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: 2018/7/1 ／ 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 →- 論文視覚的自己位置推定画像認識
都市環境における視覚的自己位置推定のための動的物体セグメンテーション
合成データと実世界データを組み合わせてCNNを学習し、混雑した街路で動的物体を半教師ありで検出して視覚的自己位置推定のロバスト性を高める手法を提案した。
原題: Dynamic Objects Segmentation for Visual Localization in Urban Environments ／ Guoxiang Zhou, Berta Bescos, Marcin Dymczyk 他
日本語で読む → - 論文強化学習/ドローン機械学習
単眼画像による屋内実環境でのドローン自律飛行を実現するエンドツーエンド強化学習
単眼カメラ画像のみを入力とするエンドツーエンド強化学習で、小型ドローンが屋内実環境で障害物を回避しながら自律航行できる手法を提案・実機検証した。
原題: NAVREN-RL: Learning to fly in real environment via end-to-end deep reinforcement learning using monocular images ／ Malik Aqeel Anwar, Arijit Raychowdhury
日本語で読む → - 論文視覚認識画像認識
視覚的アフォーダンスと機能理解に関するサーベイ
ロボットが物体のアフォーダンスや機能を視覚的に理解するための研究を、検出・分類・セグメンテーション・推論などの観点から整理したサーベイ論文。
原題: Visual Affordance and Function Understanding: A Survey ／ Mohammed Hassanin, Salman Khan, Murat Tahtali
日本語で読む → - 論文手術ロボティクスロボティクス
低コストなモバイル型ロボット手術トレーニングシミュレータ
スマートフォンと携帯型マニピュレータを用い、ロボット手術の基本手技や操作スキルを低予算で訓練できるシミュレータを開発し、予備研究で有用性を示した。
原題: Affordable Mobile-based Simulator for Robotic Surgery ／ Piyamate Wisanuvej, Petros Giataganas, Paul Riordan 他
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
障害物検出・追跡技術評価のための正解データ自動生成
実世界シーン中の特定物体の運動学的正解データを、人手アノテーションなしで生成する手法を提案し、誤差伝播を解析して各データの精度指標を付与した。
原題: Automatic generation of ground truth for the evaluation of obstacle detection and tracking techniques ／ Hatem Hajri, Emmanuel Doucet, Marc Revilloud 他
日本語で読む → - 論文超数ロボティクスロボティクス
熟練音楽タスクのための超数ロボット第3の親指
ピアニストの手の届く範囲を超えて鍵盤を押せるようにする装着型のロボット指を開発し、初心者でも数時間で11本指演奏が可能になることを実証した。
原題: The Supernumerary Robotic 3rd Thumb for Skilled Music Tasks ／ James Cunningham, Anita Hapsari, Pierre Guilleminot 他
日本語で読む → - 論文医療ロボティクスロボティクス
湾曲可能な医療用スクリューの開発とロボット支援骨折内固定への応用
連続体ロボットと湾曲穴あけ技術を用いた低侵襲な骨折内固定のため、湾曲トンネルに受動的に沿う新型の可撓性医療用スクリューを設計・試作し、有限要素解析と人工骨実験で性能を評価した。
原題: Inroads Toward Robot-Assisted Internal Fixation of Bone Fractures Using a Bendable Medical Screw and the Curved Drilling Technique ／ Farshid Alambeigi, Mahsan Bakhtiarinejad, Armina Azizi 他
日本語で読む → - 論文POMDP計画AI
セマンティック観測を伴う連続状態POMDPの変分的最適計画
連続状態POMDPにおいて、セマンティック観測を扱うための変分ベイズによるガウス混合政策近似と、大規模な混合分布を効率的に圧縮するクラスタリング手法を提案した論文。
原題: Optimal Continuous State POMDP Planning with Semantic Observations: A Variational Approach ／ Luke Burks, Ian Loefgren, Nisar Ahmed
日本語で読む → - 論文強化学習/走行計画制御
通信と走行計画を強化学習で同時適応させる自動運転手法
自動運転車が通信レートと走行計画の制約を互いに考慮しながら、走行行動とインフラへの情報問い合わせをQ学習で同時に最適化する手法を提案し、シミュレーションで有効性を示した。
原題: A Reinforcement Learning Approach to Jointly Adapt Vehicular Communications and Planning for Optimized Driving ／ Mayank K. Pal, Rupali Bhati, Anil Sharma 他
日本語で読む → - 論文データセット画像認識
シミュレーションによる動画学習用データセット「飛翔図形」と「平面マニピュレータ」の公開
動画の符号化・再構成・予測を行う深層学習モデルの健全性を手軽に評価するため、目標志向タスクを含む2種類の人工動画データセット(各9万本)を公開した。
原題: Introducing the Simulated Flying Shapes and Simulated Planar Manipulator Datasets ／ Fabio Ferreira, Jonas Rothfuss, Eren Erdal Aksoy 他
日本語で読む → - 論文自動運転/強化学習画像認識
