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 → - 論文位置推定ロボティクス
ロボット位置推定と3D姿勢推定のための多目的CNN
2Dカメラ画像からロボットの種類・位置・ベースと関節の3D位置を同時に推定する多目的CNNを提案し、固定カメラ設定を不要にした。
原題: Multi-Objective Convolutional Neural Networks for Robot Localisation and 3D Position Estimation in 2D Camera Images ／ Justinas Miseikis, Inka Brijacak, Saeed Yahyanejad 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
日本語で読む → - 論文手術ロボット/衝突回避ロボティクス
ベクトル場不等式による手術ロボットの動的アクティブ制約
ベクトル場不等式法を拡張し、同一作業空間を共有する複数のロボットや移動物体に対して動的なアクティブ制約をリアルタイムで与え、狭い手術環境での衝突を自律的に回避する手法を提案・検証した。
原題: Dynamic Active Constraints for Surgical Robots using Vector Field Inequalities ／ Murilo M. Marinho, Bruno V. Adorno, Kanako Harada 他
日本語で読む → - 論文水中ロボティクスロボティクス
深海ゴミをAIで見つける：水中ゴミ検出アルゴリズムの評価
自律水中ロボットによる海洋ゴミ回収を目指し、実海域のゴミ画像データセットで複数の深層学習物体検出モデルを訓練・評価し、処理能力の異なる3機種でリアルタイム性も検証した。
原題: Robotic Detection of Marine Litter Using Deep Visual Detection Models ／ Michael Fulton, Jungseok Hong, Md Jahidul Islam 他
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VLA画像認識
実演のナレーションから報酬を学習する
教師が実演しながら自然言語で説明したデータから、言語表現と視覚的報酬検出器を対応付け、指示可能な行動方策を学習する手法を提案。
原題: Reward Learning from Narrated Demonstrations ／ Hsiao-Yu Fish Tung, Adam W. Harley, Liang-Kang Huang 他
日本語で読む → - 論文SLAM画像認識
MaskFusion：複数動物体のリアルタイム認識・追跡・再構成
RGB-Dカメラ映像からインスタンスレベルのセマンティックセグメンテーションを用い、動く複数物体をリアルタイムに認識・追跡・再構成する物体認識型動的SLAMシステムを提案した。
原題: MaskFusion: Real-Time Recognition, Tracking and Reconstruction of Multiple Moving Objects ／ Martin Rünz, Maud Buffier, Lourdes Agapito
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UWB測位ロボティクス
UWB測距による自己位置推定のための最適測距選択と推定器
加速度計とジャイロを備えた剛体が固定点への単一距離測定のみで自己位置を推定できる手法を提案し、貪欲法で最良の測距点を選ぶアルゴリズムをマルチコプタ実験で検証した。
原題: Optimal measurement selection algorithm and estimator for ultra-wideband symmetric ranging localization ／ Saman Fahandezh-Saadi, Mark W. Mueller
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VPRロボティクス
LoST：視覚的意味論を用いた対向視点に頑健な外観不変の場所認識
人間が逆方向からでも場所を認識できる能力に着想を得て、畳み込み特徴から局所意味論テンソル(LoST)記述子を構築し、対向視点でも高精度に場所認識できる手法を提案した論文。
原題: LoST? Appearance-Invariant Place Recognition for Opposite Viewpoints using Visual Semantics ／ Sourav Garg, Niko Suenderhauf, Michael Milford
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
ロボット支援手術における縫合針の自動把持
前立腺摘除術の尿道吻合に使う縫合針を、視覚誘導で自動検出・接近・把持する手法を提案した論文。
原題: Automated pick-up of suturing needles for robotic surgical assistance ／ Claudia D'Ettorre, George Dwyer, Xiaofei Du 他
日本語で読む → - 論文アフォーダンスロボティクス
手から道具へ：ヒューマノイドロボットにおけるアフォーダンスの学習
手で獲得した感覚運動スキルを未知の道具のアフォーダンス推定に一般化する確率モデルを提案し、iCubで道具選択や計画を実現した。
原題: Learning at the Ends: From Hand to Tool Affordances in Humanoid Robots ／ Giovanni Saponaro, Pedro Vicente, Atabak Dehban 他
日本語で読む → - 論文予測符号化ロボティクス
予測符号化における行動変調を組み込んだAFA-PredNet
階層的予測符号化ネットワークPredNetに行動出力ユニットを追加し、身体性学習の中で知覚と行動の規則性がトップダウン予測として獲得されるモデルを提案・検証した。
