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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 → - 論文走行可能領域推定ロボティクス
GONet：半教師あり学習による走行可能領域推定
魚眼画像から走行可能領域を推定するGANベースの半教師あり手法を提案し、正例を多く負例を少数だけ使って学習できる実用的な点とリアルタイム性・汎化性を示した。
原題: GONet: A Semi-Supervised Deep Learning Approach For Traversability Estimation ／ Noriaki Hirose, Amir Sadeghian, Marynel Vázquez 他
日本語で読む → - 論文VIO画像認識
教師なし深層学習とオンライン誤差補正による視覚支援絶対軌道推定
RGB-D画像と慣性計測を融合し、IMUの内部パラメータやカメラとの外部キャリブレーションなしで視覚慣性オドメトリを学習する教師なしネットワークを提案し、オンライン誤差補正で競争力のある軌道推定を実現した。
原題: Vision-Aided Absolute Trajectory Estimation Using an Unsupervised Deep Network with Online Error Correction ／ E. Jared Shamwell, Sarah Leung, William D. Nothwang
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 → - 論文視覚慣性自己位置推定ロボティクス
レーザマップ支援による環境変化に頑健な視覚慣性自己位置推定
LiDARで構築した地図を事前情報として用い、視覚慣性オドメトリとハイブリッドバンドル調整を組み合わせることで、季節変化や双方向走行があっても屋外で高精度に自己位置推定する手法を提案した。
原題: Laser map aided visual inertial localization in changing environment ／ Xiaqing Ding, Yue Wang, Dongxuan Li 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
低重力環境における連結ロボット群の登攀計画とナビゲーション
低重力環境で複数の球型ロボットをテザーで連結し、棘付き把持機構で斜面を協調登攀するための自律マッピング・計画・ナビゲーション手法を提案し、高忠実度シミュレータで評価した論文。
原題: Planning and Navigation of Climbing Robots in Low-Gravity Environments ／ Steven Morad, Himangshu Kalita, Jekan Thangavelautham
日本語で読む → - 論文3D再構成ロボティクス
低価格2D Lidarを用いた3D再構成・評価フレームワーク
安価な2D Lidarを回転軸や台車に搭載して3D地図を構築し、提案する指標で地図品質を評価するシステムを開発した。
原題: 3D Reconstruction & Assessment Framework based on affordable 2D Lidar ／ Xueyang Kang, Shengjiong Yin, Yinglong Fen
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
機械的に実現可能な多様体を用いた劣駆動ハンド設計
目標把持を少ないアクチュエータで安定して実現できるよう、物理的な劣駆動機構で実装可能なハンドシナジーを最適化する設計手法を提案し、3指1アクチュエータハンドで検証した。
原題: Underactuated Hand Design Using Mechanically Realizable Manifolds ／ Tianjian Chen, Maximilian Haas-Heger, Matei Ciocarlie
日本語で読む → - 論文表現学習AI
センサモータ予測による部分観測環境での表現学習
行動中に得られるセンサモータ情報を時間的に統合し、予測に有用な感覚表現を学習するモデルを提案。単純な例で運動と記憶の役割を検証した。
原題: Representation Learning in Partially Observable Environments using Sensorimotor Prediction ／ Thibaut Kulak, Michael Garcia Ortiz
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 → - 論文制御理論制御
離散時間多項式システムの後方到達可能集合の半正定値外近似
占有測度アプローチを用いて離散時間自律多項式システムの後方到達可能集合を無限次元線形計画問題として定式化し、モーメント上の半正定値計画の階層で外側近似を求める手法を提案した。
原題: Semidefinite Outer Approximation of the Backward Reachable Set of Discrete-time Autonomous Polynomial Systems ／ Weiqiao Han, Russ Tedrake
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 → - 論文軌道最適化ロボティクス
交互射影法と拡張ラグランジュを組み合わせたタスク制約付き軌道最適化
マニピュレータのタスク空間制約下での運動計画を、交互射影法と拡張ラグランジュ法を組み合わせた独自オプティマイザで解き、SciPyの非線形ソルバより最大3倍以上高速に軌道を生成できることを示した論文。
原題: Combining Method of Alternating Projections and Augmented Lagrangian for Task Constrained Trajectory Optimization ／ Arun Kumar Singh, Reza Ghabcheloo, Andreas Muller 他
日本語で読む → - 論文キャリブレーションロボティクス
SCALAR：3平面拘束を用いた2Dレーザとロボット運動学パラメータの同時キャリブレーション
ロボットに搭載した2Dレーザ距離計と6自由度ロボットの運動学パラメータを、周囲に置いた3枚の平面拘束だけで同時にキャリブレーションする手法を提案し、シミュレーションで位置・姿勢誤差を大幅に低減した。
原題: SCALAR - Simultaneous Calibration of 2D Laser and Robot's Kinematic Parameters Using Three Planar Constraints ／ Teguh Santoso Lembono, Fransisco Suarez-Ruiz, Quang-Cuong Pham
日本語で読む → - 論文把持検出ロボティクス
Jacquard：ロボット把持検出のための大規模データセット
ShapeNetのCADモデルからシミュレーションで把持位置を自動注釈付けした大規模合成RGB-DデータセットJacquardを構築し、実ロボット実験を含む評価で人手ラベルより優れた汎化性能を示した。
原題: Jacquard: A Large Scale Dataset for Robotic Grasp Detection ／ Amaury Depierre, Emmanuel Dellandréa, Liming Chen
日本語で読む → - 論文視覚オドメトリ画像認識
視覚的顕著性を活用したDirect Sparse Odometry
深層学習による視覚的顕著性とシーン解析をDirect Sparse Odometryに組み込み、少ない特徴点でも高精度・高ロバストな視覚オドメトリを実現した。
原題: SalientDSO: Bringing Attention to Direct Sparse Odometry ／ Huai-Jen Liang, Nitin J. Sanket, Cornelia Fermüller 他
日本語で読む → - 論文マルチロボット協調ロボティクス
Q-CP：協調計画のための行動価値学習
モンテカルロ木探索にQ学習を組み合わせ、行動価値を探索と方策生成に活用することで、マルチロボットの協調計画を効率化する手法を提案し、複数の協調タスクで有効性を示した。
原題: Q-CP: Learning Action Values for Cooperative Planning ／ Francesco Riccio, Roberto Capobianco, Daniele Nardi
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 → - 論文触覚ロボティクス
触覚再把持：触覚変換シミュレーションによる把持調整
触覚計測を仮想的に変換して把持品質を評価するネットワークを用い、局所的な把持調整動作を計画する手法を提案した。把持成功率が平均70%向上した。
原題: Tactile Regrasp: Grasp Adjustments via Simulated Tactile Transformations ／ Francois R. Hogan, Maria Bauza, Oleguer Canal 他
日本語で読む → - 論文セマンティックマッピング画像認識
幾何ベースの逐次セグメンテーションによる高速・高精度なセマンティックマッピング
SLAMで構築した3D地図を幾何ベースで逐次セグメント化し、領域ごとにクラス確率を割り当てることで、30Hz超で動作する高精度なリアルタイムセマンティックマッピング手法を提案した。
原題: Fast and Accurate Semantic Mapping through Geometric-based Incremental Segmentation ／ Yoshikatsu Nakajima, Keisuke Tateno, Federico Tombari 他
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