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 → - 論文振動制御ロボティクス
移動質量を用いた振り子型マニピュレーションプラットフォームの振動減衰制御
振り子状に吊られたロボットマニピュレータ搭載プラットフォームの振動を、上部に設置した移動質量の参照加速度を適切に設計することで漸近安定化（減衰）させる手法を提案し、シミュレーションで検証した。
原題: Oscillation Damping Control of Pendulum-like Manipulation Platform using Moving Masses ／ Min Jun Kim, Jianjie Lin, Konstantin Kondak 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
ロサリオデータセット：農業環境における自己位置推定と地図構築のためのマルチセンサデータ
大豆畑で収録したステレオカメラ・IMU・車輪オドメトリ・GPS-RTKの同期データセットを公開し、農業SLAM/オドメトリ研究のベンチマークを提供する。
原題: The Rosario Dataset: Multisensor Data for Localization and Mapping in Agricultural Environments ／ Taihú Pire, Martín Mujica, Javier Civera 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VLAロボティクス
GPS障害時のマルチロータUAV緊急帰還のための視覚的ティーチ&リピート
GPS妨害時に、往路で構築した視覚地図へ現在の映像を照合して自己位置推定し、安全な往路をたどって自動帰還するシステムを実現した。
原題: There's No Place Like Home: Visual Teach and Repeat for Emergency Return of Multirotor UAVs During GPS Failure ／ Michael Warren, Melissa Greeff, Bhavit Patel 他
日本語で読む → - 論文自己位置推定ロボティクス
マルチカメラ視覚自己位置推定のための効率的な2D-3Dマッチング
複数カメラと慣性センサを用い、優先度付き特徴マッチングと並列処理で大規模環境での視覚的自己位置推定を高速かつ頑健に行う手法を提案した。
原題: Efficient 2D-3D Matching for Multi-Camera Visual Localization ／ Marcel Geppert, Peidong Liu, Zhaopeng Cui 他
日本語で読む → - 論文制御・状態推定math.OC
情報ボトルネックによるタスク駆動型の状態推定と制御
情報ボトルネック理論を用いて、タスクに必要な最小限の変数のみを抽出・推定し、その変数に基づく制御方針を自動合成する枠組みを提案。全状態推定に依存せず、計測不確かさに頑健な制御を実現した。
原題: Task-Driven Estimation and Control via Information Bottlenecks ／ Vincent Pacelli, Anirudha Majumdar
日本語で読む → - 論文自動運転制御
協調型アダプティブクルーズコントロール(CACC)システムのレビュー：アーキテクチャ・制御・応用
CACCシステムの研究動向を、システムアーキテクチャ、制御手法、応用の3つの観点から体系的に整理したレビュー論文。現状の課題と今後の展望を示す。
原題: A Review on Cooperative Adaptive Cruise Control (CACC) Systems: Architectures, Controls, and Applications ／ Ziran Wang, Guoyuan Wu, Matthew Barth
日本語で読む → - 論文飛行制御ロボティクス
差分フラットネスとインクリメンタル非線形動的逆変換によるアグレッシブなクアッドロータ軌道の高精度追従
クアッドロータの高速・高加速度軌道を高精度に追従するため、差分フラットネスに基づくフィードフォワードとINDIを組み合わせた制御則を提案し、12.9m/s・2.1gの飛行でRMS誤差6.6cmを実現した。
原題: Accurate Tracking of Aggressive Quadrotor Trajectories using Incremental Nonlinear Dynamic Inversion and Differential Flatness ／ Ezra Tal, Sertac Karaman
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
人間の探索戦略を模倣する組立ロボットの学習手法
人間の実演から状態不変ダイナミクスモデルと探索分布を学習し、位置不確実性下でのペグ挿入やソケット挿入の探索動作をロボットに模倣させる手法を提案した。
原題: Imitating Human Search Strategies for Assembly ／ Dennis Ehlers, Markku Suomalainen, Jens Lundell 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
構造環境における単眼物体・平面SLAM
単眼カメラで物体と平面をランドマークとして用い、遮蔽や意味制約を考慮して3D物体・レイアウト平面を推定し、カメラ姿勢と統合最適化するSLAM手法を提案した。
