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: 2018/8/1 ／ 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 →- 論文設計・シミュレーションロボティクス
積層ロボット機構の迅速な試作のための統合設計・シミュレーション環境
積層ロボット機構の設計ツールに動力学方程式の自動生成とシミュレーション機能を追加し、実機のモーションキャプチャ計測と比較して精度を検証した。
原題: An Integrated Design and Simulation Environment for Rapid Prototyping of Laminate Robotic Mechanisms ／ Roozbeh Khodambashi, Mohammad Sharifzadeh, Daniel M. Aukes
日本語で読む → - 論文SLAMベンチマークロボティクス
SLAMBench2：視覚SLAMの多目的比較ベンチマーク
視覚SLAMアルゴリズムを統一指標で公平に比較評価できるベンチマークフレームワークSLAMBench2を提案し、複数手法とデータセットに対応した。
原題: SLAMBench2: Multi-Objective Head-to-Head Benchmarking for Visual SLAM ／ Bruno Bodin, Harry Wagstaff, Sajad Saeedi 他
日本語で読む → - 論文精密農業/セグメンテーションロボティクス
WeedMap: マルチスペクトル空撮と深層学習による大規模雑草マッピング
UAVのマルチスペクトル画像をタイル分割してDNNで処理し、解像度損失や位置ずれを避けつつ高精度な作物・雑草のセグメンテーション地図を生成する枠組みを提案した。
原題: WeedMap: A large-scale semantic weed mapping framework using aerial multispectral imaging and deep neural network for precision farming ／ Inkyu Sa, Marija Popovic, Raghav Khanna 他
日本語で読む → - 論文ドローン撮影/軌道計画ロボティクス
芸術原則を活用した自律ドローン撮影：滑らかで安全、遮蔽のない空中撮影軌道の生成
映画的な撮影原則と滑らかさ・遮蔽回避を同時に最適化し、ノイズのある被写体予測下でもリアルタイムに軌道を再計画する自律ドローン撮影手法を提案した。
原題: Autonomous drone cinematographer: Using artistic principles to create smooth, safe, occlusion-free trajectories for aerial filming ／ Rogerio Bonatti, Yanfu Zhang, Sanjiban Choudhury 他
日本語で読む → - 論文6D姿勢推定画像認識
BOP: 6D物体姿勢推定のためのベンチマーク
単一RGB-D画像からの6D姿勢推定を評価する統一ベンチマークを提案し、8データセットと15手法の比較評価を提供した論文。
原題: BOP: Benchmark for 6D Object Pose Estimation ／ Tomas Hodan, Frank Michel, Eric Brachmann 他
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
散らかった環境での実演から汎化可能なロボットスキルを学習する手法
雑然とした環境での人間の実演から、不要な物体の影響を抑えつつ本質的な行動を捉える重要度重み付きバッチ・逐次スキル学習法を提案し、7自由度マニピュレータで検証した。
原題: Learning Generalizable Robot Skills from Demonstrations in Cluttered Environments ／ Muhammad Asif Rana, Mustafa Mukadam, Seyed Reza Ahmadzadeh 他
日本語で読む → - 論文動作追従ロボティクス
予測制御と深層学習による人間動作の追従
モデル予測制御と深層学習を組み合わせ、学習予測と保守的予測を切り替える枠組みでロボットによる人間の手書き動作追従精度を向上させた。
原題: Deep Learning with Predictive Control for Human Motion Tracking ／ Don Joven Agravante, Giovanni De Magistris, Asim Munawar 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
深層強化学習による完全分散型マルチロボット衝突回避：複雑環境での安全で効率的なナビゲーション
生のセンサ計測から直接速度指令を出力する分散型衝突回避ポリシーを、多段階・多環境の強化学習で訓練し、100台規模の群れや実機 heterogeneous ロボットでも汎化・sim2real を実証した。
原題: Fully Distributed Multi-Robot Collision Avoidance via Deep Reinforcement Learning for Safe and Efficient Navigation in Complex Scenarios ／ Tingxiang Fan, Pinxin Long, Wenxi Liu 他
日本語で読む → - 論文強化学習機械学習
好奇心駆動学習の大規模研究
外発的報酬なしに予測誤差を報酬とする好奇心のみで54のベンチマーク環境を学習し、多くのゲームで良好に機能することを示した大規模研究。
