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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: 2019/1/1 ／ arXivを3時間ごとに自動収集
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ホモトピー法による運動計画
制約を内積にエンコードし、初期スケッチ軌道をホモトピー変形して環境・力学制約を満たす許容軌道を生成する運動計画手法を提案。車両や2リンクマニピュレータで実証。
原題: A Homotopy Method for Motion Planning ／ Shenyu Liu, Mohamed Ali Belabbas
日本語で読む → - 論文自動運転機械学習
深層強化学習の実世界自動運転システムへの応用探求
自動運転における深層強化学習の応用を概観し、実世界展開に向けた課題を議論したサーベイ論文。
原題: Exploring applications of deep reinforcement learning for real-world autonomous driving systems ／ Victor Talpaert, Ibrahim Sobh, B Ravi Kiran 他
日本語で読む → - 論文協調SLAMロボティクス
分散ループ閉じ込み検出のための資源制約付きアルゴリズムと性能保証
通信・計算資源が限られたロボット群で協調SLAMのループ閉じ込み検出を行うため、劣モジュラ最適化に基づく近似アルゴリズムを提案し、性能保証と実データでの検証を示した。
原題: Resource-Aware Algorithms for Distributed Loop Closure Detection with Provable Performance Guarantees ／ Yulun Tian, Kasra Khosoussi, Jonathan P. How
日本語で読む → - 論文人間ロボット協調ロボティクス
人間とロボットの協調における対話的な計画の説明可能性
人間とロボットが互いに影響し合う協調作業において、相手の期待に沿う計画を生成する「対話的計画説明可能性」という指標を提案し、FFプランナに組み込んで人間が作成した計画に近い結果が得られることを示した論文。
原題: Interactive Plan Explicability in Human-Robot Teaming ／ Mehrdad Zakershahrak, Yu Zhang
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
自動倉庫のための文脈認識経路計画
自動倉庫でロボットへのタスク割当が逐次与えられる状況に対し、衝突のない経路をスループット最大化で計画する文脈認識型アルゴリズムを提案し、失敗率と品質で元手法を上回ることを示した。
原題: Context-Aware Route Planning for Automated Warehouses ／ Jakub Hvězda, Tomáš Rybecký, Miroslav Kulich 他
日本語で読む → - 論文社会支援ロボットロボティクス
ASD児の感覚体験を支援する対話型ロボットフレームワーク
自閉スペクトラム症の子ども向けに、複数の感覚刺激ステーションをロボットが巡回し社会的に適切な反応を示す対話型フレームワークを提案し、18名の参加者で有効性を検証した。
原題: An Interactive Robotic Framework to Facilitate Sensory Experiences for Children with ASD ／ Hifza Javed, Rachael Burns, Myounghoon Jeon 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
接触陰的軌道最適化による四脚マイクロロボットの歩行計画
1.5gの四脚マイクロロボットの3次元動力学モデルを構築し、接触陰的軌道最適化で全身歩行計画を生成、単純な関節制御で追従させて高速歩行や垂直ジャンプを実現した。
原題: Contact-Implicit Optimization of Locomotion Trajectories for a Quadrupedal Microrobot ／ Neel Doshi, Kaushik Jayaram, Benjamin Goldberg 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
反復タスクのための証明可能な無限ホライズン実時間計画法
前処理で構成空間を解析し、7自由度ロボットアームの反復的な把持・配置タスクにおいてPRM比10倍以上の高速な実時間計画を実現した。
原題: Provable Indefinite-Horizon Real-Time Planning for Repetitive Tasks ／ Fahad Islam, Oren Salzman, Maxim Likhachev
日本語で読む → - 論文自己教師あり学習機械学習
連続制御のための画像埋め込みの自己教師あり学習
報酬なしの自己教師あり学習で汎用的な画像埋め込みと制御プリミティブを獲得し、モデルフリーとモデルベースを橋渡しする状態行動価値関数の新構造を提案した論文。
原題: Self-supervised Learning of Image Embedding for Continuous Control ／ Carlos Florensa, Jonas Degrave, Nicolas Heess 他
日本語で読む → - 論文6D姿勢推定画像認識
DenseFusion：反復的な密融合による6D物体姿勢推定
RGB-D画像から既知物体の6D姿勢を推定するため、RGBと深度を個別に処理してピクセル単位の密な特徴を融合するネットワークと反復的な姿勢精緻化を組み合わせた手法を提案し、YCB-VideoとLineMODで最先端性能を達成、実機ロボットでの把持にも応用した。
原題: DenseFusion: 6D Object Pose Estimation by Iterative Dense Fusion ／ Chen Wang, Danfei Xu, Yuke Zhu 他
