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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: 2018/10/1 ／ 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 →- 論文触覚ロボティクス
TacWhiskers：生体模倣型の光学式触覚ひげロボット
3Dプリント製光学触覚センサTacTipを改良し、静的なひげと動くひげの2種類の触覚ひげアレイを開発、物体位置推定タスクで動くひげがミリメートル精度の位置知覚を実現することを示した。
原題: TacWhiskers: Biomimetic optical tactile whiskered robots ／ Nathan F. Lepora, Martin Pearson, Luke Cramphorn
日本語で読む → - 論文システム同定ロボティクス
Koopman作用素理論によるソフトロボット動力学の非線形システム同定
Koopman作用素理論に基づくシステム同定手法をソフトロボットアームに適用し、ニューラルネットやNLARXなど従来モデルより高精度に実機の挙動を予測できることを示した論文。
原題: Nonlinear System Identification of Soft Robot Dynamics Using Koopman Operator Theory ／ Daniel Bruder, C. David Remy, Ram Vasudevan
日本語で読む → - 論文視覚運動学習機械学習
深層内在動機付き連続アクター・クリティックによる効率的なロボット視覚運動スキル学習
生の画像入力から連続運動スキルを学ぶため、予測世界モデルの学習進捗を内在報酬として活用するアクター・クリティック手法を提案し、ロボットのリーチング・把持タスクで有効性を示した。
原題: Deep Intrinsically Motivated Continuous Actor-Critic for Efficient Robotic Visuomotor Skill Learning ／ Muhammad Burhan Hafez, Cornelius Weber, Matthias Kerzel 他
日本語で読む → - 論文農業ロボティクス画像認識
リンゴ園の収量マッピングに向けた果実検出・計数手法の比較研究
リンゴの検出と計数について深層学習手法と従来手法を比較し、列全体の果実を追跡する完全な計数システムを提案した。従来の検出法とニューラルネット計数法の組み合わせで95.56〜97.83%の収量精度を達成した。
原題: A Comparative Study of Fruit Detection and Counting Methods for Yield Mapping in Apple Orchards ／ Nicolai Häni, Pravakar Roy, Volkan Isler
日本語で読む → - 論文動作計画ロボティクス
複雑なロボットダイナミクスに対応する効率的な軌道最適化による動作計画
経路計画と軌道計画を同時に解く最適制御ベースの手法を提案し、複雑なロボットダイナミクスを扱いつつ短時間で計算できる数値解法を示した論文。
原題: Efficient Trajectory Optimization for Robot Motion Planning ／ Yu Zhao, Hsien-Chung Lin, Masayoshi Tomizuka
日本語で読む → - 論文移動マニピュレーションロボティクス
屋外オープンワールドで自律的にゴミを回収・運搬する移動マニピュレータシステム
ナビゲーション・把持検出計画・タスクプランナを統合し、屋外の非構造環境で未知物体を拾って運搬・設置する移動マニピュレータシステムを構築、85%の成功率を達成した。
原題: AutOTranS: an Autonomous Open World Transportation System ／ Brayan S. Zapata-Impata, Vikrant Shah, Hanumant Singh 他
日本語で読む → - 論文全身制御/MPCロボティクス
外部接触力と重心高さ変化を考慮した全身モデル予測制御
ヒューマノイドロボットの重心上下動と外部接触力を同時に計画する3段階のMPC手法を提案し、接触位置とタイミングを自動決定して多接触の全身動作を実現した。
原題: A Whole-Body Model Predictive Control Scheme Including External Contact Forces and CoM Height Variations ／ Reihaneh Mirjalili, Aghil Yousefi-koma, Farzad A. Shirazi 他
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
タスク埋め込み制御ネットワークによる少数ショット模倣学習
メトリック学習でタスク埋め込みを作り、1回以上の実演からロボットが新しい視覚誘導マニピュレーション課題を素早く学習できる手法を提案し、シミュレーションと実機で有効性を示した。
原題: Task-Embedded Control Networks for Few-Shot Imitation Learning ／ Stephen James, Michael Bloesch, Andrew J. Davison
日本語で読む → - 論文UAV知覚画像認識
Blackbirdデータセット：高速飛行UAVの知覚評価用大規模データセット
高速で屋内を飛ぶドローンの知覚アルゴリズム評価用に、168回の飛行・17軌道・5環境からなる10時間超の大規模データセットを構築した。
原題: The Blackbird Dataset: A large-scale dataset for UAV perception in aggressive flight ／ Amado Antonini, Winter Guerra, Varun Murali 他
