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 → - 論文メタ学習/sim2real機械学習
モデルベース強化学習による実世界でのオンライン適応学習
メタ学習で力学モデルの事前分布を訓練し、実世界の脚式小型ロボットが脚の欠損や未知の地形、姿勢推定誤差などにオンラインで素早く適応できることを示した論文。
原題: Learning to Adapt in Dynamic, Real-World Environments Through Meta-Reinforcement Learning ／ Anusha Nagabandi, Ignasi Clavera, Simin Liu 他
日本語で読む → - 論文ハプティクスロボティクス
Hbot：非ホロノミック車輪で駆動するホロノミック球面ハプティックインタフェース
操舵・駆動可能な非ホロノミック車輪で球体を動かす、特異点のないホロノミック球面ロボットを提案し、運動学解析と試作機による軌道追従・回転剛性レンダリングの実験を示した。
原題: The Hbot : A Holonomic Spherical Haptic Interface Driven by Non-Holonomic Wheels ／ Wisdom C. Agboh
日本語で読む → - 論文自動運転/強化学習ロボティクス
深層強化学習による速度・車線変更の自動意思決定
トラック・トレーラーの速度と車線変更の意思決定を深層Qネットワークで学習し、高速道路と対向車線での追い越しの両方で汎用的に機能することを示した論文。
原題: Automated Speed and Lane Change Decision Making using Deep Reinforcement Learning ／ Carl-Johan Hoel, Krister Wolff, Leo Laine
日本語で読む → - 論文群衆ナビゲーションロボティクス
DeepMoTIon: 人間のように群衆をナビゲートする学習手法
歩行者監視データで人間の速度予測を学習し、LiDARスキャンを用いて群衆中を安全に目的地まで移動する人間模倣型ナビゲーション手法を提案した。
原題: DeepMoTIon: Learning to Navigate Like Humans ／ Mahmoud Hamandi, Mike D'Arcy, Pooyan Fazli
日本語で読む → - 論文群制御AI
不確実環境下でのマルチロボットの同時タスク割当と計画
不確実な環境で動く複数ロボットに対し、タスク割当と計画を同時に行い、形式検証の手法で確率的な性能保証と安全制約を満たす方策を生成する手法を提案した。
原題: Simultaneous Task Allocation and Planning Under Uncertainty ／ Fatma Faruq, Bruno Lacerda, Nick Hawes 他
日本語で読む → - 論文SLAM・言語獲得ロボティクス
地図構築と統合した空間概念・言語モデルの高精度スケーラブルなオンライン学習
SLAMと場所カテゴリ化・語彙獲得を統合したオンライン学習手法SpCoSLAMを改良し、fixed-lag rejuvenationにより計算時間を一定に保ちつつ精度を向上させた。
原題: Improved and Scalable Online Learning of Spatial Concepts and Language Models with Mapping ／ Akira Taniguchi, Yoshinobu Hagiwara, Tadahiro Taniguchi 他
日本語で読む → - 論文自動運転/強化学習ロボティクス
深層強化学習によるインタラクティブ環境下での自動運転マニューバ
連続行動空間に対応するためニューラルネットワークでQ関数を近似するQ学習を設計し、車両動力学の事前知識を組み込んで車線変更マニューバを模擬環境で学習・検証した論文。
原題: Automated Driving Maneuvers under Interactive Environment based on Deep Reinforcement Learning ／ Pin Wang, Ching-Yao Chan, Hanhan Li
日本語で読む → - 論文人物追従ロボティクス
自律ロボットによる人物追従のカテゴリ別概観
地上・水中・空中の各シナリオにおける人物追従ロボットの研究を、知覚・計画・制御・インタラクションの観点から分類し、課題や手法の比較、今後の研究方向を整理したサーベイ論文。
原題: Person Following by Autonomous Robots: A Categorical Overview ／ Md Jahidul Islam, Jungseok Hong, Junaed Sattar
日本語で読む → - 論文オドメトリロボティクス
センサ合意分析によるロバストオドメトリ
鉄道車両の車輪エンコーダの校正誤差と空転・滑走による速度推定誤差に対処するため、校正値を状態変数とする拡張カルマンフィルタと、z検定で測定の不確かさを調整するセンサ合意分析(SCA)を組み合わせたオドメトリ手法を提案し、ドイツの高速列車データで有効性を示した。
原題: Robust Odometry using Sensor Consensus Analysis ／ Andrew W. Palmer, Navid Nourani-Vatani
日本語で読む → - 論文遠隔実験教育ロボティクス
分散制御システム実験室：人間中心型ロボットアクチュエータの遠隔活用
