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: 2018/6/1 ／ 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 →- 論文設計自動化ロボティクス
ロボット設計の形式化と設計者・モデルの役割
ロボット設計の自動化に向けて、形式化・最小性・統合の観点から課題を整理し、モデルと人間設計者の役割を含む研究ロードマップを提示した論文。
原題: Robot Design: Formalisms, Representations, and the Role of the Designer ／ Alexandra Q. Nilles, Dylan A. Shell, Jason M. O'Kane
日本語で読む → - 論文動作計画ロボティクス
環境に適応した暗黙的サンプリング分布を学習する動作計画
過去の探索情報を活用し、ポリシー探索で環境ごとの暗黙的なサンプリング分布を適応的に学習することで、サンプリングベース動作計画の計算コストを削減する手法を提案した論文。
原題: Learning Implicit Sampling Distributions for Motion Planning ／ Clark Zhang, Jinwook Huh, Daniel D. Lee
日本語で読む → - 論文ナビゲーションAI
模倣学習によるシミュレーション四輪ドローンの高レベルナビゲーション指示追従
画像・指示・姿勢推定から低レベル速度指令を直接出力するGSMNを提案し、ピンホールカメラモデルを組み込んだ明示的セマンティックマップ構築により、四輪ドローンのシミュレータ上で強いベースラインを上回り専門家方策に迫る性能を示した。
原題: Following High-level Navigation Instructions on a Simulated Quadcopter with Imitation Learning ／ Valts Blukis, Nataly Brukhim, Andrew Bennett 他
日本語で読む → - 論文HRIHCI
ヒューマノイドの感情表現がゲーム理論的状況での人間行動に与える影響
NLPで感情表現文を生成しヒューマノイドに話させ、スタッケルベルク型セキュリティゲームで人間の意思決定行動がどう変わるかを調査したパイロット研究。
原題: The Impact of Humanoid Affect Expression on Human Behavior in a Game-Theoretic Setting ／ Aaron M. Roth, Umang Bhatt, Tamara Amin 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
把持内操作のための緩和剛性制約に基づく運動学軌道最適化と衝突回避
物体を把持したまま手のひら基準で姿勢を変える把持内操作を、物体の動力学情報なしの運動学軌道最適化で実現し、衝突回避と関節平滑化、姿勢フィードバック制御を加えてAllegroハンドで検証した論文。
原題: Relaxed-Rigidity Constraints: Kinematic Trajectory Optimization and Collision Avoidance for In-Grasp Manipulation ／ Balakumar Sundaralingam, Tucker Hermans
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
疎環境での能動的局所化のためのデータ駆動型計測モデル
エルゴディック探索で計測モデルを構築し、その情報密度に基づいて物体の位置推定を行う2段階手法を提案。触覚センシングのシミュレーションとSpheroロボット実験で有効性を検証した。
原題: Data-Driven Measurement Models for Active Localization in Sparse Environments ／ Ian Abraham, Anastasia Mavrommati, Todd D. Murphey
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
注意焦点を用いた6自由度把持とピック・アンド・プレースの学習
深さセンサで認識したシーンに対し、階層的SE(3)サンプリングで注視系列を学習し、6自由度の把持・配置をシミュレーションのみの訓練で実機にも転移できることを示した。
原題: Learning 6-DoF Grasping and Pick-Place Using Attention Focus ／ Marcus Gualtieri, Robert Platt
日本語で読む → - 論文群制御cs.MA
分散型マルチロボットシステムにおける集合知を支えるオントロジー
ロボット間で走行時間や状態情報を共有するためのオントロジーを構築し、集合知として経路計画の精度を高める手法を提案した論文。
原題: An Ontology to Support Collective Intelligence in Decentralised Multi-Robot Systems ／ Pragna Das, Vincent Hilaire, Lluis Ribas-Xirgo
日本語で読む → - 論文協調SLAMロボティクス
分散ループ閉じ込め検出のための予算制約付きデータ交換の準最適化
協調SLAMにおけるロボット間ループ閉じ込め検出を、総データ送信量の予算制約下でタスク目的を最大化する問題として定式化し、単調劣モジュラ最大化に基づく近似アルゴリズムで効率的に解く手法を提案した。
原題: Near-Optimal Budgeted Data Exchange for Distributed Loop Closure Detection ／ Yulun Tian, Kasra Khosoussi, Matthew Giamou 他
日本語で読む → - 論文歩行者予測機械学習
異なる形状の交差点に適用可能な歩行者運動予測モデル
路側座標系の反変成分を用いることで、未学習の形状の交差点でも歩行者の軌道を高精度に予測できる枠組みを提案した。