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
自動条件付けリカレント混合密度ネットワークによる汎化可能なロボットスキルの学習
専門家のデモから関節空間軌道を生成する状態遷移モデルを提案し、未知タスクへの素早い汎化や長期軌道の合成を実機で示した。
原題: Auto-conditioned Recurrent Mixture Density Networks for Learning Generalizable Robot Skills ／ Hejia Zhang, Eric Heiden, Stefanos Nikolaidis 他
日本語で読む → - 論文EMG制御eess.SP
ウェアラブルMYOアームバンドのEMG信号によるロボットアームの遠隔操作
筋電位信号を認識して5自由度ロボットアームをリアルタイム制御するシステムを構築し、SVMが96.57%の精度で最良だった。
原題: Teleoperated Robotic Arm Movement Using EMG Signal With Wearable MYO Armband ／ Hussein F. Hassan, Sadiq J. Abou-Loukh, Ibraheem Kasim Ibraheem
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
日本語で読む → - 論文制御・モデリングロボティクス
ガウス過程を組み込んだ軌道追従制御のハイブリッド設計法
ガウス過程などの非パラメトリック統計モデルをフィードバック制御則に組み込み、滑りなどの未モデル化動態をデータから直接推定して軌道追従精度を高める手法を提案し、実機とシミュレーションで有効性を示した。
原題: A Hybrid Approach for Trajectory Control Design ／ Luigi Freda, Mario Gianni, Fiora Pirri
日本語で読む → - 論文群制御AI
迷路環境における協調探索と追跡逃避問題への応用
全方向視覚センサを持つ複数ロボットが知識共有でチームとして協調し、迷路環境で追跡逃避問題を解く探索・運動計画アルゴリズムを提案した論文。
原題: Coordinated exploration for labyrinthine environments with application to the Pursuit-Evasion problem ／ Damien Pellier, Humbert Fiorino
日本語で読む → - 論文強化学習機械学習
Bayes-CPACE：連続空間ベイズ適応MDPにおけるPAC最適探索
連続状態・行動空間のベイズ適応MDPに対し、価値関数のリプシッツ連続性を利用した有限サンプル被覆で初のPAC最適アルゴリズムを提案し、離散・連続タスクで有効性を実証した。
原題: Bayes-CPACE: PAC Optimal Exploration in Continuous Space Bayes-Adaptive Markov Decision Processes ／ Gilwoo Lee, Sanjiban Choudhury, Brian Hou 他
日本語で読む → - 論文自動運転セキュリティHCI
自動運転車の攻撃・脆弱性に関する簡潔なサーベイ
自動運転車のソフトウェアとハードウェアに対する想定される攻撃手法とその影響を簡潔に概観したサーベイ論文。
原題: A Brief Survey on Autonomous Vehicle Possible Attacks, Exploits and Vulnerabilities ／ Amara Dinesh Kumar, Koti Naga Renu Chebrolu, Vinayakumar R 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
マルチUAVシステムのサイバーフィジカル応用における設計課題：包括的サーベイと将来展望
サイバーフィジカルシステム応用のためのマルチUAVシステムが抱える設計課題を、目標追跡・省エネ航法・機械学習による画像解析などの観点から整理したサーベイ論文。
原題: Design Challenges of Multi-UAV Systems in Cyber-Physical Applications: A Comprehensive Survey, and Future Directions ／ Reza Shakeri, Mohammed Ali Al-Garadi, Ahmed Badawy 他
日本語で読む → - 論文サービスロボティクスロボティクス
RoboCup@Homeと建物全体知能における対話と自律性
オフィス環境での長期運用とRoboCup@Homeの家庭内サービス課題に取り組むUT Austinのロボットシステムを比較し、両プロジェクトを支える統合ソフトウェアアーキテクチャと実環境展開から得られた新たな研究課題を論じた論文。
原題: Interaction and Autonomy in RoboCup@Home and Building-Wide Intelligence ／ Justin Hart, Harel Yedidsion, Yuqian Jiang 他
日本語で読む → - 論文音響イベント検出cs.SD
サイレンを聴き分ける：都市環境における音響警報の位置推定と分類
都市の音響から緊急車両のサイレンやクラクションを検出するため、スペクトログラムを画像としてU-Netで雑音除去し、分類と到来方向の回帰を同時に行うシステムを提案した。
原題: Listening for Sirens: Locating and Classifying Acoustic Alarms in City Scenes ／ Letizia Marchegiani, Paul Newman
日本語で読む → - 論文感覚運動学習機械学習
感覚運動随伴性による視野体験の基礎づけ
エージェントが自ら環境を探索し、視覚センサが生む感覚運動の規則性を予測モデルとして獲得することで、いわゆる「視野」を自律的に発見する手法を提案し、網膜を模したシミュレーションで評価した。
