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: 2018/10/1 ／ 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 →- 論文模倣学習ロボティクス
MIME：模倣学習のための大規模実演データセット
20種類のロボット操作タスクについて8260件の人間-ロボット実演を収集した大規模データセットMIMEを構築し、三人称視点の動画特徴からロボット軌道を予測する手法を提案・評価した。
原題: Multiple Interactions Made Easy (MIME): Large Scale Demonstrations Data for Imitation ／ Pratyusha Sharma, Lekha Mohan, Lerrel Pinto 他
日本語で読む → - 論文粒子ベースシミュレーション機械学習
粒子ダイナミクス学習による剛体・変形物体・流体の操作
粒子ベースのシミュレータを学習により構築し、剛体・軟体・流体など多様な物質の複雑なロボット操作を実現した研究。
原題: Learning Particle Dynamics for Manipulating Rigid Bodies, Deformable Objects, and Fluids ／ Yunzhu Li, Jiajun Wu, Russ Tedrake 他
日本語で読む → - 論文長期自律性ロボティクス
移動ロボットの長期自律性のためのねじれハイパータイム表現
人間活動による長期の擬似周期的変化を、時間と空間を統合したねじれ次元で表現し、将来状態を予測する手法を提案。従来手法より高精度な予測を実現した。
原題: Warped Hypertime Representations for Long-term Autonomy of Mobile Robots ／ Tomas Krajnik, Tomas Vintr, Sergi Molina 他
日本語で読む → - 論文sim2real機械学習
方策群と戦略最適化による実環境への転移
シミュレーションで多様な挙動の方策群を同時に学習し、実環境では動的パラメータ同定なしに性能で最良の方策を直接探索することで、モデル誤差に頑健に制御方策を転移する手法を提案した。
原題: Policy Transfer with Strategy Optimization ／ Wenhao Yu, C. Karen Liu, Greg Turk
日本語で読む → - 論文水中SLAMロボティクス
ソナー・視覚・慣性・深度センサを統合した水中SLAMシステムSVIn2
ソナー・カメラ・IMU・深度センサを緊密結合し、ループ閉じ込みと再定位を備えた水中ロボット向けSLAMシステムを提案。低視認性環境でも高精度・高ロバストな自己位置推定を実現した。
原題: SVIn2: An Underwater SLAM System using Sonar, Visual, Inertial, and Depth Sensor ／ Sharmin Rahman, Alberto Quattrini Li, Ioannis Rekleitis
日本語で読む → - 論文3D再構成画像認識
深層形状表現を組み込んだRGBD画像からの高密度物体再構成
深層学習による形状事前分布を従来の反復残差最小化に統合し、RGBD画像からの高密度物体モデリング精度を向上させる手法を提案した。
原題: Dense Object Reconstruction from RGBD Images with Embedded Deep Shape Representations ／ Lan Hu, Yuchen Cao, Peng Wu 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
双四元数代数に基づく姿勢合意と移動マニピュレータの分散フォーメーション制御への応用
双四元数代数を用いて複数剛体の姿勢（位置と向き）合意プロトコルを設計し、有向グラフ上での収束を保証するとともに、移動マニピュレータの協調搬送に応用した論文。
原題: Pose consensus based on dual quaternion algebra with application to decentralized formation control of mobile manipulators ／ Heitor J. Savino, Luciano C. A. Pimenta, Julie A. Shah 他
日本語で読む → - 論文ソーシャルナビゲーションロボティクス
明示的・暗黙的コミュニケーションを統合した効率的で信頼されるソーシャルナビゲーション
移動ロボットが身振り（暗黙）と視覚・音・触覚フィードバック（明示）を組み合わせて意図を伝える計画手法を提案し、逆強化学習で人間モデルを構築して衝突回避より理解しやすく信頼される軌道を生成できることをユーザ実験で示した。
原題: Efficient and Trustworthy Social Navigation Via Explicit and Implicit Robot-Human Communication ／ Yuhang Che, Allison M. Okamura, Dorsa Sadigh
日本語で読む → - 論文双腕マニピュレーションロボティクス
同期・単調な卓上環境における高速で高品質な双腕並べ替え
平面状の物体を双腕ロボットで並べ替える問題に対し、最適な混合整数モデルを構築し、物体移動コストを優先して最小化する効率的でスケーラブルなアルゴリズムを提案した。
原題: Fast, High-Quality Dual-Arm Rearrangement in Synchronous, Monotone Tabletop Setups ／ Rahul Shome, Kiril Solovey, Jingjin Yu 他
日本語で読む → - 論文位置推定画像認識