原題: A Transferable Pedestrian Motion Prediction Model for Intersections with Different Geometries ／ Nikita Jaipuria, Golnaz Habibi, Jonathan P. How
日本語で読む → - 論文動作計画cs.CC
単純なガジェットを介したロボットの動作計画の計算複雑性
状態を持つガジェットのグラフを通るロボットの動作計画の複雑性を解析し、4地点2状態ガジェットでPSPACE完全、より単純なガジェットでは多項式時間となることを示した。
原題: Computational Complexity of Motion Planning of a Robot through Simple Gadgets ／ Erik D. Demaine, Isaac Grosof, Jayson Lynch 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
混雑環境での把持操作のための高速でいつでも利用可能な動作計画
腕を無視してエンドエフェクタの低次元タスク空間を探索しナビゲーション関数を構築、その後ヤコビアン誘導のサンプリング計画で腕全体の経路を生成することで、混雑環境でも高速かつ高成功率な把持動作計画を実現した。
原題: Fast, Anytime Motion Planning for Prehensile Manipulation in Clutter ／ Andrew Kimmel, Rahul Shome, Zakary Littlefield 他
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 → - 論文安全計画ロボティクス
信頼度に基づく人間予測を用いた確率的に安全なロボット計画
人間の動作予測モデルの信頼度をリアルタイムに推定し、予測が外れそうなときは不確実性を高めることで、確率的な安全保証付きのロボット軌道計画を実現した。
原題: Probabilistically Safe Robot Planning with Confidence-Based Human Predictions ／ Jaime F. Fisac, Andrea Bajcsy, Sylvia L. Herbert 他
日本語で読む → - 論文制御/進化型学習制御
自己進化型ニューロファジィ制御による高性能ヘキサコプター高度制御システム
オフライン学習不要でルールを逐次追加・削除する進化型ニューロファジィ制御器(G-controller)を提案し、ヘキサコプターの高度追従性能を検証した論文。
原題: A Generic Self-Evolving Neuro-Fuzzy Controller based High-performance Hexacopter Altitude Control System ／ Md Meftahul Ferdaus, Mahardhika Pratama, Sreenatha G. Anavatti 他
日本語で読む → - 論文視覚慣性オドメトリロボティクス
ロボセントリック視覚慣性オドメトリ
移動する局所座標系で視覚慣性ナビゲーションを再定式化し、単眼カメラと6軸IMUのみで高精度かつ頑健に動作する軽量なR-VIOアルゴリズムを提案した論文。
原題: Robocentric Visual-Inertial Odometry ／ Zheng Huai, Guoquan Huang
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
セマンティック占有格子地図上のHMMによる経路評価
セマンティック占有格子地図(SOGM)をスーパーピクセルで再表現し、隠れマルコフモデルで経路を評価・復号する手法を提案した論文。
原題: Path Evaluation via HMM on Semantical Occupancy Grid Maps ／ Timo Korthals, Julian Exner, Thomas Schöpping 他
日本語で読む → - 論文群衆ナビゲーションロボティクス
社会的に目立たないロボット：集団エンティタティビティを考慮した群衆内ナビゲーション
群衆の中でロボットが目立たず自然に動くため、心理学的知見に基づくエンティタティビティ（集団としての一体感）を最小化するリアルタイム軌道生成アルゴリズムを提案し、ユーザー研究で感情反応との対応を検証した。
原題: The Socially Invisible Robot: Navigation in the Social World using Robot Entitativity ／ Aniket Bera, Tanmay Randhavane, Emily Kubin 他
日本語で読む → - 論文農業ロボティクスロボティクス
LiDARによる農地マッピングで作物バイオマスを予測する地上車両システム
地上車両に搭載した3D LiDARとGNSS/IMUで冬小麦圃場をセンチメートル級の点群としてマッピングし、キャノピー体積とテクスチャ解析から作物バイオマス推定の可能性を示した研究。
原題: Ground vehicle mapping of fields using LiDAR to enable prediction of crop biomass ／ Martin Peter Christiansen, Morten Stigaard Laursen, Rasmus Nyholm Jørgensen 他
日本語で読む → - 論文物体検出/データセット画像認識
EuroCity Personsデータセット：物体検出のための新ベンチマーク
欧州12カ国31都市の走行車両から収集した都市交通シーンで、歩行者・自転車乗り等の人物を大規模かつ詳細に注釈付けしたデータセットを構築し、主要な物体検出モデルのベースライン性能と汎化性を評価した。
原題: The EuroCity Persons Dataset: A Novel Benchmark for Object Detection ／ Markus Braun, Sebastian Krebs, Fabian Flohr 他
日本語で読む → - 論文ナノドローン/エッジAIロボティクス
64mWで動くDNNベースのナノドローン向け視覚ナビゲーションエンジン
