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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
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 → - 論文衝突予測ロボティクス
意図を考慮した確率的軌道推定による不確実性定量化付き衝突予測
障害物の将来行動を確定的ではなく確率的に扱い、ガウス過程回帰で位置・速度計測のみから衝突を予測する手法を提案した。
原題: Intent-Aware Probabilistic Trajectory Estimation for Collision Prediction with Uncertainty Quantification ／ Andrew Patterson, Arun Lakshmanan, Naira Hovakimyan
日本語で読む → - 論文行動予測ロボティクス
敵対的学習による相互作用を考慮したマルチエージェント追跡と確率的行動予測
複数エージェントの相互作用を全体として扱い、GANを用いて将来行動を確率的に予測・追跡する枠組みを提案し、車両行動予測で有効性を示した論文。
原題: Interaction-aware Multi-agent Tracking and Probabilistic Behavior Prediction via Adversarial Learning ／ Jiachen Li, Hengbo Ma, Masayoshi Tomizuka
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 → - 論文歩行ロボティクス
柔軟な梁環境における脚式小型ロボットの機体揚力と抗力
6軸力覚シェルを搭載した六脚小型ロボットが柔軟な梁（密生環境の模擬）を通過する際の機体接触力を計測し、抗力増加と引き換えに負の揚力が牽引力を高め、特定のシェル形状が走行に有利であることを示した。
原題: Body Lift and Drag for a Legged Millirobot in Compliant Beam Environment ／ Can Koc, Cem Koc, Brian Su 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
ViTa-SLAM：生物に着想を得た視覚・触覚SLAM
生物模倣ロボットWhiskEyeを用い、視覚と触覚を統合して自己位置推定と地図構築を行うSLAM手法を提案し、ループ閉じ込み検出の性能向上を示した。
原題: ViTa-SLAM: Biologically-Inspired Visuo-Tactile SLAM ／ Oliver Struckmeier, Kshitij Tiwari, Martin J. Pearson 他
日本語で読む → - 論文軌道計画ロボティクス
低速走行環境におけるRRTと最適化を用いた階層型軌道計画
キャンパスや住宅地など狭く障害物の多い低速走行環境向けに、改良型双方向RRTで経路を生成し、安全区間を制約にSQPで時刻を最適化する階層型計画手法を提案し、実車試験で有効性を示した。
原題: Hierarchical Trajectory Planning for Autonomous Driving in Low-speed Driving Scenarios Based on RRT and Optimization ／ Yuying Chen, Haoyang Ye, Ming Liu
日本語で読む → - 論文サッカーシミュレーションcs.MA
LegenDary 2012 サッカー2Dシミュレーションチーム解説
RoboCup 2Dサッカーシミュレーションにおいて、パス・ドリブル・ブロックのスキルを改善し、特にスルーパスを重視したチームアルゴリズムと構造を提案する。
原題: LegenDary 2012 Soccer 2D Simulation Team Description Paper ／ Pourya Saljoughi, Reza Ma'anijou, Ehsan Fouladi 他
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 → - 論文経路計画ロボティクス
非合理的なリスク知覚に基づく不確実な空間コスト下での経路計画
累積プロスペクト理論(CPT)を用いて人間の非合理的なリスク知覚をモデル化し、RRT*に組み込んだ経路計画手法を提案。CVaRなどより表現力が高く、多様な経路を生成できることを示した。
原題: Planning under non-rational perception of uncertain spatial costs ／ Aamodh Suresh, Sonia Martinez
日本語で読む → - 論文軌道計画ロボティクス
時間最適経路パラメータ化アルゴリズムの漸近的最適性
アクチュエータ制約下で経路を最短時間で通過する問題に対し、既存の線形時間アルゴリズムが凸最適化で解ける全問題で漸近的に最適であることを証明した。
原題: Asymptotic Optimality of a Time Optimal Path Parametrization Algorithm ／ Igor Spasojevic, Varun Murali, Sertac Karaman
日本語で読む → - 論文変形物体マニピュレーションロボティクス
フィードバック制御による布片の折り畳み
カメラ画像から抽出した低次元状態を用いたフィードバック制御で布片の折り畳みを行い、強化学習で訓練した制御器が既存手法より高精度であることを示した。
原題: Feedback-based Fabric Strip Folding ／ Vladimír Petrík, Ville Kyrki
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 → - 論文空撮/追跡ロボティクス
非構造環境で動く対象を追う自律空撮ドローンの基盤
動く対象の視覚的定位、リアルタイム3D距離場による遮蔽・安全計算、滑らかさと芸術性を最適化するカメラ計画を統合し、未知の非構造環境でも自律空撮を可能にした研究。
原題: Towards a Robust Aerial Cinematography Platform: Localizing and Tracking Moving Targets in Unstructured Environments ／ Rogerio Bonatti, Cherie Ho, Wenshan Wang 他
