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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: 2019/2/1 ／ 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
リーマン運動ポリシーを用いたマルチロボット系の多目的ポリシー生成
多目的タスクをサブタスクに分解し、各サブタスクの制御器をリーマン運動ポリシーとして設計・統合することで、ロボット間やサブタスク間の相互作用を暗黙的に扱うマルチロボット制御ポリシー生成フレームワークを提案した。
原題: Multi-Objective Policy Generation for Multi-Robot Systems Using Riemannian Motion Policies ／ Anqi Li, Mustafa Mukadam, Magnus Egerstedt 他
日本語で読む → - 論文動作認識ロボティクス
時空間畳み込みネットワークによる屋内物体操作動作のセグメンテーションを用いた人間工学的リスク予測に向けて
RGB-D動画から動作を時空間畳み込みネットワークでセグメンテーションし、物体操作時の人間工学的リスク（安全・要注意・即対応）をリアルタイム予測する手法を提案。新規データセットで87-94%のF1スコアを達成。
原題: Toward Ergonomic Risk Prediction via Segmentation of Indoor Object Manipulation Actions Using Spatiotemporal Convolutional Networks ／ Behnoosh Parsa, Ekta U. Samani, Rose Hendrix 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
操作学習のための機能的对象指向ネットワーク
物体の状態変化と人間の操作を観察して、物体と動作のつながりを表すグラフ構造の知識表現FOONを学習し、ロボットが目標達成のための動作列を生成できることを示した論文。
原題: Functional Object-Oriented Network for Manipulation Learning ／ David Paulius, Yongqiang Huang, Roger Milton 他
日本語で読む → - 論文視覚ナビゲーションロボティクス
ロボット視覚ナビゲーションにおける高速ランドマーク選択による推定
移動ロボットの視覚ナビゲーションで、情報量の多い特徴点をランダムサンプリングで高速に選び、位置推定精度を保ちつつ計算量を候補数に対して線形に抑える手法を提案した。
原題: Estimation with Fast Landmark Selection in Robot Visual Navigation ／ Hossein K. Mousavi, Nader Motee
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 → - 論文自動運転機械学習
自動運転のための意味ラベル削減手法
自動運転の制御に必要な意味セグメンテーションラベルを評価し、運転判断に影響しないラベルを他クラスに再マッピングしてタスクを簡素化する手法を提案した。
原題: Semantic Label Reduction Techniques for Autonomous Driving ／ Qadeer Khan, Torsten Schön, Patrick Wenzel
日本語で読む → - 論文自己教師あり学習/セグメンテーションロボティクス
ロボットの運動学情報を用いた自己教師あり手術器具セグメンテーション
ロボットの運動学モデルから訓練ラベルを自動生成し、手作業アノテーションなしで内視鏡画像中の手術器具をセグメンテーションする自己教師あり手法を提案した。
原題: Self-Supervised Surgical Tool Segmentation using Kinematic Information ／ Cristian da Costa Rocha, Nicolas Padoy, Benoit Rosa
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 → - 論文アクチュエータロボティクス
最大トルク伝達率に基づくシリーズエラスティックアクチュエータの性能解析
SEAの弾性要素やモータ制限がトルク伝達性能に与える影響を解析するため、最大トルク伝達率(MTT)と最大トルク周波数帯域という新指標を提案し、実験で有効性を検証した論文。
原題: Performance Analysis of Series Elastic Actuator based on Maximum Torque Transmissibility ／ Chan Lee, Sehoon Oh
日本語で読む → - 論文自動運転/テストロボティクス
自動運転車のための適応的ストレステスト
自動運転車の意思決定システムを検証するため、環境の確率的要素を摂動させて衝突シナリオを探索する手法を提案し、MCTSと深層強化学習で最も起こりやすい失敗事例を効率的に見つけられることを示した。
原題: Adaptive Stress Testing for Autonomous Vehicles ／ Mark Koren, Saud Alsaif, Ritchie Lee 他
