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: 2018/9/1 ／ 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 →- 論文動作計画ロボティクス
管状TKY継手の自動溶接のための物体検出と動作計画
RGB-Dセンサで管状継手の姿勢を検出して仮想環境に位置合わせし、BiTRRTアルゴリズムで溶接トーチの衝突回避軌道を生成する枠組みを提案・実験検証した。
原題: Object Detection and Motion Planning for Automated Welding of Tubular Joints ／ Syeda Mariam Ahmed, Yan Zhi Tan, Gim Hee Lee 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
ロータ故障時のクアッドコプターの経路計画と制御された緊急着陸
ロータ故障を想定した非対称空力負荷を含む数学モデルを構築し、安定化制御とRRT*による障害物回避の最適緊急着陸経路計画を提案した。
原題: Path Planning and Controlled Crash Landing of a Quadcopter in case of a Rotor Failure ／ Mojtaba Hedayatpour, Mehran Mehrandezh, Farrokh Janabi-Sharifi
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
走行データから動作プリミティブを分割・学習する手法
自然な走行軌跡をEMアルゴリズムで動作プリミティブに分割し、動的動作プリミティブとして表現するライブラリを同時構築する手法を提案した。
原題: Learning to Segment and Represent Motion Primitives from Driving Data for Motion Planning Applications ／ Boyang Wang, Jianwei Gong, Ruizeng Zhang 他
日本語で読む → - 論文姿勢表現ロボティクス
融合角とオイラー角の欠点
二足歩行ロボットのバランス制御向けに提案された融合角をオイラー角と比較し、特異点の位置やパラメータ感度、相互独立性、軸対称性の観点から融合角の優位性を明らかにした論文。
原題: Fused Angles and the Deficiencies of Euler Angles ／ Philipp Allgeuer, Sven Behnke
日本語で読む → - 論文sim2real機械学習
再利用可能なスキル合成によるシミュレーションから実機への転移のスケーリング
低レベルスキルを多様かつ再利用可能な形で学習し、スキル埋め込みで組み合わせることで、実機での学習時間をほぼゼロに高レベルタスクを達成するsim2real手法を提案。
原題: Scaling simulation-to-real transfer by learning composable robot skills ／ Ryan Julian, Eric Heiden, Zhanpeng He 他
日本語で読む → - 論文セキュリティ/性能評価cs.CR
ROS 2におけるセキュリティと性能のバランス分析
ROS 2の通信プロトコルについて有線・無線環境で遅延とスループットを測定し、VPNやDDSセキュリティ有効化による性能低下を評価した上で、DDS仕様の静的解析も行った論文。
原題: Security and Performance Considerations in ROS 2: A Balancing Act ／ Jongkil Kim, Jonathon M. Smereka, Calvin Cheung 他
日本語で読む → - 論文社会的ナビゲーションロボティクス
ロボットへの気づきを考慮した社会的ナビゲーション計画
人々がロボットを認識しているかを推定し、POMDPで経路計画に組み込むことで、動的環境で受け入れられる経路を生成する手法を提案し、HSRで実時間動作を実証した。
原題: Social Navigation Planning Based on People's Awareness of Robots ／ Minkyu Kim, Jaemin Lee, Steven Jens Jorgensen 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
固定具なしフィクスチャリングによる再把持
物体を環境の接触面に押し付けて固定し、指を滑らせて把持を切り替える「固定具なしフィクスチャリング」を提案し、ロバストな押し動作の集合とサンプリングベースの計画法で再把持を実現した。
原題: Regrasping by Fixtureless Fixturing ／ Nikhil Chavan-Dafle, Alberto Rodriguez
日本語で読む → - 論文把持検出ロボティクス
指向性アンカーボックスを用いたリアルタイムロボット把持手法
指向性アンカーボックスを導入した全畳み込みネットワークで把持位置と角度を高精度・高速に検出し、実機で高い成功率を達成した。
原題: A Real-time Robotic Grasp Approach with Oriented Anchor Box ／ Hanbo Zhang, Xinwen Zhou, Xuguang Lan 他
日本語で読む → - 論文軌道生成ロボティクス
接触力制約下のロボットシステムのための軌道生成
マニピュレータや脚式ロボットなど接触制約のある系に対し、到達可能性解析をサンプリング・凸最適化・非線形計画の部分問題に分割して計算コストを大幅に削減する軌道生成法を提案し、シミュレーションで検証した。
原題: Trajectory Generation for Robotic Systems with Contact Force Constraints ／ Jaemin Lee, Efstathios Bakolas, Luis Sentis
日本語で読む → - 論文イベントカメラ画像認識
スパースイベントデータからの高密度オプティカルフロー・深度・自己運動の教師なし学習
