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: 2018/1/1 ／ 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 →- 論文音声認識HCI
多チャネルロボット音声認識データベース MChRSR
移動ロボットの動作音や背景雑音を含む実環境で12時間分の多チャネル音声データを収録し、Aurora 4を再録音して16種の評価セットを構築したデータベース論文。
原題: Multichannel Robot Speech Recognition Database: MChRSR ／ José Novoa, Juan Pablo Escudero, Josué Fredes 他
日本語で読む → - 論文認知アーキテクチャAI
認知階層における知覚的文脈
知覚的文脈を形式化し、認知階層の新しいプロセスモデルに統合した論文。2Dカメラのみで剛体物体の姿勢を追跡する新手法に文脈を応用して実証した。
原題: Perceptual Context in Cognitive Hierarchies ／ Bernhard Hengst, Maurice Pagnucco, David Rajaratnam 他
日本語で読む → - 論文状態推定ロボティクス
ストラップダウン慣性航法システムの姿勢・パラメータオンライン推定のための半解析手法
ジャイロと加速度計のドリフトバイアスを、姿勢推定とオンライン最適化を交互に解く半解析手法で推定する。
原題: Semi-Analytic Method for SINS Attitude and Parameters Online Estimation ／ Lubin Chang
日本語で読む → - 論文状態推定/セキュリティcs.CR
SecSens: センサ攻撃下での安全な状態推定と位置・時刻同期への応用
モデル化・測定ノイズ存在下でセンサ攻撃に耐える非線形状態推定手法SecSens（拡張カルマンフィルタと最尤推定ベースの2アルゴリズム）を提案し、UWB搭載の静的ノードと移動ドローンで位置推定・時刻同期に適用して高速かつ高精度を実証した。
原題: SecSens: Secure State Estimation with Application to Localization and Time Synchronization ／ Amr Alanwar, Bernhard Etzlinger, Henrique Ferraz 他
日本語で読む → - 論文触覚/形状センシングロボティクス
振動が光ファイバブラッググレーティングを用いた連続体マニピュレータの形状センシングに与える影響
回転工具による振動下でFBGベースの形状センサの信号を時間・周波数領域で解析し、動的環境での前処理の必要性を示した研究。
原題: On The Effect of Vibration on Shape Sensing of Continuum Manipulators Using Fiber Bragg Gratings ／ Shahriar Sefati, Farshid Alambeigi, Iulian Iordachita 他
日本語で読む → - 論文物体追跡ロボティクス
大規模3Dマップにおける複数物体の検出・追跡と長期ダイナミクス学習
移動ロボットが巡回する環境で、変化検出により可動物体を発見し、誕生・消滅過程を導入した粒子フィルタで任意個の物体を追跡しながら、EM法で物体の動きのモデルを教師なし学習する手法を提案した。
原題: Multiple Object Detection, Tracking and Long-Term Dynamics Learning in Large 3D Maps ／ Nils Bore, Patric Jensfelt, John Folkesson
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
教示用マニピュレータのモデリングと多目的最適化
アクチュエータを持たない6自由度教示用マニピュレータを設計し、質量・重力バランス・操作力の3目的をNSGA-IIで最適化した。得られた解は専門家設計を上回り、設計知識の抽出も行った。
原題: Modeling and Multi-objective Optimization of a Kind of Teaching Manipulator ／ Zhun Fan, Yugen You, Haodong Zheng 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
深層学習でサンプルベース計画を導く視覚ナビゲーション
視覚ナビゲーションのエンドツーエンド深層学習を全体パイプラインに組み込み、その弱点を分析した上で、深層学習をサンプルベース計画のための情報付きサンプル生成に活用し、サンプル数を大幅に削減できることを示した論文。
