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: 2019/2/1 ／ 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 →- 論文マニピュレーションロボティクス
動的安定な移動マニピュレータのための全身MPC
球体バランス型移動マニピュレータに対し、操作・バランス・環境との相互作用を一つの最適化問題として解く全身MPCを提案し、実機で姿勢追従やドア開けを実証した。
原題: Whole-Body MPC for a Dynamically Stable Mobile Manipulator ／ Maria Vittoria Minniti, Farbod Farshidian, Ruben Grandia 他
日本語で読む → - 論文マルチモーダル学習機械学習
身体性を伴うマルチモーダル・マルチタスク学習
言語条件付き視覚ナビゲーションと身体性質問応答を同時に学習し、単語と視覚対象の対応知識をタスク間で転移するDual-Attentionモデルを提案した。
原題: Embodied Multimodal Multitask Learning ／ Devendra Singh Chaplot, Lisa Lee, Ruslan Salakhutdinov 他
日本語で読む → - 論文sim2real機械学習
シミュレーションと実データを統合した深層強化学習による視覚ベース自律飛行の汎化
シミュレーションの大規模データで汎化可能な知覚を学習し、実世界の1時間のデータで機体ダイナミクスを学習することで、小型ドローンが新しい環境でも衝突回避できる手法を実現した。
原題: Generalization through Simulation: Integrating Simulated and Real Data into Deep Reinforcement Learning for Vision-Based Autonomous Flight ／ Katie Kang, Suneel Belkhale, Gregory Kahn 他
日本語で読む → - 論文設計最適化ロボティクス
ロボットの協調設計：単調でないケースを超えて
ロボットのハードウェアとソフトウェアを自動で最適に組み合わせる二値最適化手法を提案し、ドローン競技用機体やマルチロボットシステムの設計で有効性を示した。
原題: Robot Co-design: Beyond the Monotone Case ／ Luca Carlone, Carlo Pinciroli
日本語で読む → - 論文sim2real画像認識
物体検出のための写実的合成画像生成
物理ベースレンダリングと物理シミュレーションで実写級の合成画像を生成し、実画像なしで物体検出器を学習させて精度を大幅に向上させた研究。
原題: Photorealistic Image Synthesis for Object Instance Detection ／ Tomas Hodan, Vibhav Vineet, Ran Gal 他
日本語で読む → - 論文筋電制御ロボティクス
ロボットハンドの比例筋電制御のためのテンソル混合エキスパートモデル
テンソル表現を用いた混合エキスパートモデルを提案し、触覚筋電図から手の動きを認識してロボットハンドを制御する手法の有効性を実証した。
原題: Tensor-variate Mixture of Experts for Proportional Myographic Control of a Robotic Hand ／ Noémie Jaquier, Robert Haschke, Sylvain Calinon
日本語で読む → - 論文音源定位cs.SD
逆伝播信号の類似性を考慮したロバストな音源定位
レイトレーシングで音の逆伝播経路を推定し、異なる経路の逆伝播信号の類似性を指標にモンテカルロ定位で3D音源位置を特定する手法を提案。障害物や雑音、移動音源を含む環境で従来法より高精度に定位できる。
原題: Robust Sound Source Localization considering Similarity of Back-Propagation Signals ／ Inkyu An, Doheon Lee, Byeongho Jo 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
Flappy Hummingbird：羽ばたき翼ロボットと生物のオープンソース動力学シミュレーション
ハチドリ規模の羽ばたき翼ロボットを高忠実度で再現するオープンソースシミュレータを構築し、実機との一致を検証したうえで強化学習制御のsim2real転移まで示した論文。
原題: Flappy Hummingbird: An Open Source Dynamic Simulation of Flapping Wing Robots and Animals ／ Fan Fei, Zhan Tu, Yilun Yang 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
単一パラメータで複雑さを調整できる四足歩行ロボットの歩容コントローラ
歩容コントローラの複雑さを1つのパラメータで動的に変えられる手法を提案し、シミュレーションと実機で最適化予算に応じた複雑さの適応が有効であることを示した。