原題: Monocular Object and Plane SLAM in Structured Environments ／ Shichao Yang, Sebastian Scherer
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
複数ロボットによる耐故障性を備えた能動的目標追跡
複数ロボットで目標を追跡する際に、ロボットの故障や攻撃に耐えられる計画アルゴリズムを初めて提案し、スケーラブルで近似保証付きであることを示した。
原題: Resilient Active Target Tracking with Multiple Robots ／ Lifeng Zhou, Vasileios Tzoumas, George J. Pappas 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
生成的運動反射によるロバストな操作スキルの学習
状態から直接行動を出す代わりに状態依存の運動反射のパラメータを生成する新ポリシー表現を提案し、軌道分布外でもロバストな操作を少ない学習で実現した。
原題: Learning Robust Manipulation Skills with Guided Policy Search via Generative Motor Reflexes ／ Philipp Ennen, Pia Bresenitz, Rene Vossen 他
日本語で読む → - 論文追跡画像認識
遮蔽に対応した改良混合粒子フィルタによる汎用車両追跡フレームワーク
混合粒子フィルタを用いて追跡対象数を観測に応じて適応させ、学習ベースの挙動モデルで遮蔽や急操作時も予測できる車両追跡手法を提案した。
原題: Generic Vehicle Tracking Framework Capable of Handling Occlusions Based on Modified Mixture Particle Filter ／ Jiachen Li, Wei Zhan, Masayoshi Tomizuka
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
カテゴリレベル潜在空間の非剛体位置合わせによる把持スキル転移
カテゴリごとの標準形状モデルに把持知識を蓄積し、非剛体位置合わせで新規物体への形状変形を推定して把持動作を転移する手法を提案。ハンドルが遮蔽された物体の把持実験で有効性を示した。
原題: Transferring Category-based Functional Grasping Skills by Latent Space Non-Rigid Registration ／ Diego Rodriguez, 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
視覚と触覚のマルチモーダルフィードバックによるロボットの能動物体制御
RGBD画像と接触センサを組み合わせ、障害物を避けながら物体を把持するマルチモーダルシステムを提案し、RoboCup2018規約下で視覚のみ・触覚のみ・フィードバックなしの手法より優れることを示した。
原題: Multimodal feedback for active robot-object interaction ／ Luis Contreras, Hiroki Yokoyama, Hiroyuki Okada
日本語で読む → - 論文ヒューマノイドロボティクス
NimbRo-OPヒューマノイド向けROSソフトウェアフレームワーク
NimbRo-OPヒューマノイドのためのROSベースのソフトウェア基盤を構築し、ハードウェア抽象化・視覚認識・行動生成を実装してサッカー技能を実現した。
原題: A ROS-based Software Framework for the NimbRo-OP Humanoid Open Platform ／ Philipp Allgeuer, Max Schwarz, Julio Pastrana 他
日本語で読む → - 論文教示学習ロボティクス
隠れマルコフモデルの状態分布を用いた協働ロボットの教示学習
人間の教示からキーポイントを抽出し、隠れマルコフモデルでスキルを学習して汎化軌道を生成する協働ロボット向けの対話的枠組みを提案した。
原題: Collaborative Robot Learning from Demonstrations using Hidden Markov Model State Distribution ／ Sulabh Kumra, Ferat Sahin
日本語で読む → - 論文協働ロボットロボティクス
モジュール型協働ロボットにおける時刻同期
モジュール型協働ロボット(M-cobot)の時刻同期の重要性を分析し、適切な設定によりサブマイクロ秒の分散クロック同期、100マイクロ秒未満のROS 2メッセージタイムスタンプ精度、ミリ秒級の通信遅延をネットワーク過負荷時でも実現できることを示した。
原題: Time Synchronization in modular collaborative robots ／ Carlos San Vicente Gutiérrez, Lander Usategui San Juan, Irati Zamalloa Ugarte 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
ヒューマノイドサッカーにおける押され耐性のためのキャプチャステップ学習
二足歩行ロボットの押し実験から得た知見をもとに、オンライン学習で押されてもバランスを崩しにくい歩行を実現し、RoboCup 2013の結果も報告した論文。
