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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: 2018/9/1 ／ 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 →- 論文自動運転/リスク評価ロボティクス
都市環境における遮蔽を考慮した自動運転リスク評価
道路レイアウトを利用して遮蔽領域やセンサ範囲外に潜む車両のリスクを予測・定量化し、衝突率を大幅に低減するアルゴリズムを提案した。
原題: Occlusion-Aware Risk Assessment for Autonomous Driving in Urban Environments ／ Ming-Yuan Yu, Ram Vasudevan, Matthew Johnson-Roberson
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
車輪付き四脚ロボットの全身運動制御と計画
車輪付き四脚ロボットの車輪自由度を統合したZMPベースの運動最適化と階層型全身制御器を開発し、段差や斜面を含む環境で歩行と走行を組み合わせた動的移動を実現した。
原題: Keep Rollin' - Whole-Body Motion Control and Planning for Wheeled Quadrupedal Robots ／ Marko Bjelonic, C. Dario Bellicoso, Yvain de Viragh 他
日本語で読む → - 論文マイクロロボットロボティクス
光で操るソフトマイクロロボットの歩容をベイズ最適化で学習
光応答性ソフトマイクロロボットの歩容を、ベイズ最適化とガウス過程で少ない実験回数から効率的に最適化する学習手法を提案し、20回の試行で移動性能を115%改善した。
原題: Gait learning for soft microrobots controlled by light fields ／ Alexander von Rohr, Sebastian Trimpe, Alonso Marco 他
日本語で読む → - 論文惑星探査/画像キャプション機械学習
科学的重要特徴を自律探索する惑星探査ローバー向け画像キャプションシステム
深層画像キャプション生成ネットワークで撮影画像を自動説明し、科学者が自然言語で指定した探索タスクと照合して重要画像を優先送信する惑星探査ローバー向けシステムを提案した。
原題: SPASS: Scientific Prominence Active Search System with Deep Image Captioning Network ／ Dicong Qiu
日本語で読む → - 論文軌道予測ロボティクス
社会的文脈を考慮したカルマンニューラルネットワークによる軌道予測
相互作用層とカルマン層を組み込んだデータ駆動型モデルSAKNNを提案し、高分散なセンサ入力からロバストに低分散の軌道予測を生成、NGSIMデータセットで長期的予測性能とSNR改善を示した。
原題: Socially Aware Kalman Neural Networks for Trajectory Prediction ／ Ce Ju, Zheng Wang, Xiaoyu Zhang
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
屋内ナビゲーションのための深層ネットワーク不確実性マップ
深層学習による障害物距離推定の不確実性をラプラス分布でモデル化し、その不確実性を考慮した地図構築と安全な経路計画手法を提案した。
原題: Deep Network Uncertainty Maps for Indoor Navigation ／ Francesco Verdoja, Jens Lundell, Ville Kyrki
日本語で読む → - 論文軌道計画ロボティクス
移動ロボットの後退ホライズン軌道設計における安全性とリアルタイム性能の両立
オフラインで計算した前方可到達集合を用いて障害物をパラメータ化軌道に対応付け、リアルタイムに安全な軌道を選ぶRTD手法を提案し、安全性と実行可能性を保証しつつ計画速度を向上させた。
原題: Bridging the Gap Between Safety and Real-Time Performance in Receding-Horizon Trajectory Design for Mobile Robots ／ Shreyas Kousik, Sean Vaskov, Fan Bu 他
日本語で読む → - 論文自動運転/強化学習機械学習
コンパクトな意味状態を用いた深層強化学習による自動運転の適応的行動生成
自動運転の操縦判断を、意味的な状態表現と行動適応関数を用いた深層強化学習で学習し、再学習なしに好みの運転行動を変更できる手法を提案した。
原題: Adaptive Behavior Generation for Autonomous Driving using Deep Reinforcement Learning with Compact Semantic States ／ Peter Wolf, Karl Kurzer, Tobias Wingert 他
日本語で読む → - 論文把持検出画像認識
高解像度画像に対する全畳み込みニューラルネットワークを用いたリアルタイム高精度ロボット把持検出
全畳み込みニューラルネットワークで高解像度画像からリアルタイムに高精度な把持位置を検出し、小型新規物体の把持で90%の成功率を達成した。
原題: Real-Time, Highly Accurate Robotic Grasp Detection using Fully Convolutional Neural Networks with High-Resolution Images ／ Dongwon Park, Yonghyeok Seo, Se Young Chun