原題: Learning to Navigate: Exploiting Deep Networks to Inform Sample-Based Planning During Vision-Based Navigation ／ Justin S. Smith, Jin-Ha Hwang, Fu-Jen Chu 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
部分観測ロボット経路計画における可観測グラミアンの有用性について
観測不確実性下の経路計画で、可観測グラミアンを推定性能の代理指標として最適化すると、無関係または誤解を招く軌道になり得ることを指摘した論文。
原題: On the Use of the Observability Gramian for Partially Observed Robotic Path Planning Problems ／ Mohammadhussein Rafieisakhaei, Suman Chakravorty, P. R. Kumar
日本語で読む → - 論文宇宙ロボティクスロボティクス
脚付き小型ホッピング宇宙機による小惑星の移動と科学探査
長い脚（ブーム）の先端で小惑星表面に接触し、レゴリス分析や地震・貫入計測を行う小型宇宙機SPIKEの構想を提案。母機を安全な距離に保ちつつ、ホバリング不要で低リスクな探査を可能にする。
原題: Mobility and Science operations On An Asteroid Using a Hopping Small Spacecraft on Stilts ／ H. Kalita, S. Schwartz, E. Asphaug 他
日本語で読む → - 論文姿勢表現ロボティクス
反転クォータニオン積を避けるべき理由とその方法
ロボティクスで混在するハミルトン積と反転積のクォータニオン表記問題を整理し、反転積を使わずに済む代替手法と、規約を検出・移行するための実用的な手順を提案した論文。
原題: Why and How to Avoid the Flipped Quaternion Multiplication ／ Hannes Sommer, Igor Gilitschenski, Michael Bloesch 他
日本語で読む → - 論文交通制御制御
自動運転車両の安全で効率的な交差点交通制御
交差点が接続自動運転車両の軌道を調整して衝突を避けつつ効率的に通過させるDICAを提案し、デッドロックや飢餓がなく計算量も改善できることを示した。さらに緊急車両を優先しつつ他車への影響を最小化するReactive DICAも扱う。
原題: Safe and Efficient Intersection Control of Connected and Autonomous Intersection Traffic ／ Qiang Lu
日本語で読む → - 論文セグメンテーション画像認識
1クリックと合成学習FCNによる深度マップ中の物体セグメンテーション
深度マップとユーザーの1クリックを入力に、合成データで学習した全畳み込みネットワークで山積み物体のインスタンスセグメンテーションを行う手法を提案した。
原題: Object segmentation in depth maps with one user click and a synthetically trained fully convolutional network ／ Matthieu Grard, Romain Brégier, Florian Sella 他
日本語で読む → - 論文医療ロボティクスロボティクス
医療手順の表現としてのビヘイビアツリー
ゲーム開発由来のビヘイビアツリーを医療手順のモデル化に応用し、その可読性や構成可能性の利点を示した論文。
原題: Behavior Trees as a Representation for Medical Procedures ／ Blake Hannaford
日本語で読む → - 論文オドメトリロボティクス
LiDAR単独オドメトリのための学習ベースバイアス補正
LiDAR点群の幾何特徴からガウス過程回帰で推定誤差のバイアスを学習し、古典的オドメトリの出力を補正する手法を提案。KITTIなど50km超のデータで誤差を約10%削減した。
原題: Learning a Bias Correction for Lidar-only Motion Estimation ／ Tim Y. Tang, David J. Yoon, François Pomerleau 他
日本語で読む → - 論文ローバー自律走行ロボティクス
ナイーブベイズによる惑星探査ローバーのスタック検出
惑星探査ローバーのスタック（脱出不能状態）をナイーブベイズ分類器で検出する手法を提案し、AutoKralwerローバーでの実験結果を示した。
原題: Naive Bayes Entrapment Detection for Planetary Rovers ／ Dicong Qiu
