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 →- 論文歩行ロボティクス
周波数整形コストによるロバストなモデル予測制御
脚式ロボットの軌道最適化に周波数整形コスト関数を導入し、アクチュエータや接触ダイナミクスの帯域制限に適合した滑らかな動作計画を生成。ANYmalでの実験で追従性能と不整地歩行のロバスト性が向上した。
原題: Frequency-Aware Model Predictive Control ／ Ruben Grandia, Farbod Farshidian, Alexey Dosovitskiy 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
視野制約付きカルーラ・ロボットの経由点巡回経路計画
車両型ロボットが各経由点で視野角制約を満たしつつ巡回する最短経路問題を、2点間の最適解と上下界を用いて解く手法を提案した。
原題: Path Planning Algorithms for a Car-Like Robot visiting a set of Waypoints with Field of View Constraints ／ Sivakumar Rathinam, Satyanarayana Gupta Manyam, Yuntao Zhang
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
災害対応向けケンタウロス型ロボットの監督付き自律移動・マニピュレーション
脚付き車輪の台車と人型上半身を持つケンタウロス型ロボットCentauroのため、異なる自律度の操作支援機能を開発し、災害対応シナリオで評価した論文。
原題: Supervised Autonomous Locomotion and Manipulation for Disaster Response with a Centaur-like Robot ／ Tobias Klamt, Diego Rodriguez, Max Schwarz 他
日本語で読む → - 論文異常検知ロボティクス
ロボット異常検知における未解決課題
ロボットシステムの異常検知に関する6つの未解決課題を整理し、ROS 2上での基本的な異常検知実装の限界をケーススタディで示して改善策を提言した論文。
原題: Open Problems in Robotic Anomaly Detection ／ Ritwik Gupta, Zachary T. Kurtz, Sebastian Scherer 他
日本語で読む → - 論文3D姿勢推定画像認識
PedX: 複雑な都市交差点における歩行者のメートル単位3D姿勢推定のためのベンチマークデータセット
都市交差点の歩行者を対象に、高解像度ステレオ画像とLiDAR、2D/3Dラベルを備えた大規模マルチモーダルデータセットPedXを構築し、異なるモダリティの制約と形状・時間的事前分布を活用した自動3Dラベリング手法を提案した論文。
原題: PedX: Benchmark Dataset for Metric 3D Pose Estimation of Pedestrians in Complex Urban Intersections ／ Wonhui Kim, Manikandasriram Srinivasan Ramanagopal, Charles Barto 他
日本語で読む → - 論文ハイブリッド制御制御
接触タイミングを指定しない剛体システムの占有測度に基づく安定化制御
接触のタイミングや回数を事前指定せずに剛体システムを安定化するため、離散時間ハイブリッド多項式系としてモデル化し、占有測度に基づく半正定値計画で制御器を合成する手法を提案した論文。
原題: Controller Synthesis for Discrete-time Hybrid Polynomial Systems via Occupation Measures ／ Weiqiao Han, Russ Tedrake
日本語で読む → - 論文ソーシャルロボティクスロボティクス
高齢者ケアのためのパーソナライズ移動ロボットSocialRobot
高齢者の生活の質向上を目指し、移動ロボットと仮想ソーシャルケア技術を統合したヒューマンセンタードな対話型ケアシステムを開発・評価した。
原題: SocialRobot: Towards a Personalized Elderly Care Mobile Robot ／ David Portugal, Luís Santos, Pedro Trindade 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
ドローン群れの視覚ベース協調飛行の学習
群れアルゴリズムから生成したデータでCNNを訓練し、生のカメラ画像のみから衝突回避と群れの結束を実現する視覚ベースの分散制御を学習した。
原題: Learning Vision-based Cohesive Flight in Drone Swarms ／ Fabian Schilling, Julien Lecoeur, Fabrizio Schiano 他
日本語で読む → - 論文制御合成制御
攻撃下のサイバーフィジカルシステムにおける最小違反制御の合成
敵対的攻撃を受ける確率的有限状態システムに対し、線形時相論理の仕様を完全には満たせない場合に、重要度の高いタスクを優先的に満たす最小違反制御戦略を、Stackelbergゲームと非線形計画で定式化し、効率的なヒューリスティック解法を提案した。
原題: Minimum Violation Control Synthesis on Cyber-Physical Systems under Attacks ／ Luyao Niu, Jie Fu, Andrew Clark
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
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
BubbleTouch：準静的触覚スキンシミュレータ
ロボットの触覚スキンへの接触を準静的にシミュレートするオープンソースツールを提案し、触覚物体認識実験への応用を示した。
原題: BubbleTouch: A Quasi-Static Tactile Skin Simulator ／ Brayden Hollis, Stacy Patterson, Jinda Cui 他
日本語で読む → - 論文群制御機械学習
潜在空間表現に基づく異種分散知覚の協調
マルチモーダルVAEの共有潜在空間を用いて、異なるセンサを持つロボット間で検出情報を交換し、DQNで不確実性を最小化するよう協調行動を学習する手法を提案した。
原題: Coordinated Heterogeneous Distributed Perception based on Latent Space Representation ／ Timo Korthals, Jürgen Leitner, Ulrich Rückert
