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 →- 論文自動運転データセット機械学習
nuScenes: 自動運転向けマルチモーダルデータセット
カメラ6台・レーダー5台・ライダー1台を備えた自動運転の完全なセンサスイートで収集した1000シーンのデータセットを構築し、3D検出・追跡の新指標とベースラインを提供した論文。
原題: nuScenes: A multimodal dataset for autonomous driving ／ Holger Caesar, Varun Bankiti, Alex H. Lang 他
日本語で読む → - 論文制御バリア関数ロボティクス
機械システムのための制御バリア関数：理論とロボット把持への応用
モデル不確かさを含むサンプルデータ系の2階相対次数システムに対し制約を保証するロバスト制御バリア関数を開発し、物体を滑らせず把持するロボットハンド制御に応用した。
原題: Control Barrier Functions for Mechanical Systems: Theory and Application to Robotic Grasping ／ Wenceslao Shaw Cortez, Denny Oetomo, Chris Manzie 他
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスロボティクス
電子制御不要の軟体ロボット：極限環境向け流体回路
可燃性ガス環境でも安全に使えるよう、電子部品を使わず空気圧の流体回路だけで移動と把持を行う軟体ロボットを開発した。
原題: Soft Robots for Extreme Environments: Removing Electronic Control ／ Stephen T. Mahon, Anthony Buchoux, Mohammed E. Sayed 他
日本語で読む → - 論文キャリブレーションロボティクス
高精度オンラインマーカーレスステレオ外部キャリブレーション
マーカー不要で5自由度の非線形最適化により、ステレオカメラの外部パラメータをリアルタイムに高精度キャリブレーションする手法を提案。
原題: High-Precision Online Markerless Stereo Extrinsic Calibration ／ Yonggen Ling, Shaojie Shen
日本語で読む → - 論文空撮/半教師あり学習画像認識
半教師あり回帰による空撮向け進行方向推定の汎化性能向上
移動する被写体の進行方向推定において、時間的連続性を教師なし信号として利用する半教師あり学習を提案し、ラベル付きデータを大幅に削減しつつ空撮タスクへの汎化性能を向上させた。
原題: Improved Generalization of Heading Direction Estimation for Aerial Filming Using Semi-supervised Regression ／ Wenshan Wang, Aayush Ahuja, Yanfu Zhang 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 → - 論文意図予測ロボティクス
反抗と服従：協調型ハンドヘルドロボットにおける意図予測の効果
ユーザーの視線から行動意図をリアルタイム予測し、ハンドヘルドロボットがその意図に従うか逆らうかで協調作業への影響を調べた研究。
原題: Rebellion and Obedience: The Effects of Intention Prediction in Cooperative Handheld Robots ／ Janis Stolzenwald, Walterio W. Mayol-Cuevas
日本語で読む → - 論文ソフトアクチュエータロボティクス
流体織物筋シート：ウェアラブル・ソフトロボティクス向けの新軟質アクチュエータ
弾性チューブ配列を織物に縫い込んだシート状軟質アクチュエータを開発し、100%超のひずみや自重の115倍の力を発生できることを示した。
原題: Fluidic Fabric Muscle Sheets for Wearable and Soft Robotics ／ Mengjia Zhu, Thanh Nho Do, Elliot Hawkes 他
日本語で読む → - 論文ビジュアルオドメトリロボティクス
遺伝的アルゴリズムによるパラメータ最適化を組み込んだLiDAR-単眼ビジュアルオドメトリ
LiDARと単眼カメラを統合したオドメトリ手法LIMOのパラメータを遺伝的アルゴリズムで自動最適化し、KITTIデータセットで並進誤差を低減した研究。
原題: Lidar-Monocular Visual Odometry with Genetic Algorithm for Parameter Optimization ／ Adarsh Sehgal, Ashutosh Singandhupe, Hung Manh La 他
日本語で読む → - 論文行動予測ロボティクス
車両インタラクションを利用した長期行動予測ネットワーク
車両同士のインタラクションから隠れ状態を抽出し、RNNと新規のVBINで長期的な車両行動の確率的予測を行う手法を提案した論文。
原題: Predicting Vehicle Behaviors Over An Extended Horizon Using Behavior Interaction Network ／ Wenchao Ding, Jing Chen, Shaojie Shen
日本語で読む → - 論文視覚ナビゲーションロボティクス
最適制御と学習を組み合わせた未知環境での視覚ナビゲーション
学習ベースの知覚で衝突回避経路のウェイポイントを生成し、モデルベースの最適制御で滑らかで動的に実行可能な軌道を計画・追従することで、未知の混雑環境でもロバストに目的地へ到達する手法を提案した。
原題: Combining Optimal Control and Learning for Visual Navigation in Novel Environments ／ Somil Bansal, Varun Tolani, Saurabh Gupta 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
