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 →- 論文ロバスト推定stat.ML
外れ値に頑健な空間知覚：困難性、汎用アルゴリズム、保証
外れ値を含む空間知覚問題の計算困難性を示し、各インスタンスの近似品質を評価する下界と、グローバルソルバを活用して外れ値を反復除去する汎用アルゴリズム「適応トリミング」を提案した。
原題: Outlier-Robust Spatial Perception: Hardness, General-Purpose Algorithms, and Guarantees ／ Vasileios Tzoumas, Pasquale Antonante, Luca Carlone
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 → - 論文自己位置推定ロボティクス
煙霧環境下の飛行ロボット向け熱赤外マーカーと慣性融合による自己位置推定
霧や煙の中でも検出できるよう長波長赤外域で機能する低コストなフィデューシャルマーカーを設計し、熱カメラによる姿勢推定を慣性計測と拡張カルマンフィルタで融合して飛行ロボットの自己位置推定精度を高めた。
原題: Marker based Thermal-Inertial Localization for Aerial Robots in Obscurant Filled Environments ／ Shehryar Khattak, Christos Papachristos, Kostas Alexis
日本語で読む → - 論文UAV経路計画ロボティクス
山火事などの拡散プロセス監視・介入のための優先度マップ
動的に広がる山火事などのプロセスに対し、UAVの監視・介入優先度マップを生成する最適化手法を提案し、大規模例で有効性を示した。
原題: Priority Maps for Surveillance and Intervention of Wildfires and other Spreading Processes ／ Vera L. J. Somers, Ian R. Manchester
日本語で読む → - 論文動作計画ロボティクス
局所経験を活用したグローバル動作計画
作業空間を局所プリミティブに分解し、各プリミティブでの局所サンプラーをデータベースに記憶して、状況に応じて再利用することで効率的なグローバルサンプリングを実現し、高次元の難問題で大幅な高速化を達成した論文。
原題: Using Local Experiences for Global Motion Planning ／ Constantinos Chamzas, Anshumali Shrivastava, Lydia E. Kavraki
日本語で読む → - 論文歩行支援ロボティクス
下肢支援デバイスのためのデータ駆動型歩行セグメンテーション
膝と股関節の運動学データのみから接地・遊脚などの歩行フェーズをリアルタイムに識別するデータ駆動型アルゴリズムを提案し、接触センサなしで踵接地や爪先離れを検出できることを示した。
原題: Data-Driven Gait Segmentation for Walking Assistance in a Lower-Limb Assistive Device ／ Aleksandra Kalinowska, Thomas A. Berrueta, Adam Zoss 他
日本語で読む → - 論文自己位置推定ロボティクス
LookUP: 天井カメラのみで実現する鉱山車両のリアルタイム高精度自己位置推定
坑内鉱山車両向けに、天井向きカメラの映像のみからニューラルネットで画素サンプリング戦略を学習しホモグラフィを推定する高精度自己位置推定システムを提案。手動ラベリング不要で約5fpsのリアルタイム動作と平均誤差約1.2mを2つの実鉱山で達成した。
原題: LookUP: Vision-Only Real-Time Precise Underground Localisation for Autonomous Mining Vehicles ／ Fan Zeng, Adam Jacobson, David Smith 他
日本語で読む → - 論文インピーダンス制御ロボティクス
混合H2/H∞合成によるケーブル駆動SEAのインピーダンス制御
ケーブル駆動シリーズエラスティックアクチュエータに対し、受動性制約を低周波帯域のみに緩和した混合H2/H∞合成によるインピーダンス制御を提案し、シミュレーションと実験で有効性を検証した。
原題: Impedance control of a cable-driven SEA with mixed $H_2/H_\infty$ synthesis ／ Ningbo Yu, Wulin Zou
日本語で読む → - 論文物体追跡ロボティクス
意味的関係に基づく物体追跡
確率的推論と物体アンカリングを組み合わせ、遮蔽された物体も関係性を保ちながら追跡する意味的ワールドモデリング手法を提案した論文。
原題: Semantic Relational Object Tracking ／ Andreas Persson, Pedro Zuidberg Dos Martires, Amy Loutfi 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
四足歩行のタスク空間計画のための解析モデル
四足歩行を重心で連結された2つの二足歩行として捉え、重力アトラクタのトポロジーに基づく代数モデルを拡張して、重心と足の軌道を簡易に生成する手法を提案した。
原題: Analytic Model for Quadruped Locomotion Task-Space Planning ／ Carlo Tiseo, Sethu Vijayakumar, Michael Mistry
日本語で読む → - 論文人間-義手インターフェースロボティクス
人間-義手インターフェースのための運動学的シナジーの個別化オンライン適応
