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: 2018/5/1 ／ 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 →- 論文動作計画機械学習
深層生成モデルによる動作の学習と推論
動作計画を有向グラフィカルモデル上の学習として定式化し、深層生成モデルでデモから学習・推論する確率的手法を提案。タスク記述子や文脈情報を柔軟に取り込み、ロボット制御の力学系と組み合わせ可能であることを示した。
原題: Learning and Inferring Movement with Deep Generative Model ／ Mingxuan Jing, Xiaojian Ma, Fuchun Sun 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
VPH+とMPCを組み合わせた未知環境における無人地上車両の衝突回避
未知環境で部分的にしか観測できない状況下で、VPH+で目標方向を算出しMPCで制約付き軌道生成を行うリアクティブな衝突回避手法を提案し、VREPシミュレーションで検証した。
原題: VPH+ and MPC Combined Collision Avoidance for Unmanned Ground Vehicle in Unknown Environment ／ Kai Liu, Jianwei Gong, Huiyan Chen
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 → - 論文モデルベースRLロボティクス
夢の中でロボット方策を学ぶ
ロボットの行動に応じた画像変化を予測する世界モデルを学習し、実環境の代わりにその『夢』の中で視覚運動方策を訓練して実世界に転移できることを示した論文。
原題: Learning Real-World Robot Policies by Dreaming ／ AJ Piergiovanni, Alan Wu, Michael S. Ryoo
日本語で読む → - 論文進化ロボティクスロボティクス
自律設計に向けた機械的自己再構成ロボットの探求
自己再構成する脚部形態を持つ四足ロボットを開発し、実世界で形態変化の実験を行う可能性と課題を議論した論文。
原題: Exploring Mechanically Self-Reconfiguring Robots for Autonomous Design ／ Tønnes F. Nygaard, Charles P. Martin, Jim Torresen 他
日本語で読む → - 論文身体知覚/自己較正ロボティクス
予測符号化によるロボットの適応的な身体学習と推定
予測処理に基づく知覚モデルを導入し、多感覚ロボットがガウス雑音を含む任意のセンサから身体構成を学習・推定・更新できるようにした。実機多感覚アームで触覚・視覚・固有感覚の統合効果と雑音への適応性を検証した。
原題: Adaptive robot body learning and estimation through predictive coding ／ Pablo Lanillos, Gordon Cheng
日本語で読む → - 論文VIOロボティクス
グラフベース視覚慣性ナビゲーションのための閉形式プリインテグレーション法
IMUとカメラの融合において、測定ダイナミクスの離散サンプリングではなくプリインテグレーション方程式の閉形式解を導出し、状態推定精度を向上させる手法を提案。2種類の慣性モデルを検討し、直接法・間接法の視覚慣性ナビゲーションシステムで実世界実験により有効性を検証した。
原題: Closed-form Preintegration Methods for Graph-based Visual-Inertial Navigation ／ Kevin Eckenhoff, Patrick Geneva, Guoquan Huang
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
触覚センサと近接空間表現による人-ロボット協調作業の安全確保
人工皮膚と近接空間の安全領域を備えたロボットが、力制限や速度・距離監視に基づく安全基準を満たしつつ、密接な物理的人-ロボットインタラクションを安全に行える可能性を検討した。
原題: Safety of human-robot interaction through tactile sensors and peripersonal space representations ／ Petr Švarný, Matěj Hoffmann
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 → - 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・歩行者相互作用ロボティクス
歩行者と相互作用する自動運転車：理論と実践のサーベイ
自動運転車と歩行者の相互作用に関する研究を、歩行者行動の要因分析から意思決定アルゴリズムまで幅広く調査し、課題と今後の研究方向を整理したサーベイ論文。
原題: Autonomous Vehicles that Interact with Pedestrians: A Survey of Theory and Practice ／ Amir Rasouli, John K. Tsotsos
