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 →- 論文ブロックチェーン/ロボット制御ロボティクス
ブロックチェーンとAIによるロボット制御アーキテクチャ
ブロックチェーンとスマートコントラクト、外部AI（オラクル）を組み合わせ、イベント記録とロボット制御を安全かつモジュール式に行うアーキテクチャを提案した論文。
原題: Controlling Robots using Artificial Intelligence and a Consortium Blockchain ／ Vasco Lopes, Luís A. Alexandre, Nuno Pereira
日本語で読む → - 論文自己適応/計画AI
機械学習と定量計画の融合：自律ロボットの自己適応を実現する
機械学習でパレート最適な構成を効率的に見つけ、その範囲に計画探索を絞ることで、長時間運用中のロボットがタスクの時間性とエネルギー消費を考慮しつつ実行時に自己再構成できる手法を提案した論文。
原題: Machine Learning Meets Quantitative Planning: Enabling Self-Adaptation in Autonomous Robots ／ Pooyan Jamshidi, Javier Cámara, Bradley Schmerl 他
日本語で読む → - 論文センサフュージョンロボティクス
視覚・深度ランドマークと慣性融合による劣悪視覚環境下のナビゲーション
RGB-DとIMUのデータを特徴検出・記述子レベルで融合し、拡張カルマンフィルタでロボット姿勢・バイアス・ランドマークを同時推定することで、GPS不可・低照度・無テクスチャ環境でのナビゲーションを実現した。
原題: Vision-Depth Landmarks and Inertial Fusion for Navigation in Degraded Visual Environments ／ Shehryar Khattak, Christos Papachristos, Kostas Alexis
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
プレイデータから潜在プランを自己教師あり学習するロボット制御
人間の遠隔操作プレイデータを自己教師あり学習で潜在空間に整理し、テスト時に特定の目標へ再利用するPlay-LMPを提案。ラベルなしプレイから学習したモデルは、18の視覚的マニピュレーションタスクで専門家訓練ポリシーを大幅に上回り、摂動に頑健で再試行行動も示す。
原題: Learning Latent Plans from Play ／ Corey Lynch, Mohi Khansari, Ted Xiao 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
占有グリッドマップから人間に意味のある高次ナビゲーション特徴を認識・追跡する
LiDARデータから作成した2D占有グリッドマップ上で、ドアや廊下、交差点といった人間に理解しやすいナビゲーション特徴をCNNで検出し、追跡モジュールで安定して追跡するシステムを開発した。
原題: Recognizing and Tracking High-Level, Human-Meaningful Navigation Features of Occupancy Grid Maps ／ Payam Nikdel, Richard Vaughan
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
複数ロボットの協調による危険物探索・処理のための自己適応的意思決定機構
未知領域での危険物探索と協調処理という相反する2目的を重み付き単一目的関数で最適化し、自然発想手法と数理モデルでロボット群の協調行動を実現した研究。
原題: Self-adaptive decision-making mechanisms to balance the execution of multiple tasks for a multi-robots team ／ Nunzia Palmieri, Xin-She Yang, Floriano De Rango 他
日本語で読む → - 論文動画理解/ロボット操作画像認識
V2CNet：ロボット操作のための動画からコマンドへの変換ディープラーニングフレームワーク
デモ動画をロボットが直接使えるコマンドに変換するV2CNetを提案。エンコーダ・デコーダと時間畳み込みネットワークの2分岐で細粒度動作と系列情報を同時に学習し、大規模データセットで従来手法を大きく上回る性能を示した。
原題: V2CNet: A Deep Learning Framework to Translate Videos to Commands for Robotic Manipulation ／ Anh Nguyen, Thanh-Toan Do, Ian Reid 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
ナビゲーションのための探索方策の学習
タスク報酬なしで3D環境を自律探索する方策を学習し、空間記憶と模倣学習・被覆報酬による微調整が有効であることを示した論文。
原題: Learning Exploration Policies for Navigation ／ Tao Chen, Saurabh Gupta, Abhinav Gupta
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
実演から感覚運動連関を学習する反応型ロボット行動生成
人間の実演からセンサとモータのプリミティブ間の連関として反応型ロボット行動を学習し、Playful言語で人間可読なスクリプトとして表現する手法を提案した論文。
原題: Learning Sensory-Motor Associations from Demonstration ／ Vincent Berenz, Ahmed Bjelic, Lahiru Herath 他
日本語で読む → - 論文ソフトアクチュエータロボティクス
反転チューブ式クラッチ付き収縮型ソフト空気圧アクチュエータ