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
マルチビュー・ピッキング：混雑環境での把持成功率を高める次善視点選択
把持姿勢の推定分布に基づいてリアルタイムに情報量の多い視点を選ぶ能動的知覚手法を提案し、混雑環境での把持成功率を単一視点より12%向上させた。
原題: Multi-View Picking: Next-best-view Reaching for Improved Grasping in Clutter ／ Douglas Morrison, Peter Corke, Jürgen Leitner
日本語で読む → - 論文協調計画AI
連続モンテカルロ木探索による自動運転車の分散協調計画
連続行動空間に対応したMCTSとDecoupled-UCTを用い、他車との暗黙的な協調を分散的に計画する自動運転手法を提案し、自己中心計画では見つけられない協調解を生成できることを示した。
原題: Decentralized Cooperative Planning for Automated Vehicles with Continuous Monte Carlo Tree Search ／ Karl Kurzer, Florian Engelhorn, J. Marius Zöllner
日本語で読む → - 論文動作計画ロボティクス
T*：時間論理目標を伴う動作計画のためのヒューリスティック探索アルゴリズム
時間論理で記述された複雑な目標を満たす最適軌道を、A*探索を機会的に用いて効率的に生成するT*アルゴリズムを提案し、従来手法より桁違いの高速化を実現した。
原題: T* : A Heuristic Search Based Algorithm for Motion Planning with Temporal Goals ／ Danish Khalidi, Dhaval Gujarathi, Indranil Saha
日本語で読む → - 論文セマンティックマッピングロボティクス
両側面再構成の統合による果樹園環境のセマンティックマッピング
果樹列の両側面から得た3D再構成を、グローバル特徴とセマンティック情報で位置合わせして統合し、樹冠体積や幹径などを自動計測する手法を提案した論文。
原題: Semantic Mapping for Orchard Environments by Merging Two-Sides Reconstructions of Tree Rows ／ Wenbo Dong, Pravakar Roy, Volkan Isler
日本語で読む → - 論文協調制御ロボティクス
ネットワーク化された不確実な移動マニピュレータの完全分散協調
複数の移動マニピュレータが物体を把持して協調運搬するため、各エージェントが局所軌道を推定し分散適応制御で同期する完全分散スキームを提案した論文。
原題: Fully distributed cooperation for networked uncertain mobile manipulators ／ Yi Ren, Sandra Hirche
日本語で読む → - 論文マルチロボット計画ロボティクス
STyLuS*: 大規模マルチロボットシステム向け時間論理最適制御合成アルゴリズム
時間論理仕様を満たす大規模マルチロボットの最適制御を、ビュッヒ自動機の最短受理経路に基づくバイアス付きサンプリングで効率的に合成する手法を提案し、確率的完全性・漸近最適性・指数的収束率を示した。
原題: STyLuS*: A Temporal Logic Optimal Control Synthesis Algorithm for Large-Scale Multi-Robot Systems ／ Yiannis Kantaros, Michael M. Zavlanos
日本語で読む → - 論文ナビゲーション計画ロボティクス
複数抽象度でハイブリッド走行・歩行移動を計画する手法
走行と歩行を組み合わせるロボットMomaroのため、ロボット近傍は高解像度・高次元状態で、遠方は粗い表現に意味付けして計画する単一ナビゲーションプランナを提案し、大規模環境でも実用的時間で計画できることを示した。
原題: Planning Hybrid Driving-Stepping Locomotion on Multiple Levels of Abstraction ／ Tobias Klamt, Sven Behnke
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
複数AUVによる水中対象物の包囲・捕捉
複数の自律水中ロボットで3次元水中の移動対象を包囲し捕捉するアルゴリズムを提案。min-cutや集合被覆問題などを組み合わせ、地形も活用しながら段階的に包囲網を狭める。
原題: Underwater Caging and Capture for Autonomous Underwater Vehicles ／ Özer Özkahraman, Petter Ögren
日本語で読む → - 論文力制御ロボティクス
直列弾性アクチュエータを用いた体重支持ユニットの2自由度制御によるリアルタイム力制御
リハビリ用体重支持装置を直列弾性アクチュエータ構造に再設計し、2自由度制御でリアルタイムな力制御性能を向上させた。シミュレーションと実験で有効性を検証した。
原題: Real-time force control of an SEA-based body weight support unit with the 2-DOF control structure ／ Yubo Sun, Yuqi Lei, Wulin Zou 他
日本語で読む → - 論文センサ配置最適化ロボティクス
自動運転車におけるLiDAR配置の最適設計手法
LiDARの知覚領域と非検出空間に着目し、体積対表面積比(VSR)をコスト関数として人工蜂コロニーアルゴリズムで最適配置を求める手法を提案した。
原題: Where Should We Place LiDARs on the Autonomous Vehicle? - An Optimal Design Approach ／ Zuxin Liu, Mansur Arief, Ding Zhao
