をPPOベースの強化学習で生成し、従来のパラメータ化歩容制御より自然で適応的かつ高効率であることを示した。
原題: Energy-Efficient Slithering Gait Exploration for a Snake-like Robot based on Reinforcement Learning ／ Zhenshan Bing, Christian Lemke, Zhuangyi Jiang 他
日本語で読む → - 論文逆動力学/ガウス過程ロボティクス
幾何学的着想に基づく多項式カーネルによるデータ効率の良いロボット逆動力学推定
逆動力学が多項式関数で表せる性質を利用し、剛体動力学を含む有限次元の再生核ヒルベルト空間を定義する新しいGIPカーネルを提案。ガウス過程回帰により、少ないデータで高精度かつ汎化性の高い逆動力学推定を実現した。
原題: A data-efficient geometrically inspired polynomial kernel for robot inverse dynamics ／ Alberto Dalla Libera, Ruggero Carli
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 →