真空でチューブを反転させて収縮するソフトアクチュエータに、空気圧で把持するソフトクラッチを組み合わせ、滑り止め荷重120Nを実現した研究。
原題: An Inverting-Tube Clutching Contractile Soft Pneumatic Actuator ／ Wyatt Felt
日本語で読む → - 論文敵対攻撃ロボティクス
道路上の黒線で自動運転AIを誤作動させる物理的敵対攻撃
道路に黒い線を描くだけで、深層学習ベースの自動運転モデルを誤動作させる物理的に実現可能な攻撃をシミュレーション上で初めて実証した。
原題: Simple Physical Adversarial Examples against End-to-End Autonomous Driving Models ／ Adith Boloor, Xin He, Christopher Gill 他
日本語で読む → - 論文空中マニピュレーションロボティクス
ケーブル懸架式空中マニピュレータSAMの開発
ロータと障害物の衝突リスクを避けるため、マニピュレータをケーブルで吊り下げた能動プラットフォームに搭載する空中マニピュレータSAMを提案し、ハードウェアと制御戦略、初期実験結果を示した。
原題: Development of SAM: cable-Suspended Aerial Manipulator ／ Yuri S. Sarkisov, Min Jun Kim, Davide Bicego 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
物理推論による未知剛体物体の3D形状推定
ロボットが物体を操作する際の観測運動と相互干渉から、物理シミュレーションを検証に用いて未知物体の隠れた形状を確率的に推定する手法を提案した。
原題: Inferring 3D Shapes of Unknown Rigid Objects in Clutter through Inverse Physics Reasoning ／ Changkyu Song, Abdeslam Boularias
日本語で読む → - 論文ロボットモデリングロボティクス
視覚データ時系列からのロボット運動構造分類
視覚観測から得た時系列データを用いて、ロボットのリンク列・関節種類・入力信号を同定する低計算コストなアルゴリズムを提案した。
原題: Robot kinematic structure classification from time series of visual data ／ Alberto Dalla Libera, Matteo Terzi, Alessandro Rossi 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
信頼の歩行：全身二足モデルのための安全制御
Hybrid Zero Dynamics多様体上でSOS最適化を行い、10次元二足歩行ロボットの安全集合を生成し、安全集合の境界で多様体パラメータを調整する制御器を提案した。
原題: Walking with Confidence: Safety Regulation for Full Order Biped Models ／ Nils Smit-Anseeuw, C. David Remy, Ram Vasudevan
日本語で読む → - 論文知識表現ロボティクス
RoboCSE: ロボット常識埋め込み
物体の用途・位置・素材に関する常識知識をマルチリレーショナル埋め込みで表現し、家庭環境シミュレータで汎化性能と省メモリ性を検証した研究。
原題: RoboCSE: Robot Common Sense Embedding ／ Angel Daruna, Weiyu Liu, Zsolt Kira 他
日本語で読む → - 論文映像縫合ロボティクス
魚眼カメラと広角カメラの映像を縫合するテレプレゼンスロボット向け映像合成
テレプレゼンスロボットの前方広角カメラと下方魚眼カメラの映像を、キャリブレーション不要のマルチホモグラフィ法で歪み補正なしに縫合し、移動物体やカメラ移動によるゴーストを時空間的に最適な継ぎ目で抑える手法を提案した。
原題: Stitching Videos from a Fisheye Lens Camera and a Wide-Angle Lens Camera for Telepresence Robots ／ Yanmei Dong, Mingtao Pei, Lijia Zhang 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
分散協調による周回制御とアオコ追跡への応用
複数の自律水面ロボットが分散最小二乗推定と周回制御を用いて、動的に変化するアオコの円形領域を推定し周囲を均等配置で周回追跡する手法を提案した。
原題: Cooperative decentralized circumnavigation with application to algal bloom tracking ／ Joana Fonseca, Jieqiang Wei, Karl H. Johansson 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
Pepperロボット向けSLAMと物体認識のハイブリッドシステム
ORB SLAM 2とSIFT/RANSACベースの物体認識を組み合わせ、Pepperロボットで実環境における屋内マッピングと物体の位置推定を実現した。
原題: A Hybrid SLAM and Object Recognition System for Pepper Robot ／ Paola Ardón, Kaisar Kushibar, Songyou Peng
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
遅延制約付き持続的監視のためのマルチロボット経路計画
重み付きグラフで表した監視環境に対し、各頂点の訪問間隔（遅延）制約を満たす最小ロボット数で経路計画する問題を扱い、O(log ρ)近似アルゴリズムとオリエンテーリング型ヒューリスティックを提案・評価した。