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
軌道学習で切り拓くエンドツーエンド自動運転
生のセンサ入力から直接操作を予測するエンドツーエンド運転を、軌道学習・混合ガウス損失・CVaRで改善し、TORCSで評価した研究。
原題: Closing the gap towards end-to-end autonomous vehicle system ／ Yonatan Glassner, Liran Gispan, Ariel Ayash 他
日本語で読む → - 論文逆運動学ロボティクス
CASCLIK: CasADiベースの閉ループ逆運動学モジュール
複数のタスクを最適化やタスク優先度で統合できる閉ループ逆運動学コントローラのPythonモジュールを提案し、ROS連携や姿勢・軌道追従・可操作度最大化・力制御で検証した。
原題: CASCLIK: CasADi-Based Closed-Loop Inverse Kinematics ／ Mathias Hauan Arbo, Esten Ingar Grøtli, Jan Tommy Gravdahl
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
深層強化学習による四足歩行ロボットの頑健な復帰制御
階層型の深層強化学習コントローラを構築し、四足ロボットANYmalが任意の転倒姿勢から5秒以内に97%以上の成功率で復帰できるようにした。
原題: Robust Recovery Controller for a Quadrupedal Robot using Deep Reinforcement Learning ／ Joonho Lee, Jemin Hwangbo, Marco Hutter
日本語で読む → - 論文連続体ロボットロボティクス
重心ベースの多節連続体アーム動力学モデリング手法
可変長多節連続体アームのための数値的に安定な重心ベースの動力学モデルを提案し、実時間制御に適した高速性と精度を数値・実験で検証した。
原題: Center of Gravity-based Approach for Modeling Dynamics of Multisection Continuum Arms ／ Isuru S. Godage, Robert J. Webster, Ian D. Walker
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
分割と統合を考慮した移動ロボット群の経路計画
ダイクストラ法を拡張し、ロボット群のフォーメーションが分割・統合できる場合の最適経路をグラフ探索で求める決定論的で完全なアルゴリズムを提案した。
原題: Path Planning for a Formation of Mobile Robots with Split and Merge ／ Estefanía Pereyra, Gastón Araguás, Miroslav Kulich
日本語で読む → - 論文AR/ハンドガイダンスロボティクス
Hololensを用いたセンサレスハンドガイダンス
関節トルクセンサを持たないロボットでも、ARデバイスHololensのハンドトラッキングと空間メッシュ登録により、動的モデルなしで手動ガイダンスを実現する手法を提案し、KUKA KR-5で初期検証した。
原題: Sensorless Hand Guidance using Microsoft Hololens ／ David Puljiz, Erik Stöhr, Katharina S. Riesterer 他
日本語で読む → - 論文協調ACCロボティクス
通信・自己位置推定・地図を統合した先行車検出喪失時にも追従可能な協調ACC
レーダーが先行車を見失った際に、車車間通信・高精度自己位置推定・車線中心情報付き地図を統合して車間距離を推定し、追従制御を継続する手法を提案した。
原題: Integrating Inter-vehicular Communication, Vehicle Localization, and a Digital Map for Cooperative Adaptive Cruise Control with Target Detection Loss ／ Yuan Lin, Azim Eskandarian
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
仮想軸を用いた最適物体配置
ロボットに仮想並進関節を追加することで任意のTCPフレームを到達可能にし、非線形計画法で物体の最適配置を求める手法を提案した。
原題: Optimal Object Placement using a Virtual Axis ／ Martin Weiß
日本語で読む → - 論文教育ロボティクスHCI
物理ロボットが語彙学習に与える効果
語学学習の教師役を音声のみ・画面上アバター・物理ロボット頭部の3条件で比較し、物理ロボット条件が単語の想起率を有意に高めたことを示した研究。
原題: The effect of a physical robot on vocabulary learning ／ Andreas Wedenborn, Preben Wik, Olov Engwall 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
ロボティクスの進化：リモートブレインからクラウドへ
ロボットシステムの進化を概観し、オンボード処理の限界を超えるクラウドロボティクスの可能性と将来展望を論じたサーベイ。
原題: Robotics Evolution: from Remote Brain to Cloud ／ Alaa F. Sheta, Nazeeh Ghatasheh, Hossam Faris 他
日本語で読む → - 論文自動運転データセット画像認識
自動運転向けデータセット設計と検証の課題
自動運転の産業展開の観点から、公開データセットと実運用のギャップやデータ設計・検証における悪慣行を指摘し、より良い形式化への道筋を示した論文。
