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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: 2018/5/1 ／ 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 →- 論文剛性モデリングロボティクス
直列・並列ロボットマニピュレータの剛性モデリングのためのMSA手法の改良
柔軟・剛体リンクや受動・弾性関節を含む直列・並列マニピュレータに適用可能な、行列構造解析(MSA)に基づく剛性モデリング手法を改良した論文。
原題: Advancement of MSA-technique for stiffness modeling of serial and parallel robotic manipulators ／ Alexandr Klimchik, Damien Chablat, Anatol Pashkevich
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
動的歩行における歩行時間と足配置の非線形最適化の比較研究
二足歩行のロバスト性向上のため、残り歩行時間・次歩行時間・足位置を同時最適化する手法と、段階的に最適化する手法を比較し、後者が計算時間を大幅に削減しつつほぼ同等の最適解を得ることを示した。
原題: Comparison Study of Nonlinear Optimization of Step Durations and Foot Placement for Dynamic Walking ／ Wenbin Hu, Iordanis Chatzinikolaidis, Kai Yuan 他
日本語で読む → - 論文進化ロボティクスロボティクス
実機進化でロボットの形態と制御をハードウェア制約に適応させる
実機上で多目的進化最適化を行い、脚式ロボットの制御と形態を同時に最適化。供給電圧を変えてトルク・速度制限が解に与える影響を調べ、制約下でも制御と形態の適応により同等性能が得られることを示した。
原題: Real-World Evolution Adapts Robot Morphology and Control to Hardware Limitations ／ Tønnes F. Nygaard, Charles P. Martin, Eivind Samuelsen 他
日本語で読む → - 論文協調制御ロボティクス
ドローンと地上車両の協調による物体操作の制御証明
UAVとUGVが協調して物体の位置と傾きを目標に運ぶ制御系を設計し、安定性と制約充足を証明、実験で検証した。
原題: Proofs of Control of a Quadrotor and a Ground Vehicle Manipulating an Object ／ Tam W. Nguyen, Laurent Catoire, Emanuele Garone
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
ハイブリッドPSO-MFB最適化による自律移動ロボットの多目的経路計画
PSOと改良コウモリアルゴリズムを組み合わせ、障害物を考慮した最短かつ滑らかな衝突回避経路を生成する移動ロボットの経路計画手法を提案した。
原題: Multi-objective path planning of an autonomous mobile robot using hybrid PSO-MFB optimization algorithm ／ Fatin H. Ajeil, Ibraheem Kasim Ibraheem, Mouayad A. Sahib 他
日本語で読む → - 論文分散状態推定ロボティクス
断続接続ロボットネットワークによる分散状態推定
通信能力が限られた複数ロボットを小チームに分け、断続的な通信スケジュールとサンプリングベースの運動計画を組み合わせて、推定不確かさを最小化する分散状態推定手法を提案した。
原題: Distributed State Estimation Using Intermittently Connected Robot Networks ／ Reza Khodayi-mehr, Yiannis Kantaros, Michael M. Zavlanos
日本語で読む → - 論文指示理解ロボティクス
対話型Text2Pickupネットワーク：自然言語による人とロボットの協調
曖昧な指示に対しても質問生成と回答の統合で対象物位置推定を高精度化する対話型ピックアップネットワークを提案した。
原題: Interactive Text2Pickup Network for Natural Language based Human-Robot Collaboration ／ Hyemin Ahn, Sungjoon Choi, Nuri Kim 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 → - 論文マニピュレーションロボティクス
再帰型ニューラルネットワークによる注ぎ動作系列の予測
注ぐ速度と容器の重さから注ぎ動作の系列を解析し、RNNで学習させて未知の注ぎ動作を予測、DTWで評価した研究。
原題: Pouring Sequence Prediction using Recurrent Neural Network ／ Rahul Paul
日本語で読む → - 論文共有自律ロボティクス
共有自律と人間-ロボット間コミュニケーションの両立
人間とロボットの言語コミュニケーションを共有自律の観点から分析し、人間が指示の協調性と明示性をどう調整するかの効率と認知負荷のトレードオフを明らかにした論文。
原題: Balancing Shared Autonomy with Human-Robot Communication ／ Rosario Scalise, Yonatan Bisk, Maxwell Forbes 他
日本語で読む → - 論文強化学習/タスク転移機械学習
選好に基づくコスト学習によるタスク転移
専門家の選好を手がかりに、正確な専門家デモや明示的なコスト関数なしで強化学習のタスク転移を実現する枠組みを提案し、選好選択と敵対的MaxEnt IRLによるコスト・軌道分布学習を交互に行う。
原題: Task Transfer by Preference-Based Cost Learning ／ Mingxuan Jing, Xiaojian Ma, Wenbing Huang 他
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UAV/運動計画ロボティクス