視覚ベース自動運転のための制御可能な模倣強化学習
人間のデモンストレーションを模倣して行動空間を制約したDDPGにより、視覚入力のみで高忠実度シミュレータ上の自動運転を高成功率で実現した研究。
原題: CIRL: Controllable Imitative Reinforcement Learning for Vision-based Self-driving ／ Xiaodan Liang, Tairui Wang, Luona Yang 他
日本語で読む → - 論文点群処理画像認識
cilantro: 軽量で汎用的な点群処理ライブラリ
点群の基本操作からセグメンテーション、クラスタリング、位置合わせ、モデルフィッティング、可視化までを網羅するオープンソースC++ライブラリを提案した。テンプレート化により任意次元のデータに対応し、依存が少なく高速で使いやすい設計が特徴。
原題: cilantro: A Lean, Versatile, and Efficient Library for Point Cloud Data Processing ／ Konstantinos Zampogiannis, Cornelia Fermuller, Yiannis Aloimonos
日本語で読む → - 論文空中・地上協調ロボティクス
空中・地上協調センシング：遠隔操作のための三人称視点
ドローンが地上ロボットの三人称視点を自律的に提供し、GPSのない環境でも複数のロボット間を切り替えて遠隔操作を支援するシステムを提案・実証した。
原題: Aerial-Ground collaborative sensing: Third-Person view for teleoperation ／ Abel Gawel, Yukai Lin, Théodore Koutros 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
位置・トルク制御ヒューマノイド歩行のためのオンライン予測計画を備えた制御アーキテクチャ
足位置計画・予測制御・QPベースのトルク制御を3層に組み合わせ、位置制御とトルク制御の両方でヒューマノイドiCubを歩行させた研究。
原題: A Control Architecture with Online Predictive Planning for Position and Torque Controlled Walking of Humanoid Robots ／ Stefano Dafarra, Gabriele Nava, Marie Charbonneau 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
家庭環境でのロボット学習：汎化性能の向上とデータセットバイアスの低減
低コスト移動マニピュレータを自作し複数の家庭で2.8万回の把持データを収集、ラベルノイズを潜在変数として扱う枠組みを開発して、未知の家庭での把持成功率をラボ学習モデルより43.7%改善した。
原題: Robot Learning in Homes: Improving Generalization and Reducing Dataset Bias ／ Abhinav Gupta, Adithyavairavan Murali, Dhiraj Gandhi 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
少ないデータで精密かつ制御された押し動作を実現する手法
ガウス過程で押し動作のダイナミクスを学習し、モデル予測制御で制約を課すことで、わずか10データ点で複雑な押し軌道を実現した。
原題: A Data-Efficient Approach to Precise and Controlled Pushing ／ Maria Bauza, Francois R. Hogan, Alberto Rodriguez
日本語で読む → - 論文歩行者意図予測画像認識
歩行者は横断するのか？2D姿勢推定による予測
単眼画像からCNNによる歩行者検出・追跡・2D姿勢推定を組み合わせ、歩行者の道路横断意図を予測する手法を提案し、自然運転条件のデータセットJAADで最先端の性能を示した。
原題: Is the Pedestrian going to Cross? Answering by 2D Pose Estimation ／ Zhijie Fang, Antonio M. López
日本語で読む → - 論文階層型強化学習AI
中断を学習する階層型深層強化学習フレームワークによる効率的探索
人間設計のオプションと学習可能な終了関数による中断機構を組み合わせた階層型強化学習を提案し、四部屋ナビゲーションで効率性と柔軟性を示した。
原題: Learning to Interrupt: A Hierarchical Deep Reinforcement Learning Framework for Efficient Exploration ／ Tingguang Li, Jin Pan, Delong Zhu 他
日本語で読む → - 論文センサフュージョンロボティクス
自動運転向けLiDAR・レーダー高レベル融合による障害物検出・追跡の実時間アルゴリズム
LiDARとレーダーのデータをGNNフィルタで実時間融合し、自動車に実装して障害物検出・追跡の精度向上を実証した論文。
原題: Real Time Lidar and Radar High-Level Fusion for Obstacle Detection and Tracking with evaluation on a ground truth ／ Hatem Hajri, Mohamed-Cherif Rahal
日本語で読む → - 論文把持/視覚ロボティクス
FastOrient: 把持支援ロボットのための軽量視覚による手首姿勢制御
把持対象の向きをカメラ画像から高速に推定し、把持に最適なエンドエフェクタの回転を自動計算する軽量アルゴリズムを提案。6背景・26物体で94.8%の検出、91.1%の把持成功率を達成した。
原題: FastOrient: Lightweight Computer Vision for Wrist Control in Assistive Robotic Grasping ／ Mireia Ruiz Maymo, Ali Shafti, A. Aldo Faisal
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
視覚・運動感覚・力特徴を用いたオンライン適応型ロボット模倣