日本語で読む → - 論文視覚認識ロボティクス
逆透視マッピングによる純粋視覚ベースの障害物検出
Duckietownの単眼カメラ画像から逆透視マッピングを用いて障害物をリアルタイム検出し、Raspberry Pi上で動作するハードコード手法を実装した。
原題: Developing a Purely Visual Based Obstacle Detection using Inverse Perspective Mapping ／ Julian Nubert, Niklas Funk, Fabio Meier 他
日本語で読む → - 論文意味SLAMロボティクス
3D物体の変分観測モデルによる確率的意味SLAM
RGB単眼カメラで見える物体の単一視点から、3D形状の観測モデルを扱いやすい分布で近似し、物体の姿勢と特徴をベイズ推定する意味SLAM手法を提案した。追加のループ検出器なしで自動ループ閉じ込めが機能することを示した。
原題: A Variational Observation Model of 3D Object for Probabilistic Semantic SLAM ／ H. W. Yu, B. H. Le
日本語で読む → - 論文6D姿勢推定画像認識
SilhoNet：単眼RGB画像からの6D物体姿勢推定手法
単眼カメラ画像のみから物体の6自由度姿勢を推定するCNNベースの手法SilhoNetを提案し、シルエット表現と3D並進を予測して姿勢を回帰、YCB-Videoデータセットで既存手法を上回る性能を示した。
原題: SilhoNet: An RGB Method for 6D Object Pose Estimation ／ Gideon Billings, Matthew Johnson-Roberson
日本語で読む → - 論文把持検出ロボティクス
PointNetGPD：点群から把持姿勢を検出する軽量評価モデル
グリッパー内の生の3D点群を直接入力し、把持構成を評価する軽量なエンドツーエンドモデルを提案。35万件の大規模把持データセットで学習し、新規物体や散らかった環境での把持・除去タスクで既存手法を上回る性能を示した。
原題: PointNetGPD: Detecting Grasp Configurations from Point Sets ／ Hongzhuo Liang, Xiaojian Ma, Shuang Li 他
日本語で読む → - 論文行動認識ロボティクス
人間活動認識のための階層型マルチチャネル深層残差ネットワーク
ロボットが日常行動を認識できるよう、特徴抽出と意思決定を組み合わせた階層型マルチチャネル深層残差ネットワーク(HMResNet)を提案し、実データで既存手法を上回る精度を示した。
原題: Deep HMResNet Model for Human Activity-Aware Robotic Systems ／ Hazem Abdelkawy, Naouel Ayari, Abdelghani Chibani 他
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
日本語で読む → - 論文動作生成ロボティクス
ロボットの動作スタイルを実現するコスト関数の学習
日常的な物理タスクのロボット動作にスタイルや感情を表現させるため、手設計特徴の線形結合とニューラネットワークの2種類のコスト関数をユーザーフィードバックから学習し比較した。両手法ともベースラインを大きく上回り、それぞれ長所があることを示した。
原題: Cost Functions for Robot Motion Style ／ Allan Zhou, Anca D. Dragan
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
係留プラットフォームからの地上ロボット群の空中管制のための視覚ナビゲーション：最初のプロトタイプの作成
塔や係留空中装置に搭載したカメラで地上ロボットを追跡・監視し、効率的に協調制御するシステムの最初のプロトタイプを開発した。
原題: Visual navigation for airborne control of ground robots from tethered platform: creation of the first prototype ／ Ilan Ehrenfeld, Max Kogan, Oleg Kupervasser 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
カスタムグリッパによるロバストなビンピッキングのための学習フレームワーク
形状が多様な物体を対象に、最適化ベースの把持計画とR-CNNによる探索領域提案を組み合わせ、カスタムグリッパの把持をリアルタイムに計画する学習フレームワークを提案した。
原題: A Learning Framework for Robust Bin Picking by Customized Grippers ／ Yongxiang Fan, Hsien-Chung Lin, Te Tang 他
日本語で読む → - 論文ビジョンナビゲーションロボティクス
オンボード資源だけで完走する自律ドローンレース
計算資源の限られた小型ドローン向けに、高速なゲート検出と頑健な姿勢推定、予測ベースの制御を組み合わせ、機体搭載センサのみで自律レースを完走させた研究。
原題: Autonomous drone race: A computationally efficient vision-based navigation and control strategy ／ S. Li, M. M. O. I. Ozo, C. De Wagter 他
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
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