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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 →- 論文ナビゲーションロボティクス
サンプル効率の高い移動ロボットの目標到達学習
スパースな測距情報のみから階層的CNNと微分可能メモリで局所計画を立て、教師なし補助タスク付き方策勾配法により少ない試行で目標到達を学習する手法を提案した。
原題: Learning Sample-Efficient Target Reaching for Mobile Robots ／ Arbaaz Khan, Vijay Kumar, Alejandro Ribeiro
日本語で読む → - 論文sim2real機械学習
実機ロボットで強化学習タスクを構築するための指針
UR5ロボットアームで強化学習タスクを構築し、セットアップの詳細が学習性能や再現性に大きく影響することを示すとともに、実機での信頼性の高い実験を可能にする改善策を提案した。
原題: Setting up a Reinforcement Learning Task with a Real-World Robot ／ A. Rupam Mahmood, Dmytro Korenkevych, Brent J. Komer 他
日本語で読む → - 論文外骨格ロボティクス
人間と腰部外骨格のモデルにおける動作最適化とパラメータ同定
人間と腰部外骨格の相互作用をモデル化し、最適制御と順動力学シミュレーションで外骨格のバネパラメータを同定する計算フレームワークを提案した。腰部トルクと累積負荷の低減効果を予測できることを示した。
原題: Motion optimization and parameter identification for a human and lower-back exoskeleton model ／ Paul Manns, Manish Sreenivasa, Matthew Millard 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非把持マニピュレーションでの物体整列
視覚フィードバックのみを用いた深層Qネットワークで、物体を掴まずに押し動かして整列させる戦略を学習し、シミュレーションで85%の成功率を達成した。
原題: Rearrangement with Nonprehensile Manipulation Using Deep Reinforcement Learning ／ Weihao Yuan, Johannes A. Stork, Danica Kragic 他
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 → - 論文群制御ロボティクス
未知領域を協調カバーするドローンの分散強化学習
複数UAVが強化学習で協調し、視野の重複を抑えつつ未知領域を全カバーする分散MARL手法を提案し、シミュレーションと実機で有効性を示した。
原題: Cooperative and Distributed Reinforcement Learning of Drones for Field Coverage ／ Huy Xuan Pham, Hung Manh La, David Feil-Seifer 他
日本語で読む → - 論文ロボットアーキテクチャロボティクス
スマートフォンで動くヒューマノイドロボット
スマートフォンをヒューマノイドロボットの主要計算ユニットとして組み込み、iOS/Android対応かつコストを3分の1に抑える新しいロボットアーキテクチャを提案した。
原題: Smartphone-based Home Robotics ／ Lojain Jibawi, Saoussen Said, Kenjiro Tadakuma 他
日本語で読む → - 論文人間ロボット協調HCI
人間ロボット協調のためのPOMDPモデル学習
人間のジェスチャーや視線などの知覚データから、ベイズノンパラメトリック手法とPAC学習を用いてPOMDPの人間モデルを学習する手法を提案した論文。
原題: POMDP Model Learning for Human Robot Collaboration ／ Wei Zheng, Bo Wu, Hai Lin
日本語で読む → - 論文自己位置推定ロボティクス
農業ロボット向けの効果的なマルチキュー自己位置推定システム
車輪・視覚オドメトリやGPS、標高モデル、マルコフ確率場をポーズグラフ最適化で統合し、農業用UGVの3D自己位置推定精度をGPS単独比で37〜76%改善した。
原題: An Effective Multi-Cue Positioning System for Agricultural Robotics ／ Marco Imperoli, Ciro Potena, Daniele Nardi 他
日本語で読む → - 論文RGB-D認識ロボティクス
RGB-Dセンサによる屋内環境の壁面マッピング
移動するRGB-Dセンサから壁の配置をオンライン・リアルタイムに推定する手法を提案し、MIT Stata Centerデータセットで精度と速度を評価した。
原題: Mapping Walls of Indoor Environment using RGB-D Sensor ／ Ismail Rusli, Bambang Riyanto Trilaksono, Widyawardana Adiprawita
日本語で読む → - 論文医療ロボティクスロボティクス
内視鏡カプセルロボットのための教師なしオドメトリと深度学習
単眼内視鏡カプセルロボット向けに、視点系列のワーピングと再投影誤差最小化を損失に用いた教師なし・リアルタイムのオドメトリと深度推定手法を提案し、生体外ブタ胃データで有効性を示した。
原題: Unsupervised Odometry and Depth Learning for Endoscopic Capsule Robots ／ Mehmet Turan, Evin Pinar Ornek, Nail Ibrahimli 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
触覚と視覚を融合した吸引保持物体の挿入のためのリアルタイム状態推定
吸引カップで保持した物体を狭い空間に挿入するため、力覚・視覚・ロボット運動学をiSAMで統合し、接触形態をデータ駆動で推定するリアルタイム状態推定システムを開発した。