DVSのスパースなイベントデータのみから高密度な深度・オプティカルフロー・自己運動を推定する軽量な自己教師あり学習パイプラインを提案し、単一GPUで250FPSのリアルタイム動作を実現した。
原題: Unsupervised Learning of Dense Optical Flow, Depth and Egomotion from Sparse Event Data ／ Chengxi Ye, Anton Mitrokhin, Cornelia Fermüller 他
日本語で読む → - 論文動作計画ロボティクス
階層的システム同定による高自由度ロボットの高速動作計画
データ駆動の階層的適応グリッドで順動力学計算を近似し、高自由度ロボットの動作計画と強化学習制御を1〜2桁高速化した。
原題: Fast Motion Planning for High-DOF Robot Systems Using Hierarchical System Identification ／ Biao Jia, Zherong Pan, Dinesh Manocha
日本語で読む → - 論文人物追従ロボティクス
能動的探索を用いた人物追従アーキテクチャ
RGB-Dとレーザを統合しベイズフィルタと軌道予測で人物を追跡、行動木に基づき見晴らしの良い地点へ能動探索しながら追従するロボットシステムを提案しHSRで実証した。
原題: An Architecture for Person-Following using Active Target Search ／ Minkyu Kim, Miguel Arduengo, Nick Walker 他
日本語で読む → - 論文システム同定ロボティクス
雑草最適化アルゴリズムによる無人ヘリコプタの状態空間モデル同定
無人ヘリの飛行データから40パラメータの状態空間モデルを雑草最適化アルゴリズム(IWO)で同定し、従来のPEMやGAより高精度な応答再現を達成した。
原題: State-Space Identification of Unmanned Helicopter Dynamics using Invasive Weed Optimization Algorithm on Flight Data ／ Navaneethkrishnan B, Pranjal Biswas, Saumya Kumaar Saksena 他
日本語で読む → - 論文建設ロボティクスロボティクス
移動しながら印刷：大規模ロボット3Dプリンティングの新パラダイム
移動台車に搭載したロボットアームで、移動しながらコンクリートを3Dプリントするシステムを開発し、アームのリーチ87cmで210cm×45cm×10cmの構造物を印刷できることを実証した。
原題: Printing-while-moving: a new paradigm for large-scale robotic 3D Printing ／ Mehmet Efe Tiryaki, Xu Zhang, Quang-Cuong Pham
日本語で読む → - 論文位置推定ロボティクス
事前の勾配地図を用いた道路での車両位置推定と制御
GPSが使えない環境で、道路の勾配地図と車載センサから車両の縦方向位置を推定し、エネルギー最適化と巡航制御に活用する手法を提案・検証した。
原題: Vehicle Localization and Control on Roads with Prior Grade Map ／ Roya Firoozi, Jacopo Guanetti, Roberto Horowitz 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
深層学習によるヤコビアン推定を用いたシリアルリンクマニピュレータの全ワークスペース生成
ヤコビアン推定ネットと信頼度ネットの2つのニューラルネットでシリアルリンクマニピュレータの全ワークスペースを高速生成するフレームワークを提案し、数値逆運動学より高速かつ高精度であることを示した。
原題: Full Workspace Generation of Serial-link Manipulators by Deep Learning based Jacobian Estimation ／ Peiyuan Liao, Jiajun Mao
日本語で読む → - 論文行動制御ロボティクス
ロボット行動計画・制御のための階層型・状態ベースアーキテクチャ
状態ベースの制御ライブラリと行動ベースの階層型制御フレームワークという2つのC++フレームワークを提案し、ヒューマノイドサッカーロボットNimbRo-OPの制御に適用した。
原題: Hierarchical and State-based Architectures for Robot Behavior Planning and Control ／ Philipp Allgeuer, Sven Behnke
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
随時ハイブリッド走行・歩行移動計画
車輪と脚を併用する四脚ロボットMomaroのための、走行と歩行を組み合わせた経路計画手法を提案し、複雑な地形でも実用的な時間で経路を生成できることを示した。
原題: Anytime Hybrid Driving-Stepping Locomotion Planning ／ Tobias Klamt, Sven Behnke
日本語で読む → - 論文自動走行ロボティクス
フォーミュラ学生無人レースカーの自動走行システム設計
LiDARとカメラを協調させてコーンを検出し、GPS-INSとLiDARオドメトリを統合した高精度自己位置推定と経路追従制御を構築、閉ループコースで性能を検証した。
原題: Autonomous Driving System Design for Formula Student Driverless Racecar ／ Hanqing Tian, Jun Ni, Jibin Hu
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
Aqualocデータセット：視覚・慣性・圧力センサによるリアルタイム水中自己位置推定に向けて
視覚・慣性・圧力センサを搭載したシステムで取得した水中データセットを公開し、視覚オドメトリやSLAMのベンチマーク用に正解軌道を提供する。
