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 →- 論文自動運転/強化学習AI
連続行動空間の強化学習による自動運転車のランプ合流マニューバ
ランプ合流を強化学習で最適化するため、行動・状態空間を連続値のまま扱い、Q関数を二次関数で近似する手法を提案した論文。
原題: Autonomous Ramp Merge Maneuver Based on Reinforcement Learning with Continuous Action Space ／ Pin Wang, Ching-Yao Chan
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 → - 論文歩行ロボティクス
Oncillaロボット：柔軟パンタグラフ脚を備えたオープンソース四足研究ロボット
猫サイズの四足歩行研究ロボットOncillaを開発し、設計図をオープンソース化。センサフィードバックなしでも機敏な歩行が可能なことを示した。
原題: Oncilla robot: a versatile open-source quadruped research robot with compliant pantograph legs ／ Alexander Spröwitz, Alexandre Tuleu, Mostafa Ajallooeian 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
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 → - 論文マニピュレーション機械学習
マルチゴール強化学習：挑戦的なロボティクス環境と研究提案
FetchロボットアームやShadow多指ハンドを使った押す・滑らす・ピック&プレース・ハンド内操作などの難易度の高い連続制御タスク群をOpenAI Gym上で提供し、マルチゴール強化学習の研究課題を提示した報告書。
原題: Multi-Goal Reinforcement Learning: Challenging Robotics Environments and Request for Research ／ Matthias Plappert, Marcin Andrychowicz, Alex Ray 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
IMLS-SLAM: 3Dデータに基づくスキャン・トゥ・モデルマッチング
3D LiDARデータのみを用い、暗黙的移動最小二乗(IMLS)曲面表現で局所モデルを構築してスキャンとマッチングする低ドリフトSLAMを提案。4km走行でループ閉じ込みなしに0.40%のドリフトを達成した。
原題: IMLS-SLAM: scan-to-model matching based on 3D data ／ Jean-Emmanuel Deschaud
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
協調シミュレーションによるロボット設計選択肢の比較概要
制御ソフトの離散事象モデルとロボット物理部の連続時間モデルを組み合わせた協調モデリング手法を提案し、移動ロボット給餌システムの例で設計候補の影響をシミュレーションで比較評価した。
原題: Robotic design choice overview using co-simulation ／ Martin Peter Christiansen, Peter Gorm Larsen, Rasmus Nyholm Jørgensen
日本語で読む → - 論文状態機械/自動修正ロボティクス
SMTを用いた対話型ロボット遷移修復
ロボットの状態遷移関数をSMTソルバで自動修正する手法を提案し、ユーザが数個の誤りを指摘するだけでパラメータを調整、実機・シミュレーションで有効性を示した。
原題: Interactive Robot Transition Repair With SMT ／ Jarrett Holtz, Arjun Guha, Joydeep Biswas
日本語で読む → - 論文共有自律/強化学習機械学習
深層強化学習による共有自律制御
環境モデルやユーザの目標知識を仮定せず、人間参加型強化学習で観測とユーザ入力から行動価値への写像を学習し、ユーザ入力に近い行動を選びつつ劣った行動を除外する共有自律手法を提案。ビデオゲームと実機クアッドロータで有効性を示した。
原題: Shared Autonomy via Deep Reinforcement Learning ／ Siddharth Reddy, Anca D. Dragan, Sergey Levine
日本語で読む → - 論文遠隔操作ロボティクス
連続テレオペレーション部分空間による初心者向け直感的ハンド遠隔操作
異なる手の姿勢空間間のマッピングを仲介する低次元で連続的なテレオペレーション部分空間を提案し、非人間型ロボットでの実験で初心者が従来手法より速くピック&プレースを完了できることを示した。
原題: Intuitive Hand Teleoperation by Novice Operators Using a Continuous Teleoperation Subspace ／ Cassie Meeker, Thomas Rasmussen, Matei Ciocarlie
日本語で読む → - 論文飛行ロボティクスロボティクス