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
ロボット経路計画アルゴリズム：理論と実験のレビュー
様々なロボットに適用でき外乱に強い経路計画アルゴリズムを紹介し、リアルタイム性・自律性・リスク管理の観点から適切な手法を提案するレビュー。
原題: Robot Path Planning Algorithms: A Review of Theory and Experiment ／ Hadi Jahanshahi, Naeimeh Najafizadeh Sari
日本語で読む → - 論文状態推定機械学習
微分可能パーティクルフィルタ：アルゴリズム的事前分布を用いた端到端学習
パーティクルフィルタを微分可能に実装し、運動・観測モデルを状態推定性能そのものを目的関数として端到端で学習する手法を提案。シミュレーションと実データで誤差を約80%削減し、LSTMより汎化性能が高いことを示した。
原題: Differentiable Particle Filters: End-to-End Learning with Algorithmic Priors ／ Rico Jonschkowski, Divyam Rastogi, Oliver Brock
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
Avalon：ロボットセンターのためのオペレーティングシステム
多数の異種ロボットをデータセンターのように共有・管理するため、細粒度リソース分類と位置ベース割当、クラウドオフロードを備えた二段階スケジューリングのロボットOSを提案・実装した。
原題: Avalon: Building an Operating System for Robotcenter ／ Yuan Xu, Zhiyuan Yan, Sa Wang 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
強化学習によるヒューマノイドの協調タスク学習
DiGradベースのマルチタスク強化学習で、27自由度のヒューマノイドが両手協調で障害物を避けながら物体に到達する動作を学習し、関節軌道の平滑化も行った研究。
原題: Learning Coordinated Tasks using Reinforcement Learning in Humanoids ／ S Phaniteja, Parijat Dewangan, Pooja Guhan 他
日本語で読む → - 論文形式手法cs.SE
ロボティクスと統合形式手法：必要性が機会と出会う
ロボットシステムの開発・検証には多様な形式手法の統合が必要だと論じ、ロボティクスが統合形式手法研究を発展させる触媒になると提案した論文。
原題: Robotics and Integrated Formal Methods: Necessity meets Opportunity ／ Marie Farrell, Matt Luckcuck, Michael Fisher
日本語で読む → - 論文可観測性解析math.OC
点・線・面の異種特徴を用いた支援慣性航法の可観測性解析
点・線・面の特徴を持つ外部センサ支援INSの可観測性を解析し、各特徴での不可観測方向数や退化運動の影響を明らかにした。
原題: Observability Analysis of Aided INS with Heterogeneous Features of Points, Lines and Planes ／ Yulin Yang, Guoquan Huang
日本語で読む → - 論文協調計画ロボティクス
燃料制約付きUAVと地上給油車の協調計画による大規模カバレッジ
地上給油車とUAVの協調ルート計画を2段階で行い、給油地点の最適配置と効率的な広域カバレッジを実現する手法を提案した。
原題: Cooperative Planning for Fuel-constrained Aerial Vehicles and Ground-based Refueling Vehicles for Large-Scale Coverage ／ Parikshit Maini, Kaarthik Sundar, Sivakumar Rathinam 他
日本語で読む → - 論文感覚運動学習ロボティクス
感覚運動予測による空間変位表現の学習
RNNで連続する運動指令列を圧縮表現に符号化し、その感覚変化を予測させることで、空間的な変位構造を反映した表現が自然に獲得されることを示した研究。
原題: Learning Representations of Spatial Displacement through Sensorimotor Prediction ／ Michael Garcia Ortiz, Alban Laflaquière
日本語で読む → - 論文力覚/技能評価ロボティクス
力覚インタラクション技能のための動作評価プリミティブの学習
教示時の力覚データからガウス過程で力のモデルを作り、再現動作との類似度をHellinger距離で評価して成功率を推定する汎用プリミティブを提案し、嵌合・ねじ締め作業で有効性を示した。
原題: Learning Movement Assessment Primitives for Force Interaction Skills ／ Xiang Zhang, Athanasios S. Polydoros, Justus Piater
