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: 2018/3/1 ／ 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
複雑な都市環境向けLiDARデータセット
高層ビルや地下駐車場を含む都市環境で2D/3D LiDAR・IMU・GPSを収録し、グラフSLAMによる100Hzの車両姿勢推定も提供するデータセットを公開した。
原題: Complex Urban LiDAR Data Set ／ Jinyong Jeong, Younggun Cho, Young-Sik Shin 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
オプティカルフロー分類による低コスト自律ナビゲーションシステム
Raspberry Pi上でLucas-Kanade法によるオプティカルフローを算出し、SVMで障害物パターンを分類する低コストな視覚ベース自律ナビゲーションを実現した。
原題: Low-cost Autonomous Navigation System Based on Optical Flow Classification ／ Michel C. Meneses, Leonardo N. Matos, Bruno O. Prado
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
脚長を自己変更できる四脚ロボットDyRETの実環境適応実験
脚の長さを能動的に変えられる四脚ロボットを開発し、実験室と屋外で異なる環境に応じた形態変化が性能を向上させることを示した。
原題: Self-Modifying Morphology Experiments with DyRET: Dynamic Robot for Embodied Testing ／ Tønnes F. Nygaard, Charles P. Martin, Jim Torresen 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
非把持マニピュレーションのための強化学習：シミュレーションから実機への転移
3台のPhantomロボットで物体を押して目標位置へ運ぶ制御を、同定したシミュレータ上でモデルベース強化学習により学習し、追加学習なしで実機に転移できることを示した。モデルアンサンブル学習によりモデリング誤差への頑健性も向上する。
原題: Reinforcement learning for non-prehensile manipulation: Transfer from simulation to physical system ／ Kendall Lowrey, Svetoslav Kolev, Jeremy Dao 他
日本語で読む → - 論文模倣学習画像認識
観察的模倣学習
複数の不完全な教師を観察しながらオンライン学習し、最適な振る舞いを自動選択する模倣学習手法OILを提案し、自動運転とUAVレースで教師や既存手法を上回る性能を示した。
原題: OIL: Observational Imitation Learning ／ Guohao Li, Matthias Müller, Vincent Casser 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
把持・操作のためのマルチモーダル幾何学習
深度と触覚情報を3D CNNで統合し、遮蔽領域を補完して物体形状を推定する手法を提案。触覚の少量追加が幾何推論と把持成功率の向上に有効であることを示した。
原題: Multi-Modal Geometric Learning for Grasping and Manipulation ／ David Watkins, Jacob Varley, Peter Allen
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 → - 論文シミュレーションロボティクス
再構成可能なマニピュレータシミュレータAaria：ロボティクスとマルチモーダル機械学習への応用
Simulink SimMechanics上で1〜6自由度の任意構造マニピュレータを生成し、関節センサやIMUのマルチモーダルデータを出力する再構成可能なシミュレーションモデルを提案した。
原題: Reconfigurable Manipulator Simulation for Robotics and Multimodal Machine Learning Application: Aaria ／ Arttu Hautakoski, Mohammad M. Aref, Jouni Mattila
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 → - 論文群制御ロボティクス
集団行動のためのマルチエージェントアルゴリズムのレビュー：構造的分類
マルチエージェントの集団行動アルゴリズムを数学的構造に基づいて分類し、適用可能な協調タスクやスケーラビリティ、帯域使用、成熟度を分析したレビュー論文。
原題: Review of Multi-Agent Algorithms for Collective Behavior: a Structural Taxonomy ／ Federico Rossi, Saptarshi Bandyopadhyay, Michael Wolf 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 → - 論文経路計画ロボティクス
疎な3Dトポロジカルグラフによるマイクロ航空機の経路計画
ノイズを含むセンサデータから3D環境のトポロジカル構造を表す疎なグラフを構築し、MAVの大域経路計画を高速化する手法を提案した。
原題: Sparse 3D Topological Graphs for Micro-Aerial Vehicle Planning ／ Helen Oleynikova, Zachary Taylor, Roland Siegwart 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーション機械学習
半パラメトリック位相メモリによるナビゲーション
動物のランドマークナビゲーションに着想を得て、グラフと深層ネットワークを組み合わせた半パラメトリック位相メモリを提案し、未知の迷路でも5分の映像から地図を構築して目標へ誘導できるナビゲーション手法を実現した。
原題: Semi-parametric Topological Memory for Navigation ／ Nikolay Savinov, Alexey Dosovitskiy, Vladlen Koltun
日本語で読む → - 論文ナビゲーション機械学習
生成モデルと全畳み込みネットワークによる走行ナビゲーション向け占有マップ予測
深層ニューラルネットワークを用いて、ロボットの視野を超えた将来の占有マップを予測する手法を提案し、生成モデルや敵対的モデルを含む複数アーキテクチャをシミュレーションと実環境で評価した。
原題: Occupancy Map Prediction Using Generative and Fully Convolutional Networks for Vehicle Navigation ／ Kapil Katyal, Katie Popek, Chris Paxton 他
日本語で読む → - 論文自己位置推定ロボティクス
位相不確実性下での自動運転車の車線識別のための自己位置推定
地図の位相構造が現実と一致しない状況に対応するため、動的な複数HMMを用いたVSM-HMMを提案し、自動運転車の車線推定に適用して有効性を示した。