UAVによる放射線検出のための視覚慣性ターゲット追跡と運動計画
最小限のセンサを搭載したUAVで移動する放射性物質を追跡・分類するため、視覚慣性自己位置推定とターゲット追跡を密結合した運動計画フレームワークを提案し、Gazeboで有効性を検証した。
原題: Visual-Inertial Target Tracking and Motion Planning for UAV-based Radiation Detection ／ Indrajeet Yadav, Kevin Eckenhoff, Guoquan Huang 他
日本語で読む → - 論文群制御cs.MA
Swarmathon：自律型群ロボティクス競技会
火星での資源回収を想定し、学生チームが群ロボットの自律探索・回収アルゴリズムを実機とシミュレーションで競う競技会を実施し、多様な学生のロボティクス教育効果を示した。
原題: The Swarmathon: An Autonomous Swarm Robotics Competition ／ Sarah M. Ackerman, G. Matthew Fricke, Joshua P. Hecker 他
日本語で読む → - 論文バラ積みピッキングロボティクス
近似物理シミュレータで学習する産業用バラ積みピッキング
衝突判定を近似した物理シミュレータでCNN向けの学習データを効率的に収集し、ランダムに積み重なった物体の把持姿勢を学習する手法を提案した。正確な3Dモデルで深度画像を生成すれば近似の影響を緩和できることを示した。
原題: Learning Based Industrial Bin-picking Trained with Approximate Physics Simulator ／ Ryo Matsumura, Kensuke Harada, Yukiyasu Domae 他
日本語で読む → - 論文マルチロボットSLAMロボティクス
複数ロボットによるスムージングとマッピング
複数ロボットの計測を統合し、ループ閉じ込みを伴う滑らかな大域地図を生成するFull SLAM拡張手法を提案し、屋内実験で有効性を示した。
原題: Smoothing and Mapping using Multiple Robots ／ Karthik Paga, Joe Phaneuf, Adam Driscoll 他
日本語で読む → - 論文飛行制御ロボティクス
部分観測マルコフ決定過程としての自律サーマリング
小型UAVの自律ソアリングをPOMDPとして定式化し、後退ホライズン制御器をArduPlaneに実装。2機同時の実飛行試験で既存手法より優位性を示した。
原題: Autonomous Thermalling as a Partially Observable Markov Decision Process (Extended Version) ／ Iain Guilliard, Richard Rogahn, Jim Piavis 他
日本語で読む → - 論文動作生成ロボティクス
ロボットの新規動作を生成する動的ニューラルネットワーク手法：シミュレーション実験
動的ニューラルネットワークで基本動作を学習し、その記憶構造の非線形性から学習済み動作を変調・組み合わせて新しい動作を創発的に生成できることをヒューマノイドロボットのシミュレーションで示した論文。
原題: A Dynamic Neural Network Approach to Generating Robot's Novel Actions: A Simulation Experiment ／ Jungsik Hwang, Jun Tani
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 → - 論文歩行ロボティクス
サドル空間変換による支持基底面追跡の展開
姿勢に応じて支持基底面の形状を変形させる参照座標系（サドル空間変換）を提案し、12名の健常者実験でその精度を検証した。力覚センサなしでも支持基底面を推定できる可能性を示す。
原題: Deployment of the Saddle Space Transformation in Tracking the Base of Support ／ Carlo Tiseo, Ming Jeat Foo, Kalyana C Veluvolu 他
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 → - 論文ドメイン汎化ロボティクス
未知環境に汎化するロボットの場所分類のための深層ドメイン汎化
訓練時に未知の環境情報がなくても場所分類できるよう、複数の既知ドメインのモデルをテスト時に重み付きで組み合わせる深層学習手法を提案した論文。
原題: Robust Place Categorization with Deep Domain Generalization ／ Massimiliano Mancini, Samuel Rota Bulò, Barbara Caputo 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 → - 論文自己位置推定ロボティクス
コンパクトなセマンティックマップを用いた単眼カメラによる車両自己位置推定
単眼カメラと軽量な3Dセマンティックマップを使い、深層学習でランドマークを認識して再投影誤差を最小化することで車両の位置・姿勢を高精度に推定する手法を提案した。
原題: Monocular Vehicle Self-localization method based on Compact Semantic Map ／ Zhongyang Xiao, Kun Jiang, Shichao Xie 他
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 → - 論文惑星探査ローバー/自律ナビゲーションロボティクス
太陽電池ローバーの自律走行の課題を克服する：長時間惑星探査ナビゲーションの実現
火星ローバーの移動計画の枠組みと長距離自律ナビゲーションの課題を整理し、環境・エネルギーを考慮した最新研究が太陽電池ローバーの自律長距離走行をどう可能にするかを展望したレビュー論文。
原題: Overcoming the Challenges of Solar Rover Autonomy: Enabling Long-Duration Planetary Navigation ／ Olivier Lamarre, Jonathan Kelly
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
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