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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: 2018/11/1 ／ 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Visual SLAMロボティクス
PepperロボットのためのVisual SLAMに基づく自己位置推定とナビゲーション
単眼ORB-SLAMに車輪オドメトリを統合し、Pepperロボットが広い環境でも自己位置推定できるナビゲーションシステムを構築・検証した。
原題: Visual SLAM-based Localization and Navigation for Service Robots: The Pepper Case ／ Cristopher Gómez, Matías Mattamala, Tim Resink 他
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OVPCメッシュ：地上車両の局所ナビゲーション向け3D自由空間表現
局所点群から水密な3Dメッシュを生成し、ロボット周囲の自由空間を保守的に推定する手法を提案。不整地でのUGVナビゲーションを実機・シミュレーションで検証し、OctomapやElevation Mappingと比較してリアルタイム性と信頼性を示した。
原題: OVPC Mesh: 3D Free-space Representation for Local Ground Vehicle Navigation ／ Fabio Ruetz, Emili Hernández, Mark Pfeiffer 他
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UWBとLiDARの融合による協調レンジオンリーSLAM
移動ロボットにUWBノードと2D LiDARを搭載し、未知環境に配置したUWBビーコンとの相互測距とレーザスキャンを融合して、ロボット・ビーコン位置推定と地図生成を同時に行うドリフトのないリアルタイムSLAMを実現した。
原題: UWB/LiDAR Fusion For Cooperative Range-Only SLAM ／ Yang Song, Mingyang Guan, Wee Peng Tay 他
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SLAMBooster：SLAM近似計算のためのアプリケーション認識型オンライン制御システム
密なSLAMの計算量を削減するため、エージェント移動中に近似パラメータを適応制御するオンライン制御システムを提案。PID制御に加え、平滑面検出と姿勢補正でドメイン知識を活用し、位置推定精度の低下を抑える。
原題: SLAMBooster: An Application-aware Controller for Approximation in SLAM ／ Yan Pei, Swarnendu Biswas, Donald S. Fussell 他
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負虚数系理論を用いた協調マルチエージェントの時変フォーメーション制御
UGVとUAVの異種群れが、エージェント間・障害物間の相対距離のみを用いて障害物を回避するようフォーメーションを自動で組み替え、通過後に元の形状へ戻す制御手法を負虚数系理論の合意制御を拡張して提案した。
原題: Time-Varying Formation Control of a Collaborative Multi-Agent System Using Negative-Imaginary Systems Theory ／ Vu Phi Tran, Matthew Garratt, Ian R. Petersen
日本語で読む → - 論文Visual SLAMロボティクス
代表的なVisual SLAMアルゴリズムのベンチマーク比較
RGBD-SLAMとRTABMapをTUM RGBDデータセットで走行軌跡誤差と処理時間の観点から比較評価し、各手法の限界や評価指標の課題を明らかにした。
原題: Benchmarking and Comparing Popular Visual SLAM Algorithms ／ Amey Kasar
日本語で読む → - 論文自動運転AI
自動運転は安全に走れるか？走行可能性評価の要因・課題・データセット概観
自動運転の「走行可能性」に影響する要因を整理する枠組みを提案し、学習に使える公開走行データセット45件を用途別に比較分類したサーベイ論文。
原題: Is it Safe to Drive? An Overview of Factors, Challenges, and Datasets for Driveability Assessment in Autonomous Driving ／ Junyao Guo, Unmesh Kurup, Mohak Shah
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
ハードウェア条件付き方策によるマルチロボット転移学習
ロボットのハードウェア情報をベクトルで条件付けした汎用方策を学習し、未知のロボットへのゼロショット転移や効率的なファインチューニングを実現した。
原題: Hardware Conditioned Policies for Multi-Robot Transfer Learning ／ Tao Chen, Adithyavairavan Murali, Abhinav Gupta
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
制約駆動によるマルチロボットシステムの協調制御
マルチロボットのタスクをコスト関数付き制約最適化問題として再定式化し、分散制御と有限時間収束を保証する制御則を提案、環境モニタリングで実機検証した。
原題: Constraint-Driven Coordinated Control of Multi-Robot Systems ／ Gennaro Notomista, Magnus Egerstedt
日本語で読む → - 論文交通モデリングロボティクス
上海市の都市高速道路における追従走行挙動のモデル化：自然走行調査
上海市の都市高速道路での自然走行データを用いて5つの追従走行モデルを較正・検証・比較し、インテリジェントドライバーモデルが最良であることや運転者間の挙動差を明らかにした。