GapFlyt: 単眼カメラと機上センシングによる未知形状ギャップ検出とクアッドロータ飛行
生物の知覚設計に着想を得て、3D再構成を行わず単眼カメラと機上センシングのみで未知の形状・位置の隙間を検出し、クアッドロータが通過するミニマリストな知覚-運動フレームワークを提案・実機検証した論文。
原題: GapFlyt: Active Vision Based Minimalist Structure-less Gap Detection For Quadrotor Flight ／ Nitin J Sanket, Chahat Deep Singh, Kanishka Ganguly 他
日本語で読む → - 論文慣性オドメトリロボティクス
IONet：慣性オドメトリにおけるドリフト問題を学習で解決
慣性センサのデータを独立した窓に分割し、深層リカレントニューラルネットで各窓の速度・姿勢を推定することで、誤差蓄積（ドリフト）を抑えた高精度な慣性オドメトリを実現した。
原題: IONet: Learning to Cure the Curse of Drift in Inertial Odometry ／ Changhao Chen, Xiaoxuan Lu, Andrew Markham 他
日本語で読む → - 論文強化学習ロボティクス
モジュール式ロボットのための深層強化学習手法の評価
モジュール式ロボットに深層強化学習を適用する枠組みを提案し、シミュレーションと実機で連続行動空間の手法の頑健性を評価した。自由度を3から4に増やしても学習に影響しないことを示した。
原題: Evaluation of Deep Reinforcement Learning Methods for Modular Robots ／ Risto Kojcev, Nora Etxezarreta, Alejandro Hernández 他
日本語で読む → - 論文マッピングロボティクス
NanoMap: 不確実性を考慮した高速な局所3Dデータ近接クエリ
相対姿勢の履歴を保存し不確実性最小の視点を検索することで、地図の大域統合を不要にし、姿勢不確実性を考慮した高速3D障害物回避を実現した。
原題: NanoMap: Fast, Uncertainty-Aware Proximity Queries with Lazy Search over Local 3D Data ／ Peter R. Florence, John Carter, Jake Ware 他
日本語で読む → - 論文変形物体操作ロボティクス
ランダムフォレスト模倣学習による布操作
布の視覚特徴から最適な操作行動を出力するランダムフォレスト制御器を模倣学習で構築し、しわ伸ばし・折り畳み・ねじりなどの布操作を頑健に実現した。
原題: Cloth Manipulation Using Random-Forest-Based Imitation Learning ／ Biao Jia, Zherong Pan, Zhe Hu 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
環境磁場の同時地図構築に基づくドリフトフリー屋内ナビゲーション
MEMS慣性センサと磁気センサのみを用い、局所的な磁場マップのマッチングによるループ閉じ込みをガウス過程SLAMに組み込むことで、屋内でミリメートル精度のドリフトフリーナビゲーションを実現した。
原題: Drift-Free Indoor Navigation Using Simultaneous Localization and Mapping of the Ambient Heterogeneous Magnetic Field ／ Jacky C. K. Chow
日本語で読む → - 論文物体SLAMロボティクス
カテゴリ別モデルを構築する単眼物体SLAM
CADデータからカテゴリレベルの物体モデルを学習し、単眼カメラで物体形状をオンライン推定しながらSLAMを行う手法を提案。
原題: Constructing Category-Specific Models for Monocular Object-SLAM ／ Parv Parkhiya, Rishabh Khawad, J. Krishna Murthy 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
ロボットマニピュレータのリアルタイム衝突検出と同定
パーティクルフィルタを用いてロボットアームの接触点を推定し、外力を推定する手法を提案し、4自由度平面アームのシミュレーションで従来の解析手法と比較した。
原題: Real Time Collision Detection and Identification for Robotic Manipulators ／ Elena Galbally, Mikael Jorda
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
動きのタイミングで感情を伝えるロボット
ロボットの動作タイミングを変えることで、自信や運搬物の重さなどの内部状態を人に伝えられることを示し、その推論モデルを構築した論文。
原題: Expressive Robot Motion Timing ／ Allan Zhou, Dylan Hadfield-Menell, Anusha Nagabandi 他
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