日本語で読む → - 論文SLAM画像認識
3D LiDARスキャン向け局所特徴記述子の学習
CNNを用いて3D LiDARスキャンの局所特徴記述子を学習し、対応点マッチングの精度と計算時間で既存手法を上回る性能を示した論文。
原題: Learning a Local Feature Descriptor for 3D LiDAR Scans ／ Ayush Dewan, Tim Caselitz, Wolfram Burgard
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
RTAB-Mapを用いたSLAMによる環境地図構築
RTAB-Mapによる見た目ベースのSLAMを実装し、シミュレーション環境で2D占有格子地図と3Dオクトマップを構築、ループクロージャの有効性を示した論文。
原題: Simultaneous Localization and Mapping (SLAM) using RTAB-MAP ／ Sagarnil Das
日本語で読む → - 論文SLAM/地図管理ロボティクス
特徴ベース地図における頑健なランドマークの識別
都市環境で自動運転車が長期間使える地図を維持するため、再検出の幾何分布と特性に基づくスコアで一時的な特徴を除去し、高密度地図の削減も行う手法を提案した。同一500m区間を半年間毎週走行したデータで有効性を実証した。
原題: Identifying robust landmarks in feature-based maps ／ Julie Stephany Berrio, James Ward, Stewart Worrall 他
日本語で読む → - 論文物体指向SLAMロボティクス
物体の意味に応じた向き制約を導入する物体指向SLAM
物体の意味クラスに応じて重力方向に対する向きの事前知識を幾何因子として組み込み、物体指向SLAMの軌跡と地図の精度を向上させた研究。
原題: An Orientation Factor for Object-Oriented SLAM ／ Natalie Jablonsky, Michael Milford, Niko Sünderhauf
日本語で読む → - 論文慣性オドメトリ/データセットロボティクス
Oxford慣性オドメトリデータセット(OxIOD)
深層学習による慣性オドメトリ研究向けに、正解ラベル付きの158シーケンス・総距離42km超の大規模IMUデータセットを構築・公開した。
原題: OxIOD: The Dataset for Deep Inertial Odometry ／ Changhao Chen, Peijun Zhao, Chris Xiaoxuan Lu 他
日本語で読む → - 論文センサフュージョンロボティクス
ロボット姿勢推定のための堅牢なセンサフュージョン
ジャイロ・加速度・磁気センサを統合し、姿勢に依存せず安定してクォータニオン姿勢を推定する非線形相補フィルタを提案し、オープンソースC++ライブラリとして公開した。
原題: Robust Sensor Fusion for Robot Attitude Estimation ／ Philipp Allgeuer, Sven Behnke
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
UAV地形モニタリングのための情報経路計画フレームワーク
未知の関心領域を確率的センサで学習しながら、連続3次元空間で情報量の多い飛行経路を計画する汎用IPPフレームワークを提案し、シミュレーションと農業モニタリングで有効性を示した。
原題: An informative path planning framework for UAV-based terrain monitoring ／ Marija Popovic, Teresa Vidal-Calleja, Gregory Hitz 他
日本語で読む → - 論文動作計画ロボティクス
深層学習による適応サンプリングを用いたロボット動作計画
生の点群から作業空間を符号化し、開始・目標配置を入力として動作計画用のサンプルを生成するニューラル適応サンプラーDeepSMPを提案し、高次元問題でも効率的に衝突のない最適経路を計算できることを示した。
原題: Deeply Informed Neural Sampling for Robot Motion Planning ／ Ahmed H. Qureshi, Michael C. Yip
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 → - 論文群制御ロボティクス
立ち止まり、考え、動け：耐障害性マルチロボットトポロジのためのオンラインゲイン最適化
多数ロボットのネットワークで単一障害点を避けつつ接続性を保つため、複数の制御目的を組み合わせ各ロボットの制御パラメータをオンライン分散最適化する手法を提案し、実機で検証した。
原題: Stop, Think, and Roll: Online Gain Optimization for Resilient Multi-robot Topologies ／ Marco Minelli, Marcel Kaufmann, Jacopo Panerati 他
日本語で読む → - 論文転移学習機械学習
ターゲット転移Q学習とその収束解析
安全条件を満たすときソースタスクのQ関数をQ学習のターゲットに転移する手法を提案し、タスク間の類似性に基づく収束速度の理論保証を与えた。
原題: Target Transfer Q-Learning and Its Convergence Analysis ／ Yue Wang, Qi Meng, Wei Cheng 他
日本語で読む → - 論文運動計画ロボティクス
RRTの確率的完全性の新証明：幾何計画と順伝播付きキノダイナミック計画
RRTの確率的完全性をより少ない仮定で示す2つの新証明を与え、キノダイナミック場合の証明の誤りも修正した論文。
原題: Probabilistic completeness of RRT for geometric and kinodynamic planning with forward propagation ／ Michal Kleinbort, Kiril Solovey, Zakary Littlefield 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 → - 論文スマート車椅子ロボティクス
スマート車椅子研究への批判的考察
スマート車椅子研究が実用化に至らない理由を、研究と現実の電動移動機器利用の乖離から論じ、今後の研究方向を提案した論文。
原題: A Critical Look at Smart Wheelchairs ／ Benjamin Narin, Makenzie Brian, William D. Smart
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
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