CGDAフレームワークの実行をオンライン進化戦略に置き換え、計算時間を大幅に削減して実世界の動的環境や人間協働下でのロボット模倣を可能にした研究。
原題: Robot Imitation through Vision, Kinesthetic and Force Features with Online Adaptation to Changing Environments ／ Raul Fernandez-Fernandez, Juan G. Victores, David Estevez 他
日本語で読む → - 論文ヒューマノイド/リスク評価ロボティクス
原子力産業向けヒューマノイドロボット制御へのリスク統合
原子力廃炉作業向けに、ロボットが複数の作業手順のリスクを評価し、時間や消費電力などの報酬と比較して遠隔操作者に提示する枠組みを提案。衝突・転倒・把持失敗のリスク指標をValkyrieとHAPTIXのシミュレーションで実証した。
原題: Integrating Risk in Humanoid Robot Control for Applications in the Nuclear Industry ／ Xianchao Long, Philip Long, Aykut Onol 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
複数タスク点を巡る無人水上艇のグローバル経路計画システムの設計と実装
六角形グリッドと改良A*・蟻コロニー最適化を用いて、無人水上艇が複数のタスク点を安全かつ迅速に巡回するグローバル経路計画システムを構築した。
原題: Design and Implementation of Global Path Planning System for Unmanned Surface Vehicle among Multiple Task Points ／ Yanlong Wang, Xuemin Yu, Xu Liang
日本語で読む → - 論文音響認識ロボティクス
ヒューマノイドロボットが振って音で中身を識別する深層学習手法
ヒューマノイドロボットがプラスチックカプセルを振り、その音をマイクで取得してニューラルネットワークで中身の材質分類と重量予測を行う手法を提案した。実環境の騒音にも頑健であることを示した。
原題: Deep Neural Object Analysis by Interactive Auditory Exploration with a Humanoid Robot ／ Manfred Eppe, Matthias Kerzel, Erik Strahl 他
日本語で読む → - 論文連続体マニピュレータ/形状センシングロボティクス
FBGセンサを用いた障害物環境下での連続体マニピュレータ制御
光ファイバFBG形状センサを連続体マニピュレータに組み込み、未知の障害物と接触しながらも先端位置フィードバックで形状をリアルタイム制御する最適化ベースの手法を提案し、軟質・硬質病変との接触実験で有効性を示した。
原題: FBG-Based Control of a Continuum Manipulator Interacting With Obstacles ／ Shahriar Sefati, Ryan Murphy, Farshid Alambeigi 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
ポテンシャル誘導型双方向RRT*による混雑環境での高速最適経路計画
ポテンシャル情報で双方向の木を誘導するPIB-RRT*とPB-RRT*を提案し、混雑環境での収束速度とメモリ効率を大幅に改善した経路計画手法。
原題: Potentially Guided Bidirectionalized RRT* for Fast Optimal Path Planning in Cluttered Environments ／ Zaid Tahir, Ahmed H. Qureshi, Yasar Ayaz 他
日本語で読む → - 論文3D再構成ロボティクス
PSDF融合：確率的符号付き距離場によるオンライン3Dデータ融合とシーン再構成
SDF値とインライア確率の同時分布で3D空間の不確かさを表現するPSDFを提案し、ボクセル・サーフェル・メッシュを統合したデータ構造で逐次深度計測から高品質な表面をオンライン生成する手法。
原題: PSDF Fusion: Probabilistic Signed Distance Function for On-the-fly 3D Data Fusion and Scene Reconstruction ／ Wei Dong, Qiuyuan Wang, Xin Wang 他
日本語で読む → - 論文行動認識画像認識
操作動画から接触と運動を抽出する手法
RGBD操作動画において、非剛体レジストレーションで密な3D点軌跡を生成し、行為者と物体の接触検出および操作物体の運動・6DOF姿勢を推定する手法を提案した論文。
原題: Extracting Contact and Motion from Manipulation Videos ／ Konstantinos Zampogiannis, Kanishka Ganguly, Cornelia Fermuller 他
日本語で読む → - 論文物体探索ナビゲーションAI
能動的物体知覚者：物体探索のための認識誘導型方策学習
屋内環境でロボットが視覚入力のみから目的物体を能動的に探索するナビゲーション方策を、物体認識モジュールと深層強化学習を統合して学習する手法を提案し、シミュレーションと実機で有効性を示した。
原題: Active Object Perceiver: Recognition-guided Policy Learning for Object Searching on Mobile Robots ／ Xin Ye, Zhe Lin, Haoxiang Li 他
日本語で読む → - 論文群制御AI
整備されたインフラにおけるマルチロボット経路計画：優先度付き計画と優先度付き待機調整の比較
各ロボットが自己中心的に計画した経路を衝突のない軌道に変換する新手法を提案し、実験的に評価した。最先端手法より最大10倍高速だが、解のコストは大きく悪化する。
原題: Multi-robot Path Planning in Well-formed Infrastructures: Prioritized Planning vs. Prioritized Wait Adjustment (Preliminary Results) ／ Anton Andreychuk, Konstantin Yakovlev
日本語で読む →