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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: 2018/6/1 ／ 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 →- 論文群制御ロボティクス
高速探索を実現する空陸協調ロボットシステム
空中ロボットと地上車両が協調して未知環境を迅速に探索する自律システムを提案し、実機実験とシミュレーションで単体ロボットより高い効率を示した。
原題: A Collaborative Aerial-Ground Robotic System for Fast Exploration ／ Luqi Wang, Daqian Cheng, Fei Gao 他
日本語で読む → - 論文柔軟ロボット制御ロボティクス
非線形ノーマルモードを用いた柔軟関節ロボットの効率的な周期運動生成
弾性要素を持つ柔軟関節ロボットにおいて、線形固有空間を非線形に拡張したEigenmanifoldとノーマルモードを利用し、モーダル多様体をアトラクタ化する制御で効率的な自律振動運動を実現する手法を提案した論文。
原題: Using Nonlinear Normal Modes for Execution of Efficient Cyclic Motions in Articulated Soft Robots ／ Cosimo Della Santina, Dominic Lakatos, Antonio Bicchi 他
日本語で読む → - 論文手術技能評価画像認識
SATR-DL：深層ニューラルネットワークによるロボット支援手術の技能評価とタスク認識の改善
手術中の生の動作データから空間的・時間的特徴をエンドツーエンドで学習し、訓練者の技能レベル評価と手術タスク認識を同時に行う並列深層学習フレームワークSATR-DLを提案した。
原題: SATR-DL: Improving Surgical Skill Assessment and Task Recognition in Robot-assisted Surgery with Deep Neural Networks ／ Ziheng Wang, Ann Majewicz Fey
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
分散型エルゴディック制御：マルチエージェントのための分布駆動型センシングと探索
非線形ダイナミクスを持つ複数エージェントの時変エリアカバレッジのため、コンセンサスと組み合わせて完全分散化できるエルゴディック制御ポリシーを導出した研究。地形マッピングや目標位置推定への応用とナッシュ均衡としての解析を示す。
原題: Decentralized Ergodic Control: Distribution-Driven Sensing and Exploration for Multi-Agent Systems ／ Ian Abraham, Todd D. Murphey
日本語で読む → - 論文共有制御ロボティクス
タスクベースのロボット支援における最小介入のためのオンラインユーザー評価
モード挿入勾配(MIG)を用いてユーザー入力の将来への影響を評価するフィルタを提案し、人間研究でスキルと介入率の負の相関や訓練効果を確認した。
原題: Online User Assessment for Minimal Intervention During Task-Based Robotic Assistance ／ Aleksandra Kalinowska, Kathleen Fitzsimons, Julius Dewald 他
日本語で読む → - 論文SLAM画像認識
視覚慣性による物体検出とマッピング
単眼カメラと慣性センサを用いて未知環境内の物体モデルをオンラインで構築し、ユークリッド座標系で位置推定する手法を提案。検出ネットワークと非線形フィルタを組み合わせ、VISMAデータセットも公開した。
原題: Visual-Inertial Object Detection and Mapping ／ Xiaohan Fei, Stefano Soatto
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
直示的画像マップ：姿勢不変な操作ポリシー学習のための抽象化
物体の位置や向きが変わっても同じように機能する操作ポリシーを深層強化学習で学ぶため、姿勢変化に不変な状態・行動の抽象化「直示的画像マップ」を提案し、その有効性を示した論文。
原題: Deictic Image Maps: An Abstraction For Learning Pose Invariant Manipulation Policies ／ Robert Platt, Colin Kohler, Marcus Gualtieri
日本語で読む → - 論文インスタンスセグメンテーション画像認識
インタラクションによるインスタンスセグメンテーションの学習
ロボットが環境と自己教師ありで相互作用しながら視覚観測を物体ごとに分割するセグメンテーションモデルを学習する手法を提案し、新規物体や背景への汎化と下流の視覚制御タスクでの有用性を示した。
原題: Learning Instance Segmentation by Interaction ／ Deepak Pathak, Yide Shentu, Dian Chen 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
3次元ポーズグラフ最適化のための再帰的最小二乗法
高ノイズ環境でもSLAMのポーズグラフ最適化が大域最適解に収束するよう、姿勢測定を用いた初期化法と反復解法を提案し、収束解析を行った論文。
原題: A Recursive Least Square Method for 3D Pose Graph Optimization Problem ／ S. M. Nasiri, Reshad Hosseini, Hadi Moradi
日本語で読む → - 論文センサフュージョンロボティクス
