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: 2018/4/1 ／ 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SLAMロボティクス
二次曲面と平面を用いた構造認識SLAM
物体検出結果を二次曲面としてSLAMに統合し、主要な平面構造も併せてモデル化することで、カメラ位置推定精度と意味的に豊かな地図生成を両立させた研究。
原題: Structure Aware SLAM using Quadrics and Planes ／ Mehdi Hosseinzadeh, Yasir Latif, Trung Pham 他
日本語で読む → - 論文テレオペレーション制御
持続的励起条件を必要としない双方向テレオペレーションの複合適応制御
非線形テレオペレーション系に対し、PE条件なしでパラメータ収束を保証する複合適応制御を提案し、LMIで安定性を解析した。
原題: Composite Adaptive Control for Bilateral Teleoperation Systems without Persistency of Excitation ／ Yuling Li, Yixin Yin, Sen Zhang 他
日本語で読む → - 論文通信/リアルタイムロボティクス
ロボティクスにおける時間敏感ネットワーキングの標準化
ロボット向けリアルタイム通信の標準となるTSNについて、関連規格の分類と従来のスイッチドEthernetの問題を整理し、整形機構を実機シナリオで評価した。
原題: Time-Sensitive Networking for robotics ／ Carlos San Vicente Gutiérrez, Lander Usategui San Juan, Irati Zamalloa Ugarte 他
日本語で読む → - 論文群制御AI
アリの行動に学ぶ群ロボット協調プロトコルによる地雷探知・処理
アリのフェロモン行動に基づくスティグマジー手法と群れベースのプロトコルを用い、未知領域での地雷探知と協調的な処理を分散制御で行う手法を提案し、シミュレーションで有効性を示した。
原題: Swarm robotics in wireless distributed protocol design for coordinating robots involved in cooperative tasks ／ F. De Rango, N. Palmieri, X. S. Yang 他
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクス/吸着/水陸両用physics.app-ph
水陸両用登攀ソフトロボットのための切替可能な吸着アクチュエータ
空気圧で螺旋チャネルを膨らませて3Dドーム状に変形させ、キャビティ内に負圧を生じさせる新方式の軟質吸着アクチュエータを開発し、これを用いて乾燥・濡れ・滑りやすい垂直面や水中でも荷物を運びながら登攀できる水陸両用ソフトロボットを実現した。
原題: Switchable Adhesion Actuator for Amphibious Climbing Soft Robot ／ Yichao Tang, Qiuting Zhang, Gaojian Lin 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
不正確な知覚シミュレーションを伴うデータ駆動型ポリシー転送
非微分可能な物理シミュレータと複雑な状態推定を扱うため、生成モデルでシミュレータ出力を補正しつつ、粗から細への学習で実機にポリシーを転送する手法を提案した。
原題: Data-driven Policy Transfer with Imprecise Perception Simulation ／ Martin Pecka, Karel Zimmermann, Matěj Petrlík 他
日本語で読む → - 論文ヒューマンロボットインターフェースHCI
支援把持のためのヒューマンロボットインターフェース
身体的制約のある人向けのヒューマンインザループ支援把持システムを構築し、マウス・音声認識・支援スイッチ・sEMGの4入力デバイスを比較評価する汎用ベンチマークを作成した。
原題: Human Robot Interface for Assistive Grasping ／ David Watkins, Chaiwen Chou, Caroline Weinberg 他
日本語で読む → - 論文セマンティック占有グリッドロボティクス
単眼セマンティック占有グリッドマッピングのための畳み込み変分エンコーダ・デコーダネットワーク
単眼画像から車載視点の意味的・距離的な占有グリッドを変分エンコーダ・デコーダで直接推定し、平面仮定の従来法より高精度かつ車両動揺に頑健でリアルタイム動作することを示した論文。
原題: Monocular Semantic Occupancy Grid Mapping with Convolutional Variational Encoder-Decoder Networks ／ Chenyang Lu, Marinus Jacobus Gerardus van de Molengraft, Gijs Dubbelman
日本語で読む → - 論文自己位置推定ロボティクス
VLocNet++：セマンティックな視覚自己位置推定とオドメトリのための深層マルチタスク学習
セマンティックセグメンテーションと6自由度の自己位置推定・オドメトリをマルチタスク学習で同時に行い、適応重み付き融合層と自己教師ありワーピングで相互に精度を向上させる手法を提案した論文。
原題: VLocNet++: Deep Multitask Learning for Semantic Visual Localization and Odometry ／ Noha Radwan, Abhinav Valada, Wolfram Burgard
日本語で読む → - 論文自動運転/イベントカメラ画像認識
イベントカメラと深層学習による自動運転のステアリング予測