各個人のオンライン計測を用いて義手インターフェースの運動学的シナジーを個別最適化し、人間の運動適応と同時に適応できる手法を提案した。
原題: Personalized On-line Adaptation of Kinematic Synergies for Human-Prosthesis Interfaces ／ Ricardo Garcia-Rosas, Ying Tan, Denny Oetomo 他
日本語で読む → - 論文強化学習AI
シミュレーションで好奇心を学ぶ：ドローン上の物体検出を効率的に訓練するエージェント
3Dシミュレーションと深層強化学習を用いて、ドローン搭載の物体検出モデルを効率的に訓練するための好奇心エージェントを学習させ、速度と人的入力の最小化のトレードオフを報酬関数のパラメータで調整できることを示した。
原題: Learning to Learn in Simulation ／ Ervin Teng, Bob Iannucci
日本語で読む → - 論文連続体ロボット/コンプライアンスロボティクス
リカレントニューラルネットワークを用いた連続体ロボットのモデルレス能動コンプライアンス
連続体ロボットの能動コンプライアンスを、複雑な力学モデルを使わずリカレントニューラルネットワークで実現し、外力への迅速な応答と未知環境への柔軟な進入を実験で示した。
原題: Model-less Active Compliance for Continuum Robots using Recurrent Neural Networks ／ David Jakes, Zongyuan Ge, Liao Wu
日本語で読む → - 論文センサフュージョン機械学習
自己教師あり高レベルセンサフュージョンに向けて
RGB画像と深度マップを融合して自動運転車のステアリングを制御する枠組みを提案し、片方のセンサが故障しても冗長性により走行可能なことを示した。
原題: Towards Self-Supervised High Level Sensor Fusion ／ Qadeer Khan, Torsten Schön, Patrick Wenzel
日本語で読む → - 論文外骨格ロボティクス
スクワット時の膝損傷予防のための準ダイレクトドライブ式ソフト外骨格の設計と制御
高トルク密度モータと低減速比機構による準ダイレクトドライブ駆動のソフト外骨格を開発し、IMUと生体力学モデルに基づく制御でスクワット・中腰作業の膝伸展筋活動を最大87.5%低減した。
原題: Design and Control of a Quasi-Direct Drive Soft Exoskeleton for Knee Injury Prevention during Squatting ／ Shuangyue Yu, Tzu-Hao Huang, Dianpeng Wang 他
日本語で読む → - 論文自然言語対話ロボティクス
コマンドからゴール指向対話へ：RoboCup@Homeにおける自然言語インタラクション実現へのロードマップ
RoboCup@Homeでの音声認識・自然言語理解の研究を振り返り、家庭用サービスロボットにおける自然言語対話の課題と今後の研究ロードマップを提案した論文。
原題: From Commands to Goal-based Dialogs: A Roadmap to Achieve Natural Language Interaction in RoboCup@Home ／ Mauricio Matamoros, Karin Harbusch, Dietrich Paulus
日本語で読む → - 論文自動運転/歩行者インタラクションロボティクス
無信号交差点における自動運転車のハイブリッド制御設計
歩行者のギャップ受容モデルを用い、4つのモードのみのハイブリッド制御で無信号交差点での自動運転車と歩行者の円滑な相互作用を実現し、シミュレーションと実車実験で検証した。
原題: A Hybrid Control Design for Autonomous Vehicles at Uncontrolled Intersections ／ Nitin R. Kapania, Vijay Govindarajan, Francesco Borrelli 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
振動駆動ロボットの研究：ブラシボットのモデリング・解析・制御・設計
ブラシボットと呼ばれる振動駆動ロボットについて、動的モデルの導出から制御アルゴリズムの設計、群制御の実証までを一貫して行った研究。
原題: A Study of a Class of Vibration-Driven Robots: Modeling, Analysis, Control and Design of the Brushbot ／ Gennaro Notomista, Siddharth Mayya, Anirban Mazumdar 他
日本語で読む → - 論文LiDARオドメトリロボティクス
幾何情報を考慮した深層LiDARオドメトリ
ICPを深層学習に組み込み、教師あり・教師なし両方で学習可能なLiDARオドメトリ手法を提案し、KITTIとOxford RobotCarで高精度な姿勢推定を実現した。
原題: DeepLO: Geometry-Aware Deep LiDAR Odometry ／ Younggun Cho, Giseop Kim, Ayoung Kim
日本語で読む → - 論文ドローンシミュレーションロボティクス
用途別ドローンシミュレータ：最近の進展と課題
ドローンの多様な用途に対応するシミュレータについて、セキュリティや通信特性を含む性能評価の観点から既存研究を網羅的に調査したサーベイ。
原題: Application Specific Drone Simulators: Recent Advances and Challenges ／ Aakif Mairaj, Asif I. Baba, Ahmad Y. Javaid
日本語で読む → - 論文視覚的位置認識ロボティクス
