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 → - 論文ヒューマノイド/ロボカップロボティクス
Bold Hearts 2019年ロボカップチーム記述（ヒューマノイドキッズサイズリーグ）
2018年大会の教訓を踏まえ、2Dシミュレータやセマンティックセグメンテーション視覚、ROS 2移行など2019年大会に向けたBoldBotの改良とチームの取り組みをまとめた論文。
原題: Bold Hearts Team Description for RoboCup 2019 (Humanoid Kid Size League) ／ Marcus M. Scheunemann, Sander G. van Dijk, Rebecca Miko 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
巧みな操作グラフを用いた双腕による把持内操作と再把持
物体表面上の指の移動を表すグラフを構築し、把持内操作と再把持をグラフ探索で計画、双腕ロボットで実行する手法を提案した。
原題: Dual-Arm In-Hand Manipulation and Regrasping Using Dexterous Manipulation Graphs ／ Silvia Cruciani, Kaiyu Hang, Christian Smith 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 → - 論文自動運転/リスク評価ロボティクス
運転スタイル分析による自動運転車の走行シナリオ危険度推定
sticky HDP-HMMを用いて運転データから運転スタイルをクラスタリングし、その緊急度を評価・順位付けすることで、走行シナリオの危険度を自動推定する枠組みを提案した。
原題: Estimating Risk Levels of Driving Scenarios through Analysis of Driving Styles for Autonomous Vehicles ／ Songlin Xu, Jiacheng Zhu
日本語で読む → - 論文自律ナビゲーションロボティクス
リーマン運動ポリシーを用いたニューラル自律ナビゲーション
画像から車両の制御点RMPを予測し解析的に最適制御指令を計算する深層学習ナビゲーション手法を提案し、実車での障害物回避と未知環境への汎化性能を実証した。
原題: Neural Autonomous Navigation with Riemannian Motion Policy ／ Xiangyun Meng, Nathan Ratliff, Yu Xiang 他
日本語で読む → - 論文ロボット撮影ロボティクス
ロボットフォトグラファーによる人物写真の撮影品質学習
ライン追従で移動しながら人物を検出し、角度を変えて撮影した写真の品質をクラウド上の二段階アルゴリズムで評価するロボット撮影システムを提案した。
原題: Learning to Take Good Pictures of People with a Robot Photographer ／ Rhys Newbury, Akansel Cosgun, Mehmet Koseoglu 他
日本語で読む → - 論文UAVロボティクス
テザー型UAVの運動プリミティブのベンチマーク
テザー（係留索）の形状フィードバックのみを頼りに自律飛行するための2種類の運動プリミティブを提案し、実機で経路追従性能を比較評価した。
原題: Benchmarking Tether-based UAV Motion Primitives ／ Xuesu Xiao, Jan Dufek, Robin Murphy
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
ANYmal四足ロボットのための非巡回到達可能性プランナを用いた接触計画
人型ロボット向けの接触計画手法をANYmal四足ロボットに適用し、不整地での足場選定をガイド軌道生成と接触生成の2段階で行う手法を再調整して動的シミュレーションで有効性を示した。
原題: Contact Planning for the ANYmal Quadruped Robot using an Acyclic Reachability-Based Planner ／ Mathieu Geisert, Thomas Yates, Asil Orgen 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 → - 論文ロボットアニメーションロボティクス
Nutty流ロボットアニメーション：原則と実践
キャラクターアニメーションの原則をロボットに応用し、アニメーターがロボット開発に参加できるようにする「ロボットアニメーションの12原則」やNuttyワークフロー、リアルタイムで表情豊かな動作を生成する仕組みを解説した論文。
原題: Nutty-based Robot Animation -- Principles and Practices ／ Tiago Ribeiro, Ana Paiva
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
