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HRIcs.CY
文化的に有能なロボットへの道筋：ポジションペーパー
介護分野の文化的コンピテンスの知見を援用し、パーソナルアシストロボットが文化的特徴を認識・推論・行動に反映するために必要な能力と開発・評価手法を整理したポジションペーパー。
原題: Paving the Way for Culturally Competent Robots: a Position Paper ／ Barbara Bruno, Nak Young Chong, Hiroko Kamide 他
日本語で読む → - 論文ジェスチャー操作HCI
単眼視によるジェスチャー操縦の空中ロボット
単眼カメラのみで腕のジェスチャーを認識し、空中ロボットを直感的に操縦する低コストシステムを構築・実機検証した論文。
原題: Gesture-based Piloting of an Aerial Robot using Monocular Vision ／ Ting Sun, Shengyi Nie, Dit-Yan Yeung 他
日本語で読む → - 論文視覚オドメトリ画像認識
深度カメラからの高速な平面・円柱抽出による視覚オドメトリ
深度画像から平面と円柱を高速抽出するCAPEを提案し、円柱プリミティブをRGB-Dオドメトリに組み込むことでトンネルなど曲面シーンの軌道推定を改善した。
原題: Fast Cylinder and Plane Extraction from Depth Cameras for Visual Odometry ／ Pedro F. Proença, Yang Gao
日本語で読む → - 論文SLAMAI
フューチャーマッピング：空間AIシステムの計算構造
SLAMが一般的な幾何・意味的「空間AI」知覚へと進化する道筋を論じ、アルゴリズム・プロセッサ・センサの協調設計の必要性を探る。
原題: FutureMapping: The Computational Structure of Spatial AI Systems ／ Andrew J. Davison
日本語で読む → - 論文プランニングロボティクス
環境不確実性下での安全な最短時間計画：拡張版
サイバー攻撃でロボットの環境認識が狂う状況でも、堅牢制御と最適制御を融合して3D空間の停止距離を一般化し、安全な最短時間計画を実現する手法を提案・解析した論文。
原題: Secure Minimum Time Planning Under Environmental Uncertainty: an Extended Treatment ／ Alexander Ivanov, Mark Campbell
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
月・火星の溶岩洞窟探査のためのSphereXロボットによる協調マッピングと経路計画
月や火星の溶岩洞窟を探査するため、ホッピング・転がり・短距離飛行が可能な小型ロボットSphereXを複数展開し、GPSやカメラが使えない暗闇・大規模洞窟内で協調的な局所マッピングとナビゲーションを行う手法を提案した。
原題: Path Planning and Navigation Inside Off-World Lava Tubes and Caves ／ Himangshu Kalita, Steven Morad, Jekan Thangavelautham
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
運動学的モーフィングによる操作スキル転送ネットワーク
深度画像から環境の運動学モデルを推定し、プロトタイプモデルへモーフィングすることで異なる形状環境間で操作スキルを転送する手法を提案。
原題: Kinematic Morphing Networks for Manipulation Skill Transfer ／ Peter Englert, Marc Toussaint
日本語で読む → - 論文把持検出ロボティクス
指向性アンカーボックスを用いた全畳み込み把持検出ネットワーク
RGB画像から平行板グリッパの複数の把持姿勢をリアルタイムに予測する全畳み込みネットワークを提案し、指向性アンカーボックスと新しいマッチング戦略でCornell Grasp Datasetにおいて高精度を達成した。
原題: Fully Convolutional Grasp Detection Network with Oriented Anchor Box ／ Xinwen Zhou, Xuguang Lan, Hanbo Zhang 他
日本語で読む → - 論文自己位置推定画像認識
2次元地図と画像の意味的マッチングによる都市環境の自己位置推定
都市の画像から建物や交差点の有無を表すコンパクトなバイナリ記述子を作り、2次元地図から生成した記述子と経路に沿って照合することで自己位置を推定する手法を提案した。
原題: Automated Map Reading: Image Based Localisation in 2-D Maps Using Binary Semantic Descriptors ／ Pilailuck Panphattarasap, Andrew Calway
日本語で読む → - 論文群制御AI
ORCAハブ：知的インターフェースによる説明可能なオフショアロボティクス
洋上エネルギー施設でロボット群と自律知能システムを安全に運用するため、遠隔オペレータへの状況認識と透明性を高める説明可能なインターフェースを研究・実証するプロジェクトの紹介。
原題: The ORCA Hub: Explainable Offshore Robotics through Intelligent Interfaces ／ Helen Hastie, Katrin Lohan, Mike Chantler 他
日本語で読む → - 論文安全学習制御ロボティクス
変化する動作条件における長期安全学習型モデル予測制御のための経験推薦
ロボットが過去に経験した多数の動作条件の経験を再利用し、新しい未知の条件にも安全に適応できるGPベースの安全学習制御手法を提案し、900kgの地上ロボットで実証した。
