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: 2019/3/1 ／ 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 →- 論文空中マニピュレーションロボティクス
2リンクマニピュレータ搭載型空撮マニピュレータの逆運動学・同定・RIC制御と実装
クアッドロータ下部に2リンクマニピュレータを付けた空中マニピュレータについて、逆運動学解析とロータパラメータ同定を行い、RICベースの制御器を設計してFMRLCと比較し、ペイロード把持・設置時の軌道追従性能をシミュレーションで検証した。
原題: Inverse Kinematics, Identification, RIC-based Control, and implementation of an Aerial Manipulator ／ Ahmed Khalifa, Mohamed Fanni
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
動きから感情へ：ロボット群れで基本感情を表現できるか
小型移動ロボットの群れ行動に社会心理学の感情と結びつく動き・形状特徴を組み込み、アンケートで各行動が意図した基本感情として認識されるかを検証した。
原題: From Motions to Emotions: Can the Fundamental Emotions be Expressed in a Robot Swarm? ／ María Santos, Magnus Egerstedt
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
疎でノイズを含む地図点群からの走行可能空間生成
スパースなビジュアルSLAMが生成する疎でノイズの多い点群から、局所凸領域を逐次生成し点群を整形することで、リアルタイムに走行可能な自由空間を再構成するフレームワークを提案した。
原題: Creating Navigable Space from Sparse Noisy Map Points ／ Zheng Chen, Lantao Liu
日本語で読む → - 論文障害物回避ロボティクス
障害物回避のための内省的視覚
補助センサーとの計画の不一致からステレオ視覚の失敗を検出し、失敗しやすい画像パッチを学習して予測する手法を提案した論文。
原題: IVOA: Introspective Vision for Obstacle Avoidance ／ Sadegh Rabiee, Joydeep Biswas
日本語で読む → - 論文ナビゲーション機械学習
長期的タスクに取り組む身体性エージェントのためのシーン記憶トランスフォーマー
観測を記憶に蓄積しアテンションで時空間依存性を活用する記憶ベース方策SMTを提案し、視覚ナビゲーションタスクで既存手法を大きく上回る性能を示した。
原題: Scene Memory Transformer for Embodied Agents in Long-Horizon Tasks ／ Kuan Fang, Alexander Toshev, Li Fei-Fei 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーション画像認識
深層学習による自律マニピュレーションのためのシーン理解
ロボットによる自律的な物体操作のため、アフォーダンス検出と細粒度の行動理解という2つの視覚課題に取り組み、新しい深層学習アーキテクチャを提案して実機ロボットでの有効性を示した論文。
原題: Scene Understanding for Autonomous Manipulation with Deep Learning ／ Anh Nguyen
日本語で読む → - 論文UAV-UGV協調ロボティクス
UAVがテザーを固定してUGVの崖登りを支援する自律協調システム
UAVがテザーを崖上に固定し、UGVがそれを巻き取って急斜面を登れるようにする協調システムを提案し、未知環境での自律ナビゲーションと実地実験で有効性を示した。
原題: UAV/UGV Autonomous Cooperation: UAV Assists UGV to Climb a Cliff by Attaching a Tether ／ Takahiro Miki, Petr Khrapchenkov, Koichi Hori
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
実世界向け長距離ニューラルナビゲーションポリシー
環境スキャンから高レベル計画を学習し、低レベルポリシーと組み合わせて実オフィスで長距離ナビゲーションを実現した。SLAMベース手法を上回る成功率0.80を達成。
原題: Long Range Neural Navigation Policies for the Real World ／ Ayzaan Wahid, Alexander Toshev, Marek Fiser 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
センサ可視性制約下で安全に飛行するMAVのための探索ベース3D計画と軌道最適化
機体搭載センサの視野制約を考慮し、飛行方向の障害物を検知できるよう3Dレーザスキャナの視野内に収まる軌道を探索・最適化する手法を提案し、実機とHILシミュレーションで評価した。
原題: Search-based 3D Planning and Trajectory Optimization for Safe Micro Aerial Vehicle Flight Under Sensor Visibility Constraints ／ Matthias Nieuwenhuisen, Sven Behnke
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
異種ロボットチームのための最適タスク割り当て戦略
異なる能力を持つロボットチームが長時間稼働するため、エネルギー消費とタスク制約を考慮して各ロボットがタスクを選択する最適割り当てアルゴリズムを提案し、シミュレーションと実機で有効性を示した。