ソフトバブル：ロボットマニピュレーションのための高柔軟・高密度形状触覚センサ
膨らませたラテックス膜の奥に深度センサを配置した軽量で作りやすい高柔軟な触覚センサ兼エンドエフェクタを提案し、物体分類や姿勢推定・追跡、非把持マニピュレーションで有効性を示した。
原題: Soft-bubble: A highly compliant dense geometry tactile sensor for robot manipulation ／ Alex Alspach, Kunimatsu Hashimoto, Naveen Kuppuswamy 他
日本語で読む → - 論文身体モデル/RNNロボティクス
冗長マニピュレータの逆・順運動学と動力学を解くためのリカレントニューラルネットワーク身体モデルの構築
複数計算の平均原理に基づく内部身体モデルをリカレントニューラルネットワークで初めて完全実装し、動的拡張を加えて冗長マニピュレータの逆運動学・順運動学・動力学タスクを解けることを示した論文。
原題: Setup of a Recurrent Neural Network as a Body Model for Solving Inverse and Forward Kinematics as well as Dynamics for a Redundant Manipulator ／ Malte Schilling
日本語で読む → - 論文人間-ロボット協調ロボティクス
ベクトル自己回帰POMDPによる人間-ロボット協調のモデル学習と計画
観測間の相関を考慮したVAR-POMDPモデルを提案し、人間のデモデータからベイズノンパラメトリック学習でモデルを獲得してPCTL制約下での計画を行う手法を開発した。
原題: Vector Autoregressive POMDP Model Learning and Planning for Human-Robot Collaboration ／ Wei Zheng, Hai Lin
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 → - 論文人間機械協調画像認識
深層学習支援による人間と機械の協調的探索におけるFaster R-CNNの評価
Faster R-CNNを用いた深層学習支援システムが、人間の視覚探索課題の検出性能と眼球運動にどう影響するかを実験的に分析した研究。
原題: Assessment of Faster R-CNN in Man-Machine collaborative search ／ Arturo Deza, Amit Surana, Miguel P. Eckstein
日本語で読む → - 論文制御/メタ学習ロボティクス
メタ学習とMPPI制御に基づく誘導則の学習
深層メタ学習で誘導ダイナミクスの予測モデルをオンライン適応させ、モデル予測パス積分制御と組み合わせることで、アクチュエータ故障や目標機動があっても終端角度を満たす誘導則を実現した。
原題: Learning to Guide: Guidance Law Based on Deep Meta-learning and Model Predictive Path Integral Control ／ Chen Liang, Weihong Wang, Zhenghua Liu 他
日本語で読む → - 論文3Dマッピングロボティクス
森林インベントリ向け自動3Dマッピングによる樹木直径計測
移動ロボットの観測からICPベースの3Dマッピングで樹木直径を自動計測し、4森林・11軌道のデータで複数の推定手法を検証した。最良手法はRMSE 3.45cm（理想条件で2.04cm）を達成した。
原題: Automatic 3D Mapping for Tree Diameter Measurements in Inventory Operations ／ Jean-François Tremblay, Martin Béland, François Pomerleau 他
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 → - 論文経路計画ロボティクス
ニューラルネットワークのパラメータ空間サンプリングによるGPU高速化自動運転経路計画
ニューラルネットワークを制御器パラメータ化に用い、各サンプリング時刻でネットワークパラメータをサンプリングして予測ホライズン全体で固定するGPU並列化向け経路計画手法を提案し、動的障害物回避や駐車などの数値実験で有効性を示した。
原題: Online Sampling in the Parameter Space of a Neural Network for GPU-accelerated Motion Planning of Autonomous Vehicles ／ Mogens Graf Plessen
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
実機ロボット群による自己組織化的集団運動
Monaロボット群を用い、Active Elastic Sheet法を改良して方向付け情報なしで目標方向への移動や任意点周りの回転を実現し、TCACS最適化でパラメータ調整した。