テキサス大学のクラウド実験室で、遠隔操作可能なシリーズエラスティックアクチュエータを用い、ブラウザ経由で学生が人間中心ロボティクスや制御を実験学習できるシステムを構築・評価した論文。
原題: Decentralized Control Systems Laboratory Using Human Centered Robotic Actuators ／ Binghan He, Kunye Chen, Rachel Schlossman 他
日本語で読む → - 論文移動ロボット制御math.OC
非ホロノミック移動ロボットの制御と状態推定に対する最適化ベースの解法：安定性・分散制御・相対位置推定
非ホロノミック移動ロボットを対象に、制約や非線形性を扱える最適化ベースの制御・状態推定手法を設計・解析・実装し、安定性や分散制御、相対位置推定に取り組んだ論文。
原題: Optimization Based Solutions for Control and State Estimation in Non-holonomic Mobile Robots: Stability, Distributed Control, and Relative Localization ／ Mohamed W. Mehrez Said
日本語で読む → - 論文タスク割当cs.MA
異種エージェントへのタスク割当のためのミニマックス巡回
拠点から出発する異種エージェント群に、タイプ制約付きのタスクを割り当て、各エージェントの巡回コストの最大値を最小化する問題に対し、5近似（各タイプ1台なら4近似）の3段階アルゴリズムを提案した。
原題: Min-Max Tours for Task Allocation to Heterogeneous Agents ／ Amritha Prasad, Han-Lim Choi, Shreyas Sundaram
日本語で読む → - 論文自動運転機械学習
自動運転における深層学習アーキテクチャの体系的比較
屋内コースで7種類の深層学習モデルを同一条件で走行させ、クラッシュせず完走できる周回数を比較して性能差を評価した。
原題: A Systematic Comparison of Deep Learning Architectures in an Autonomous Vehicle ／ Michael Teti, William Edward Hahn, Shawn Martin 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
建設現場モニタリング向け統合移動ロボットシステムの構築
単眼視覚SLAMと文脈理解を地上ロボットに統合し、屋外環境で障害物や走行可能空間の地図をほぼリアルタイムに生成する自己完結型システムを提案・評価した論文。
原題: Building an Integrated Mobile Robotic System for Real-Time Applications in Construction ／ Khashayar Asadi, Hariharan Ramshankar, Harish Pullagurla 他
日本語で読む → - 論文検出・追跡ロボティクス
2Dレンジデータと機械学習によるパレットの検出・位置推定・追跡
搭載した2Dレーザーレンジファインダのみを用い、Faster R-CNNとCNN分類器でパレットを検出し、カルマンフィルタで位置推定・追跡するアーキテクチャを提案した論文。
原題: Detection, localisation and tracking of pallets using machine learning techniques and 2D range data ／ Ihab S. Mohamed, Alessio Capitanelli, Fulvio Mastrogiovanni 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
危険環境における安全な経路計画
海底複雑度データをガウス過程回帰でモデル化し、A*とRRT*を改良して海洋探査機の安全な経路を計画する手法を提案した。
原題: Planning Safe Paths through Hazardous Environments ／ Chris Denniston, Thomas R. Krogstad, Stephanie Kemna 他
日本語で読む → - 論文状態推定ロボティクス
因子グラフを用いた視覚・慣性・接触状態推定のためのハイブリッド接触プリインテグレーション
脚式ロボットの接触切替をまたいで接触情報をプリインテグレーションする手法を提案し、因子グラフの変数削減と視覚失敗時の頑健性向上を実現した。
原題: Hybrid Contact Preintegration for Visual-Inertial-Contact State Estimation Using Factor Graphs ／ Ross Hartley, Maani Ghaffari Jadidi, Lu Gan 他
日本語で読む → - 論文シーン再構成ロボティクス
空間ハッシュを用いたリアルタイムシーン再構成のための効率的なボリューメトリックメッシュ表現
空間ハッシュで立方体を管理し頂点をO(1)でアクセス可能にすることで、オンラインのメッシュ生成・更新・精緻化を省メモリかつ高速に行う枠組みを提案した。
原題: An Efficient Volumetric Mesh Representation for Real-time Scene Reconstruction using Spatial Hashing ／ Wei Dong, Jieqi Shi, Weijie Tang 他
