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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 →- 論文動作表現ロボティクス
双剰余類分解による剛体運動の量子化
結晶学のゾーンケ空間群と双剰余類分解を用いて剛体運動群SE(3)を均一に離散化し、ロボット動作を記述する「動作アルファベット」を構築した論文。
原題: Quantizing Euclidean motions via double-coset decomposition ／ Christian Wülker, Gregory S. Chirikjian
日本語で読む → - 論文UAV動作計画ロボティクス
テザー付きUAVの直線・屈曲テザーを考慮した動作計画
障害物のある狭い環境でテザー付きUAVが動くための2つの動作計画法を提案し、テザーと環境の接触を積極的に計画・緩和することで非テザー時と同等の可到達空間を実現、実機Fotokite Proで検証した。
原題: Motion Planning for a UAV with a Straight or Kinked Tether ／ Xuesu Xiao, Jan Dufek, Mohamed Suhail 他
日本語で読む → - 論文マイクロロボティクスphysics.flu-dyn
非ニュートン流体中におけるマイクロスカロップ運動を予測するラグランジアンモデル
低レイノルズ数領域の非ニュートン流体中で動く2リンク機構「マイクロスカロップ」のラグランジアン動力学モデルを構築し、実験結果と照合して妥当性を確認した。
原題: A Lagrangian Model to Predict Microscallop Motion in non Newtonian Fluids ／ Yashaswini Murthy, Ravi Banavar
日本語で読む → - 論文運動計画ロボティクス
ロードマップと軌道最適化を統合した運動計画フレームワーク
サンプリングベースと最適化ベースの運動計画手法を大規模に比較評価し、疎なロードマップに軌道最適化を組み込んだ統合システムを提案した論文。
原題: Improving Trajectory Optimization using a Roadmap Framework ／ Siyu Dai, Matthew Orton, Shawn Schaffert 他
日本語で読む → - 論文SLAM画像認識
DeepMapping: 複数点群からの教師なし地図推定
2つの深層ニューラルネット（位置推定ネットと地図ネット）を教師なし損失で学習させ、複数の点群を初期値に依存せず大域的に位置合わせする枠組みを提案。LiDAR SLAMへの拡張も示す。
原題: DeepMapping: Unsupervised Map Estimation From Multiple Point Clouds ／ Li Ding, Chen Feng
日本語で読む → - 論文場所認識ロボティクス
LiDAR強度を活用したロバストな場所認識のための局所記述子
LiDARの幾何情報とキャリブレーション済み強度情報を組み合わせた新記述子ISHOTを提案し、確率的キーポイント投票による場所認識で大規模環境での自己位置推定を高精度化した論文。
原題: Local Descriptor for Robust Place Recognition using LiDAR Intensity ／ Jiadong Guo, Paulo V. K. Borges, Chanoh Park 他
日本語で読む → - 論文HRIロボティクス
機械の中の心：心の知覚が意思決定を変える
ロボットに心があると感じる程度（行為能力・感受性）を操作し、ロボットが人の意思決定に与える社会的影響を実験的に調べた研究。
原題: Mind in the Machine: Perceived Minds Induce Decision Change ／ Deniz Lefkeli, Baris Akgun, Sahibzada Omar 他
日本語で読む → - 論文力制御ロボティクス
実演からのタスク制約学習によるハイブリッド力/位置制御
実演データから力制御の方向に合わせた動的な制約フレームを学習し、接触時の衝撃や追従誤差を抑えるハイブリッド力/位置制御手法を提案した。
原題: Learning Task Constraints from Demonstration for Hybrid Force/Position Control ／ Adam Conkey, Tucker Hermans
日本語で読む → - 論文水中ロボットロボティクス
SPARUS II AUVの産業・科学・学術応用に向けたオープンプラットフォーム検証
軽量でホバリング可能な魚雷型AUV「SPARUS II」をROSベースのオープンなソフトウェア構成で開発し、産業・科学・学術の多様な用途への適用と試験の経験を報告した論文。
原題: Testing SPARUS II AUV, an open platform for industrial, scientific and academic applications ／ Marc Carreras, Carles Candela, David Ribas 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
触覚サーボのための潜在空間ダイナミクス学習
触覚センサ情報を2次元多様体として扱い、デモンストレーションから触覚サーボ用のダイナミクスモデルを学習する手法を提案し、接触点追従タスクで評価した。
原題: Learning Latent Space Dynamics for Tactile Servoing ／ Giovanni Sutanto, Nathan Ratliff, Balakumar Sundaralingam 他
日本語で読む → - 論文適応制御制御
入力摂動による適応制御と学習
MIMO線形動的システムの制御と推定を同時に行うため、入力信号の摂動に基づく実用的な制御則を提案し、時間平方根オーダーの最悪ケース後悔を達成することを示した。
原題: Input Perturbations for Adaptive Control and Learning ／ Mohamad Kazem Shirani Faradonbeh, Ambuj Tewari, George Michailidis
日本語で読む → - 論文異常検知機械学習
保証付き自律性のための敵対的学習に基づくオンライン異常監視
学習ベース制御系の安全性・セキュリティをリアルタイム監視する枠組みを提案し、センサ入力からアクチュエータ指令への写像とその逆の写像の妥当性を敵対的学習で検出する。