原題: Self-organized Collective Motion with a Simulated Real Robot Swarm ／ Mohsen Raoufi, Ali Emre Turgut, Farshad Arvin
日本語で読む → - 論文アドミタンス制御ロボティクス
受動性に基づく非線形アドミタンス制御と未知環境との相互作用下でのパワード上肢制御への応用
受動性理論に基づくアドミタンス制御を提案し、未知の環境との相互作用を含むパワード上肢外骨格ロボットの制御に適用した。制御ゲインと性能の関係を解析し、実験で有効性を検証した。
原題: A Passivity-based Nonlinear Admittance Control with Application to Powered Upper-limb Control under Unknown Environmental Interactions ／ Min Jun Kim, Woongyong Lee, Jae Yeon Choi 他
日本語で読む → - 論文sim2realHCI
VRGym：物理的・対話的AIのための仮想テストベッド
物理ベースのシミュレーションで多様な3Dシーンを生成し、人間の操作データ収集やROS連携、人間-ロボット対話実験、機械学習アルゴリズムの訓練を可能にするVRテストベッドを提案した。
原題: VRGym: A Virtual Testbed for Physical and Interactive AI ／ Xu Xie, Hangxin Liu, Zhenliang Zhang 他
日本語で読む → - 論文強化学習AI
良い教師とは何か：対話型強化学習の改善
人工エージェントを教師役とする対話型強化学習において、汎用型エージェントが専門型より学習者の報酬と収束を改善することを示し、フィードバックの一貫性が重要であることを分析した。
原題: Improving interactive reinforcement learning: What makes a good teacher? ／ Francisco Cruz, Sven Magg, Yukie Nagai 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
類似ダイナミクスを持つロボット間の知識転移による高精度即興軌道追従
あるロボットで学習した逆ダイナミクスモデルを、質量や空力特性が異なる別のロボットへオンラインで転移し、初回試行から任意軌道を高精度に追従させる手法を提案・実機検証した。
原題: Knowledge Transfer Between Robots with Similar Dynamics for High-Accuracy Impromptu Trajectory Tracking ／ Siqi Zhou, Andriy Sarabakha, Erdal Kayacan 他
日本語で読む → - 論文環境認識画像認識
証拠理論に基づく不確実性を考慮した密で空間的に一貫性のある逆センサモデル
レーダーの疎な検出から、証拠的畳み込みニューラルネットを用いてセンサノイズとモデル不確実性を統合し、少ない時間ステップで密で空間的に一貫した環境状態推定を実現した。
原題: Deep, spatially coherent Inverse Sensor Models with Uncertainty Incorporation using the evidential Framework ／ Daniel Bauer, Lars Kuhnert, Lutz Eckstein
日本語で読む → - 論文マルチロボット協調ロボティクス
複合ロボット協調のための3Dマッピング
UAVとUGVのセンサデータを平面セグメントの対応付けで融合し、一貫した3D地図と全体最適化された自己位置推定を実現した。
原題: 3D mapping for multi hybrid robot cooperation ／ Hartmut Surmann, Nils Berninger, Rainer Worst
日本語で読む → - 論文衝突検出画像認識
車両運転シーンにおけるロバストな衝突知覚のための視覚ニューラルネットワーク
バッタの視覚神経回路に着想を得て、背景の複雑さに適応する抑制機構を備えた衝突検出モデルを提案し、実車両の衝突映像で有効性を示した。
原題: A Visual Neural Network for Robust Collision Perception in Vehicle Driving Scenarios ／ Qinbing Fu, Nicola Bellotto, Huatian Wang 他
日本語で読む → - 論文教示再生ロボティクス
エピソード上のパーティクルフィルタによる教示再生
ロボットが教示時のセンサ・行動系列（エピソード）を記録し、パーティクルフィルタで現在と類似した状況を検索して行動を再生する手法PFoEを提案し、小型移動ロボットで評価した。
原題: Particle Filter on Episode ／ Ryuichi Ueda, Masahiro Kato, Atsushi Saito
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
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