イベントカメラの出力に畳み込みニューラルネットを適用し、大規模データセットで車両のステアリング角予測を行い、従来カメラを上回る性能を示した論文。
原題: Event-based Vision meets Deep Learning on Steering Prediction for Self-driving Cars ／ Ana I. Maqueda, Antonio Loquercio, Guillermo Gallego 他
日本語で読む → - 論文視覚SLAMロボティクス
車輪とMEMSジャイロを用いた密結合単眼視覚オドメトリSLAM
車輪エンコーダとMEMSジャイロの計測を事前積分して視覚最適化に密結合し、平面移動ロボット向けの高精度・頑健な単眼視覚オドメトリSLAMを実現した。
原題: Tightly-coupled Monocular Visual-odometric SLAM using Wheels and a MEMS Gyroscope ／ Meixiang Quan, Songhao Piao, Minglang Tan 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
粘性流体中における微小ロボットの応力ベースナビゲーション
低レイノルズ数環境の微小血管内で、ロボット表面にかかる流体応力から自身の運動・姿勢・壁までの距離を推定しナビゲーションする手法を提案した論文。
原題: Stress-Based Navigation for Microscopic Robots in Viscous Fluids ／ Tad Hogg
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
深層ニューラルネットワークによるロボットマニピュレータ作業空間マッピングの部分空間学習
ロボットのパラメータから作業空間を直接予測する深層ニューラルネットワークを提案し、従来の離散化手法より大幅に高速かつ高精度にマッピングを実現した。
原題: Deep Neural Network Based Subspace Learning of Robotic Manipulator Workspace Mapping ／ Peiyuan Liao
日本語で読む → - 論文交通システム制御
自動運転オンデマンド交通と公共交通の連携
自動運転オンデマンド交通(AMoD)と公共交通を組み合わせたネットワークフローモデルを構築し、社会厚生を最大化する料金・課金スキームを設計。ニューヨーク市の実データで連携の効果を検証した。
原題: On the Interaction between Autonomous Mobility-on-Demand and Public Transportation Systems ／ Mauro Salazar, Federico Rossi, Maximilian Schiffer 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
モジュール化と抽象化による運転ポリシーの転移
シミュレーションで学習した運転ポリシーを、生の知覚入力や低レベル車両動力学に直接触れさせないモジュール構造で包み込み、実世界の1/5スケールロボットトラックへファインチューニングなしで転移させた。
原題: Driving Policy Transfer via Modularity and Abstraction ／ Matthias Müller, Alexey Dosovitskiy, Bernard Ghanem 他
日本語で読む → - 論文物体セグメンテーションロボティクス
密なRGB-Dシーンフローに基づく動きベース物体セグメンテーション
連続するRGB-D画像から剛体物体の動きを推定し、物体セグメンテーション・運動軌跡・シーンフローを同時に求める深層学習モデルを提案し、ロボット操作向けの新規合成データセットで従来手法を上回る性能を示した。
原題: Motion-based Object Segmentation based on Dense RGB-D Scene Flow ／ Lin Shao, Parth Shah, Vikranth Dwaracherla 他
日本語で読む → - 論文群制御AI
マルチロボットシステムのための階層的計画生成・実行フレームワーク概観
時相ネットワークを用いてタスクレベルと動作レベルの制約を同時に扱い、複数ロボットの計画生成と実行を階層的に統合するフレームワークを提案した概説論文。
原題: Overview: A Hierarchical Framework for Plan Generation and Execution in Multi-Robot Systems ／ Hang Ma, Wolfgang Hönig, Liron Cohen 他
日本語で読む → - 論文制御・学習ロボティクス
ラグランジュ系の高精度トラッキング制御のための安定性保証付き学習ベース手法
ガウス過程で加速度誤差を近似し、その不確かさ上限をロバスト外ループ制御に組み込むことで、閉ループ系の安定性を保証しつつ高精度な追従を実現する学習ベース制御法を提案した論文。
原題: Provably Robust Learning-Based Approach for High-Accuracy Tracking Control of Lagrangian Systems ／ Mohamed K. Helwa, Adam Heins, Angela P. Schoellig
日本語で読む → - 論文地形分類ロボティクス
ロバストな固有感覚地形分類のための深い時空間モデル
車両と地形の相互作用音を固有感覚として用い、CNNとLSTMを組み合わせた深層モデルで空間的特徴と時間的動態を捉え、高精度かつロバストな地形分類を実現した。
原題: Deep Spatiotemporal Models for Robust Proprioceptive Terrain Classification ／ Abhinav Valada, Wolfram Burgard
日本語で読む → - 論文経路追従ロボティクス
制御ファネル関数による経路追従
制御ファネル関数を用いて経路追従のフィードバック則とタイミング則を学習・合成し、1/8スケール自律車両で軌道追従手法より頑健な性能を示した。