原題: Realtime State Estimation with Tactile and Visual Sensing for Inserting a Suction-held Object ／ Kuan-Ting Yu, Alberto Rodriguez
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
複数UAVによる動的森林火災追跡の分散制御フレームワーク
複数の無人航空機チームが分散制御で森林火災の火災前線を安全に追跡・監視するためのフレームワークを提案し、拡大する火災への追従能力を実験で示した。
原題: A Distributed Control Framework of Multiple Unmanned Aerial Vehicles for Dynamic Wildfire Tracking ／ Huy Xuan Pham, Hung Manh La, David Feil-Seifer 他
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 → - 論文物体追跡画像認識
TrackingNet：実環境物体追跡のための大規模データセットとベンチマーク
実世界の物体追跡向けに3万本以上の動画と1400万個の密なバウンディングボックス注釈を持つ大規模データセットと、500本の新規動画からなる評価ベンチマークを構築した論文。
原題: TrackingNet: A Large-Scale Dataset and Benchmark for Object Tracking in the Wild ／ Matthias Müller, Adel Bibi, Silvio Giancola 他
日本語で読む → - 論文ヒューマンロボットインタラクションロボティクス
手ジェスチャーでドローンを操作するオープンソースライブラリ
ドローン搭載カメラの画像からHaar特徴量ベースのAdaBoostで5種類の手ジェスチャーを認識し、離着陸やホバリングなどの動作に変換する操作フレームワークを提案・評価した。
原題: Hand Gesture Controlled Drones: An Open Source Library ／ Kathiravan Natarajan, Truong-Huy D. Nguyen, Mutlu Mete
日本語で読む → - 論文UAV安全ロボティクス
UAV安全の新たなパラダイムに向けて
民生用ドローンの新しい運用文脈における安全性の意味を論じ、ジオフェンシングや強制終了機構などの安全対策と、制御不能ドローンの危険性に関する実験結果を示した論文。
原題: Towards a New Paradigm of UAV Safety ／ Juan-Pablo Afman, Laurent Ciarletta, Eric Feron 他
日本語で読む → - 論文物体検出ロボティクス
FALKONによるロボティクス向け物体検出訓練の高速化
RPNと深層特徴抽出器にカーネル法FALKONを組み合わせ、訓練時間を60倍高速化しつつ同等の物体検出性能を実現した手法を提案する。
原題: Speeding-up Object Detection Training for Robotics with FALKON ／ Elisa Maiettini, Giulia Pasquale, Lorenzo Rosasco 他
日本語で読む → - 論文自動運転制御ロボティクス
自動運転車のステアリング制御器設計・シミュレーション・実装チュートリアル
自動駐車と経路追従のための簡単な制御器を、曲率計算の実用的手法とともに解説したチュートリアル。
原題: A Tutorial On Autonomous Vehicle Steering Controller Design, Simulation and Implementation ／ Ali Boyali, Seichi Mita, Vijay John
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 → - 論文移動ロボット画像認識
移動ロボット応用のための深層学習技術サーベイ
移動ロボットへの深層学習適用における現状の研究を、利点と課題に焦点を当ててまとめたサーベイ論文。
原題: A Survey of Deep Learning Techniques for Mobile Robot Applications ／ Jahanzaib Shabbir, Tarique Anwer
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 → - 論文介護ロボットcs.CY
高齢者の暮らしを支える見守りロボット
センサや遠隔医療と組み合わせ、高齢者の自立生活の維持や社会的孤立・うつ予防にロボットがどう役立つかを論じた解説。
原題: Caring robots are here to help ／ Irena Papadopoulos, Antonio Sgorbissa, Christina Koulouglioti
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 → - 論文行動認識画像認識
文化情報を考慮した視覚ベースの家庭内行動認識モデリング
人の文化が日常生活行動の行い方に影響する点に着目し、文化情報を画像から抽出した意味情報と結びつけるナイーブベイズモデルを提案。文化を考慮した手法が考慮しない手法より高精度であることを予備実験で示した。
原題: Modelling the Influence of Cultural Information on Vision-Based Human Home Activity Recognition ／ Roberto Menicatti, Barbara Bruno, Antonio Sgorbissa
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 → - 論文制御/安全性検証ロボティクス
分類器による近似到達可能性解析
HJ到達可能性の最適制御器を、到達可能値関数を保存せず二分分類器の系列として学習する手法を提案し、クアッドロータのナビゲーションで有効性を示した。
原題: A Classification-based Approach for Approximate Reachability ／ Vicenc Rubies-Royo, David Fridovich-Keil, Sylvia Herbert 他
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