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 →- 論文自己位置推定ロボティクス
森を見て木を見る：CPU上で動作する都市・自然環境での深層レーザー自己位置推定
3D点群からトリプレット比較で特徴表現を学習し、CPUのみで動く小型モデルによるループ閉じ込み検出を実現した研究。
原題: Learning to See the Wood for the Trees: Deep Laser Localization in Urban and Natural Environments on a CPU ／ Georgi Tinchev, Adrian Penate-Sanchez, Maurice Fallon
日本語で読む → - 論文データセット/注釈ロボティクス
EasyLabel: ロボット用RGB-Dデータセット作成のための半自動ピクセル単位物体注釈ツール
深度変化を利用して複雑なシーン内の物体マスクを半自動で高精度に抽出する注釈ツールを提案し、それで構築したOCIDデータセットで既存の物体セグメンテーション手法を比較評価した。
原題: EasyLabel: A Semi-Automatic Pixel-wise Object Annotation Tool for Creating Robotic RGB-D Datasets ／ Markus Suchi, Timothy Patten, David Fischinger 他
日本語で読む → - 論文把持ロボティクス
MetaGrasp: アフォーダンス解釈ネットワークによるデータ効率的な把持
対蹠把持則を用いた修正戦略で効率的に把持サンプルを収集し、画素単位のアフォーダンス解釈ネットワークを学習することで、少数のシミュレーションサンプルのみで未知物体や背景にも高精度に把持できるシステムを提案した。
原題: MetaGrasp: Data Efficient Grasping by Affordance Interpreter Network ／ Junhao Cai, Hui Cheng, Zhanpeng Zhang 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 → - 論文接触力学ロボティクス
複数の摩擦衝突における非一意な挙動のモデリングと解析
複数の摩擦衝突が同時に起きる場合の不確定な結果を微分包含としてモデル化し、取り得る衝突後速度の集合を捉える手法を提案した論文。
原題: Modeling and Analysis of Non-unique Behaviors in Multiple Frictional Impacts ／ Mathew Halm, Michael Posa
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 → - 論文インピーダンス制御ロボティクス
速度源インピーダンス制御を用いた直列弾性アクチュエータの受動性に関する必要十分条件
直列弾性アクチュエータのカスケード型インピーダンス制御において、仮想インピーダンス表示時の受動性を保証する必要十分条件を導出し、非保守的な設計指針を示した論文。
原題: Necessary and Sufficient Conditions for Passivity of Velocity-Sourced Impedance Control of Series Elastic Actuators ／ Fatih Emre Tosun, Volkan Patoglu
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 → - 論文ロバスト制御制御
外乱オブザーバを用いた加速度ベースロボットマニピュレータのロバスト位置制御に対する安定性解析
外乱オブザーバを用いた加速度ベースのロバスト位置制御について非線形安定性解析を行い、公称慣性行列の非対角要素が安定性向上とロバスト性・ノイズ感度のトレードオフ調整に有効であることを理論と実験で示した。
原題: A Stability Analysis for the Acceleration-based Robust Position Control of Robot Manipulators via Disturbance Observer ／ Emre Sariyildiz, Hiromu Sekiguchi, Takahiro Nozaki 他
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 → - 論文マルチモーダル認識ロボティクス
自動運転のための深層マルチモーダル物体検出と意味セグメンテーション：データセット・手法・課題
自動運転におけるカメラ・LiDAR・レーダーなどのマルチモーダル融合による物体検出と意味セグメンテーションの研究を体系的に整理し、融合手法や課題をレビューした論文。
原題: Deep Multi-modal Object Detection and Semantic Segmentation for Autonomous Driving: Datasets, Methods, and Challenges ／ Di Feng, Christian Haase-Schütz, Lars Rosenbaum 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 → - 論文モジュラーロボティクス機械学習
自己組織化する形態の制御学習：モジュール性による汎化の研究
原始的な手足エージェントが動的に自己組織化して複合体を形成し、その制御を学習するモジュール型協調進化戦略を提案し、環境や構造の変化に対する汎化性能が静的・単一型ベースラインより優れることを示した。
原題: Learning to Control Self-Assembling Morphologies: A Study of Generalization via Modularity ／ Deepak Pathak, Chris Lu, Trevor Darrell 他
日本語で読む → - 論文認知アーキテクチャロボティクス
感情と認知を統合するロボット知能アーキテクチャ
感情を後付けのモジュールではなく認知処理全体に統合すべき設計原理として提案し、その検証のための「ドロレス・テスト」を提唱した論文。
原題: Intelligent architectures for robotics: The merging of cognition and emotion ／ Luiz Pessoa
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6D姿勢推定画像認識
DPOD: 高密度対応マップによる6D姿勢推定と精密化
RGB画像から物体の密な2D-3D対応マップを推定し、PnPとRANSACで6DoF姿勢を計算した後、深層学習ベースの精密化を行うリアルタイム可能な6D姿勢推定手法を提案した。