原題: Learning to Improve Capture Steps for Disturbance Rejection in Humanoid Soccer ／ Marcell Missura, Cedrick Münstermann, Philipp Allgeuer 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
シミュレーション深度画像を用いた高精度ロボット組立のための姿勢推定学習
3D CADモデルから生成したシミュレーション深度画像でCNNを学習し、2段階の姿勢推定で部品をmm精度で位置決めして柔軟なロボット組立を実現した。
原題: Learning Pose Estimation for High-Precision Robotic Assembly Using Simulated Depth Images ／ Yuval Litvak, Armin Biess, Aharon Bar-Hillel
日本語で読む → - 論文3D LiDARロボティクス
3D LiDARにおける動的物体のマップレスオンライン検出
スキャン中の移動による歪みを補正し、マップ不要で設定非依存の3D LiDAR動的物体検出法を提案。点単位で動的/静的を分類し、CARLAベンチマークと実データで評価した。
原題: Mapless Online Detection of Dynamic Objects in 3D Lidar ／ David J. Yoon, Tim Y. Tang, Timothy D. Barfoot
日本語で読む → - 論文探索・センシング機械学習
逐次除去法による適応的ロボットセンシング
移動ロボットが背景ノイズの多い環境で信号源を効率的に探索するため、大域的な軌道計画と信頼区間を組み合わせたAdaSearchアルゴリズムを提案し、シミュレーションと実機で有効性を示した。
原題: A Successive-Elimination Approach to Adaptive Robotic Sensing ／ Esther Rolf, David Fridovich-Keil, Max Simchowitz 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
強化学習と模倣学習による分散型マルチエージェント経路計画
強化学習と模倣学習を組み合わせ、専門家の経路計画を教師として完全分散型のマルチエージェント経路計画ポリシーを学習させ、最大1024エージェントの大規模環境で高い成功率を達成した。
原題: PRIMAL: Pathfinding via Reinforcement and Imitation Multi-Agent Learning ／ Guillaume Sartoretti, Justin Kerr, Yunfei Shi 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーション機械学習
器用な手指による把持内操作の学習
シミュレーション上で強化学習を行い、摩擦や見た目をランダム化することで、実機のShadow Handに転送可能な視覚ベースの物体回転操作ポリシーを獲得した。
原題: Learning Dexterous In-Hand Manipulation ／ OpenAI, Marcin Andrychowicz, Bowen Baker 他
日本語で読む → - 論文sim2realAI
ゲームエンジンで危機的状況とドローンによるデータ収集をシミュレーション
ゲームエンジン上にCBRNe事案を模した仮想環境を構築し、自律ドローンによる証拠収集やマッピング用画像取得のAI技術を安全に訓練・検証できるようにした。
原題: Using a Game Engine to Simulate Critical Incidents and Data Collection by Autonomous Drones ／ David L. Smyth, Frank G. Glavin, Michael G. Madden
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
人間の運転行動に基づくロボット車の運転エチケットの開発
大規模な自然走行データベースから人間の運転行動パラメータを抽出し、自動運転車が周囲の人間の運転文化に合わせた「運転エチケット」を実現するための指針を示した。
原題: Developing Robot Driver Etiquette Based on Naturalistic Human Driving Behavior ／ Xianan Huang, Songan Zhang, Huei Peng
日本語で読む → - 論文混合自律交通AI
混合自律交通における車線合流の協調計画
人間運転車と自動運転車が共存する合流場面で、利己性パラメータで相手の報酬を考慮する計画手法を提案し、ユーザー研究でバランスの取れた設定が合流時間を短縮することを示した。
原題: Collaborative Planning for Mixed-Autonomy Lane Merging ／ Shray Bansal, Akansel Cosgun, Alireza Nakhaei 他
日本語で読む → - 論文テンセグリティロボティクス
複合テンセグリティロボットの逆静力学最適化
剛体を含む複合テンセグリティ構造のケーブル張力を静的平衡から求める二次最適化手法を提案し、脊椎ロボットと四足ロボットの設計・制御および実機実験で有効性を示した。
原題: Inverse Statics Optimization for Compound Tensegrity Robots ／ Andrew P. Sabelhaus, Albert H. Li, Kimberly A. Sover 他
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