可変インピーダンス制御と強化学習による高精度ロボット組立
作業空間の力・トルク情報を強化学習に組み込み、可変インピーダンス制御と組み合わせることで、きつい嵌合の歯車組立を高精度に実現する手法を提案した。
原題: Reinforcement Learning on Variable Impedance Controller for High-Precision Robotic Assembly ／ Jianlan Luo, Eugen Solowjow, Chengtao Wen 他
日本語で読む → - 論文軌道最適化stat.ML
強化学習による未知の拘束系のための軌道最適化
サンプリングベース計画で得た参照軌道を活用し、未知ダイナミクスを持つ系でも滑らかな軌道を生成する強化学習手法を提案し、6自由度マニピュレータでPID制御を上回る性能を示した。
原題: Trajectory Optimization for Unknown Constrained Systems using Reinforcement Learning ／ Kei Ota, Devesh K. Jha, Tomoaki Oiki 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
TossingBot：残差物理で任意物体を投げる学習
ロボットアームが試行錯誤を通じて任意物体を掴んで指定ボックスへ投げ入れるエンドツーエンド手法を提案し、物理シミュレータの予測に深層ネットワークで残差を補正することで高速かつ高精度な投擲を実現した。
原題: TossingBot: Learning to Throw Arbitrary Objects with Residual Physics ／ Andy Zeng, Shuran Song, Johnny Lee 他
日本語で読む → - 論文キャリブレーションロボティクス
任意配置に対応するLiDAR-カメラキャリブレーション：可観測性と手法
静止環境でLiDARスキャンを取得し、移動カメラの画像から3D復元してグラフ最適化で位置合わせすることで、共通視野と厳密な時刻同期の制約を不要にしたキャリブレーション手法を提案し、可観測性条件を理論導出した。
原題: LiDAR-Camera Calibration under Arbitrary Configurations: Observability and Methods ／ Bo Fu, Yue Wang, Xiaqing Ding 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
時間並列積分による粗密物理モデル融合で高速・高精度なマニピュレーション予測
粗い近似モデルと高精度な物理エンジンをParareal法で時間並列に組み合わせ、押し動作計画を高速かつ高精度に予測する手法を提案し、実機でも検証した。
原題: Combining Coarse and Fine Physics for Manipulation using Parallel-in-Time Integration ／ Wisdom C. Agboh, Daniel Ruprecht, Mehmet R. Dogar
日本語で読む → - 論文センサキャリブレーション制御
加速度とジャイロを重み付き統合した関節軸推定法
加速度制約とジャイロ制約を信号分散に応じて自動重み付けで統合し、速い動きでも遅い動きでも5秒で高精度に関節軸を推定する手法を提案した。
原題: Joint axis estimation for fast and slow movements using weighted gyroscope and acceleration constraints ／ Fredrik Olsson, Thomas Seel, Dustin Lehmann 他
日本語で読む → - 論文視覚サーボ/物体認識ロボティクス
動画物体セグメンテーションを用いた移動ロボットの視覚サーボ制御と物体奥行き推定
動画物体セグメンテーションを活用し、RGBカメラ搭載の移動ロボットが任意物体を3D位置推定して把持・追従できる視覚サーボ制御手法を提案した。カメラ校正不要でアクチュエータと視覚特徴の関係を素早く学習する更新式も開発した。
原題: Video Object Segmentation-based Visual Servo Control and Object Depth Estimation on a Mobile Robot ／ Brent A. Griffin, Victoria Florence, Jason J. Corso
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
階層空間点過程を用いたリアルタイムロボット探索
被災者密度の事前情報を階層空間点過程でモデル化し、INLAとモンテカルロ木探索を組み合わせて航空ロボットの捜索計画をリアルタイムに最適化した研究。
原題: Real-Time Robotic Search using Hierarchical Spatial Point Processes ／ Olov Andersson, Per Sidén, Johan Dahlin 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
触覚による物体インスタンス識別：マルチモーダル照合を用いた触覚認識
視覚と触覚の観測が同一物体に対応するかを判定するマルチモーダル照合として物体識別を定式化し、98物体の大規模データで触覚のみでも未知物体を高精度に識別できることを示した。
原題: Learning to Identify Object Instances by Touch: Tactile Recognition via Multimodal Matching ／ Justin Lin, Roberto Calandra, Sergey Levine
日本語で読む → - 論文HRIロボティクス
人間の作業負荷を考慮したロボット制御の形式保証
人間の生産性を支えるロボット制御器を、作業負荷モデルとリアクティブ合成により形式的仕様を満たすよう設計し、HSRで実証した論文。