日本語で読む → - 論文飛行制御astro-ph.IM
火星探査用インフレータブル滑空機の姿勢制御
火星大気の薄さに対応するため高速飛行と大翼面積を持つインフレータブル翼の滑空機を設計し、12U CubeSatから展開して姿勢制御する手法を提案した論文。
原題: Attitude Control of an Inflatable Sailplane for Mars Exploration ／ Adrien Bouskela, Aman Chandra, Jekan Thangavelautham 他
日本語で読む → - 論文力制御ロボティクス
弾性伝達力オブザーバを活用した直列弾性アクチュエータの高精度力制御
直列弾性アクチュエータの非線形性やセンサノイズによる力計測誤差を補う伝達力オブザーバを提案し、周波数領域の閉ループ解析に基づく調整法で高精度な力制御を実現した。
原題: Towards Accurate Force Control of Series Elastic Actuators Exploiting a Robust Transmission Force Observer ／ Chan Lee, Jinoh Lee, Sehoon Oh
日本語で読む → - 論文3D点群セグメンテーションロボティクス
移動ロボットのためのマルチビュー逐次3D点群セグメンテーション
移動ロボットが複数視点から得た点群を逐次的に統合し、深層学習ネットワークMCPNetでクラス・インスタンスラベルをオンライン推定する手法を提案した論文。
原題: Multi-view Incremental Segmentation of 3D Point Clouds for Mobile Robots ／ Jingdao Chen, Yong K. Cho, Zsolt Kira
日本語で読む → - 論文強化学習機械学習
実機でボールインナカップを実現する視覚と特徴量に基づく制御方策の同時学習
訓練時のみ利用可能な特徴量を使う補助タスクを併用したマルチタスク強化学習により、実機ロボットで視覚ベースのボールインナカップ制御方策をシミュレーションからの転送や模倣学習なしでゼロから高速に学習できることを示した。
原題: Simultaneously Learning Vision and Feature-based Control Policies for Real-world Ball-in-a-Cup ／ Devin Schwab, Tobias Springenberg, Murilo F. Martins 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
振動駆動ロボット群における相分離理論を用いた非一様密度形成
振動で動く小型ロボット群が衝突を介して高密度領域と低密度領域に自然に分かれる現象を、相分離理論で説明し、実機とシミュレーションで示した論文。
原題: Non-Uniform Robot Densities in Vibration Driven Swarms Using Phase Separation Theory ／ Siddharth Mayya, Gennaro Notomista, Dylan Shell 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
進化的手法による動的移動ロボット経路計画の最適化
動的障害物環境での移動ロボット経路計画にパターン探索・遺伝的アルゴリズム・粒子群最適化を適用し、PSOが目的関数を最も良く最小化、PSが計算時間で優れることを示した。
原題: Optimization of dynamic mobile robot path planning based on evolutionary methods ／ Masoud Fetanat, Sajjad Haghzad, Saeed Bagheri Shouraki
日本語で読む → - 論文自動運転知覚画像認識
NeurAll: 自動運転のための統合視覚認識モデルに向けて
自動運転の複数の視覚認識タスクを、初期畳み込み層を共有するマルチタスクCNNで統合的に学習し、計算効率と精度向上を目指した研究。
原題: NeurAll: Towards a Unified Visual Perception Model for Automated Driving ／ Ganesh Sistu, Isabelle Leang, Sumanth Chennupati 他
日本語で読む → - 論文確率的制御ロボティクス
前方後方SDEを用いた深層確率的最適制御方策の学習
非線形確率的制御理論と前方後方SDEの関係に基づき、リカレント層と全結合層からなる深層ニューラルネットで確率的制御方策を学習する枠組みを提案し、3つの非線形系のシミュレーションで有効性を示した。
原題: Learning Deep Stochastic Optimal Control Policies using Forward-Backward SDEs ／ Marcus Pereira, Ziyi Wang, Ioannis Exarchos 他
日本語で読む → - 論文情報経路計画ロボティクス
位置推定不確かさを考慮した能動的フィールドマッピングのための情報経路計画
ロボットの自己位置推定の不確かさを明示的に考慮し、ガウス過程で環境場をモデル化して位置推定とマッピングを統合する新たな効用関数で経路を計画する手法を提案した。