日本語で読む → - 論文衝突回避ロボティクス
人・物体・ロボット間の衝突を防ぐブロッキング手法
物体・ロボット・人との差し迫った衝突を統計的に予測し、上半身ヒューマノイドロボットが最適な部位で衝突を阻止するためのセンサベースの予測・軌道生成・実時間制御を開発し、多数の実験で検証した。
原題: On Blocking Collisions between People, Objects and other Robots ／ Kwan Suk Kim, Luis Sentis
日本語で読む → - 論文視覚触覚融合ロボティクス
視覚から触覚特性を推定する深層学習
RGB画像と触覚センサデータのみから、滑りやすさや粗さといった触覚特性を推定するモデルを提案し、学習に含まれない素材にも汎化することを示した。
原題: Deep Visuo-Tactile Learning: Estimation of Tactile Properties from Images ／ Kuniyuki Takahashi, Jethro Tan
日本語で読む → - 論文ヒューマノイド制御ロボティクス
トルク制御ヒューマノイドにおける摩擦の活用
トルク制御ヒューマノイドの内側ループが補償しがちな関節摩擦を、むしろ安定化に活かす制御手法を提案し、iCubで実験した論文。
原題: Exploiting Friction in Torque Controlled Humanoid Robots ／ Gabriele Nava, Diego Ferigo, Daniele Pucci
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
反復表面フィッティングによるカスタムグリッパの把持計画
カスタムグリッパの把持計画のため、表面フィッティング誤差を最小化しつつグリッパ変換と指変位を同時探索する反復表面フィッティング(ISF)アルゴリズムを提案し、誘導サンプリングで局所解と衝突を回避、実時間で最適把持を計画できることを示した。
原題: Grasp Planning for Customized Grippers by Iterative Surface Fitting ／ Yongxiang Fan, Hsien-Chung Lin, Te Tang 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
押し動作と把持動作の相乗効果を自己教師あり深層強化学習で学習する
把持と押し動作の相乗効果を、試行錯誤による自己教師ありQ学習でゼロから獲得し、散らかった環境での把持成功率と効率を向上させた研究。
原題: Learning Synergies between Pushing and Grasping with Self-supervised Deep Reinforcement Learning ／ Andy Zeng, Shuran Song, Stefan Welker 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
連続時間ガウス過程による可操作度最大化
特異点近傍を避ける軌道計画のため、連続軌道表現上で可操作度に基づく尤度を定義し、MAP推定と因子グラフ推論で軌道全体の可操作度を最大化する手法を提案した。
原題: Manipulability Maximization Using Continuous-Time Gaussian Processes ／ Filip Marić, Oliver Limoyo, Luka Petrović 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
深層強化学習によるCassieのフィードバック制御
実機に基づく二足歩行ロボットCassieのモデルで、参照動作を模倣する深層強化学習により頑健な歩行制御器を学習し、速度変化や外乱への適応性を示した。
原題: Feedback Control For Cassie With Deep Reinforcement Learning ／ Zhaoming Xie, Glen Berseth, Patrick Clary 他
日本語で読む → - 論文視覚ナビゲーションロボティクス
視覚ナビゲーションのためのロボット行動の系列学習
低レベル行動とメタ方策の階層構造を学習し、視覚フィードバックのみで状況に応じて行動を選択・系列化することで、複合環境での移動ロボットの視覚ナビゲーションを実現した。
原題: Learning to Sequence Robot Behaviors for Visual Navigation ／ Hadi Salman, Puneet Singhal, Tanmay Shankar 他
日本語で読む → - 論文フィールドロボティクスロボティクス
移動ロボットとクリギング探索による土壌締固めの3Dマッピング
屋外移動ロボットが土壌データを自動収集し、クリギング分散を報酬として探索戦略をオンラインで適応させながら土壌マップを構築する手法を提案した。
原題: 3D Soil Compaction Mapping through Kriging-based Exploration with a Mobile Robot ／ Jaime Pulido Fentanes, Iain Gould, Tom Duckett 他
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