原題: Experience Recommendation for Long Term Safe Learning-based Model Predictive Control in Changing Operating Conditions ／ Christopher D. McKinnon, Angela P. Schoellig
日本語で読む → - 論文3D認識画像認識
点群中の二次曲面を種類に依らず検出するミニマリスト手法
平面や円錐・球・円柱などの二次曲面を、種類ごとに分けず単一のRANSACベース手続きで点群から高速に検出する手法を提案した論文。
原題: A Minimalist Approach to Type-Agnostic Detection of Quadrics in Point Clouds ／ Tolga Birdal, Benjamin Busam, Nassir Navab 他
日本語で読む → - 論文視覚言語ナビゲーション画像認識
先を見据えて跳べ：モデルフリーとモデルベース強化学習を橋渡しする先読み型視覚言語ナビゲーション
モデルフリー強化学習とモデルベース強化学習を組み合わせ、次状態と報酬を予測する環境モデルと先読み方策を統合したハイブリッド手法を提案し、実世界のRoom-to-Roomデータセットで最高性能を達成した。
原題: Look Before You Leap: Bridging Model-Free and Model-Based Reinforcement Learning for Planned-Ahead Vision-and-Language Navigation ／ Xin Wang, Wenhan Xiong, Hongmin Wang 他
日本語で読む → - 論文組立/強化学習ロボティクス
CAD情報を活用したロボット組立の強化学習
CADデータから得られる幾何学的情報で強化学習を誘導し、接触の多い高精度な組立作業を自律的に学習させる手法を提案した論文。
原題: Learning Robotic Assembly from CAD ／ Garrett Thomas, Melissa Chien, Aviv Tamar 他
日本語で読む → - 論文動画物体検出画像認識
注意機構付きLSTMによる時間的同一性を考慮したSSD
ConvLSTMと時間的注意機構を組み合わせ、動画中の物体検出をリアルタイムで行うTSSDを提案した論文。
原題: Temporally Identity-Aware SSD with Attentional LSTM ／ Xingyu Chen, Junzhi Yu, Zhengxing Wu
日本語で読む → - 論文自動運転/MPCロボティクス
アクチュエータ動特性を考慮した自動運転のモデル予測制御
アクチュエータの過渡応答を陽に組み込んだMPCを提案し、交互最小化で計算を高速化。追い越しや車線変更時の車間距離マージンが改善することを高忠実度シミュレータで示した。
原題: Model Predictive Control for Autonomous Driving considering Actuator Dynamics ／ Mithun Babu, Raghu Ram Theerthala, Arun Kumar Singh 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
深層強化学習による閉ループ物体把持のためのタスク簡略化手法の比較
ロボットアームによる物体把持を深層強化学習で学習する際、報酬整形・カリキュラム学習・事前学習によるウォームスタートを比較し、シミュレーション学習から実機へ転移した研究。
原題: Comparing Task Simplifications to Learn Closed-Loop Object Picking Using Deep Reinforcement Learning ／ Michel Breyer, Fadri Furrer, Tonci Novkovic 他
日本語で読む → - 論文遠隔操作/身体代理ロボティクス
重度運動障害者が自宅や遠隔からロボット身体代理を操作する試み
重度運動障害者15名がWebベースARインターフェースで遠隔操作ロボットPR2を操作し、臨床的に有意な改善と80%の自己ケア課題達成を示した。さらに専門家1名が自宅で7日間自由にロボットを使用し多様な家事を遂行した。
原題: In-home and remote use of robotic body surrogates by people with profound motor deficits ／ Phillip M. Grice, Charles C. Kemp
日本語で読む → - 論文行動予測ロボティクス
マルチモーダルな多人数行動の生成モデリング
複数人が相互作用する場面で、各人をグラフのノードとして関係を表現し、条件付き変分オートエンコーダで将来行動の多峰分布を学習・予測する手法を提案した。バスケットボール選手の軌跡予測で有効性を示した。
原題: Generative Modeling of Multimodal Multi-Human Behavior ／ Boris Ivanovic, Edward Schmerling, Karen Leung 他
日本語で読む → - 論文深度推定画像認識
自己教師あり学習によるステレオ・単眼深度推定の融合
ステレオ視の深度を教師としてCNNを自己教師あり学習し、高信頼なステレオ推定と低信頼領域のCNN推定を融合することで、ステレオ単独より高精度な深度マップを実現した。
原題: Fusion of stereo and still monocular depth estimates in a self-supervised learning context ／ Diogo Martins, Kevin van Hecke, Guido de Croon
日本語で読む → - 論文V2X通信cs.CY
I2V通信で交差点を安全にするインテリジェント交差点の設計
交差点の事故分析に基づき、信号位相や死角情報を計算・配信するインテリジェント交差点インフラを提案した論文。