原題: Path-Following through Control Funnel Functions ／ Hadi Ravanbakhsh, Sina Aghli, Christoffer Heckman 他
日本語で読む → - 論文四足歩行ロボティクス
四足ロボット向け柔軟駆動脊椎の設計・シミュレーション・実機検証
テンセグリティ構造の柔軟な駆動脊椎を四足ロボットLaika向けに設計し、シミュレーションと実機で脊椎の曲げ・回転により各脚を持ち上げる動作を実証した。
原題: Design, Simulation, and Testing of a Flexible Actuated Spine for Quadruped Robots ／ Andrew P. Sabelhaus, Lara Janse van Vuuren, Ankita Joshi 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
衝突リスクを高速評価するFPRアルゴリズム
知覚の不確かさを考慮し、平面上を移動するロボットの衝突確率の上界を効率的に計算するFPRアルゴリズムを提案。畳み込みの工夫により計算量をO(NK)からO(N+K)に削減した。
原題: FPR -- Fast Path Risk Algorithm to Evaluate Collision Probability ／ Andrew Blake, Alejandro Bordallo, Kamen Brestnichki 他
日本語で読む → - 論文水中ロボット/人間ロボット協働ロボティクス
ダイバーとの協働のための水中ロボットによる人間動作・ジェスチャー理解
水中ロボットがダイバーを視覚的に追従し、手ジェスチャーで指示を受け取る協働フレームワークを提案し、実海域実験で有効性を検証した。
原題: Understanding Human Motion and Gestures for Underwater Human-Robot Collaboration ／ Md Jahidul Islam
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
教師なしロボット仕分け：自律的意思決定ロボットに向けて
深層CNN特徴抽出とクラスタリングを用いて、ロボットが教師なしで物体を仕分ける新たな意思決定モジュールを産業用ロボットに実装し、複数画像のアンサンブルクラスタリングで精度向上を示した。
原題: Unsupervised robotic sorting: Towards autonomous decision making robots ／ Joris Guérin, Stéphane Thiery, Eric Nyiri 他
日本語で読む → - 論文身体モデル/表現学習AI
身体感覚から外界を学ぶ：自己受容予測モデルによる物体認識
エージェント自身の身体感覚のみを予測するモデルが、その予測の必要性を通じて外界の物体を潜在表現として獲得することを示し、実機のロボットハンドでも物体特性の推論に応用できることを実証した。
原題: Learning Awareness Models ／ Brandon Amos, Laurent Dinh, Serkan Cabi 他
日本語で読む → - 論文自動運転/強化学習ロボティクス
強化学習による自動車線変更マニューバの学習
連続状態・連続行動空間に対応したQ関数近似器を設計し、深層Q学習で多様な状況下での自動車線変更を学習させた研究。
原題: A Reinforcement Learning Based Approach for Automated Lane Change Maneuvers ／ Pin Wang, Ching-Yao Chan, Arnaud de La Fortelle
日本語で読む → - 論文動画予測画像認識
確率的敵対的動画予測
潜在変数モデルと敵対的学習を組み合わせ、将来の動画フレームをよりリアルかつ多様に予測する手法を提案した論文。
原題: Stochastic Adversarial Video Prediction ／ Alex X. Lee, Richard Zhang, Frederik Ebert 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
支援ロボットのためのタスク中心型配置最適化
支援タスクに重要な位置へ届きやすくなるロボット配置を、タスク・環境・ユーザーを明示的にモデル化してオフライン計算で求め、オンラインで素早く選択できるようにした手法TOCを提案し、PR2のシミュレーションで9タスク平均90.6%の成功率を達成した。
原題: Task-centric Optimization of Configurations for Assistive Robots ／ Ariel Kapusta, Charles C. Kemp
日本語で読む → - 論文感情認識ロボティクス
EmoRL：深層強化学習による連続的音響感情分類
発話の終了を待たずに、十分な確信が得られた時点で感情分類を逐次トリガーする強化学習ベースのモデルを提案し、低遅延でリアルタイムな感情認識を実現した。
原題: EmoRL: Continuous Acoustic Emotion Classification using Deep Reinforcement Learning ／ Egor Lakomkin, Mohammad Ali Zamani, Cornelius Weber 他
日本語で読む → - 論文予測ロボティクス
都市環境における相互作用を考慮した確率的挙動予測
動的ベイズネットワークで周囲車両の相互作用を考慮し、将来の軌道を確率的に予測する枠組みを提案し、実環境で有効性を示した。
原題: Interaction-Aware Probabilistic Behavior Prediction in Urban Environments ／ Jens Schulz, Constantin Hubmann, Julian Löchner 他
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