原題: Large-Scale Study of Curiosity-Driven Learning ／ Yuri Burda, Harri Edwards, Deepak Pathak 他
日本語で読む → - 論文行動検出画像認識
行動チューブの予測
動画の一部から、時間的に連続するバウンディングボックスの集合である「行動チューブ」全体を予測するTPnetを提案し、未観測区間の補完と行動検出精度の向上を示した。
原題: Predicting Action Tubes ／ Gurkirt Singh, Suman Saha, Fabio Cuzzolin
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
軟組織の硬さを識別する新型触覚力覚プローブ
コイルと鉄心を使った触覚センサで、押し付けた物体の硬さと加えた力を同時に計測し、3種類の軟質材料を識別できることを示した。
原題: A Novel Tactile Force Probe for Tissue Stiffness Classification ／ Behafarid Darvish, Siamak Najarian, Elham Shirzad 他
日本語で読む → - 論文視覚的自己位置推定ロボティクス
屋外環境での長期的な視覚的自己位置推定のための効率的な地図管理
リソース制約のある屋外で複数車両が長期運用する視覚的自己位置推定システム向けに、地図の新規追加と共観測統計の更新を組み合わせた地図管理手法を提案し、地図サイズを抑えつつ外観変化への対応と効率的なオンライン位置推定を実現した。
原題: Map Management for Efficient Long-Term Visual Localization in Outdoor Environments ／ Mathias Bürki, Marcin Dymczyk, Igor Gilitschenski 他
日本語で読む → - 論文時空間行動認識eess.IV
遷移行列ネットワークによる効率的なアクションチューブ提案
フレーム間のアンカー提案の遷移確率を遷移行列として学習し、探索空間を大幅に削減して効率的に時空間アクション領域を提案する手法を提案した。
原題: TraMNet - Transition Matrix Network for Efficient Action Tube Proposals ／ Gurkirt Singh, Suman Saha, Fabio Cuzzolin
日本語で読む → - 論文3D再構成ロボティクス
逐次観測から3D物体モデルを構築するインクリメンタル物体データベース
移動エージェントがシーンを巡回しながら、部分的なRGB-D観測を統合して物体の3Dモデルを逐次的に構築・改善するシステムを提案した。
原題: Incremental Object Database: Building 3D Models from Multiple Partial Observations ／ Fadri Furrer, Tonci Novkovic, Marius Fehr 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
デルタマニピュレータの配置空間特異点
デルタマニピュレータの配置空間を調べ、拘束方程式のヤコビアンがランクを失う24点を特定し、それらが実代数多様体の多様体点でないことを示した。
原題: Configuration Space Singularities of The Delta Manipulator ／ Marc Diesse
日本語で読む → - 論文3Dシーン検索画像認識
純粋に幾何学的なシーン対応付けと検索：マクロスケール3D幾何の有用性
点群や距離データの3Dシーン間の幾何学的類似度を、視点不変なマクロスケール構造特徴で測り、未注釈データベースから類似シーンを検索・対応付ける手法を提案した論文。
原題: Purely Geometric Scene Association and Retrieval - A Case for Macro Scale 3D Geometry ／ Rahul Sawhney, Fuxin Li, Henrik I. Christensen 他
日本語で読む → - 論文制御制御
柔軟脊椎ロボットの軌道追従制御：参照入力あり・なしの比較
四足歩行ロボット向けの柔軟な駆動脊椎（ULTRA Spine）を対象に、モデル予測制御で脊椎の曲げ動作の軌道をシミュレーション上で追従させ、参照入力を用いる制御則と平滑化制約を用いる制御則の2種類を比較した。
原題: Trajectory Tracking Control of a Flexible Spine Robot, With and Without a Reference Input ／ Andrew P. Sabelhaus, Shirley Huajing Zhao, Mallory C. Daly 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
学習不要のリアルタイム把持方策生成とロボット把持への応用
事前学習を必要とせず、触覚情報から物体との接触を保ちながら把持するリアルタイム方策を動力学式に基づいて提案し、ロボット把持で有効性を検証した論文。
原題: Real-time policy generation and its application to robot grasping ／ Masoud Baghbahari, Aman Behal
日本語で読む → - 論文情報収集・エルゴディック制御制御
情報収集タスクにおけるエルゴディック軌道の最適性について
同一状態からの繰り返し計測における劣モジュラ性と情報の線形減衰を仮定すると、最適な情報収集軌道がエルゴディックになることを示し、実験で検証した論文。