原題: Modeling car-following behavior on urban expressways in Shanghai: A naturalistic driving study ／ Meixin Zhu, Xuesong Wang, Andrew P. Tarko 他
日本語で読む → - 論文マルチロボット自己位置推定ロボティクス
EKFを用いた分散協調型マルチロボット自己位置推定
特徴のない広大な環境で、1台が静止して一時的なランドマークとなるだけで、EKFと相対姿勢観測から各ロボットが分散的に自己位置を推定する手法を提案し、5台のロボットで有効性を検証した。
原題: Decentralized Cooperative Multi-Robot Localization with EKF ／ Ruihua Han, Shengduo Chen, Yasheng Bu 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
介入支援強化学習による安全で実用的なナビゲーション方策最適化
人間の介入を活用してロボットと環境の相互作用から方策を改善するIARLフレームワークを提案し、UAVの自律ナビゲーションで安全性を保ちつつ介入回数を削減し性能を向上させた。
原題: Intervention Aided Reinforcement Learning for Safe and Practical Policy Optimization in Navigation ／ Fan Wang, Bo Zhou, Ke Chen 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
ロボットマニピュレーションにおける現実ギャップの定量化
Kinovaアームとモーションキャプチャで実機の正解データを取得し、複数のシミュレータを比較して現実との乖離を定量的に評価した。
原題: Quantifying the Reality Gap in Robotic Manipulation Tasks ／ Jack Collins, David Howard, Jürgen Leitner
日本語で読む → - 論文言語グラウンディングロボティクス
時間的グラウンディンググラフによる視覚言語文脈を蓄積した言語理解
自然言語指示と過去の視覚観察・対話から得た事実知識を統合し、指示対象や将来行動を確率的に推定して計画を立てるロボット向け手法を提案。
原題: Temporal Grounding Graphs for Language Understanding with Accrued Visual-Linguistic Context ／ Rohan Paul, Andrei Barbu, Sue Felshin 他
日本語で読む → - 論文共有制御ロボティクス
ドリフトと遅延に対応する人間-ロボット協調制御フレームワーク
災害救助や捜索救助の現場で生じる入力遅延やオドメトリ誤差に対処するため、人間と自律エージェントが制御を共有するブレンド型共有制御アーキテクチャを提案し、未知環境での実験で衝突防止と操作性能向上を実証した。
原題: A Blended Human-Robot Shared Control Framework to Handle Drift and Latency ／ Anas Abou Allaban, Velin Dimitrov, Taşkın Padır
日本語で読む → - 論文UAV/強化学習ロボティクス
限られた環境知識下でのUAV障害物回避のための記憶ベース深層強化学習
単眼カメラ搭載のUAVが未知の屋内環境で障害物を回避できるよう、部分観測性を考慮し時系列注意付きリカレントネットワークを用いた深層強化学習手法を提案した。
原題: Memory-based Deep Reinforcement Learning for Obstacle Avoidance in UAV with Limited Environment Knowledge ／ Abhik Singla, Sindhu Padakandla, Shalabh Bhatnagar
日本語で読む → - 論文宇宙ロボティクスロボティクス
n段積みスチュワートプラットフォームの逆運動学と感度最小化
宇宙組立用の多段スチュワートプラットフォーム型マニピュレータについて、逆運動学を非線形最適化で解き、ヤコビアンのフロベニウスノルム最小化により外乱感度を低減する手法を提案し、モンテカルロシミュレーションで有効性を示した。
原題: Inverse Kinematics and Sensitivity Minimization of an n-Stack Stewart Platform ／ David Balaban, John Cooper, Erik Komendera
日本語で読む → - 論文制御/学習ベース制御ロボティクス
ニューラルランダー：学習ダイナミクスを用いたドローンの安定着陸制御
深層ニューラルネットで空力効果を学習し、スペクトル正規化によるリプシッツ制約と非線形フィードバック線形化で安定性を保証したドローン着陸制御手法を提案した。
原題: Neural Lander: Stable Drone Landing Control using Learned Dynamics ／ Guanya Shi, Xichen Shi, Michael O'Connell 他
日本語で読む → - 論文屋内測位ロボティクス
ViconMAVLink：モーションキャプチャによる屋内測位ソフトウェア
ViconのモーションキャプチャデータをMAVLinkプロトコルでロボットに送信し、屋内測位を実現するオープンソースツールを開発した。
原題: Viconmavlink: A software tool for indoor positioning using a motion capture system ／ Bo Liu, Normand Paquin
日本語で読む → - 論文海洋ロボティクスロボティクス
タッキング性能を高めるハイブリッド帆船の設計と制御
電動プロペラと制御系を追加したハイブリッド帆船を設計し、タッキング時の速度と成功率を向上させた。
原題: Design and Control of A Hybrid Sailboat for Enhanced Tacking Maneuver ／ Ziran Zhang, Yiwei Lyu, Fahad Raza 他
日本語で読む → - 論文点群レジストレーション画像認識