原題: An Optimal Task Allocation Strategy for Heterogeneous Multi-Robot Systems ／ Gennaro Notomista, Siddharth Mayya, Seth Hutchinson 他
日本語で読む → - 論文認識・予測画像認識
マルチカメラ融合と短期予測による意味グリッド環境表現
複数カメラ映像から意味情報・深度・自己運動を抽出して自車中心の鳥瞰グリッドに変換し、深層エンコーダ・デコーダで融合と周囲の動きの短期予測を行う環境表現を提案した論文。
原題: Short-Term Prediction and Multi-Camera Fusion on Semantic Grids ／ Lukas Hoyer, Patrick Kesper, Anna Khoreva 他
日本語で読む → - 論文視覚言語ナビゲーション自然言語
戦術的巻き戻し：視覚言語ナビゲーションにおけるバックトラッキングによる自己修正
視覚言語ナビゲーションで、局所的な行動選択と大域的な信号を組み合わせ、行き詰まった際にバックトラックして自己修正するFASTナビゲータを提案し、R2RベンチマークでSPLを6%改善した。
原題: Tactical Rewind: Self-Correction via Backtracking in Vision-and-Language Navigation ／ Liyiming Ke, Xiujun Li, Yonatan Bisk 他
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
複数座標系のコストバランスによるスキル獲得
複数の微分座標系でデモンストレーションを表現し、凸最適化で点間移動スキルを再現する学習フレームワークMCCBを提案。各座標系の最適な重み付けも自動学習する。
原題: Skill Acquisition via Automated Multi-Coordinate Cost Balancing ／ Harish Ravichandar, S. Reza Ahmadzadeh, M. Asif Rana 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
二足歩行のシミュレーションから実機への転移
方策学習の前後で2段階のシステム同定を行い、ベイズ最適化で実機に適応させることで、二足歩行制御をシミュレーションから実機へ転移させた研究。
原題: Sim-to-Real Transfer for Biped Locomotion ／ Wenhao Yu, Visak CV Kumar, Greg Turk 他
日本語で読む → - 論文模倣学習/ロボット間転移ロボティクス
異種ロボット間で清掃タスクの知識を転移する深層学習手法
テーブル上の清掃タスクを実演から学習し、畳み込みニューラルネットワークで未知の汚れパターンに汎化するとともに、異なる環境で動作する異種ロボット間で清掃知識を転移できることを示した。
原題: Cleaning tasks knowledge transfer between heterogeneous robots: a deep learning approach ／ Jaeseok Kim, Nino Cauli, Pedro Vicente 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
同期と群れを両立するロボット：ROS 2による実証
位相と位置が相互結合する「スワーマラトン」モデルを移動ロボット向けに拡張し、ROS 2上でシミュレーションと小型ロボット実験により理論上の時空間パターンが再現できることを示した。
原題: Robots that Sync and Swarm: A Proof of Concept in ROS 2 ／ Agata Barciś, Michał Barciś, Christian Bettstetter
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
混雑環境での多指把持のためのピクセル注意方策勾配法
深度画像のピクセル空間で多指ロボットの把持方策を強化学習し、ピクセルから実空間への対応付けで実機に高忠実度で転移。混雑環境での把持成功率を高める新たな注意機構を導入した。
原題: Pixel-Attentive Policy Gradient for Multi-Fingered Grasping in Cluttered Scenes ／ Bohan Wu, Iretiayo Akinola, Peter K. Allen
日本語で読む → - 論文音響センシングロボティクス
音響振動で液体の高さを推定するロボット注ぎ技術
ロボット注ぎ作業において、音響振動センシングと深層学習モデルPouringNetを用いて液体の高さを推定し、不透明容器でも高精度に汎化できることを示した論文。
原題: Making Sense of Audio Vibration for Liquid Height Estimation in Robotic Pouring ／ Hongzhuo Liang, Shuang Li, Xiaojian Ma 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
食品切断のためのデータ駆動型モデル予測制御
リカレントニューラルネットで接触ダイナミクスをモデル化し、モデル予測制御で食品切断を実現。未知物体にも単一モデルで適応できることを示した。
原題: Data-Driven Model Predictive Control for Food-Cutting ／ Ioanna Mitsioni, Yiannis Karayiannidis, Johannes A. Stork 他
日本語で読む → - 論文ドローン/農業ロボティクス
ドローンで侵入害虫を検出する自動システム
紫外線照明とカメラ、軽量な画像処理を搭載したドローンで、放逐した害虫を自動検出し、従来の人手による再捕獲より高精度・高効率に移動パターンを調査できることを示した。
原題: Detecting Invasive Insects with Unmanned Aerial Vehicles ／ Brian Stumph, Miguel Hernandez Virto, Henry Medeiros 他
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