原題: Adversarial Learning-Based On-Line Anomaly Monitoring for Assured Autonomy ／ Naman Patel, Apoorva Nandini Saridena, Anna Choromanska 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 → - 論文群制御cs.MA
不確実環境における分散型障害物・マルチロボット衝突回避
異種移動ロボットのリーダー・フォロワー制御において、仮想斥力と分散型Negative-Imaginary制御、動的ネットワークトポロジーで障害物・衝突回避と通信途絶時のUAV追従を実現した研究。
原題: Distributed Obstacle and Multi-Robot Collision Avoidance in Uncertain Environments ／ Vu Phi Tran, Matthew Garratt, Ian R. Petersen
日本語で読む → - 論文インピーダンス制御ロボティクス
遅延を伴う直列弾性アクチュエータ搭載ロボットの分散インピーダンス制御
直列弾性アクチュエータを持つロボットのインピーダンス制御において、減衰フィードバックを駆動部近くで、剛性フィードバックを遅延のある集中制御で行う分散構成を提案し、臨界減衰ゲイン設計法と周波数領域解析で遅延・フィルタ・負荷慣性の影響を明らかにした。
原題: Distributed Impedance Control of Latency-Prone Robotic Systems with Series Elastic Actuation ／ Ye Zhao, Luis Sentis
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 → - 論文自動運転/背景差分ロボティクス
移動カメラのオプティカルフローを用いた背景差分による自動運転
移動カメラのオプティカルフローから拡張焦点を推定し、3D点モデルと重回帰で動物体を検出する背景差分アルゴリズムを提案し、バス走行データで検証した。
原題: Optical Flow Based Background Subtraction with a Moving Camera: Application to Autonomous Driving ／ Sotirios Diamantas, Kostas Alexis
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
日本語で読む → - 論文制御ロボティクス
PAC: マイクロ航空機向けの自己適応型ニューロファジィ制御器
ルールの成長・剪定をバイアスと分散の近似から自動化し、スライディングモード制御で適応する省パラメータのニューロファジィ制御器を提案し、羽ばたき翼機とヘキサコプターの軌道追従で有効性を示した論文。
原題: PAC: A Novel Self-Adaptive Neuro-Fuzzy Controller for Micro Aerial Vehicles ／ Md Meftahul Ferdaus, Mahardhika Pratama, Sreenatha G. Anavatti 他
日本語で読む → - 論文マルチエージェント経路計画制御
RADMPC：確率制約付きマルチビークル経路計画のための高速分散手法
分散型のリスク考慮MPCで車両間の相互作用を近似し、結合計画すべき車両集合を絞ることで、集中型IRAより大幅に高速に安全な経路を計画する手法を提案した。
原題: RADMPC: A Fast Decentralized Approach for Chance-Constrained Multi-Vehicle Path-Planning ／ Aaron Huang, Benjamin J. Ayton, Brian C. Williams
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 → - 論文強化学習機械学習
深層方策勾配法の実態を徹底検証
深層方策勾配アルゴリズムの挙動を、勾配推定・価値予測・最適化景観の観点から詳細に分析し、理論的枠組みと実際の挙動が大きく乖離していることを示した研究。
原題: A Closer Look at Deep Policy Gradients ／ Andrew Ilyas, Logan Engstrom, Shibani Santurkar 他
日本語で読む → - 論文BCI/遠隔操作ロボティクス
環境中の物体を刺激に用いるBCIによるヒューマノイドロボットのリアルタイム遠隔操作
ロボットのカメラ映像からCNNで物体を検出し、その物体を異なる周波数で点滅させる可変SSVEP刺激を生成、乾式EEGで脳波を解読してヒューマノイドロボットの遠隔操作コマンドに変換する手法を提案した。
原題: Using Variable Natural Environment Brain-Computer Interface Stimuli for Real-time Humanoid Robot Navigation ／ Nik Khadijah Nik Aznan, Jason D. Connolly, Noura Al Moubayed 他
日本語で読む → - 論文強化学習AI
直交方策勾配法と自動運転への応用
現在の状態と行動集合に基づいて方策勾配を学習する直交方策勾配降下法(OPGD)を提案し、3D自動運転環境TORCSで汎化性能を検証した論文。
原題: Orthogonal Policy Gradient and Autonomous Driving Application ／ Mincong Luo, Yin Tong, Jiachi Liu
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 → - 論文マニピュレーションロボティクス
双四元数代数を用いたマニピュレータのロバストH∞運動学制御
双四元数とH∞制御を組み合わせ、モデル誤差や外乱に強いマニピュレータのタスク空間運動学制御則を閉形式で導出し、シミュレーションと実機で有効性を検証した論文。
原題: Robust H-infinity kinematic control of manipulator robots using dual quaternion algebra ／ Luis Felipe Cruz Figueredo, Bruno Vilhena Adorno, João Yoshiyuki Ishihara
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
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