環境変化に頑健な視覚的位置認識のためのマルチドメイン特徴学習
場所の特徴を複数の属性記述として学習し、環境条件に関わる特徴を分離することで、天候や季節の変化に強い視覚的位置認識を実現した研究。
原題: A Multi-Domain Feature Learning Method for Visual Place Recognition ／ Peng Yin, Lingyun Xu, Xueqian Li 他
日本語で読む → - 論文ロボットビジョンAI
ロボットタスク実行・監視のための視覚探索と認識
深層強化学習でシーン構造の常識を獲得し、深層畳み込みネットワークで物体と関係を検出する視覚ベースの実行監視フレームワークを提案。ロボットが単純タスクを完遂し、自律的に失敗から回復できることを示した。
原題: Visual search and recognition for robot task execution and monitoring ／ Lorenzo Mauro, Francesco Puja, Simone Grazioso 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
少数センサと変形パターン学習による堅牢で低コストな3D触覚センシング
3D構造内部の変形から表面の触覚力を推定する枠組みを提案し、機械学習でセンサ数と配置を最適化して9個のセンサで高精度な力推定と8mmの位置特定精度を実現した。
原題: Robust Affordable 3D Haptic Sensation via Learning Deformation Patterns ／ Huanbo Sun, Goerg Martius
日本語で読む → - 論文VPRロボティクス
深層を見ずに：単眼深度推定を用いた環境変化・対向視点下での場所認識
単眼深度推定でキーポイントを深度フィルタリングし、参照データの複数フレーム系列とクエリ1枚を照合することで、昼夜や進行方向の反転など外観・視点が同時に大きく変わる状況でも場所を認識する手法を提案した。
原題: Look No Deeper: Recognizing Places from Opposing Viewpoints under Varying Scene Appearance using Single-View Depth Estimation ／ Sourav Garg, Madhu Babu, Thanuja Dharmasiri 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
GCNv2: リアルタイムSLAM向け高効率対応点予測
ORB特徴を置き換え可能な二値ディスクリプタを出力する深層学習ネットワークGCNv2を提案し、組み込み向け低電力ボード上でORB-SLAM2を動作させ、ドローン制御に耐える精度と頑健性を示した。
原題: GCNv2: Efficient Correspondence Prediction for Real-Time SLAM ／ Jiexiong Tang, Ludvig Ericson, John Folkesson 他
日本語で読む → - 論文軌道計画ロボティクス
2段階逐次アルゴリズムによる車両レーシング軌道の高速生成
縦方向の速度プロファイル計算と横方向の凸最適化による経路更新を交互に繰り返し、サーキット走行の最小時間軌道をラップトップで約30秒で生成する手法を提案し、実車で検証した。
原題: A Sequential Two-Step Algorithm for Fast Generation of Vehicle Racing Trajectories ／ Nitin R. Kapania, John Subosits, J Christian Gerdes
日本語で読む → - 論文vSLAMロボティクス
ループ閉じ込み検出と物体変化検出の同時実行
背景モデリングを必要とせず、ループ閉じ込み検出を再利用して画像変化検出を同時に行うvSLAM部品を提案した論文。
原題: Simultaneous Detection of Loop-Closures and Changed Objects ／ Tanaka Kanji, Yamaguchi Kousuke, Sugimoto Takuma
日本語で読む → - 論文教示/マニピュレーションロボティクス
人間からロボットへの教示入力手法の特性評価
ロボットアームへの物体操作教示に用いる入力手法の設計空間を整理し、新手法「計測トング」を提案して既存3手法とユーザー研究で比較した。
原題: Characterizing Input Methods for Human-to-robot Demonstrations ／ Pragathi Praveena, Guru Subramani, Bilge Mutlu 他
日本語で読む → - 論文群制御cs.NI
仮想力を用いた需要完全充足型の自律ロボット配置フレームワーク
仮想力に基づく2段階のマルチロボット配置手法を提案し、地点ごとの需要を完全に満たしつつ、資源不足時には公平性を考慮する仕組みを実現した。
原題: A Framework for Autonomous Robot Deployment with Perfect Demand Satisfaction using Virtual Forces ／ Gamal Sallam, Uthman Baroudi
日本語で読む → - 論文羽ばたきロボットロボティクス
羽ばたきで見る：狭所をナビゲートする羽ばたき翼ロボット
羽ばたき翼の負荷変動から周囲の地形や障害物を感知し、視覚なしで狭い空間を飛行・ナビゲートする小型ロボットを実現した研究。
原題: Acting Is Seeing: Navigating Tight Space Using Flapping Wings ／ Zhan Tu, Fan Fei, Jian Zhang 他
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