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: 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 → - 論文社会的ロボットロボティクス
社会的ロボットの長期記憶に向けて：RoboCup@Homeリーグへの新たな課題の提案
社会的ロボットが人間と長期的な関係を築くために不可欠な長期記憶の課題を整理し、RoboCup@Homeリーグで評価する新たなテストを提案した論文。
原題: Towards Long-Term Memory for Social Robots: Proposing a New Challenge for the RoboCup@Home League ／ Matías Pavez, Javier Ruiz del Solar, Victoria Amo 他
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 → - 論文群制御ロボティクス
複数ロボットによる環境清掃システム
複数のiRobot Createが協調して広い環境を効率的に清掃するアルゴリズムを提案し、汚れの多い領域に時間を配分する経路計画により単機より短時間で同等の清掃性能を実現した。
原題: A Multi-Robotic System for Environmental Cleaning ／ Chuong Le, Huy Xuan Pham, Hung Manh La
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 → - 論文運動計画ロボティクス
未知環境における安全かつ確率的完全なリアルタイム計画と探索
既存のキノダイナミックプランナを包み込み、到達可能性解析に基づくロバスト制御で安全な後方到達可能集合を保ちながら未知環境を探索する枠組みを提案し、ROS上でリアルタイムに実証した。
原題: Safely Probabilistically Complete Real-Time Planning and Exploration in Unknown Environments ／ David Fridovich-Keil, Jaime F. Fisac, Claire J. Tomlin
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 → - 論文歩行ロボティクス
制約環境におけるロバストな全身動的歩行のための反応型タスク・動作計画
時相論理ゲームで高レベル歩行計画を合成し、動的環境変化に再計画で対応する全身動的歩行の階層アーキテクチャを提案した論文。
原題: Reactive Task and Motion Planning for Robust Whole-Body Dynamic Locomotion in Constrained Environments ／ Ye Zhao, Yinan Li, Luis Sentis 他
日本語で読む → - 論文ロボット制御ロボティクス
認知に着想を得たホメオスタシスでロボットの相反する欲求を両立
認知的な観点からシンプルなロボット制御器CogSisを開発し、相反する欲求があってもロボットがホメオスタシスを維持できることをシミュレーションと実機で示した。
原題: Cognition-inspired homeostasis can balance conflicting needs in robots ／ James Stovold, Simon O'Keefe, Jon Timmis
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
LiDAR屋内マッピングのためのSLAM支援カバレッジ経路計画
屋内LiDARマッピング向けに、オンラインSLAMと組み合わせるオフラインのカバレッジ経路計画を改良し、多角形領域の凸分解とセル連結手法により任意の初期点から最短経路で連続的にカバーできるようにした研究。
原題: SLAM-Assisted Coverage Path Planning for Indoor LiDAR Mapping Systems ／ Ankit Manerikar, Tamer Shamseldin, Ayman Habib
日本語で読む → - 論文自己教師あり学習ロボティクス
Grasp2Vec：自己教師あり把持による物体表現学習
ロボットが物体を掴んで取り除く前後の画像差分から物体中心の視覚表現を自己教師ありで学習し、物体の識別・位置推定・指示された物体の把持を可能にした論文。
原題: Grasp2Vec: Learning Object Representations from Self-Supervised Grasping ／ Eric Jang, Coline Devin, Vincent Vanhoucke 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
低コストマルチロボットシステムによる自己完結型相対位置推定
GPSやモーションキャプチャのない環境で、ロボット自身に搭載したセンサとビーコンを用いて2Dスワームの相対位置を集中型UKFで推定する手法と低コストハードウェアを提案し、モーションキャプチャとの比較でロボットサイズ程度の誤差を達成した。
原題: Self Contained Relative Localization with a Low-Cost Multi-Robot System ／ Ian Miller, Jon Wallace
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスロボティクス
ソフトアクチュエータのための効率的な低次元モデル
光ファイバひずみセンシングでソフト曲げアクチュエータの変形を高精度に計測し、低次元運動学モデルと3次スプライン補間で連続変形を再構成、リアルタイム運動方程式を導出・検証した。
原題: Efficient Reduced-Order Models for Soft Actuators ／ Yue Chen, Kevin C. Galloway, Isuru S. Godage
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
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
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SLAMロボティクス
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
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 → - 論文占有マップロボティクス
高速ガウス過程占有マップ
古典的ガウス過程占有マッピング(GPOM)の計算コストを解析し、各ステップの効率化によりオンライン実行可能で品質も向上する手法を提案した。
原題: Fast Gaussian Process Occupancy Maps ／ Yijun Yuan, Haofei Kuang, Sören Schwertfeger
日本語で読む → - 論文軌道計画ロボティクス
自動運転の軌道計画における乗客快適性を最適化するコスト関数
自動運転の軌道計画で使われるコスト関数に着目し、人間が感じる乗り心地の良さをどのように定式化できるかを検討した報告。
原題: Optimizing Passenger Comfort in Cost Functions for Trajectory Planning ／ Jean Elsner
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
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
幾何学を考慮した可操作度の学習・追従・転移
専門家のデモから可操作度楕円体を学習し、対称正定値行列多様体上で幾何学を考慮して追従・転移する枠組みを提案した論文。
原題: Geometry-aware Manipulability Learning, Tracking and Transfer ／ Noémie Jaquier, Leonel Rozo, Darwin G. Caldwell 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 → - 論文コンピュータビジョン画像認識
深層学習による藻類検出のコンピュータビジョンシステム
USVやUAVに搭載可能な、深層学習を用いたリアルタイム藻類モニタリングシステムを提案し、異なる環境でも高精度に検出できることを示した。
原題: Algae Detection Using Computer Vision and Deep Learning ／ Arabinda Samantaray, Baijian Yang, J. Eric Dietz 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
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