原題: Evolving Robots on Easy Mode: Towards a Variable Complexity Controller for Quadrupeds ／ Tønnes Frostad Nygaard, Charles Patrick Martin, Jim Torresen 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
押し・把持・ジャミングを統合する準静的マニピュレーションモデル
指令したマニピュレータ速度から物体運動を直接求める準静的モデルを提案し、把持やジャミング挙動も扱えるようにした。連続時間・時間離散の定式化を線形相補性問題として解く。
原題: A Quasi-static Model and Simulation Approach for Pushing, Grasping, and Jamming ／ Mathew Halm, Michael Posa
日本語で読む → - 論文制御/安全性ロボティクス
任意の動的環境における自律ロボットの無過失制御への理論的アプローチ
任意の非線形動力学モデルを持つロボットが動的環境の予測に対して衝突時に過失を負わないことを保証する、到達可能性に基づく軌道設計手法RTD-Dを提案した論文。
原題: Towards Provably Not-at-Fault Control of Autonomous Robots in Arbitrary Dynamic Environments ／ Sean Vaskov, Shreyas Kousik, Hannah Larson 他
日本語で読む → - 論文転移学習ロボティクス
2段階転移学習による異種ロボットの検出と2D画像からの3D関節位置推定
2Dカラー画像のみを入力として、キャリブレーション不要でロボット本体と各関節の3D位置をリアルタイム推定する多目的CNNを提案し、2段階転移学習で異なる機種のロボットにも少ないデータで適応できることを示した。
原題: Two-Stage Transfer Learning for Heterogeneous Robot Detection and 3D Joint Position Estimation in a 2D Camera Image using CNN ／ Justinas Miseikis, Inka Brijacak, Saeed Yahyanejad 他
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 → - 論文宇宙ロボティクスastro-ph.IM
小惑星探査用跳躍ロボットAMIGOの誘導・航法・制御
小惑星表面を群れで効率的に調査するため、1U CubeSatサイズに収納でき約1mのインフレータブル球を展開する自律ロボットAMIGOの誘導・航法・制御系を設計した論文。バリスティック跳躍・跳躍中の回転・起き上がり動作の3つの移動モードを備える。
原題: Guidance, Navigation and Control of Asteroid Mobile Imager and Geologic Observer (AMIGO) ／ Greg Wilburn, Himangshu Kalita, Aman Chandra 他
日本語で読む → - 論文把持検出ロボティクス
高解像度画像からピクセル単位のロボット把持を生成する効率的な全畳み込みニューラルネットワーク
400×400のRGB-D画像を全畳み込みネットワークで処理し、各ピクセルごとにロボット把持を推定する手法を提案。Cornell Grasp Datasetで画像単位94.42%、物体単位91.02%の高精度と約8msの高速推論を実現した。
原題: Efficient Fully Convolution Neural Network for Generating Pixel Wise Robotic Grasps With High Resolution Images ／ Shengfan Wang, Xin Jiang, Jie Zhao 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
教師なし深層学習による視覚追跡と地図生成の逐次学習
追跡・地図生成・逐次最適化のネットワークを教師なしで学習するSLAMシステムを提案し、観測不確かさの推定により動的物体などのノイズに頑健にした。
原題: Sequential Learning of Visual Tracking and Mapping Using Unsupervised Deep Neural Networks ／ Youngji Kim, Ayoung Kim
日本語で読む → - 論文クラウドロボティクス/オフロード/強化学習ロボティクス
クラウドロボティクスのためのネットワークオフロード方針：学習ベースのアプローチ
ロボットが不確実なときや高精度な計算が必要なときに、クラウドへセンシングタスクをいつ・どのようにオフロードするかを深層強化学習で決定し、通信コストを抑えつつ視覚タスク性能を1.3〜2.6倍改善する手法を提案した。
原題: Network Offloading Policies for Cloud Robotics: a Learning-based Approach ／ Sandeep Chinchali, Apoorva Sharma, James Harrison 他
日本語で読む → - 論文制御/自動運転ロボティクス
反復学習制御による高ダイナミック自律走行車両の軌道追従
サーキットを周回する自動運転レース車両に対し、反復学習制御(PD型とQ-ILC)を適用して高横加速度域での軌道追従精度を向上させ、実車実験で有効性を示した論文。