CNNを用いた物体検出と姿勢推定によるロボット位置推定フレームワーク
外部カメラ画像からCNNでロボットを検出し、識別と向きを推定する2段階の位置推定フレームワークを提案。訓練データ生成手法も示し、3種類のロボットで評価した。
原題: A Robot Localization Framework Using CNNs for Object Detection and Pose Estimation ／ Lukas Hoyer, Christoph Steup, Sanaz Mostaghim
日本語で読む → - 論文模倣学習機械学習
人間の動画1本から複合視覚運動タスクを学習する階層的模倣学習
人間がタスクを行う動画1本と他物体でのサブタスク実演データを用い、プリミティブ動作の学習と多段階タスクへの動的組み合わせを実ロボットで実現した。
原題: One-Shot Hierarchical Imitation Learning of Compound Visuomotor Tasks ／ Tianhe Yu, Pieter Abbeel, Sergey Levine 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
学習済み四足歩行を運動学的動作プリミティブで実現
深層強化学習で得た歩容を主成分分析で運動学的動作プリミティブに分解し、単一の学習歩容からトロット・歩行・ギャロップ・バウンドを実機ロボットで再構成した研究。
原題: Realizing Learned Quadruped Locomotion Behaviors through Kinematic Motion Primitives ／ Abhik Singla, Shounak Bhattacharya, Dhaivat Dholakiya 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 → - 論文自律走行ロボティクス
限られた情報での都市部自律走行のための自己位置推定とナビゲーション
GPSや事前地図にほとんど頼らず、オドメトリ・コンパス・疎なランドマークを用いた拡張カルマンフィルタで自己位置推定し、コンパスベースの制御則で都市道路を自律走行する手法を提案・検証した論文。
原題: Autonomous Urban Localization and Navigation with Limited Information ／ Jordan Chipka, Mark Campbell
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 → - 論文プライバシーロボティクス
計画の開示がプライバシーに与える影響
ロボットが事前に計画を開示した場合、観察者がその計画情報と観測結果を組み合わせることで何を推測できるかを分析し、計画の開示がプライバシーを損なう条件を明らかにした論文。
原題: What does my knowing your plans tell me? ／ Yulin Zhang, Dylan A. Shell, Jason M. O'Kane
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 → - 論文知覚学習機械学習
素朴なエージェントによる非線形な空間次元知覚
センサー運動の流れのみから幾何学的空間の次元を推定する際の微小運動制約を、非線形な次元推定法で克服する研究。
原題: A Non-linear Approach to Space Dimension Perception by a Naive Agent ／ Alban Laflaquière, Sylvain Argentieri, Olivia Breysse 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 → - 論文ジェスチャー認識ロボティクス
ウェアラブルセンサとRNNによるオンラインジェスチャー認識
三軸加速度計のデータからRNNの確率的分類器と連続検出機構を用いて、精度・再現率と即時応答性を両立したオンラインジェスチャー認識システムSLOTHを提案した。
原題: Online Human Gesture Recognition using Recurrent Neural Networks and Wearable Sensors ／ Alessandro Carfi, Carola Motolese, Barbara Bruno 他
日本語で読む → - 論文少数ショット目標推論機械学習
少数例からの目標推論による視覚運動学習と計画
成功終状態の画像を数枚与えるだけでタスク目標を学習する少数ショット目標学習を定式化し、メタ学習した分類器を強化学習や視覚モデルベース計画と組み合わせてロープ操作・視覚ナビゲーション・実機物体配置で有効性を示した。
原題: Few-Shot Goal Inference for Visuomotor Learning and Planning ／ Annie Xie, Avi Singh, Sergey Levine 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
接触力学に基づく把持剛性モデルによる把持安定性の汎用的評価
接触力学の理論から指と物体間の把持剛性モデルを構築し、法線・接線・ねじり剛性を反映した剛性行列で把持安定性を評価する手法を提案。従来の把持指標と同様の傾向を示し有効性を検証した。
原題: Enabling Grasp Action: Generalized Evaluation of Grasp Stability via Contact Stiffness from Contact Mechanics Insight ／ Huixu Dong, Chen Qiu, Dilip K. Prasad 他
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