原題: Challenges in Designing Datasets and Validation for Autonomous Driving ／ Michal Uricar, David Hurych, Pavel Krizek 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
把持物体の3Dモデルをロボットが生成し未知カテゴリを学習する対話的知覚
ロボットが物体を掴んで動かしながら複数視点から観測し、運動学情報を用いて背景を除去した完全な3Dモデルを構築することで、未知物体のカテゴリを新たに学習・分類できるフレームワークを提案した。
原題: Kinematically-Informed Interactive Perception: Robot-Generated 3D Models for Classification ／ Abhishek Venkataraman, Brent Griffin, Jason J. Corso
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
離散環境向け改良RRTによる複数ロボット協調計画
離散環境での複数移動ロボットの衝突回避軌道計画を高速に解くため、RRTのマルチロボット版を改良した確率的アルゴリズムを提案し、数十台規模を秒単位で解けることを示した。
原題: Improved Discrete RRT for Coordinated Multi-robot Planning ／ Jakub Hvězda, Miroslav Kulich, Libor Přeučil
日本語で読む → - 論文農業ロボットロボティクス
インテリジェント・バイオエネルギー農業向けロボットタンケット：設計・開発・実地試験
サトウキビ畑のような密植・過酷環境で農作業を行うため、低コストで防塵防水の半自律型タンケット型ロボットを設計・開発し、実地試験で有効性を検証した。
原題: Robotic Tankette for Intelligent BioEnergy Agriculture: Design, Development and Field Tests ／ Marco F. S. Xaud, Antonio C. Leite, Evelyn S. Barbosa 他
日本語で読む → - 論文手術ロボティクスロボティクス
ロボット手術における文脈認識型安全モニタリング
手術タスクを運動学データでサブタスクに分割し、各サブタスク固有の安全制約を監視することで、危険事象の事前検出と是正を可能にするシステムを提案した。
原題: Context-aware Monitoring in Robotic Surgery ／ Mohammad Samin Yasar, David Evans, Homa Alemzadeh
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
自動運転車の研究動向：DARPA以降の発展とシステム構成のサーベイ
DARPAチャレンジ以降に開発されたSAEレベル3以上の自動運転車を対象に、知覚系と意思決定系からなる自律システムの典型的なアーキテクチャと関連研究を整理し、UFESのIARAを含む代表的な研究プラットフォームを概観したサーベイ論文。
原題: Self-Driving Cars: A Survey ／ Claudine Badue, Rânik Guidolini, Raphael Vivacqua Carneiro 他
日本語で読む → - 論文軌道予測ロボティクス
都市交差点における不確実性を考慮した運転者軌道予測
複数センサーから将来の運転者軌道分布を予測する変分ニューラルネットワークを提案し、物理ベース予測器と組み合わせて不確実性を考慮した予測精度を向上させた。
原題: Uncertainty-Aware Driver Trajectory Prediction at Urban Intersections ／ Xin Huang, Stephen McGill, Brian C. Williams 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方策の分散化：何を通信すべきかを学習する
通信を前提としない専門家方策を例に、ニューラルネットワークでタスク指向の通信意味論を学習するエージェントアーキテクチャと訓練手法を提案し、周辺防衛ゲームで動的なエージェント数変化や通信制約下での性能劣化を実証した。
原題: Decentralization of Multiagent Policies by Learning What to Communicate ／ James Paulos, Steven W. Chen, Daigo Shishika 他
日本語で読む → - 論文触覚機械学習
触覚GCN：触覚センサによる把持安定性予測のためのグラフ畳み込みネットワーク
触覚センサの読み取りをグラフ構造で表現し、グラフニューラルネットワークで把持の安定/滑りを分類する手法を提案。約5000回の把持データで学習し、未知物体でも有効性を示した。
原題: TactileGCN: A Graph Convolutional Network for Predicting Grasp Stability with Tactile Sensors ／ Alberto Garcia-Garcia, Brayan Stiven Zapata-Impata, Sergio Orts-Escolano 他
日本語で読む → - 論文海中ナビゲーションロボティクス
スパースGPSデータからの海中ロボット向け海流オンライン推定
水面で得られるスパースなGPSデータと推測航法の位置推定を用い、ガウス過程とEMアルゴリズムで周囲の海流場をオンライン推定する手法を提案し、シミュレーションと実データで有効性を示した。
原題: Online Estimation of Ocean Current from Sparse GPS Data for Underwater Vehicles ／ Ki Myung Brian Lee, Chanyeol Yoo, Ben Hollings 他
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