原題: DPOD: 6D Pose Object Detector and Refiner ／ Sergey Zakharov, Ivan Shugurov, Slobodan Ilic
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
剛体触覚センサアレイによる効率的な触覚形状探索の学習
剛体16×16触覚センサアレイを用い、特徴抽出・時間統合・姿勢制御を同時最適化する再帰型ニューラルネット構成で、シミュレーション環境における触覚探索の生成モデルを学習した研究。
原題: Learning efficient haptic shape exploration with a rigid tactile sensor array ／ Sascha Fleer, Alexandra Moringen, Roberta L. Klatzky 他
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 → - 論文マルチロボット/スケジューリングロボティクス
航空機構造組立におけるマルチロボット作業割当のための効率的スケジューリングアルゴリズム
航空機組立の反復作業を複数ロボットに割り当てる問題を、部品形状と問題構造を活かして初期スケジュールを生成し、故障時は市場ベース最適化で残作業を再割当する手法を提案。4ロボット系でスケジュール効率が11.5%向上し、計算時間は数百ミリ秒。
原題: An Efficient Scheduling Algorithm for Multi-Robot Task Allocation in Assembling Aircraft Structures ／ Veniamin Tereshchuk, John Stewart, Nikolay Bykov 他
日本語で読む → - 論文セグメンテーション画像認識
移動ロボット向け実時間フリースペースセグメンテーションによる障害物と段差の検出
単眼カメラ入力の深層畳み込みネットワークで安全地形と障害物・段差を区別するフリースペースマップを生成し、低電力GPU搭載の屋内ロボット上で約55fpsの実時間ナビゲーションを実現した。
原題: Real-Time Freespace Segmentation on Autonomous Robots for Detection of Obstacles and Drop-Offs ／ Anish Singhani
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 → - 論文ナビゲーションロボティクス
PRM-RLによる長距離屋内ナビゲーション
強化学習エージェントと確率的ロードマップを組み合わせ、騒音や障害物のある屋内環境でロボットを長距離誘導する階層的ナビゲーション手法を提案し、実機で5.8km以上の走行を実現した。
原題: Long-Range Indoor Navigation with PRM-RL ／ Anthony Francis, Aleksandra Faust, Hao-Tien Lewis Chiang 他
日本語で読む → - 論文物体検出ロボティクス
屋内ロボット向け物体検出器のカスタマイズシステム
テレオペレーションされたドローンが対象物体を多視点から自動撮影し、限られたデータからDUNetで物体検出器をゼロから学習するシステムを提案した。
原題: Customizing Object Detectors for Indoor Robots ／ Saif Alabachi, Gita Sukthankar, Rahul Sukthankar
日本語で読む → - 論文マルチビューマッチングロボティクス
マルチビューデータ対応付けのための一貫性リフティング・埋め込み・整合補正アルゴリズムCLEAR
複数視点の観測を整合させる多方向データ対応付けを、スペクトラルグラフクラスタリングを用いて高速かつサイクル一貫性を保って解くCLEARアルゴリズムを提案した論文。
原題: CLEAR: A Consistent Lifting, Embedding, and Alignment Rectification Algorithm for Multi-View Data Association ／ Kaveh Fathian, Kasra Khosoussi, Yulun Tian 他
日本語で読む → - 論文モデルベース強化学習機械学習
PIPPS：カオスの呪いに対抗する柔軟なモデルベース方策探索
非線形計算の連鎖が引き起こすカオス的な勾配問題を解析し、再パラメータ化勾配の脆弱性を示した上で、尤度比勾配を活用した柔軟なモデルベース方策探索フレームワークPIPPSと、全経路微分を効率的に統合するtotal propagationアルゴリズムを提案した。
原題: PIPPS: Flexible Model-Based Policy Search Robust to the Curse of Chaos ／ Paavo Parmas, Carl Edward Rasmussen, Jan Peters 他
日本語で読む → - 論文サービスロボティクスロボティクス
RoboCup@Home 11年間の競技成果の総括
サービスロボティクスの競技RoboCup@Homeについて、チームが主張する成果と競技中の実際の結果の差異を定性的に整理し、家庭へのロボット導入に向けた課題をまとめた論文。
原題: RoboCup@Home: Summarizing achievements in over eleven years of competition ／ Mauricio Matamoros, Viktor Seib, Raphael Memmesheimer 他
日本語で読む → - 論文群制御astro-ph.IM
小天体表面観測のための宇宙機スウォーム姿勢制御
小天体表面の観測を目的に、複数の小型宇宙機によるスウォームの姿勢制御を設計する自動化モジュールを開発し、協調レベルに応じた5分類を提案した論文。
原題: Spacecraft Swarm Attitude Control for Small Body Surface Observation ／ Ravi Nallapu, Jekan Thangavelautham
日本語で読む → - 論文障害物回避画像認識
直交座標操作による力学系ベースの障害物回避
直交座標を導入して変調行列を構成し、回転行列で局所解問題を解く力学系ベースの障害物回避手法を提案した論文。
原題: Study of dynamical system based obstacle avoidance via manipulating orthogonal coordinates ／ Weiya Ren
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
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