原題: Localization under Topological Uncertainty for Lane Identification of Autonomous Vehicles ／ Samer B. Nashed, David M. Ilstrup, Joydeep Biswas
日本語で読む → - 論文キャリブレーションロボティクス
CalibNet: 3D空間トランスフォーマネットワークを用いた幾何学的教師あり外部キャリブレーション
LiDAR点群と単眼画像から6自由度の外部キャリブレーションを自己教師ありでリアルタイム推定する深層ネットワーク。キャリブレーションターゲットを不要にし、幾何学的・測光的一貫性を最大化するよう学習する。
原題: CalibNet: Geometrically Supervised Extrinsic Calibration using 3D Spatial Transformer Networks ／ Ganesh Iyer, R. Karnik Ram., J. Krishna Murthy 他
日本語で読む → - 論文把持検出画像認識
空間トランスフォーマネットワークを用いた分類ベースの把持検出
複数段の空間トランスフォーマネットワーク(STN)を組み合わせ、分類ベースでロボットの把持位置と姿勢をリアルタイムに検出する手法を提案した論文。
原題: Classification based Grasp Detection using Spatial Transformer Network ／ Dongwon Park, Se Young Chun
日本語で読む → - 論文タスク・モーションプランニングロボティクス
能動的モデル学習と多様な行動サンプリングによるタスク・モーションプランニング
ガウス過程で行動の前提条件と効果を能動学習し、多様なサンプリングで連続空間のタスク・モーションプランナーと統合して長期的問題を効率的に解く手法を提案した。
原題: Active model learning and diverse action sampling for task and motion planning ／ Zi Wang, Caelan Reed Garrett, Leslie Pack Kaelbling 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
超冗長マニピュレータの動的高効率キネマティクス
メタ制御関数を用いてキネマティクス構造をオンラインで変更し、計算コストを削減しつつ部分損傷時にも頑健に制御できる超冗長アームのモデリング手法を提案した。
原題: Dynamically Efficient Kinematics for Hyper-Redundant Manipulators ／ Marios P. Xanthidis, Kostantinos J. Kyriakopoulos, Ioannis Rekleitis
日本語で読む → - 論文世界モデルlandmark
世界モデル
エージェントが環境の内部表現を学習し、それを使って予測や計画を行う「世界モデル」の概念を提示した論文。
原題: World Models
日本語で読む → - 論文移動ロボットロボティクス
鋼橋を登るタンク型ロボットの開発
往復機構とローラーチェーンを用いて、塗装・未塗装の鋼材表面や円筒・立方体など様々な形状を登り、面から面へ乗り移れるタンク型点検ロボットを設計・試作し、実験と現場投入で接着・登攀性能を実証した。
原題: Development of a Steel Bridge Climbing Robot ／ Son Thanh Nguyen, Hung Manh La
日本語で読む → - 論文視覚的自己位置推定ロボティクス
視覚的自己位置推定とオドメトリのための深層補助学習
単眼連続画像から6自由度のグローバル姿勢回帰とオドメトリ推定を同時に行うマルチタスクCNN「VLocNet」を提案し、相対姿勢情報を活用する幾何整合損失でSIFTベース手法に匹敵する精度を実現した。
原題: Deep Auxiliary Learning for Visual Localization and Odometry ／ Abhinav Valada, Noha Radwan, Wolfram Burgard
日本語で読む → - 論文バイオミメティクスロボティクス
踊るミツバチロボットがダンス追従と採餌蜂の動員を引き起こす
ミツバチの尻振りダンスを再現するロボットRoboBeeを開発し、生きた蜂がダンスに追従して飛行経路を調整することをレーダー追跡で確認した。
原題: Dancing Honey bee Robot Elicits Dance-Following and Recruits Foragers ／ Tim Landgraf, David Bierbach, Andreas Kirbach 他
日本語で読む → - 論文関節物体認識画像認識
SPARE：シミュレーションと実機の関節物体データセットを用いたキネマティック記述の学習
関節物体のリンク数とリンク長を予測する深層ニューラルネットワークを提案し、シミュレーションと3Dプリント可能な実機インスタンスを揃えた新データセットSPAREを公開した論文。
原題: Learning Kinematic Descriptions using SPARE: Simulated and Physical ARticulated Extendable dataset ／ Abhishek Venkataraman, Brent Griffin, Jason J. Corso
日本語で読む → - 論文逆最適制御ロボティクス
不完全な軌道観測からの逆最適制御
軌道の一部区間しか観測できない状況でも、回復行列を用いて最適制御系の目的関数の重みを学習する手法を提案し、LQR系とロボットマニピュレータのシミュレーションで有効性を示した。
原題: Inverse Optimal Control from Incomplete Trajectory Observations ／ Wanxin Jin, Dana Kulić, Shaoshuai Mou 他
日本語で読む → - 論文海洋ナビゲーションロボティクス
部分的に構造化された環境ダイナミクスを学習する海洋ロボットナビゲーション
海洋の潮流のような部分的に構造を持つ動的擾乱を深層強化学習で学習し、海洋ロボットが複雑な時空間環境で目標到達できる手法を提案した。
原題: Learning Partially Structured Environmental Dynamics for Marine Robotic Navigation ／ Chen Huang, Kai Yin, Lantao Liu
日本語で読む → - 論文文化適応/HRIロボティクス
ファジィ論理に基づく文化適応型ロボットのフレームワーク
言語変数とファジィルールを用いて文化的要因をロボットの行動パラメータにマッピングし、ユーザーの文化に自動適応するロボット設計手法を提案した論文。
原題: A framework for Culture-aware Robots based on Fuzzy Logic ／ Barbara Bruno, Fulvio Mastrogiovanni, Federico Pecora 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
Dolphin: 自律車両ネットワークのためのタスクオーケストレーション言語
複数の自律車両のタスクを並列・逐次・イベント駆動で組み合わせて記述できるGroovy DSLベースの言語を提案し、UUVやUAVの実機実験で有効性を示した。
原題: Dolphin: a task orchestration language for autonomous vehicle networks ／ Keila Lima, Eduardo R. B. Marques, José Pinto 他
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