超低消費電力の並列計算チップGAP8と小型ドローンCrazyFlie 2.0を用い、深層畳み込みニューラルネットワークによる視覚ナビゲーションを機上で完結させるシステムを実現した。平均64mWで6fpsのリアルタイム動作を達成している。
原題: A 64mW DNN-based Visual Navigation Engine for Autonomous Nano-Drones ／ Daniele Palossi, Antonio Loquercio, Francesco Conti 他
日本語で読む → - 論文UAVロボティクス
無人航空機の民生応用と主要研究課題に関するサーベイ
UAVの民生分野での応用事例と課題を整理し、充電・衝突回避・群制御・ネットワーク・セキュリティなどの主要な研究課題と今後の展望をまとめたサーベイ論文。
原題: Unmanned Aerial Vehicles: A Survey on Civil Applications and Key Research Challenges ／ Hazim Shakhatreh, Ahmad Sawalmeh, Ala Al-Fuqaha 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
実世界デモンストレーションから人間可読な計画を学習する合成訓練ニューラルネットワーク
実世界のデモンストレーションから人間が読めるプログラムを推論・実行するシステムを提案し、合成画像のみで訓練した知覚ネットワークと計画生成・実行ネットワークをBaxterロボットの積み木タスクで実世界検証した。
原題: Synthetically Trained Neural Networks for Learning Human-Readable Plans from Real-World Demonstrations ／ Jonathan Tremblay, Thang To, Artem Molchanov 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
グリッパ交換を考慮した把持・組立プランナ
複数のグリッパを想定し、組立順序・ロボット動作・把持姿勢・グリッパ交換を同時に計画する組立プランナを提案し、数値例と実機実験で有効性を示した。
原題: Tool Exchangeable Grasp/Assembly Planner ／ Kensuke Harada, Kento Nakayama, Weiwei Wan 他
日本語で読む → - 論文歩行者予測・計画ロボティクス
群衆中の自動運転のための歩行者モデリングと計画
歩行者の意図と周囲との相互作用を考慮した歩行者運動予測モデルPORCAを構築し、POMDP計画と組み合わせて群衆中を安全かつ円滑に走行する自動運転システムを実現した。
原題: PORCA: Modeling and Planning for Autonomous Driving among Many Pedestrians ／ Yuanfu Luo, Panpan Cai, Aniket Bera 他
日本語で読む → - 論文ソフトアクチュエータロボティクス
繊維強化流体駆動アクチュエータの並列組合せによる力生成
複数の繊維強化ソフトアクチュエータを並列に組み合わせ、内部圧力から発生する多次元の力を予測・設計する手法を提案し、実験で検証した。
原題: Force Generation by Parallel Combinations of Fiber-Reinforced Fluid-Driven Actuators ／ Daniel Bruder, Audrey Sedal, Ram Vasudevan 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
触覚の主成分分析：触覚センサデータの可視化と感度評価
4種類の触覚センサデータにPCAを適用し、触覚データの構造を可視化するとともに、主成分空間のユークリッド距離からセンサの感度分布を評価できることを示した研究。
原題: Principal Components of Touch ／ Kirsty Aquilina, David A. W. Barton, Nathan F. Lepora
日本語で読む → - 論文自動運転テストロボティクス
公道での自動運転車テストを安全かつ効率的に行う加速展開フレームワーク
自動運転車の公道テストを、段階的な精度向上と安全な環境の適応的選択により、高精度・短時間・低リスクで評価できる「加速展開」フレームワークを提案した。
原題: An Accelerated Approach to Safely and Efficiently Test Pre-Production Autonomous Vehicles on Public Streets ／ Mansur Arief, Peter Glynn, Ding Zhao
日本語で読む → - 論文群制御cs.NE
ゼブラフィッシュ群へのロボット融合：マルチレベル行動モデルのリアルタイム較正による社会的受容の実現
ゼブラフィッシュの群れにロボットを社会的に受け入れさせるため、進化的アルゴリズムを用いて行動モデルをリアルタイムに較正し、ロボットの振る舞いを実験中に最適化する手法を提案した。
原題: How to Blend a Robot within a Group of Zebrafish: Achieving Social Acceptance through Real-time Calibration of a Multi-level Behavioural Model ／ Leo Cazenille, Yohann Chemtob, Frank Bonnet 他
日本語で読む → - 論文視覚的自己位置推定ロボティクス
パーティクルフィルタネットワークと視覚的自己位置推定への応用
システムモデルとパーティクルフィルタを単一のニューラルネットに統合し、2D地図のみを用いた視覚的自己位置推定で従来手法を上回る性能を示した研究。
原題: Particle Filter Networks with Application to Visual Localization ／ Peter Karkus, David Hsu, Wee Sun Lee
日本語で読む →