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: 2019/1/1 ／ 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 →- 論文医療ロボティクス画像認識
人工内耳手術の姿勢推定に向けた乳突骨構造の内視鏡対ボリュメトリックOCTイメージング比較
人工内耳の低侵襲手術でドリル軌道を推定するため、カテーテル型OCTプローブで乳突骨の穿孔内面を撮像し、内視鏡画像と比較して深さ情報の有用性を示した。
原題: Endoscopic vs. volumetric OCT imaging of mastoid bone structure for pose estimation in minimally invasive cochlear implant surgery ／ Max-Heinrich Laves, Sarah Latus, Jan Bergmeier 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
ロボットアームを搭載した自律走行車両のための視覚に基づく障害物除去システム
ステレオカメラで障害物を検出し、ロボットアームで把持・除去する移動ロボットシステムを提案し、2つのケーススタディで有効性を実証した。
原題: Vision-based Obstacle Removal System for Autonomous Ground Vehicles Using a Robotic Arm ／ Khashayar Asadi, Rahul Jain, Ziqian Qin 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 → - 論文マニピュレーションロボティクス
ロボットマニピュレーションにおける不確実性追跡の確率的フレームワーク
マニピュレーションを知覚と物理的相互作用の2段階に分け、各段階に適した不確実性表現と変換・更新方法を統一的に扱う確率的枠組みを提案し、組立作業で有効性を示した。
原題: A probabilistic framework for tracking uncertainties in robotic manipulation ／ Huy Nguyen, Quang-Cuong Pham
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
脚式ロボットの俊敏で動的な運動スキルを学習する
シミュレーションで訓練したニューラルネットワーク方策を実機の四足ロボットANYmalに転送し、高速走行や転倒からの復帰を含む俊敏な運動を実現した。
原題: Learning agile and dynamic motor skills for legged robots ／ Jemin Hwangbo, Joonho Lee, Alexey Dosovitskiy 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 → - 論文能動学習ロボティクス
LiDAR 3D物体検出器の効率的学習のための深層能動学習
RGB画像から生成した2D領域提案で探索空間を絞り、能動学習によりラベル付け作業を最大60%削減しつつLiDAR 3D物体検出器を効率的に訓練する手法を提案した。
原題: Deep Active Learning for Efficient Training of a LiDAR 3D Object Detector ／ Di Feng, Xiao Wei, 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
深層ニューラルネットワークとトルク系列による柔軟物体の動的マニピュレーション
柔軟物体の動きを深層ニューラルネットワークでモデル化し、目標状態を実現する最適な時系列関節トルク指令を計算する制御手法を提案。物理モデル不要で剛体・柔軟物体・布の操作に有効性を確認した。
原題: Dynamic Manipulation of Flexible Objects with Torque Sequence Using a Deep Neural Network ／ Kento Kawaharazuka, Toru Ogawa, Juntaro Tamura 他
日本語で読む → - 論文BCIHCI
P300脳波インターフェースによる2自由度ロボットアームの制御
P300成分を用いたBCIで2自由度ロボットアームを操作し、被験者が画面上の目標を追従して文字を書くタスクを実現した研究。マルチクラスSVMで97%の認識率を達成。
原題: Control of a 2-DoF robotic arm using a P300-based brain-computer interface ／ Golnoosh Garakani, Hamed Ghane, Mohammad Bagher Menhaj
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
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 → - 論文自己組織化ロボティクス
usBot：プログラマブル自己組織化のためのモジュラー型ロボット実験基盤
確率的な受動移動と能動的な分離動作を組み合わせたハイブリッドキューブモデルに基づく、汎用性の高いモジュラーロボットシステムを開発し、2次元での完全自律分散型自己組織化を実証した。
原題: usBot: A Modular Robotic Testbed for Programmable Self-Assembly ／ Usman A. Fiaz, Jeff S. Shamma
日本語で読む → - 論文アフォーダンスロボティクス
正則化メトリック学習によるアフォーダンス理解の汎化のための不変特徴マッピング
同じアフォーダンスを持つ物体を特徴空間で近づけるメトリック学習を正則化し、無関係な特徴を罰することで、感覚入力のどの部分がアフォーダンスを生むかを特定し、アフォーダンス間の類似性推論を可能にした研究。