原題: Grounding the Experience of a Visual Field through Sensorimotor Contingencies ／ Alban Laflaquière
日本語で読む → - 論文意味マッピングロボティクス
物体検出と位置推定を同時に行う意味マッピング
物体間の文脈関係と時間的一貫性を考慮した条件付き確率場モデルを構築し、パーティクルフィルタで推論することで、RGB-Dセンサを用いたロボットによる物体検出と6自由度姿勢推定の精度を向上させた論文。
原題: Semantic Mapping with Simultaneous Object Detection and Localization ／ Zhen Zeng, Yunwen Zhou, Odest Chadwicke Jenkins 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
初期滑り検出による把持維持制御
高解像度視覚触覚センサGelSlimを用いて接触面の初期滑りをリアルタイム検出し、把持力を調整して滑りを防ぐ手法を提案した論文。
原題: Maintaining Grasps within Slipping Bound by Monitoring Incipient Slip ／ Siyuan Dong, Daolin Ma, Elliott Donlon 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
高速かつ同期した周期的群れパターンによるクアッドロータの振付設計
25機のクアッドロータ群れで、動きのプリミティブ設計・遷移・同期を統合し、滑らかで遅延補正された周期的な群れパターンの振付を実験的に実現した論文。
原題: Fast and In Sync: Periodic Swarm Patterns for Quadrotors ／ Xintong Du, Carlos E. Luis, Marijan Vukosavljev 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
二足歩行ロボットの安定性制約を考慮した再把持計画
重心に基づく安定性制約を組み込んだ再把持プランナを提案し、人間型ロボットHRP5Pのシミュレーションと実機実験で、片腕・両腕の再把持構成を安定性推定に基づき選択できることを示した。
原題: Regrasp Planning Considering Bipedal Stability Constraints ／ Daniel Sanchez, Weiwei Wan, Kensuke Harada 他
日本語で読む → - 論文慣性計測/ドメイン適応機械学習
ドメイン間の物理運動転送によるニューラル慣性トラッキング
ラベル付きソースドメインから物理運動知識を転送し、ペアデータなしで新たな未ラベルドメインの生IMU系列を正確な慣性軌道に変換するフレームワークを提案した。
原題: Transferring Physical Motion Between Domains for Neural Inertial Tracking ／ Changhao Chen, Yishu Miao, Chris Xiaoxuan Lu 他
日本語で読む → - 論文SLAM/位置推定ロボティクス
実環境におけるICPの共分散推定
実世界の3D点群ペア10万件超の登録データを用い、ICP位置合わせの不確かさ(共分散)をデータ駆動で推定する手法を提案し、従来の閉形式解より高精度であることを示した。
原題: CELLO-3D: Estimating the Covariance of ICP in the Real World ／ David Landry, François Pomerleau, Philippe Giguère
日本語で読む → - 論文深度推定画像認識
SuperDepth：自己教師あり超高解像度単眼深度推定
サブピクセル畳み込み層とフリップ拡張層を導入し、自己教師あり単眼深度推定を高解像度化して精度を向上させた論文。
原題: SuperDepth: Self-Supervised, Super-Resolved Monocular Depth Estimation ／ Sudeep Pillai, Rares Ambrus, Adrien Gaidon
日本語で読む → - 論文ヒューマンロボットインタラクションロボティクス
重要状態を通じて適切な信頼を築く
学習済みロボット方策の理解を助けるため、方策の本質を表す重要状態を人間に提示する手法を提案し、ユーザーが配備判断や介入タイミングをより適切に決定できることを示した。
原題: Establishing Appropriate Trust via Critical States ／ Sandy H. Huang, Kush Bhatia, Pieter Abbeel 他
日本語で読む → - 論文強化学習機械学習
自律エージェントにおけるエナクティブ学習の検討
迷路内の採餌タスクで、環境との直接的な感覚運動相互作用に基づくエナクティブ学習エージェントと従来の強化学習エージェントの性能を比較し、エナクティブエージェントが内在的目標により不利な相互作用を回避して学習できる一方、行動数に性能が制限されることを示した。
原題: Investigating Enactive Learning for Autonomous Intelligent Agents ／ Rafik Hadfi
日本語で読む → - 論文ヒューマノイドロボティクス
NimbRo-OP2X：大人サイズのオープンソース3Dプリントヒューマノイドロボット
安価で安全に運用できる大人サイズのオープンソース3Dプリントヒューマノイドロボットを開発し、深層学習視覚と歩行最適化を搭載、RoboCup2018で全賞を獲得した。
原題: NimbRo-OP2X: Adult-sized Open-source 3D Printed Humanoid Robot ／ Grzegorz Ficht, Hafez Farazi, André Brandenburger 他
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