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 →- 論文視覚的位置認識ロボティクス
特徴マップフィルタリング：畳み込みキャリブレーションによる視覚的位置認識の改善
CNNの層内の一部チャネル（特徴マップ）をキャリブレーション画像50枚で選別し、同一地点の異なる見え方に共通する特徴を抽出することで視覚的位置認識の精度と処理速度を向上させる手法を提案。
原題: Feature Map Filtering: Improving Visual Place Recognition with Convolutional Calibration ／ Stephen Hausler, Adam Jacobson, Michael Milford
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 → - 論文交通予測機械学習
確率的交通シーン予測のための統合フレームワーク
複数の交通参加者の連続的な相互作用を運転シーン全体で同時に予測し、各相互作用の継続時間も推定する階層型確率フレームワークを提案した論文。
原題: A Framework for Probabilistic Generic Traffic Scene Prediction ／ Yeping Hu, Wei Zhan, Masayoshi Tomizuka
日本語で読む → - 論文移動ロボット/推定・制御ロボティクス
構造化ノイズブロッキングを用いた移動ロボットのスリップ補償のためのリセディングホライズン推定と制御
移動ロボットの車輪-地形間スリップを推定する際、推定ホライズン内でスリップを一定と仮定する従来法を緩和する構造化ブロッキング手法を提案し、シミュレーションで性能を比較した。さらにオーバーラップブロック戦略でRHEC適用時の制限を改善する。
原題: Receding horizon estimation and control with structured noise blocking for mobile robot slip compensation ／ Nathan Wallace, He Kong, Andrew Hill 他
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 → - 論文マニピュレーションロボティクス
計画されたエピソードリセットによる非把持マニピュレーション方策のサンプル効率学習
物理ベースの事前分布に基づいて環境状態をリセットするLeaPERを提案し、非把持マニピュレーションの強化学習を最大5倍サンプル効率で改善した。
原題: Sample-Efficient Learning of Nonprehensile Manipulation Policies via Physics-Based Informed State Distributions ／ Lerrel Pinto, Aditya Mandalika, Brian Hou 他
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sim2realロボティクス
GPU加速シミュレーションによる分散強化学習の高速化
GPUベースの物理エンジンNVIDIA Flexを用いて強化学習のシミュレーションを高速化し、CPUを大幅に削減しつつ歩行タスクの学習を短時間で実現した。
原題: GPU-Accelerated Robotic Simulation for Distributed Reinforcement Learning ／ Jacky Liang, Viktor Makoviychuk, Ankur Handa 他
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 → - 論文社会的ナビゲーションロボティクス
社会的配慮ナビゲーションのための統合プランナに向けて
対人距離と空間コミュニケーションを活用し、状況を自律的に認識して人間に優しい経路計画を行う統合型社会的配慮ナビゲーション（USAN）の枠組みを提案した論文。
原題: Towards a Unified Planner For Socially-Aware Navigation ／ Santosh Balajee Banisetty, David Feil-Seifer
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
ロボットインタラクションを通じた触覚力推定のロバスト学習
SynTouch BioTac触覚センサの信号から力を推定するロバストなニューラルネットモデルを、3種類の方法で収集した14万サンプルで学習し、力の方向と大きさの推定精度を大幅に向上させた。
原題: Robust Learning of Tactile Force Estimation through Robot Interaction ／ Balakumar Sundaralingam, Alexander Lambert, Ankur Handa 他
日本語で読む → - 論文HRIロボティクス
ペッパーとペア合わせ：ロボットの擬人化が信頼に与える影響の調査
擬人化の度合いが異なる2台のロボット（PepperとHusky）でペア合わせゲームを実施し、顔の特徴やインタラクションが人間の信頼形成に与える影響をアンケートで分析した。
原題: Playing Pairs with Pepper ／ Abdelrahman Yaseen, Katrin Lohan
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
腱駆動脚の限られた経験による自律的な機能歩行の獲得
腱駆動の2関節脚において、モーターバブリングで収集した少量データから逆写像を学習し、報酬駆動の探索で歩行周期を自律的に獲得するG2Pアルゴリズムをシミュレーションと実機で実証した。
