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 →- 論文群制御ロボティクス
単眼カメラを用いた小型無人航空機群の協調自己位置推定
各機が前向き単眼カメラと通信機能を持つ小型無人航空機群が、機体間で特徴点をマッチングして環境の地図を構築し、個別推定と相対推定を統合して自己位置を推定する分散アルゴリズムを提案し、AirSim上で検証した。
原題: Monocular Vision based Collaborative Localization for Micro Aerial Vehicle Swarms ／ Sai Vemprala, Srikanth Saripalli
日本語で読む → - 論文群制御cs.PL
検証可能なマルチロボットシステムに向けた形式モデルと言語
マルチロボットシステムの仕様記述と検証を容易にするため、エージェント指向言語を調査し、ケーススタディ実装を通じて有効性を比較評価した。
原題: Towards formal models and languages for verifiable Multi-Robot Systems ／ Rocco De Nicola, Luca Di Stefano, Omar Inverso
日本語で読む → - 論文IoT連携cs.CY
IoT連携で社交的なロボットアシスタントを実現
NAOロボットをIoTプラットフォームにつなぎ、反射計測システムやRESTfulサービスを提供するハードウェアノードと通信させるアプリを構築した。活動リマインダー機能も実装し、システムの拡張性を示した。
原題: Creating an extrovert robotic assistant via IoT networking devices ／ Panagiotis Doxopoulos, Konstantinos L. Panayiotou, Emmanouil G. Tsardoulias 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 → - 論文環境モニタリングeess.SP
無人表面艇による海洋プリューム追跡：アルゴリズムと実験
アドベクション拡散モデルに基づく制御則と濃度計測のみからの勾配・発散推定法を提案し、ローダミン染料のプリュームを蛍光センサ搭載無人艇で自律追跡したフィールド実験結果を示した論文。
原題: Ocean Plume Tracking with Unmanned Surface Vessels: Algorithms and Experiments ／ Muhammad Fahad, Yi Guo, Brian Bingham 他
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 → - 論文手術ロボットロボティクス
ベクトル場不等式による手術ロボットのアクティブ拘束
手術ロボットの工具が禁止領域に入らないよう、境界方向の接近速度を制限しつつ接線方向の動きを妨げないベクトル場不等式を提案し、8自由度マニピュレータ2台のシミュレーションで衝突回避を検証した。
原題: Active Constraints using Vector Field Inequalities for Surgical Robots ／ Murilo M. Marinho, Bruno V. Adorno, Kanako Harada 他
日本語で読む → - 論文予測符号化AI
予測符号化モデルにおける長期的文脈マルチモーダル情報の符号化
階層型予測符号化モデルAFA-PredNetを拡張し、異なる時間スケールの予測と運動活動による変調をニューロロボティクス実験で検証した研究。
原題: Encoding Longer-term Contextual Multi-modal Information in a Predictive Coding Model ／ Junpei Zhong, Tetsuya Ogata, Angelo Cangelosi
日本語で読む → - 論文GNSS測位ロボティクス
インクリメンタルグラフ最適化を用いたキネマティックPPP収束性の評価
GNSSの精密単独測位(PPP)にインクリメンタルグラフ最適化(iSAM2)を適用し、シミュレーションのモンテカルロ解析と実データで収束特性を評価した論文。
原題: Evaluation of Kinematic Precise Point Positioning Convergence with an Incremental Graph Optimizer ／ Ryan M. Watson, Jason N. Gross
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 → - 論文音声感情認識ロボティクス
人-ロボット対話における音声感情認識のロバスト性評価
iCubロボット上で音声感情認識モデルの実環境ノイズに対する頑健性を評価し、データ拡張などで性能ギャップを縮める手法を提案した。
原題: On the Robustness of Speech Emotion Recognition for Human-Robot Interaction with Deep Neural Networks ／ Egor Lakomkin, Mohammad Ali Zamani, Cornelius Weber 他
日本語で読む → - 論文農業ロボティクスロボティクス
知覚機能を備えた革新的ケーブル駆動グリッパの設計と評価：イチゴ収穫ロボット向け
イチゴ収穫ロボット用に、赤外線センサで位置誤差を補正しながら茎だけを切断して果実を傷つけずに把持・複数個収納できるケーブル駆動6本指グリッパを開発し、収穫成功率と作業時間の大幅な改善を示した。
原題: Design and Evaluation of a Novel Cable-Driven Gripper with Perception Capabilities for Strawberry Picking Robots ／ Ya Xiong, Pal Johan From, Volkan Isler
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 → - 論文動作計画ロボティクス
未知環境における安全な動作計画：最適性の基準と実用的な方策