原題: Informative Path Planning for Active Field Mapping under Localization Uncertainty ／ Marija Popovic, Teresa Vidal-Calleja, Jen Jen Chung 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
移動ロボットによる堅牢で適応的なドア操作
CNNと点群処理を融合して複数ハンドルの把持姿勢をリアルタイム推定し、ベイズ推定でドアの運動モデルを学習する移動マニピュレータのドア操作フレームワークを提案した。
原題: Robust and Adaptive Door Operation with a Mobile Robot ／ Miguel Arduengo, Carme Torras, Luis Sentis
日本語で読む → - 論文SLAM/FPGAアクセラレーションロボティクス
FPGAによるSLAM向けスケーラブルな深度推定アーキテクチャ
低消費電力のFPGA-SoC上で、直接法セミデンスSLAMのための深度推定を高速化するスケーラブルなアクセラレータを提案し、トラッキングと組み合わせてFPGA上で初の完全なセミデンスSLAMアクセラレータを実現した。
原題: A Scalable FPGA-based Architecture for Depth Estimation in SLAM ／ Konstantinos Boikos, Christos-Savvas Bouganis
日本語で読む → - 論文軌道予測画像認識
データ駆動型車両軌道予測
周囲車両の将来軌道を予測するため、生データからリアルタイムで学習する畳み込みニューラルネットワーク手法を提案し、ベースラインを上回る性能を示した。
原題: Data-Driven Vehicle Trajectory Forecasting ／ Shayan Jawed, Eya Boumaiza, Josif Grabocka 他
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスロボティクス
ソフト繊維強化アクチュエータの予測モデル比較と実験的検証
ソフトアクチュエータ(FREE)の力生成を、集中定数モデル・連続体力学モデル・ニューラルネットの3手法で比較し、実験データで検証した。ニューラルネットは最高精度だが、第一原理モデルの方が設計パラメータへの汎化性が高いことを示した。
原題: Comparison and Experimental Validation of Predictive Models for Soft, Fiber-Reinforced Actuators ／ Audrey Sedal, Alan Wineman, R Brent Gillespie 他
日本語で読む → - 論文衝突検出ロボティクス
非ガウスノイズ分布に対する効率的な確率的衝突検出
深度センサ由来の非ガウスな位置不確かさを持つ物体間の衝突確率を、従来より10倍厳しい上界で3倍高速に計算する手法を提案し、7自由度アームの運動計画に応用した。
原題: Efficient Probabilistic Collision Detection for Non-Gaussian Noise Distributions ／ Jae Sung Park, Dinesh Manocha
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
ヒストグラム均等化とORB特徴を統合したステレオSLAM
低コントラスト画像でも安定して動くよう、ヒストグラム均等化で画像コントラストを改善してからORB特徴を抽出するステレオSLAMを提案し、KITTIやEuRoCでORB-SLAM2と比較して精度とリアルタイム性を示した。
原題: HE-SLAM: a Stereo SLAM System Based on Histogram Equalization and ORB Features ／ Yinghong Fang, Guangcun Shan, Xin Li 他
日本語で読む → - 論文視覚オドメトリ画像認識
光度損失を超えて：自己教師あり自己運動推定のための幾何学的マッチング損失
自己教師あり視覚オドメトリにおいて、反射や遮蔽に弱い光度誤差の代わりにエピポーラ幾何で拘束したマッチング損失を導入し、KITTIで従来の教師なし自己運動推定を大きく上回った論文。
原題: Beyond Photometric Loss for Self-Supervised Ego-Motion Estimation ／ Tianwei Shen, Zixin Luo, Lei Zhou 他
日本語で読む → - 論文モデルベース強化学習ロボティクス
近似モデルを用いたロボット学習の改良
近似ダイナミクスモデルと少数の実試行で最適制御方策を学ぶアルゴリズムの収束性を改善し、DDPと2Dシミュレータで人間専門家と比較評価した研究。
原題: Using Approximate Models in Robot Learning ／ Ali Lenjani
日本語で読む → - 論文制御ロボティクス
平衡状態からの能動的領域探索
ハイブリッドシステム理論を用いて、ロボットが安定性を保ちながら能動的に情報収集する制御法を開発し、形状推定やモデル学習、ギャロップ歩容生成に応用した。
原題: Active Area Coverage from Equilibrium ／ Ian Abraham, Ahalya Prabhakar, Todd D. Murphey
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