ConFusion：非線形最適化による複雑なロボットシステムのためのセンサフュージョン
移動ホライズン推定器で異種センサの計測を融合するオープンソースのモジュール型フレームワークを提案し、視覚慣性追跡と移動マニピュレータの全身センサフュージョンで有効性を示した。
原題: ConFusion: Sensor Fusion for Complex Robotic Systems using Nonlinear Optimization ／ Timothy Sandy, Lukas Stadelmann, Simon Kerscher 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
大規模ロボット群の分散型接続性維持展開
ロボット群が複数の目標地点へ到達しつつネットワーク分断を防ぐため、物理ネットワーク上に論理ツリーを構築する分散アルゴリズムを提案し、シミュレーションと実機で比較検証した。
原題: Decentralized Connectivity-Preserving Deployment of Large-Scale Robot Swarms ／ Nathalie Majcherczyk, Adhavan Jayabalan, Giovanni Beltrame 他
日本語で読む → - 論文設計自動化ロボティクス
タスク特化型ロボットアームの自動設計
高レベルなタスク記述と環境制約から、エンドエフェクタの軌道を追従できるカスタムロボットアームを、モジュール部品の組合せ探索により自動設計するシステムを提案した。
原題: Automatic Design of Task-specific Robotic Arms ／ Ruta Desai, Margarita Safonova, Katharina Muelling 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
ドローンによるセンサ散布のための劣モジュラ最適化手法SuMo-SS
ドローンで多数のセンサを地面に散布する際、情報利得を最大化する配置をオンライン計画する手法を提案し、組合せ爆発を避けつつ(1-1/e)近似を達成、実機とシミュレーションで検証した。
原題: SuMo-SS: Submodular Optimization Sensor Scattering for Deploying Sensor Networks by Drones ／ Komei Sugiura
日本語で読む → - 論文制御理論eess.SP
ロボットシステムに応用する一般化行列逆行列
座標系の回転やスケール、単位系の変更に対してロバストな制御を可能にする一般化行列逆行列を提案し、劣決定・過決定方程式系を扱うロボット制御への応用を示した論文。
原題: A Generalized Matrix Inverse with Applications to Robotic Systems ／ Bo Zhang, Jeffrey Uhlmann
日本語で読む → - 論文動作計画ロボティクス
自動運転車の交差点における動作計画の展望
交差点管理を軌道計画の課題ごとに整理し、既存研究を批判的に分析して未解決課題とベンチマーク要因を示したサーベイ。
原題: A Look at Motion Planning for Autonomous Vehicles at an Intersection ／ Shravan Krishnan, Govind Aadithya R, Rahul Ramakrishnan 他
日本語で読む → - 論文模倣学習機械学習
決定論的微分可能模倣学習によるニューラルパーサの学習
塗装ロボットの対象物分割をパース問題として定式化し、専門家の分割を模倣するニューラルパーサを決定論的方策勾配法DRAGで訓練した研究。
原題: Learning Neural Parsers with Deterministic Differentiable Imitation Learning ／ Tanmay Shankar, Nicholas Rhinehart, Katharina Muelling 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
独立指制御による把持物体の安定化
各指の触覚センサーから局所的な滑りを予測し、指ごとに独立した制御で物体を安定把持するモジュール式手法を提案。中央通信なしで多様な物体の安定把持が実現できることを示した。
原題: In-Hand Object Stabilization by Independent Finger Control ／ Filipe Veiga, Benoni B. Edin, Jan Peters
日本語で読む → - 論文形式検証cs.LO
自動運転車の形式検証に向けたベンチマーク提案
自動運転車の安全性を形式的に検証するためのシンプルな形式モデルを提案し、既存の自動検証ツールでは扱えない動特性を持つ挑戦的なベンチマークとして提示した。
原題: Self-Driving Vehicle Verification Towards a Benchmark ／ Nima Roohi, Ramneet Kaur, James Weimer 他
日本語で読む → - 論文追跡/プライバシーロボティクス
プライバシー保護追跡問題の完全特性評価
ロボットによる対象追跡とプライバシー保護の両立可能性を1次元設定で解析し、追跡・プライバシー条件の組ごとに達成可能かどうかを特徴づけた。
原題: Complete characterization of a class of privacy-preserving tracking problems ／ Yulin Zhang, Dylan A. Shell
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
固有感覚と触覚を統合した形状認識手法iCLAP
触覚データをクラスタリングしてラベル化し、センサ位置と合わせた4D点群で物体形状を認識するiCLAPを提案し、固有感覚・触覚の融合戦略も検証した論文。