原題: Path Tracking of Highly Dynamic Autonomous Vehicle Trajectories via Iterative Learning Control ／ Nitin R. Kapania, J. Christian Gerdes
日本語で読む → - 論文強化学習機械学習
義肢制御のためのAIチャレンジ：深層強化学習による13の解法
筋骨格モデルを目標速度ベクトルに追従させる制御器を競うNeurIPS 2018チャレンジの概要と、参加者13チームが用いた深層強化学習ベースの解法を紹介する。
原題: Artificial Intelligence for Prosthetics - challenge solutions ／ Łukasz Kidziński, Carmichael Ong, Sharada Prasanna Mohanty 他
日本語で読む → - 論文ビジュアルサーボ画像認識
衝突回避を伴う目標到達のためのドメイン不変ビジュアルサーボ
人間ラベルの静的データセットから意味情報を学び、シミュレーションのみで衝突回避ビジュアルサーボ方策を学習して実機モバイルロボットに直接展開できるDIViSを提案した論文。
原題: DIViS: Domain Invariant Visual Servoing for Collision-Free Goal Reaching ／ Fereshteh Sadeghi
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 → - 論文羽ばたきロボットロボティクス
ハチドリ型羽ばたきロボットによる極限機動の学習
12gのハチドリ型ロボットで、モデルベース制御と強化学習を組み合わせ、0.2秒で後退しながら180度旋回する高速回避機動を実機で実現した。
原題: Learning Extreme Hummingbird Maneuvers on Flapping Wing Robots ／ Fan Fei, Zhan Tu, Jian Zhang 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
混雑環境での物体操作のための効率的な障害物再配置計画
混雑した狭い空間でロボットアームが対象物を掴むため、衝突回避の枠組みを用いて障害物をリアルタイムに再配置する多項式時間の計画法を提案し、シミュレーションで最大31%の実行時間短縮を示した。
原題: Efficient Obstacle Rearrangement for Object Manipulation Tasks in Cluttered Environments ／ Jinhwi Lee, Younggil Cho, Changjoo Nam 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
宅配荷物仕分けのための視覚ベースピッキングシステム
RGB-DカメラとUR10ロボットを用い、重なり合う変形可能な荷物の把持点を深度画像から生成し、YOLOで荷物認識を行う自動仕分けシステムを構築した。
原題: Vision Based Picking System for Automatic Express Package Dispatching ／ Shengfan Wang, Xin Jiang, Jie Zhao 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 → - 論文教師なし強化学習ロボティクス
分布計画ネットワークによる教師なし視覚運動制御
報酬なしのインタラクションから目標までの進捗を測る埋め込み空間を学習し、自律的な強化学習を可能にする手法を提案。シミュレーションと実機マニピュレーションで有効性を示した。
原題: Unsupervised Visuomotor Control through Distributional Planning Networks ／ Tianhe Yu, Gleb Shevchuk, Dorsa Sadigh 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
動的環境におけるグリッドベースの動きクラスタリング
検出キーポイントの動きの一貫性を統計的に評価し、軽量に動的物体を除去する視覚SLAM手法を提案。TUMデータセットで高精度を実現。
原題: GMC: Grid Based Motion Clustering in Dynamic Environment ／ Handuo Zhang, Karunasekera Hasith, Han Wang
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 → - 論文熱管理ロボティクス
電動アクチュエータを持つ多脚ロボットの熱回復
ヒューマノイドロボットのアクチュエータが過熱した際に、接触制約を満たしつつ将来の温度を最小化する関節配置をデータ駆動型熱モデルで予測し、NASA Valkyrieで実機検証した。
原題: Thermal Recovery of Multi-Limbed Robots with Electric Actuators ／ Steven Jens Jorgensen, James Holley, Frank Mathis 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
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