日本語で読む → - 論文遠隔操作ロボティクス
MAVI: 遠隔臨場感と遠隔操作のための研究プラットフォーム
360度ステレオ視や半自律遠隔操作を備えた低コストで拡張可能な移動ロボットプラットフォームMAVIを設計・開発した。
原題: MAVI: A Research Platform for Telepresence and Teleoperation ／ Mojtaba Karimi, Tamay Aykut, Eckehard Steinbach
日本語で読む → - 論文自動運転/ヒューマンファクターHCI
自動運転車の運転席乗員が感じるパーソナルスペース
自動運転車の運転席に座る乗員が周囲に感じる快適ゾーン（パーソナルスペース）の存在と特性を、VR実験で検証した研究。
原題: Personal space of autonomous car's passengers sitting in the driver's seat ／ Eleonore Ferrier-Barbut, Dominique Vaufreydaz, Jean-Alix David 他
日本語で読む → - 論文探索計画ロボティクス
連続占有マップ探索のための関数経路最適化
探索を変分問題として定式化し、関数勾配法で連続軌道空間を直接最適化して次善経路(NBP)を求める手法を提案。Hilbertマップを用いた情報量ベースの汎関数を閉形式で計算し、安全かつ滑らかな軌道を生成する。
原題: Functional Path Optimisation for Exploration in Continuous Occupancy Maps ／ Gilad Francis, Lionel Ott, Fabio Ramos
日本語で読む → - 論文群制御cs.DM
移動ロボット群による円盤からの優先的脱出
円盤上で複数ロボットが協力し、隠れた出口から女王ロボットを最短時間で脱出させる探索問題を定式化し、上界・下界アルゴリズムを提案した。
原題: Priority Evacuation from a Disk Using Mobile Robots ／ J. Czyzowicz, K. Georgiou, R. Killick 他
日本語で読む → - 論文認知ロボティクスロボティクス
深層ニューラルネットワークの認知ロボットへの可能性と限界
深層学習は知覚表現に有用だが認知ロボット全体の課題には不十分であり、リザバーコンピューティングが逐次学習の鍵になり得ると論じた考察論文。
原題: Potentials and Limitations of Deep Neural Networks for Cognitive Robots ／ Doreen Jirak, Stefan Wermter
日本語で読む → - 論文遠隔操作ロボティクス
Type-2ファジィ論理と移動ホライズン推定を用いた力推定型バイラテラル遠隔操作
Type-2ファジィ論理と移動ホライズン推定を組み合わせ、正確な動的モデルなしでもノイズに頑健に力を推定する新たな力オブザーバを開発し、遅延下での高精度な力追従を実現した。
原題: Novel Force Estimation-based Bilateral Teleoperation applying Type-2 Fuzzy logic and Moving Horizon Estimation ／ Qianfang Liao, Da Sun, Hongliang Ren
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
オフロード走行のためのデータ駆動型自律モーションプランニングと制御
GISや気象データを活用し、大域経路計画と局所経路計画、フィードバック線形化制御を組み合わせてオフロード自律走行を実現するデータ駆動型手法を提案した。
原題: A Data-Driven Approach for Autonomous Motion Planning and Control in Off-Road Driving Scenarios ／ Hossein Rastgoftar, Bingxin Zhang, Ella M. Atkins
日本語で読む → - 論文自動運転評価AI
自律走行知能エージェント評価のための知覚シーケンス再現テスト
自動運転車を知的エージェントとして捉え、知覚・意思決定システムとその統合を評価するための体系的手法を提案し、AIモデルのデータ依存性の再現手順を示した論文。
原題: Verisimilar Percept Sequences Tests for Autonomous Driving Intelligent Agent Assessment ／ Thomio Watanabe, Denis Wolf
日本語で読む → - 論文軌道計画ロボティクス
混在交通における自動運転車の快適・安全・分かりやすい軌道生成
他車との協調を仮定しつつ違反も考慮した確率的マルチエージェントモデルで、全状況で安全性を保証しつつ人間にも分かりやすい軌道計画を実現した。
原題: Generating Comfortable, Safe and Comprehensible Trajectories for Automated Vehicles in Mixed Traffic ／ Maximilian Naumann, Martin Lauer, Christoph Stiller
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