原題: On the Optimality of Ergodic Trajectories for Information Gathering Tasks ／ Louis Dressel, Mykel J. Kochenderfer
日本語で読む → - 論文群制御制御
エネルギー制約下でのUAV群による点検のための最適化経路計画
各UAVのバッテリー制約を考慮し、飛行・ホバリング・通信の消費電力を含めて点検時間とエネルギーを最小化する多項式時間の経路計画アルゴリズムを提案した。
原題: Optimized Path Planning for Inspection by Unmanned Aerial Vehicles Swarm with Energy Constraints ／ Momena Monwar, Omid Semiari, Walid Saad
日本語で読む → - 論文群制御cs.NI
悪意あるドローンの侵入を防ぐネットワーク型UAV防衛スウォーム
悪意あるUAVを検知すると防衛用UAV群が自己組織化して包囲・追跡し、飛行区域外へ追い出す防衛システムを提案し、シミュレーションで有効性を示した。
原題: Defending against Intrusion of Malicious UAVs with Networked UAV Defense Swarms ／ Matthias R. Brust, Grégoire Danoy, Pascal Bouvry 他
日本語で読む → - 論文3D記述子画像認識
PPF-FoldNet：回転不変な3D局所記述子の教師なし学習
点対特徴の折り畳み型オートエンコーダにより、教師なしで回転不変な3D局所記述子を学習する手法を提案し、回転や点密度変化に頑健であることを示した。
原題: PPF-FoldNet: Unsupervised Learning of Rotation Invariant 3D Local Descriptors ／ Haowen Deng, Tolga Birdal, Slobodan Ilic
日本語で読む → - 論文sim2realAI
Gibson環境：実世界知覚を備えた身体性エージェントのための仮想環境
実在する572棟・1400以上の空間を仮想化した環境「Gibson」を構築し、実世界の意味的複雑さを保ちつつシミュレーションで学習した知覚モデルをそのまま実環境へ展開できる仕組みを提案した論文。
原題: Gibson Env: Real-World Perception for Embodied Agents ／ Fei Xia, Amir Zamir, Zhi-Yang He 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーション画像認識
屋内自己ナビゲーションのための共有マルチタスク模倣学習
複数の屋内ナビゲーションタスクを1つのモデルで実行できる共有マルチヘッド模倣学習フレームワークSMILを提案し、非共有型より2倍の性能を実現した。
原題: Shared Multi-Task Imitation Learning for Indoor Self-Navigation ／ Junhong Xu, Qiwei Liu, Hanqing Guo 他
日本語で読む → - 論文モデルベースRL機械学習
画像入力に強いモデルベース強化学習のための構造化表現学習
現在の方策データから単純なダイナミクス・コストモデルを推定できる表現を学習し、画像観測下のLQRベースモデルベースRLを実ロボットマニピュレーションで有効化した論文。
原題: SOLAR: Deep Structured Representations for Model-Based Reinforcement Learning ／ Marvin Zhang, Sharad Vikram, Laura Smith 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 → - 論文マニピュレーションロボティクス
運動量を利用した関節物体のトポロジー推定
ロボットが物体を操作する際の運動量と力覚情報を用いて、ドアや引き出しなどの関節物体の構造（関節モデル）を推定するアルゴリズムを提案し、シミュレーションで検証した。
原題: Momentum-Based Topology Estimation of Articulated Objects ／ Yeshasvi Tirupachuri, Silvio Traversaro, Francesco Nori 他
日本語で読む → - 論文自動運転機械学習
補助監督で学ぶエンドツーエンド自動運転
視覚的アフォーダンスと行動プリミティブを補助タスクとして同時予測させるマルチタスク学習により、CARLA上のエンドツーエンド自動運転の学習効率と性能・透明性を向上させた研究。
原題: Learning End-to-end Autonomous Driving using Guided Auxiliary Supervision ／ Ashish Mehta, Adithya Subramanian, Anbumani Subramanian
日本語で読む → - 論文UAV測位ロボティクス
マルチロータUAVによる低コストで効率的な電波源の位置推定
2本のアンテナで受信強度を測り、情報理論的制御でUAVの探索を誘導することで、市販の低コスト部品のみを用いて電波源を効率的に位置推定するシステムを提案した。
原題: Efficient and Low-cost Localization of Radio Signals with a Multirotor UAV ／ Louis Dressel, Mykel J. Kochenderfer
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
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