不確実性を考慮した視覚ベース自動運転の展開
テスト画像を学習ドメインに変換する際に確率的生成器で多様な画像を作り、不確実性を考慮した模倣学習ポリシーで最も不確実性の低い安全な行動を選択する手法を提案した。
原題: Visual-based Autonomous Driving Deployment from a Stochastic and Uncertainty-aware Perspective ／ Lei Tai, Peng Yun, Yuying Chen 他
日本語で読む → - 論文自己位置推定ロボティクス
間取り図を用いた単眼カメラロボット自己位置推定
単眼カメラ画像から部屋のレイアウトエッジをCNNで抽出し、パーティクルフィルタで間取り図と照合することでロボットの位置姿勢を推定する手法を提案した。
原題: Robot Localization in Floor Plans Using a Room Layout Edge Extraction Network ／ Federico Boniardi, Abhinav Valada, Rohit Mohan 他
日本語で読む → - 論文クラウドロボティクスロボティクス
第5回国際クラウドロボティクス会議（ICCR2018）論文集
クラウドとロボティクスの融合をテーマにした国際会議ICCR2018の論文集で、計算・記憶・通信資源をクラウドで補完する研究や実時間制約との両立課題を扱う。
原題: Proceedings of the Fifth International Conference on Cloud and Robotics (ICCR2018) ／ Huaxi, Zhang, Jacques Malenfant
日本語で読む → - 論文占有マップ推定ロボティクス
レーダー計測に基づく空間的に一貫した深い占有マップ
自動車レーダーの疎で不確実な計測から、ニューラルネットワークでシーン全体の占有状態をエンドツーエンドに推定し、大規模マッピングにも応用できることを示した論文。
原題: Deep, spatially coherent Occupancy Maps based on Radar Measurements ／ Daniel Bauer, Lars Kuhnert, Lutz Eckstein
日本語で読む → - 論文セマンティックマッピングロボティクス
RGB-Dカメラによる高品質なインスタンス認識セマンティック3Dマップ
RGB-D SLAMに深層学習のインスタンスセグメンテーションを統合し、部屋規模の環境で物体単位の詳細なセマンティック3Dマップを構築するシステムを提案した。
原題: High-quality Instance-aware Semantic 3D Map Using RGB-D Camera ／ Dinh-Cuong Hoang, Todor Stoyanov, Achim J. Lilienthal
日本語で読む → - 論文ヒューマンロボットインタフェースロボティクス
足ペダルで操作する手術支援ロボットインタフェースの性能評価
4自由度の足ペダル式ロボット操作インタフェースを開発し、従来のボタン式と比較した。ペダル式は精度を保ちつつ約30%高速・60%滑らかな操作を実現し、被験者も直感的で疲れにくいと評価した。
原題: Performance evaluation of a foot-controlled human-robot interface ／ Yanpei Huang, Etienne Burdet, Lin Cao 他
日本語で読む → - 論文HRIAI
通行者に不快感を与えずに注意を引くユーザ中心強化学習
社会的ロボットが通行者に挨拶して注意を引く際、不快感を与えないようにユーザ中心の強化学習で振る舞いを適応させる手法を開発し、オフィス入口での実地実験で有効性を示した。
原題: Can User-Centered Reinforcement Learning Allow a Robot to Attract Passersby without Causing Discomfort? ／ Yasunori Ozaki, Tatsuya Ishihara, Narimune Matsumura 他
日本語で読む → - 論文連続体ロボットロボティクス
つる型ロボット：設計・遠隔操作・実環境でのナビゲーション探査への展開
先端成長型の連続体ロボット「つる型ロボット」を、柔軟なジョイスティックとカメラで遠隔操作できる可搬システムとして開発し、競技会と遺跡探査の現場で障害物や狭い通路を通過するナビゲーション性能を実証した。
原題: Vine Robots: Design, Teleoperation, and Deployment for Navigation and Exploration ／ Margaret M. Coad, Laura H. Blumenschein, Sadie Cutler 他
日本語で読む → - 論文手術ロボティクス/強化学習ロボティクス
手術ロボット向け強化学習環境のオープンソース化
手術ロボット用の強化学習環境dVRLを初めてオープンソースで公開し、Gymと同様に最先端RLアルゴリズムの試作・実装が可能で、学習方策が実機に転移できることを示した。
原題: Open-Sourced Reinforcement Learning Environments for Surgical Robotics ／ Florian Richter, Ryan K. Orosco, Michael C. Yip
日本語で読む → - 論文マルチセンサ融合ロボティクス
視覚・熱画像ランドマークと慣性融合による劣化視環境下のナビゲーション
可視光カメラと熱カメラのランドマーク情報および慣性センサを融合し、霧・煙・低照度など視覚的に劣化したGPS拒否環境でも信頼性の高いオドメトリ推定を実現する手法を提案した論文。
原題: Visual-Thermal Landmarks and Inertial Fusion for Navigation in Degraded Visual Environments ／ Shehryar Khattak, Christos Papachristos, Kostas Alexis
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