原題: Toward Achieving Formal Guarantees for Human-Aware Controllers in Human-Robot Interactions ／ Rachel Schlossman, Minkyu Kim, Ufuk Topcu 他
日本語で読む → - 論文視覚認識/衝突回避ロボティクス
地平線下の航空機を深層学習で検出する視覚ベース衝突回避システム
視覚ベースの衝突回避(SAA)向けに、深層学習と時間追跡を組み合わせて地平線下の航空機を検出する多段システムを提案し、実飛行データで静止機の検出や地上車両の排除、複数機の追跡を実証した。
原題: Below Horizon Aircraft Detection Using Deep Learning for Vision-Based Sense and Avoid ／ Jasmin James, Jason J. Ford, Timothy L. Molloy
日本語で読む → - 論文制御/最適化ロボティクス
ロボットタスクの永続化フレームワーク
バッテリー切れを防ぐ不変条件制約を最適化問題に組み込み、ロボットがバッテリー寿命を超えてタスクを永続実行できる制御手法を提案し、探索・監視タスクで実機検証した。
原題: Persistification of Robotic Tasks ／ Gennaro Notomista, Magnus Egerstedt
日本語で読む → - 論文深層強化学習ロボティクス
深層強化学習によるイチゴ自動収穫のための視点最適化
深層強化学習を用いて、イチゴ収穫ロボットのカメラを好ましい視点へ導く制御方策を学習し、シミュレーション環境でランダム行動より8.7倍高い報酬と視覚サーボ法より8.8%速い探索を達成した。
原題: Viewpoint Optimization for Autonomous Strawberry Harvesting with Deep Reinforcement Learning ／ Jonathon Sather, Xiaozheng Jane Zhang
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
人間型グリッパのための計算触覚フロー
人間の触覚フローに着想を得て、圧力センサ列から仮想表面のオプティカルフローとして触覚フローを定義し、ロボットの触覚フィードバック解析を改善する手法を提案した。
原題: Computational Tactile Flow for Anthropomorphic Grippers ／ Kanishka Ganguly, Behzad Sadrfaridpour, Cornelia Fermüller 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
ベイズ最適化によるハイブリッド軌道最適化を用いた歩行計画
脚式ロボットの歩行計画において、接触スケジュールの選択をベイズ最適化で学習する二段階最適化手法を提案し、単脚ホッピングの計画で有効性を示した。
原題: Locomotion Planning through a Hybrid Bayesian Trajectory Optimization ／ Tim Seyde, Jan Carius, Ruben Grandia 他
日本語で読む → - 論文タスク・動作計画ロボティクス
統合タスク・動作計画における漸近最適性の限界を押し広げる
タスク・動作統合計画において、遷移集合が滑らかでない場合も含め、標準的な動作計画と同じ接続半径で漸近最適性が得られることを示した研究。
原題: Pushing the Boundaries of Asymptotic Optimality in Integrated Task and Motion Planning ／ Rahul Shome, Daniel Nakhimovich, Kostas E. Bekris
日本語で読む → - 論文外骨格・人間機械相互作用ロボティクス
複素剛性モデルによる人-ロボット相互作用の解析とパワーアシスト外骨格制御への応用
人間の関節剛性を実部剛性とヒステリシス減衰からなる複素剛性でモデル化し、外骨格装着時の動特性を精度よく説明できることを実験で示した論文。
原題: Complex Stiffness Model of Physical Human-Robot Interaction: Implications for Control of Performance Augmentation Exoskeletons ／ Binghan He, Huang Huang, Gray C. Thomas 他
日本語で読む → - 論文把持検出ロボティクス
GQ-STN：ロバスト性分類器に基づくワンショット把持検出の最適化
把持構成とその周辺の深度画像を同時に出力するワンショット把持検出ネットワークGQ-STNを提案し、外部の把持ロバスト性評価ネットワークの勾配で学習することで、Dex-Net 2.0で92.4%の精度を達成した。
原題: GQ-STN: Optimizing One-Shot Grasp Detection based on Robustness Classifier ／ Alexandre Gariépy, Jean-Christophe Ruel, Brahim Chaib-draa 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
マルチエージェントロボットシステムへのブロックチェーン活用：関連研究と未解決課題
マルチエージェントロボットシステムの実課題に対するブロックチェーン活用事例を整理・分類し、分散台帳の応用可能性と未解決の課題を論じたサーベイ論文。
原題: Blockchain Solutions for Multi-Agent Robotic Systems: Related Work and Open Questions ／ Ilya Afanasyev, Alexander Kolotov, Ruslan Rezin 他
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