日本語で読む → - 論文自己位置推定ロボティクス
DeepLocalization：深層ニューラルネットワークによるランドマークベースの自己位置推定
車載センサから抽出したランドマークと事前生成した地図を入力とし、車両の位置・姿勢を回帰する深層学習ネットワークを提案。GPSや拡張カルマンフィルタと組み合わせ可能で、従来手法より約10倍高速かつ高精度。
原題: DeepLocalization: Landmark-based Self-Localization with Deep Neural Networks ／ Nico Engel, Stefan Hoermann, Markus Horn 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 → - 論文マニピュレーションAI
自然言語指示に暗黙的に含まれる情報を活用したロボットマニピュレーションの学習
ロボットの世界表現と言語グラウンディングを別々に学習し、指示に暗黙的に含まれる空間関係情報をベイズ学習で用いて両者の不整合を解消する手法を提案し、実機のロボットアームで実現可能性を示した。
原題: Learning from Implicit Information in Natural Language Instructions for Robotic Manipulations ／ Ozan Arkan Can, Pedro Zuidberg Dos Martires, Andreas Persson 他
日本語で読む → - 論文3D認識画像認識
アトランタワールドにおける大域最適な鉛直方向推定
アトランタワールド仮定の下で、水平フレーム数に依存せず分岐限定法により鉛直方向を大域最適に推定する手法を提案し、合成・実データで有効性を検証した。
原題: Globally optimal vertical direction estimation in Atlanta World ／ Yinlong Liu, Alois Knoll, Guang Chen
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 → - 論文動作計画ロボティクス
模倣学習と混合整数最適化による自動車線変更の効率的な動作計画
MIQP最適化で生成した最適な車線変更軌道を教師データとし、階層的教師あり学習モデルで高速な車線変更判断を実現した研究。
原題: Efficient Motion Planning for Automated Lane Change based on Imitation Learning and Mixed-Integer Optimization ／ Chenyang Xi, Tianyu Shi, Yuankai Wu 他
日本語で読む → - 論文言語指示・常識推論ロボティクス
常識推論で不完全な自然言語指示を理解するロボット
自然言語の指示を動詞フレームに解析し、周囲の物体観察と言語モデルから蒸留した常識推論で不足情報を補完してロボットがタスクを実行できる手法を提案した。
原題: Enabling Robots to Understand Incomplete Natural Language Instructions Using Commonsense Reasoning ／ Haonan Chen, Hao Tan, Alan Kuntz 他
日本語で読む → - 論文自己教師あり学習/フロー推定画像認識
幾何学的正則化を用いた自己教師ありフロー推定とカメラ画像・グリッドマップ系列への応用
自動運転向けに、静止環境の運動整合性と動的物体マスクを組み合わせた自己教師ありフロー推定手法を提案し、カメラ画像とグリッドマップ系列で精度と収束性を改善した。
原題: Self-Supervised Flow Estimation using Geometric Regularization with Applications to Camera Image and Grid Map Sequences ／ Sascha Wirges, Johannes Gräter, Qiuhao Zhang 他
日本語で読む → - 論文接触モデリングcs.CE
圧力場モデルによる剛体間接触力・モーメントの高速でロバストな近似
各剛体内部にオフラインで圧力場を計算し、2物体の圧力場が等しくなる面を接触面として摩擦力・散逸圧力を積分することで、非凸形状や粗いメッシュでも連続的な接触レンチを高速に求めるモデルを提案した。
原題: A pressure field model for fast, robust approximation of net contact force and moment between nominally rigid objects ／ Ryan Elandt, Evan Drumwright, Michael Sherman 他
日本語で読む → - 論文人体動作生成cs.GR
関節トルク駆動による生物学的にリアルな人体動作の生成
筋活性の制約と代謝エネルギーを関節トルク空間の非線形状態依存制約に変換し、関節トルクモデルで筋腱モデルに匹敵する人間らしい動作を高速に生成する手法を提案。
原題: Synthesis of Biologically Realistic Human Motion Using Joint Torque Actuation ／ Yifeng Jiang, Tom Van Wouwe, Friedl De Groote 他
日本語で読む → - 論文自律ナビゲーションロボティクス
核貯蔵環境における豊富な情報マップを用いた自律ロボットナビゲーション
核施設内の点検作業を無人地上車両(UGV)が自律的に行うため、障害物配置と点検対象物の位置・向きを含むリッチ情報マップを生成し、その情報で巡回優先度を決めてナビゲーションする手法を提案した論文。
原題: Autonomous Robot Navigation with Rich Information Mapping in Nuclear Storage Environments ／ Maozhen Wang, Xianchao Long, Peng Chang 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
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