原題: AFA-PredNet: The action modulation within predictive coding ／ Junpei Zhong, Angelo Cangelosi, Xinzheng Zhang 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 → - 論文マニピュレーションロボティクス
指の歩行と把持内操作を交互に最適化する把持内再把持計画
指の付け替え(フィンガーゲイト)と把持内での物体操作を交互に最適化し、物体を落とさずに初期把持から目標把持へ移行する計画手法を提案した。
原題: Geometric In-Hand Regrasp Planning: Alternating Optimization of Finger Gaits and In-Grasp Manipulation ／ Balakumar Sundaralingam, Tucker Hermans
日本語で読む → - 論文人体モデリングロボティクス
人体モデル構築ツールボックス ModelFactory
Matlab/Octaveで動作し、被験者の体格に合わせた人体多体モデルをコマンド/ GUIで作成・可視化・エクスポートできるオープンソースツールボックスを開発した。
原題: ModelFactory: A Matlab/Octave based toolbox to create human body models ／ Manish Sreenivasa, Monika Harant
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
匿名・同質・非通信ロボット群による創発的パターン形成の証明可能な手法
グローバル位置情報や通信を持たず相対センシングのみに頼る単純なロボット群が、任意の初期配置から目標パターンを自律形成・維持できる手法を提案し、局所的な証明手続きで衝突や分離なく達成可能なことを示した。
原題: Provable Emergent Pattern Formation by a Swarm of Anonymous, Homogeneous, Non-Communicating, Reactive Robots with Limited Relative Sensing and no Global Knowledge or Positioning ／ Mario Coppola, Jian Guo, Eberhard K. A. Gill 他
日本語で読む → - 論文sim2realAI
地形RLシミュレータ
ランダム生成地形を含む89種類の難易度別シミュレーション環境を提供し、エージェント形態や地形分布を変更できるライブラリを公開した論文。
原題: Terrain RL Simulator ／ Glen Berseth, Xue Bin Peng, Michiel van de Panne
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
AIが物理世界へ：ロボット調理への挑戦
200本以上の料理動画を「視聴」して物体指向ネットワークを構築し、高レベル指示から物体選択と把持・操作動作を生成してロボットに調理させる研究。
原題: AI Meets Physical World -- Exploring Robot Cooking ／ Yu Sun
日本語で読む → - 論文経路計画math.OC
オープンデータで時間依存型配送計画問題をモデル化
オンライン地図サービスから取得した所要時間データを多層行列として用い、時間帯で変化する交通を考慮した配送計画問題(TDVRP)をモデル化し、GRASPでパリ都市圏の中規模問題を解いた研究。
原題: Modelling the Time-dependent VRP through Open Data ／ Augustin Lombard, Simon Tamayo, Frédéric Fontane
日本語で読む → - 論文3D点群認識画像認識
点対記述子を用いた3D点群物体分類のための耐ノイズ深層学習
ノイズや遮蔽に頑健な点対記述子を提案し、それを4D畳み込みニューラルネットワークに組み込んで3D点群の物体分類を行う手法を開発した。
原題: Noise-resistant Deep Learning for Object Classification in 3D Point Clouds Using a Point Pair Descriptor ／ Dmytro Bobkov, Sili Chen, Ruiqing Jian 他
日本語で読む → - 論文制御/自動運転ロボティクス
勾配を考慮した縮小領域型制御による自動運転の反応的計画フレームワーク向け縦速度制御
路面勾配を制御則に組み込み、縮小領域スキームで高頻度に制御入力を再計算することで、高頻度動作する計画フレームワークに適した縦速度制御を実現し、実車で検証した。
原題: Gradient Aware - Shrinking Domain based Control Design for Reactive Planning Frameworks used in Autonomous Vehicles ／ Adarsh Modh, Siddharth Singh, A. V. S. Sai Bhargav Kumar 他
日本語で読む → - 論文幾何モデリング画像認識
全周ミラーカメラにおける消失点と消失曲線の解析モデル
ミラーとレンズを用いた全周カメラ(反射屈折カメラ)において、3次元平行線が像面上で収束する消失点・消失曲線を較正パラメータから解析的に導出し、姿勢推定への応用を示した論文。
原題: Analytical Modeling of Vanishing Points and Curves in Catadioptric Cameras ／ Pedro Miraldo, Francisco Eiras, Srikumar Ramalingam
日本語で読む → - 論文飛行ロボット点検ロボティクス
空中ロボットによる電力インフラ半自律点検のための支援制御
小型マルチロータで電力インフラを近接点検する際、光学センサで機体と設備の相対位置を推定し、操作者入力を自動補正して衝突回避と安全距離を保つ支援制御を設計・実証した論文。
原題: Assisted Control for Semi-Autonomous Power Infrastructure Inspection using Aerial Vehicles ／ Aaron McFadyen, Feras Dayoub, Steve Martin 他
日本語で読む →