原題: Making intersections safer with I2V communication ／ Offer Grembek, Alex Kurzhanskiy, Aditya Medury 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
GelSlim：高解像度・コンパクト・堅牢・校正済みの触覚センシング指
視覚ベース触覚センサを改良し、薄型で頑丈かつ均一な出力を持つロボット把持用指を開発。3000回以上の把持実験で耐久性を評価した。
原題: GelSlim: A High-Resolution, Compact, Robust, and Calibrated Tactile-sensing Finger ／ Elliott Donlon, Siyuan Dong, Melody Liu 他
日本語で読む → - 論文SLAM画像認識
協働ロボット搭載単眼LSD-SLAMによる3D再構成精度の評価手法
協働ロボットのグリッパに搭載した単眼カメラのLSD-SLAMで再構成した3D環境の精度を評価する手法を提案し、姿勢空間変換問題の解決策と精度評価基準を示した。
原題: Methodology to analyze the accuracy of 3D objects reconstructed with collaborative robot based monocular LSD-SLAM ／ Sergey Triputen, Atmaraaj Gopal, Thomas Weber 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションAI
深層学習による行動ベースの屋内自律ナビゲーション
屋内ナビゲーションを意味的なグラフ表現で表し、視覚入力から直接モータ制御を生成する深層学習行動で経路誘導する手法を提案し、多数の仮想環境で有効性を示した。
原題: A Deep Learning Based Behavioral Approach to Indoor Autonomous Navigation ／ Gabriel Sepulveda, Juan Carlos Niebles, Alvaro Soto
日本語で読む → - 論文視覚オドメトリ/SLAMロボティクス
密な3Dフローから密な3Dマップを生成する単眼視覚オドメトリの学習
単眼画像から密な2Dフローと深度を推定し、3Dフローを介して6自由度の相対姿勢を予測する深層学習ベースの単眼SLAMを提案。学習した深度で密な3Dマップも構築する。
原題: Learning monocular visual odometry with dense 3D mapping from dense 3D flow ／ Cheng Zhao, Li Sun, Pulak Purkait 他
日本語で読む → - 論文視覚慣性オドメトリeess.IV
複数仮説を出力する視覚慣性フローネットワーク
グレースケール画像と慣性計測を入力とし、教師なし学習で画素対応の複数仮説を生成するVIFlowネットワークを提案し、高精度かつ高速な密対応推定と異常運動検出への応用を示した。
原題: Multi-Hypothesis Visual-Inertial Flow ／ E. Jared Shamwell, William D. Nothwang, Donald Perlis
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
遅延再cedingホライズンA*：辺評価コストが高いグラフにおける効率的経路計画
辺の衝突判定コストが高いロードマップグラフで、辺評価回数とグラフ操作のバランスを取る遅延先読み付きA*を提案し、中間的な先読みが総計画時間を最小化することを示した。
原題: Lazy Receding Horizon A* for Efficient Path Planning in Graphs with Expensive-to-Evaluate Edges ／ Aditya Mandalika, Oren Salzman, Siddhartha Srinivasa
日本語で読む → - 論文モデルベース強化学習ロボティクス
近似価値関数評価を用いた深層楽観的プランニング
深層ニューラルネットで学習したQ関数をモンテカルロ木探索に組み込み、楽観的な行動選択で探索と計画を効率化するモデルベース強化学習手法DOPを提案し、協調ナビゲーションやロボットの把持・受け渡しタスクで有効性を示した。
原題: DOP: Deep Optimistic Planning with Approximate Value Function Evaluation ／ Francesco Riccio, Roberto Capobianco, Daniele Nardi
日本語で読む → - 論文制御/MPCロボティクス
適応的時間メッシュ細分化を用いた非線形モデル予測制御
時間格子を適応的に細分化することで離散化誤差を抑えつつ計算量を抑えたリアルタイムNMPCを提案し、UAVシミュレーションで検証した論文。
原題: Non-Linear Model Predictive Control with Adaptive Time-Mesh Refinement ／ Ciro Potena, Bartolomeo Della Corte, Daniele Nardi 他
日本語で読む → - 論文単眼3D認識ロボティクス
地球は平らじゃない：急勾配・傾斜路での単眼車両再構成
移動する単眼カメラから、カメラと同一平面にない傾斜路や急勾配路上の車両の位置・形状・接地平面の向きを同時推定する手法を提案し、KITTIとSYNTHIA-SFで従来法を大幅に改善した。
原題: The Earth ain't Flat: Monocular Reconstruction of Vehicles on Steep and Graded Roads from a Moving Camera ／ Junaid Ahmed Ansari, Sarthak Sharma, Anshuman Majumdar 他
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