原題: Autonomous Functional Locomotion in a Tendon-Driven Limb via Limited Experience ／ Ali Marjaninejad, Darío Urbina-Meléndez, Brian A. Cohn 他
日本語で読む → - 論文人間-ロボットインタラクション機械学習
目的空間の誤設定下でのロボット学習
人間の修正入力がロボットの仮説空間に適合するかをリアルタイムに判断し、意図しない学習を防ぐ保守的な目的関数学習手法を提案した。
原題: Learning under Misspecified Objective Spaces ／ Andreea Bobu, Andrea Bajcsy, Jaime F. Fisac 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 → - 論文空気力学/接触推定ロボティクス
風外乱下の飛行ロボットにおける接触力と空気力の同時推定
マルチロータ機が風の影響下で環境と接触する際、専用センサなしに接触力と空気力をオンラインで同時推定する2つのモデルベース手法を提案し、3D風洞実験で検証した。
原題: Simultaneous Contact and Aerodynamic Force Estimation (s-CAFE) for Aerial Robots ／ Teodor Tomić, Philipp Lutz, Korbinian Schmid 他
日本語で読む → - 論文農業ロボティクスロボティクス
施設栽培向けパプリカ収穫ロボット
施設栽培のパプリカを収穫するロボットHarveyを開発し、深層学習による花梗の検出と3D後処理で切断位置を特定することで、収穫成功率を76.5%まで向上させた。
原題: A Sweet Pepper Harvesting Robot for Protected Cropping Environments ／ Chris Lehnert, Chris McCool, Inkyu Sa 他
日本語で読む → - 論文テールシッター/オープンソースロボティクス
オープンソース双ローター・テールシッター機「Phoenix Drone」
研究・教育向けに、設計資料・ソフト・シミュレータまで含めて完全オープンソース化した低コスト双ローター・テールシッターMAVを開発し、安定ホバリングと高精度軌道追従を飛行試験で示した。
原題: The Phoenix Drone: An Open-Source Dual-Rotor Tail-Sitter Platform for Research and Education ／ Yilun Wu, Xintong Du, Rikky Duivenvoorden 他
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 → - 論文強化学習ロボティクス
モデル不確実性に対するベイズ方策最適化
連続ベイズ適応MDPとしてモデル不確実性を定式化し、信念分布を考慮した方策最適化アルゴリズムを提案した論文。
原題: Bayesian Policy Optimization for Model Uncertainty ／ Gilwoo Lee, Brian Hou, Aditya Mandalika 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 → - 論文社会的人間ロボットインタラクションロボティクス
深層強化学習による集団への社会的に適切なロボット接近行動の学習
シミュレーションで段階的に学習したロボットの接近行動モデルを実機に適用し、人間の小集団への接近が社会的に適切になることを被験者実験で示した。
原題: Learning Socially Appropriate Robot Approaching Behavior Toward Groups using Deep Reinforcement Learning ／ Yuan Gao, Fangkai Yang, Martin Frisk 他
日本語で読む → - 論文制御・ビヘイビアツリーロボティクス
性能保証を損なわずにニューラルネットワーク制御器をビヘイビアツリーに追加する手法
安全性と目標収束の保証を持つビヘイビアツリーに、機械学習で設計した制御コンポーネントを保証を壊さず組み込む方法を提案し、倒立振子の例で示した。
原題: Adding Neural Network Controllers to Behavior Trees without Destroying Performance Guarantees ／ Christopher Iliffe Sprague, Petter Ögren
日本語で読む → - 論文予知保全ロボティクス
ロボット予知保全システムのためのドメイン適応
ロボットの動作条件が変わっても再学習なしで異常検知できるよう、転移学習で学習済みモデルの知識を別の動作に移す手法を提案し、実データで有効性を示した。
原題: Domain Adaptation for Robot Predictive Maintenance Systems ／ Arash Golibagh Mahyari, Thomas Locker
日本語で読む → - 論文身体周辺空間学習ロボティクス
身体周辺空間における学習と行動：移動・リーチング・把持
乳児の発達に着想を得て、固有感覚と視覚から腕の状態空間と安全な動作をPPSグラフとして学習し、物理ロボットでリーチングや把持を獲得する計算モデルを提案した。
原題: Learning and Acting in Peripersonal Space: Moving, Reaching, and Grasping ／ Jonathan Juett, Benjamin Kuipers
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