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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 → - 論文エネルギー管理ロボティクス
単一バッテリー放電で走行可能な地上ロボットの最大航続距離推定
ロボット搭載機器の消費電力を解析的にモデル化し、1回のバッテリー放電で達成できる最大走行距離を推定する手法を提案した。実機実験で平面・傾斜面での推定誤差を評価した。
原題: Estimating Achievable Range of Ground Robots Operating on Single Battery Discharge for Operational Efficacy Amelioration ／ Kshitij Tiwari, Xuesu Xiao, Nak Young Chong
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 → - 論文回転表現ロボティクス
傾斜回転と傾斜位相空間
3D物体のバランス解析に有用な「傾斜回転」を厳密に定義し、複数のパラメータ化と可換な加法が定義できる傾斜位相空間の性質を解析した。
原題: Tilt Rotations and the Tilt Phase Space ／ Philipp Allgeuer, Sven Behnke
日本語で読む → - 論文アクチュエータ/省エネロボティクス
可変インピーダンスアクチュエータにおけるエネルギー回生制動
DCモータの回生制動を利用し、可変インピーダンスアクチュエータで消費エネルギーを回収する制動モジュールを提案し、長期運用での省エネ効果を実機で検証した。
原題: Energy regenerative damping in variable impedance actuators for long-term robotic deployment ／ Fan Wu, Matthew Howard
日本語で読む → - 論文混雑環境ナビゲーションロボティクス
密集した人混みでロボットが立ち往生せず迷わないナビゲーション
強化学習による局所ナビゲーションで人混みの中でロボットの立ち往生を防ぎつつ、特徴の豊富な復帰位置を動的に選ぶことで自己位置推定の失敗からも回復するナビゲーション手法を提案した。
原題: Getting Robots Unfrozen and Unlost in Dense Pedestrian Crowds ／ Tingxiang Fan, Xinjing Cheng, Jia Pan 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
UnrealROX：ロボティクスシミュレーションと合成データ生成のための超写実的VR環境
Unreal Engine 4上に構築した超写実的な屋内VR環境で、人間がロボットを操作して物体と相互作用し、フレームごとの完全な正解アノテーション付き合成データを生成できるようにした。
原題: UnrealROX: An eXtremely Photorealistic Virtual Reality Environment for Robotics Simulations and Synthetic Data Generation ／ Pablo Martinez-Gonzalez, Sergiu Oprea, Alberto Garcia-Garcia 他
日本語で読む → - 論文視覚オドメトリ画像認識
DSVO：直接ステレオ視覚オドメトリ
ステレオマッチングを行わず画素輝度を直接利用するステレオ視覚オドメトリを提案し、高周波テクスチャの反復場面でも頑健に動作することを示した。
原題: DSVO: Direct Stereo Visual Odometry ／ Jiawei Mo, Junaed Sattar
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
冗長マニピュレータのための制約付き制御・計画統合戦略
システムと環境の制約下で冗長マニピュレータを動かすため、低レベル制御と高レベル計画を統合した計算効率の良い手法を提案し、7自由度マニピュレータの実機実験で有効性を示した。
原題: A constrained control-planning strategy for redundant manipulators ／ Corina Barbalata, Ram Vasudevan, Matthew Johnson-Roberson
日本語で読む → - 論文言語獲得自然言語
ロボットが「ノー」を学ぶ：言語的否定の獲得における禁止と拒否のメカニズム
子ども型ヒューマノイドiCubが言語教師との自由対話を通じて否定語「ノー」を獲得する過程を実験的に調査し、否定語が禁止発話内で韻律的に顕著であり、負の感情状態に接地されうることを示した。
原題: Robots Learning to Say `No': Prohibition and Rejective Mechanisms in Acquisition of Linguistic Negation ／ Frank Förster, Joe Saunders, Hagen Lehmann 他
日本語で読む → - 論文群衆解析画像認識
深層畳み込みネットワークによる会話グループ検出
画像から会話グループを検出するため、部屋レイアウト画像の特徴とPointNetベースの深層ネットワークでo-space表現を生成する手法を提案した。
原題: Conversational Group Detection With Deep Convolutional Networks ／ Mason Swofford, John Peruzzi, Marynel Vázquez
日本語で読む → - 論文動作計画ロボティクス
視界制限と不確実性を考慮した自動運転の動作計画
都市環境での遮蔽や悪天候による知覚の不確実性に対し、最悪ケースでも衝突を避けるための余裕度基準を定義し、最適化ベースの動作計画に組み込む手法を提案した。
原題: Limited Visibility and Uncertainty Aware Motion Planning for Automated Driving ／ Omer Sahin Tas, Christoph Stiller
日本語で読む → - 論文キャリブレーションロボティクス
共線条件とk近傍回帰を用いた広角レンズカメラの自動キャリブレーション
共線条件とk近傍回帰により、事前知識なしで任意レンズのカメラ内部パラメータを自動推定する手法を提案し、広角レンズでもマッピング誤差を大幅に低減した。
原題: Robot Vision: Calibration of Wide-Angle Lens Cameras Using Collinearity Condition and K-Nearest Neighbour Regression ／ Jacky C. K. Chow, Ivan Detchev, Kathleen Ang 他
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
双方向テレオペレーションによるすくい動作の深層学習
双方向テレオペレーションで人間の実演を収集し、画像と関節角の対応をDCAEとLSTM-RNNで学習して、類似のすくい動作の軌道を生成するシステムを提案した。
原題: Deep Learning Scooping Motion using Bilateral Teleoperations ／ Hitoe Ochi, Weiwei Wan, Yajue Yang 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
可変なソケット位置への挿入を深層強化学習で実現する実用的手法
既製のDDPGに少数の人間デモを組み合わせるだけで、モデル化や報酬設計なしに実機ロボットが挿入タスクを10分以内に学習し、ソケット位置の変動にも頑健に解けることを示した。
原題: A Practical Approach to Insertion with Variable Socket Position Using Deep Reinforcement Learning ／ Mel Vecerik, Oleg Sushkov, David Barker 他
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