トポロジー変化に対応する非剛体点群レジストレーション
順方向と逆方向のワープ推定を組み合わせ、接触や分離といったトポロジー変化の境界を検出して局所的にブレンドすることで、非剛体点群の高精度な位置合わせを実現した。
原題: Topology-Aware Non-Rigid Point Cloud Registration ／ Konstantinos Zampogiannis, Cornelia Fermuller, Yiannis Aloimonos
日本語で読む → - 論文物体認識ロボティクス
Pepper向けバックパック搭載ディープニューラルネットによる準リアルタイム物体認識
Pepperの内蔵計算機ではYOLOを準リアルタイムで動かせないため、Jetson TK1とバッテリーを載せたバックパックを用いて320x320画像で約5fpsの物体検出・認識を実現した。
原題: Near Real-Time Object Recognition for Pepper based on Deep Neural Networks Running on a Backpack ／ Esteban Reyes, Cristopher Gómez, Esteban Norambuena 他
日本語で読む → - 論文最適化ロボティクス
ヒルベルト空間埋め込みによる非パラメトリック不確実性下のチャンス制約最適化
確率分布をRKHS上の関数として表現し、チャンス制約最適化を分布間距離の最小化として解く手法を提案。移動ロボットの衝突回避やマニピュレータの経路追従で有効性を示した。
原題: Solving Chance Constrained Optimization under Non-Parametric Uncertainty Through Hilbert Space Embedding ／ Bharath Gopalakrishnan, Arun Kumar Singh, K. Madhava Krishna 他
日本語で読む → - 論文SLAM画像認識
屋内環境向け半意味的ラインクラスタ支援単眼SLAM
屋内ではドア枠など同形の線分が密集する性質を利用し、3D空間で線分をクラスタ化して同一クラスタの線分が一致する制約を加え、単眼SLAMのスケールドリフトを低減した。
原題: Semi-Semantic Line-Cluster Assisted Monocular SLAM for Indoor Environments ／ Ting Sun, Dezhen Song, Dit-Yan Yeung 他
日本語で読む → - 論文ロボット視覚画像認識
目標指向ロボット視覚のための早期融合
目標情報を視覚処理の初期段階で融合させ、タスク特化の表現を生成するEarlyFusionモデルを提案し、模倣学習によるロボット物品取得タスクで有効性を示した。
原題: Early Fusion for Goal Directed Robotic Vision ／ Aaron Walsman, Yonatan Bisk, Saadia Gabriel 他
日本語で読む → - 論文海洋ロボティクスロボティクス
漂流ブイを戦略配置した海洋自律サンプリング
小型自律水上艇が安価な漂流ブイを流れ場の情報利得の高い地点へ戦略的に配置しつつ、自身も適応的にサンプリングする異種センシングシステムを提案し、シミュレーションで性能を検証した。
原題: Autonomous Marine Sampling Enhanced by Strategically Deployed Drifters in Marine Flow Fields ／ Johanna Hansen, Sandeep Manjanna, Alberto Quattrini Li 他
日本語で読む → - 論文群制御制御
時変制約下の移動体協調のための時間的実行可能性制御
時変な等式・不等式制約を満たすよう制御系を不変集合に保つ「時間的実行可能性制御」理論を構築し、移動体の協調制御に応用した論文。
原題: Temporal viability regulation for control affine systems with applications to mobile vehicle coordination under time-varying motion constraints ／ Marcus Greiff, Zhiyong Sun, Anders Robertsson 他
日本語で読む → - 論文SLAM/地図構築画像認識
マンハッタン世界におけるロボット向け予測的・意味的レイアウト推定
自律移動ロボットが取得する不完全な計測データから、拡張構造レイアウト面を推論して間取りを自動抽出し、オンラインで環境の水密表現を構築する手法を提案した論文。
原題: Predictive and Semantic Layout Estimation for Robotic Applications in Manhattan Worlds ／ Armon Shariati, Bernd Pfrommer, Camillo J. Taylor
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
RoboTurk：模倣によるロボット技能学習のためのクラウドソーシング基盤
スマホなどの一般モバイル端末で6自由度の遠隔操作を可能にし、クラウドソーシングで大規模な操作デモを収集するプラットフォームを構築した。VRコントローラ並みの操作性と劣悪なネットワーク下での頑健性を示し、2200件超のデモを収集して疎報酬の多段階操作タスクの政策学習に有効であることを実証した。
原題: RoboTurk: A Crowdsourcing Platform for Robotic Skill Learning through Imitation ／ Ajay Mandlekar, Yuke Zhu, Animesh Garg 他
日本語で読む → - 論文通信・産業応用ロボティクス
Industry 4.0における無人車両のための通信技術の実現
Industry 4.0でのAGVやUAVのユースケースと要件を整理し、それらを支える無線通信技術を特定した論文。
原題: Enabling Communication Technologies for Automated Unmanned Vehicles in Industry 4.0 ／ Amina Fellan, Christian Schellenberger, Marc Zimmermann 他
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