原題: Invariant Feature Mappings for Generalizing Affordance Understanding Using Regularized Metric Learning ／ Martin Hjelm, Carl Henrik Ek, Renaud Detry 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 → - 論文歩行ロボティクス
狭所を歩くための脚式ロボットの歩行姿勢適応
脚式ロボットが胴体形状を自律的に変形させ、狭い隙間や低い天井下を通過できるようにするマッピングと経路計画手法を提案し、6脚ロボットで実証した。
原題: Walking Posture Adaptation for Legged Robot Navigation in Confined Spaces ／ Russell Buchanan, Tirthankar Bandyopadhyay, Marko Bjelonic 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
ヒューマノイド歩行生成のためのMPC：安定性と実行可能性
ZMP速度を制御入力とする拡張LIPモデルに安定性制約を組み込んだIS-MPCを提案し、再帰的実行可能性の十分条件とCoM/ZMP動力学の安定性を理論的に示し、NAOとHRP-4で検証した。
原題: MPC for Humanoid Gait Generation: Stability and Feasibility ／ Nicola Scianca, Daniele De Simone, Leonardo Lanari 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 → - 論文自動運転/テストベッドロボティクス
F1/10：オープンソースの自律サイバーフィジカル実験プラットフォーム
フルスケールの自動運転車に近いセンサ・認識・計画・制御・通信スタックを備えた、安価で高性能な1/10スケールのオープンソース自律走行車テストベッドを提案し、研究と教育への活用例を示した。
原題: F1/10: An Open-Source Autonomous Cyber-Physical Platform ／ Matthew O'Kelly, Varundev Sukhil, Houssam Abbas 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 → - 論文群制御ロボティクス
UAV情報処理のためのフォグ・クラウド連携解析フレームワーク
UAV群と地上局の大規模ミッション向けに、フォグ・クラウド計算を組み合わせた分散処理の数理モデルを提案し、遅延や制約を予測して従来クラウドより優れることを示した。
原題: A Framework for Analyzing Fog-Cloud Computing Cooperation Applied to Information Processing of UAVs ／ Milena F. Pinto, André L. M. Marcato, Aurélio G. Melo 他
日本語で読む → - 論文自動運転制御ロボティクス
データ駆動型フィードフォワード補償器による自動運転車の制御最適化
主成分分析で特徴を抽出し、時間遅延ニューラルネットで将来の誤差を予測してフィードフォワード補償を設計することで、自動運転車の制御性能を向上させる手法を提案した論文。
原題: A Data Driven Method of Optimizing Feedforward Compensator for Autonomous Vehicle ／ Tianyu Shi, Pin Wang, Ching-Yao Chan 他
日本語で読む → - 論文セグメンテーションロボティクス
建設現場を走る自律ロボット向けの軽量リアルタイムシーンセグメンテーション
建設現場モニタリング用の小型無人車両で動かすため、走行可能領域を映像から画素単位で切り分ける軽量な深層学習モデルを提案し、既存モデルより効率的にリアルタイム動作できることを示した。
原題: Real-time Scene Segmentation Using a Light Deep Neural Network Architecture for Autonomous Robot Navigation on Construction Sites ／ Khashayar Asadi, Pengyu Chen, Kevin Han 他
日本語で読む → - 論文キャリブレーションロボティクス
情報量に基づく視覚・慣性センサの自己キャリブレーション
情報理論的指標で軌道区間の情報量を評価し、キャリブレーションに最適な区間を選択することで、計算コストを一定に保ちながら高精度な自己校正を実現した。
原題: Observability-aware Self-Calibration of Visual and Inertial Sensors for Ego-Motion Estimation ／ Thomas Schneider, Mingyang Li, Cesar Cadena 他
日本語で読む → - 論文STEM教育cs.OH
ハンター地域におけるRoboCup Junior：ロボットSTEM教育の未来を切り開く
オーストラリアのハンター地域で2012〜2017年に開催されたRoboCup Juniorのデータを分析し、地域普及・参加者数・男女比から教育効果を評価した論文。
原題: RoboCup Junior in the Hunter Region: Driving the Future of Robotic STEM Education ／ Aaron S. W. Wong, Ryan Jeffery, Peter Turner 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
静止物体探索のためのマルチロボット探索手法
グラフで表された既知環境で複数ロボットが静止物体を探索する2つの問題を定式化し、クラスタリングと経路探索を組み合わせた新しいヒューリスティックを提案した。
原題: On multi-robot search for a stationary object ／ Miroslav Kulich, Libor Přeučil, Juan José Miranda Bront
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