原題: Multi-Robot Routing for Persistent Monitoring with Latency Constraints ／ Ahmad Bilal Asghar, Stephen L. Smith, Shreyas Sundaram
日本語で読む → - 論文視覚的自己位置認識ロボティクス
マルチプロセス融合による視覚的自己位置認識
単一の画像ストリームに対し複数の画像処理手法を融合し、動的な系列長マッチングと自動重み付けを組み合わせることで、環境変化に頑健な視覚的自己位置認識を実現した。
原題: Multi-Process Fusion: Visual Place Recognition Using Multiple Image Processing Methods ／ Stephen Hausler, Adam Jacobson, Michael Milford
日本語で読む → - 論文自動運転/車線検出画像認識
動的計画法による最短経路問題としての車線検出
曲線車線の検出を有向グラフ上の最短経路問題として定式化し、動的計画法で解く手法を提案。KITTIの5シーケンスで平均97.5%の検出精度を達成した。
原題: Using DP Towards A Shortest Path Problem-Related Application ／ Jianhao Jiao, Rui Fan, Han Ma 他
日本語で読む → - 論文軌道計画ロボティクス
Bスプライン探索と弾性最適化によるクアッドロータの軌道再計画
Bスプラインの性質を活かした実時間キノダイナミック探索と弾性最適化を組み合わせ、動的な初期状態にも対応するクアッドロータの軌道再計画手法を提案し、機上で実証した。
原題: Trajectory Replanning for Quadrotors Using Kinodynamic Search and Elastic Optimization ／ Wenchao Ding, Wenliang Gao, Kaixuan Wang 他
日本語で読む → - 論文セマンティックマッピング画像認識
PanopticFusion：背景と物体レベルのオンライン体積型セマンティックマッピング
RGB画像から2Dのセマンティック・インスタンスセグメンテーションを統合し、空間ハッシュ型体積マップ上で背景領域のクラスと個別物体のインスタンスを同時に予測・再構成するオンライン3Dパノプティックマッピングシステムを提案した。
原題: PanopticFusion: Online Volumetric Semantic Mapping at the Level of Stuff and Things ／ Gaku Narita, Takashi Seno, Tomoya Ishikawa 他
日本語で読む → - 論文メタ学習機械学習
報酬なしメタ学習
MAMLを拡張し、ファインチューニング時に報酬ではなく環境の観測可能なダイナミクスを用いることで、報酬信号なしで方策を自己適応させる手法を提案した論文。
原題: NoRML: No-Reward Meta Learning ／ Yuxiang Yang, Ken Caluwaerts, Atil Iscen 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
長期ロボットマニピュレーションのための償却型物体・シーン認識
長期作業中のロボットが現在・過去のシーンを問い合わせできるよう、認識処理を実行サイクル全体に分散し、記録画像から記号的・数値的信念状態を非同期に構築する知覚システムを提案した。
原題: Amortized Object and Scene Perception for Long-term Robot Manipulation ／ Ferenc Balint-Benczedi, Michael Beetz
日本語で読む → - 論文自己組織化nlin.AO
自己組織化と人工生命：概念の整理と応用領域の分類
人工生命分野における自己組織化の基本概念を整理し、ソフト・ハード・ウェットの3領域での使われ方を分類・レビューした論文。
原題: Self-Organization and Artificial Life ／ Carlos Gershenson, Vito Trianni, Justin Werfel 他
日本語で読む → - 論文軌道生成ロボティクス
接触力制約下のロボットシステム向け効率的軌道生成
接触力を伴う脚式ロボットの軌道生成を、最適制御と可到達解析を組み合わせて効率的に解く手法を提案し、数値シミュレーションで検証した。
原題: Efficient Trajectory Generation for Robotic Systems Constrained by Contact Forces ／ Jaemin Lee, Efstathios Bakolas, Luis Sentis
日本語で読む → - 論文人間ロボット協調ロボティクス
ロバストな計画認識と軌道予測による人間とロボットの協調改善
人間の計画認識と軌道予測を統合し、ロボットが人間の意図を先読みして安全かつ効率的に協働できるフレームワークを提案した論文。
原題: Towards Better Human Robot Collaboration with Robust Plan Recognition and Trajectory Prediction ／ Yujiao Cheng, Liting Sun, Changliu Liu 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
深層強化学習による二足歩行制御のメッシュベース安定性解析
5リンク平面二足モデルの深層強化学習ポリシーについて、モンテカルロ法の代わりにメッシュベースの手法で安定性とロバスト性を効率的に評価する枠組みを提案した。
原題: Mesh-based Tools to Analyze Deep Reinforcement Learning Policies for Underactuated Biped Locomotion ／ Nihar Talele, Katie Byl
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