障害物が事前に未知でオンラインで明らかになる環境での安全な経路計画に対し、比較分析に基づく最適性の基準を提案し、衝突を保証しつつ事前・学習情報を組み込める準最適方策を導出した。
原題: Safe Motion Planning in Unknown Environments: Optimality Benchmarks and Tractable Policies ／ Lucas Janson, Tommy Hu, Marco Pavone
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 → - 論文機能安全制御
自動運転車の制御設計におけるISO 26262の適用に関する考察
自動運転車の制御設計に機能安全規格ISO 26262を適用する際の課題を整理し、安全な制御設計のための主要な手順をまとめた論文。
原題: On the Application of ISO 26262 in Control Design for Automated Vehicles ／ Georg Schildbach
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 → - 論文イベントカメラ画像認識
イベントカメラのための統一コントラスト最大化フレームワーク：運動・深度・オプティカルフロー推定への応用
イベントカメラのデータに対し、ワープ後のイベント画像のコントラストを最大化する点軌跡を求めることで、運動・深度・オプティカルフロー推定を統一的に解くフレームワークを提案した。
原題: A Unifying Contrast Maximization Framework for Event Cameras, with Applications to Motion, Depth, and Optical Flow Estimation ／ Guillermo Gallego, Henri Rebecq, Davide Scaramuzza
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
日本語で読む → - 論文状態推定制御
移動ロボットのための非線形未知入力・状態推定アルゴリズム
非線形動力学モデルを持つ移動ロボットにおいて、センサとアクチュエータの異常を検出・定量化する未知入力・状態推定アルゴリズムを提案し、2種類の移動ロボットへの適用例を示した技術報告。
原題: Nonlinear Unknown Input and State Estimation Algorithm in Mobile Robots ／ Pinyao Guo, Hunmin Kim, Nurali Virani 他
日本語で読む → - 論文人物追跡ロボティクス
検出・追跡・解析を統合した人物解析パイプラインDetTA
人物の検出・追跡・属性解析をモジュール化して統合したDetTAパイプラインを提案し、追跡IDによる時間フィルタリングや解析を省略する「フリーフライト」モードで処理を高速化しつつ精度を維持できることを実環境で示した。
原題: Detection-Tracking for Efficient Person Analysis: The DetTA Pipeline ／ Stefan Breuers, Lucas Beyer, Umer Rafi 他
日本語で読む → - 論文物体追跡eess.IV
画像モーメントモデルによる拡張物体追跡
画像モーメントを用いて楕円形状の物体をモデル化し、UKF-IMMフィルタで形状推定と位置・速度追跡を同時に行う手法を提案した論文。
原題: Image Moment Models for Extended Object Tracking ／ Gang Yao, Ashwin Dani
日本語で読む → - 論文磁場SLAMロボティクス
ガウス過程マップを用いたスケーラブルな3D磁場SLAM
建物内の磁気異常を利用し、ガウス過程と粒子フィルタで3次元磁場SLAMを実現。スマホ計測で高精度な位置・姿勢推定を可能にし、計算量と地図保存の面でスケーラブルにした。
原題: Scalable Magnetic Field SLAM in 3D Using Gaussian Process Maps ／ Manon Kok, Arno Solin
日本語で読む → - 論文モーションキャプチャ画像認識
ドローンによる人間のモーションキャプチャ
機体搭載のRGBカメラのみで全身3Dモーションを復元するドローン型モーションキャプチャシステムを提案し、新データセットDroCapで精度を評価した。
原題: Human Motion Capture Using a Drone ／ Xiaowei Zhou, Sikang Liu, Georgios Pavlakos 他
日本語で読む → - 論文階層的行動学習ロボティクス
階層的行動レパートリーと教師なし記述子による複雑行動の学習
複数の行動レパートリーを積み重ねて複雑な行動を生成する階層的アーキテクチャを提案し、教師なしニューラルネットで行動記述子を自動定義することで、ロボットが線や弧の描画を学んだ後に数字を描けるようになり、階層の下層を差し替えるだけでヒューマノイドへ知識転移できることを示した。
原題: Hierarchical Behavioral Repertoires with Unsupervised Descriptors ／ Antoine Cully, Yiannis Demiris
日本語で読む → - 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 → - 論文触覚ロボティクス
ロボットによる食事支援に向けて：フォーク操作における触覚の役割
人がマネキンに食べ物を運ぶ際の軌跡データを収集し、食品の柔らかさや形状に応じて把持戦略を適応させていることを触覚・動作信号から示した。さらに触覚情報から食品の柔らかさを分類する手法を提案し、ロボットの固定位置制御との比較で適応の重要性を明らかにした。
原題: Towards Robotic Feeding: Role of Haptics in Fork-based Food Manipulation ／ Tapomayukh Bhattacharjee, Gilwoo Lee, Hanjun Song 他
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