原題: The Aqualoc Dataset: Towards Real-Time Underwater Localization from a Visual-Inertial-Pressure Acquisition System ／ Maxime Ferrera, Julien Moras, Pauline Trouvé-Peloux 他
日本語で読む → - 論文ヒューマノイドロボティクス
RoboCup 2017 TeenSize優勝チームNimbRoの高度なサッカースキルとチームプレー
RoboCup 2017 TeenSizeで優勝したNimbRoチームの個々のスキル向上と3対3のチーム戦略、技術チャレンジへの取り組みをまとめた論文。
原題: Advanced Soccer Skills and Team Play of RoboCup 2017 TeenSize Winner NimbRo ／ Diego Rodriguez, Hafez Farazi, Philipp Allgeuer 他
日本語で読む → - 論文道具使用/深層学習ロボティクス
効果から道具・対象物・動作の特徴を検出するロボットの深層学習モデル
ロボットが道具を使った物体操作の結果（効果）から、使った道具・対象物・動作の特徴を深層学習で推定するモデルを構築し、未知の道具でも予測できることを示した。
原題: Detecting Features of Tools, Objects, and Actions from Effects in a Robot using Deep Learning ／ Namiko Saito, Kitae Kim, Shingo Murata 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
分散モデル予測制御によるマルチエージェント点間遷移の軌道生成
分散モデル予測制御に基づき、オンデマンド衝突回避を用いて複数エージェントの軌道を分散生成する手法を提案し、計算時間を85%以上削減、最大25機のクアッドロータで実証した。
原題: Trajectory Generation for Multiagent Point-To-Point Transitions via Distributed Model Predictive Control ／ Carlos E. Luis, Angela P. Schoellig
日本語で読む → - 論文行動予測機械学習
階層的逆強化学習によるインタラクティブな運転行動の確率的予測
人間の運転行動を離散的な意思決定と連続的な軌道生成の階層構造としてモデル化し、階層的逆強化学習で将来軌道の確率分布を予測する手法を提案した。合流シナリオで譲る/通過などの判断と軌道の両方を高精度に予測できることを示した。
原題: Probabilistic Prediction of Interactive Driving Behavior via Hierarchical Inverse Reinforcement Learning ／ Liting Sun, Wei Zhan, Masayoshi Tomizuka
日本語で読む → - 論文把持計画ロボティクス
混雑環境における最適化されたエッジベース把持手法
単一フレームのセンサ入力から色エッジと深度エッジを統合して物体のハンドルを検出し、最適化コスト関数で最良の把持候補を選ぶ手法を提案した。
原題: Optimized edge-based grasping method for a cluttered environment ／ Olyvia Kundu, Swagat Kumar
日本語で読む → - 論文ヒューマノイドロボティクス
igusヒューマノイド・オープンプラットフォーム：研究用の子どもサイズ3Dプリント製オープンソースロボット
身長92cmの手頃な価格のオープンソースヒューマノイドロボットを開発し、3Dプリント製の軽量な構造と研究向けのセンサ・アクチュエータ・計算能力を備えた点を紹介した論文。
原題: The igus Humanoid Open Platform: A Child-sized 3D Printed Open-Source Robot for Research ／ Philipp Allgeuer, Hafez Farazi, Grzegorz Ficht 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
空気圧で形状変化する指による把持物体の姿勢制御
空気圧で指の形状をウェッジ型とV字型に切り替え、単純なパラレルジョーグリッパで円柱物体を回転させて把持する手法を実現した。
原題: Pneumatic Shape-shifting Fingers to Reorient and Grasp ／ Nikhil Chavan-Dafle, Kyubin Lee, Alberto Rodriguez
日本語で読む → - 論文キャリブレーションロボティクス
センサごとの自己運動から外れ値を含む外部キャリブレーションを大域最適に証明可能に解く手法
2つのセンサの独立な自己運動推定から外部キャリブレーションをQCQPとして定式化し、SDPの双対問題を用いて大域最適性を証明可能に高速求解する手法を提案した。
原題: Certifiably Globally Optimal Extrinsic Calibration from Per-Sensor Egomotion ／ Matthew Giamou, Ziye Ma, Valentin Peretroukhin 他
日本語で読む → - 論文協調測位ロボティクス
ベアリングのみの協調測位による水中調査
ベアリングのみの協調測位を水中環境に拡張し、視界不良下でも慣性・磁気・深度センサを統合してロバストに推定する手法を提案、湖・洞窟・サンゴ礁で実証した。
原題: Underwater Surveying via Bearing only Cooperative Localization ／ Hunter Damron, Alberto Quattrini Li, Ioannis Rekleitis
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