原題: iCLAP: Shape Recognition by Combining Proprioception and Touch Sensing ／ Shan Luo, Wenxuan Mou, Kaspar Althoefer 他
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスロボティクス
油圧エラストマーアクチュエータの設計・製作・制御
繊維強化エラストマー製の柔軟な2次元マニピュレータを試作し、材料と繊維巻き数の影響を評価するとともに、圧力センサ不要の制御法とスイッチング位置制御を実験的に検証した。
原題: Design, Fabrication and Control of an Hydraulic Elastomer Actuator ／ Mahdi Momeni Kelageri, Mikko Heikkila, Minna Poikelispaa 他
日本語で読む → - 論文農業ロボティクスロボティクス
農業ロボティクス：ロボット農業の未来
食料生産チェーンが直面する人口増加や気候変動などの課題に対し、ロボティクスと自律システムの応用現状と研究・イノベーションの必要性をレビューしたホワイトペーパー。
原題: Agricultural Robotics: The Future of Robotic Agriculture ／ Tom Duckett, Simon Pearson, Simon Blackmore 他
日本語で読む → - 論文敵対的強化学習ロボティクス
敵対的強化学習による自動運転の衝突回避機構ベンチマークフレームワーク
衝突回避機構の安全性を評価するため、最悪ケースの敵対エージェントを深層強化学習で訓練し、その挙動でベンチマークする枠組みを提案・実証した。
原題: Adversarial Reinforcement Learning Framework for Benchmarking Collision Avoidance Mechanisms in Autonomous Vehicles ／ Vahid Behzadan, Arslan Munir
日本語で読む → - 論文流体シミュレーションロボティクス
SPNets: 深層ニューラルネットワークのための微分可能な流体力学
粒子ベースの流体シミュレーションをニューラルネットワークの層として実装し、流体パラメータをデータから学習したり液体操作の制御・方策学習を可能にした研究。
原題: SPNets: Differentiable Fluid Dynamics for Deep Neural Networks ／ Connor Schenck, Dieter Fox
日本語で読む → - 論文強化学習機械学習
最大事後確率方策最適化
相対エントロピー目的関数の座標上昇に基づく新しい強化学習アルゴリズムMPOを提案し、連続制御でサンプル効率と安定性に優れることを示した。
原題: Maximum a Posteriori Policy Optimisation ／ Abbas Abdolmaleki, Jost Tobias Springenberg, Yuval Tassa 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
マニピュレーションの軌道最適化における接触モデルの比較分析
7自由度ロボットアームの押し操作を対象に、相補性制約・平滑化・可変平滑化の3つの接触モデルを接触暗黙的軌道最適化に適用し、物理的精度・動作品質・計算時間を比較した。
原題: A Comparative Analysis of Contact Models in Trajectory Optimization for Manipulation ／ Aykut Ozgun Onol, Philip Long, Taskin Padir
日本語で読む → - 論文タスク・動作計画AI
近最適なタスク・動作計画のための許容可能な抽象化
エンジェリック意味論に基づく抽象化の許容条件を定義し、連続状態の動作計画で具体計画コストの上下界を導出して探索を高速化。10^13状態の問題で別途タスクプランナなしに近最適解を発見した。
原題: Admissible Abstractions for Near-optimal Task and Motion Planning ／ William Vega-Brown, Nicholas Roy
日本語で読む → - 論文ロボットセキュリティcs.CY
ロボットの危険性：安全性からセキュリティへ
ロボットが普及・自律化する中で、製造者が見落としがちなセキュリティ問題を指摘し、安全性だけでなくセキュリティを最初から考慮すべきと提言するレビュー論文。
原題: Robot hazards: from safety to security ／ Laura Alzola Kirschgens, Irati Zamalloa Ugarte, Endika Gil Uriarte 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
シミュレーション自己教師あり学習による道具操作用のタスク指向把持の学習
道具を使ったタスクのために、把持と操作方策を同時に最適化するTOG-Netを提案し、大規模シミュレーション自己教師あり学習で訓練して、掃き掃除とハンマー打ちで実機検証した論文。
原題: Learning Task-Oriented Grasping for Tool Manipulation from Simulated Self-Supervision ／ Kuan Fang, Yuke Zhu, Animesh Garg 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
CubeSLAM：単眼3D物体SLAM
単一画像からの3D直方体物体検出と、静的・動的環境での多視点物体SLAMを相互に改善する手法を提案し、カメラ姿勢推定と3D物体検出の精度を向上させた。
原題: CubeSLAM: Monocular 3D Object SLAM ／ Shichao Yang, Sebastian Scherer
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