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
空間的に重畳するピエゾ抵抗信号による接触位置推定
連続したピエゾ抵抗エラストマーに4つの電極を埋め込み、全電極対間の信号を回帰アルゴリズムで解析することで、10mm×16mmのセンサ上でサブミリ精度の接触位置推定を実現した。
原題: Contact Localization through Spatially Overlapping Piezoresistive Signals ／ Pedro Piacenza, Yuchen Xiao, Steve Park 他
日本語で読む → - 論文ソーシャルロボティクスロボティクス
ソーシャルロボットの設計空間
ソーシャルロボットを機能定義の階層（相互作用の場・自律性・知能・心の理解・社会的相互行為者としての認識）で整理し、身体性への偏重が他のエージェントとの共通点を覆い隠していると指摘した論文。
原題: The Design Space of Social Robots ／ D. B. Skillicorn, R. Billingsley, M. -A. Williams
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
高次元グリッド上の定数近似時間最適マルチロボット経路計画
高次元グリッド上でラベル付きロボット群を再配置する問題に対し、ほぼ二次未満の時間で定数近似の時間最適解を求めるアルゴリズムiSAGとPAFを提案した。
原題: Constant Factor Time Optimal Multi-Robot Routing on High-Dimensional Grids in Mostly Sub-Quadratic Time ／ Jingjin Yu
日本語で読む → - 論文歩行機械学習
対称で低エネルギーな歩行運動の学習
深層強化学習に左右対称性を促す損失項と、バランス補助を徐々に減らすカリキュラム学習を組み合わせ、実在の走者に近い自然で省エネな二足歩行制御を自動獲得させた研究。
原題: Learning Symmetric and Low-energy Locomotion ／ Wenhao Yu, Greg Turk, C. Karen Liu
日本語で読む → - 論文人物検出ロボティクス
複数センサのオンライン転移学習による移動ロボットの3D LiDAR人物検出
RGB-Dカメラや2D LiDARの検出結果と軌跡確率を活用し、3D LiDARベースの人物分類器をオンラインで半教師あり学習するフレームワークを提案・実機検証した。
原題: Multisensor Online Transfer Learning for 3D LiDAR-based Human Detection with a Mobile Robot ／ Zhi Yan, Li Sun, Tom Duckett 他
日本語で読む → - 論文3Dマッピングロボティクス
ガウスフィルタリングによる空間相関を考慮した高密度3次元マッピング
占有格子の空間相関をガウスフィルタで効率的に推定し、GP分類と同等精度を保ちつつ計算量が時間に依存しない3次元占有マッピング手法を提案した。
原題: Dense 3-D Mapping with Spatial Correlation via Gaussian Filtering ／ Ke Sun, Kelsey Saulnier, Nikolay Atanasov 他
日本語で読む → - 論文オドメトリ/センサ融合ロボティクス
ロバストなデッドレコニング：キャリブレーション・共分散推定・融合・完全性監視
センサ間のキャリブレーションと共分散推定を行い、カイ二乗検定で外れ値を除去しながらオドメトリを融合するロバストな車両移動推定手法を提案した論文。
原題: Robust Dead Reckoning: Calibration, Covariance Estimation, Fusion and Integrity Monitoring ／ Maximilian Harr, Christoph Schaefer
日本語で読む → - 論文3Dデータ処理画像認識
Open3D：3Dデータ処理のための現代的なライブラリ
C++とPythonで使える3Dデータ処理のオープンソースライブラリOpen3Dを開発し、その設計と特徴を紹介した論文。
原題: Open3D: A Modern Library for 3D Data Processing ／ Qian-Yi Zhou, Jaesik Park, Vladlen Koltun
日本語で読む → - 論文衝突検出q-bio.NC
若齢バッタのLGMD2ニューロンに着想を得た衝突選択的視覚ニューラルネットワーク
バッタのLGMD2ニューロンの仕組みを模倣し、明るい背景上の暗い移動物体に選択的に反応して衝突を検出する視覚ニューラルネットワークを提案・実機検証した論文。
原題: Collision Selective Visual Neural Network Inspired by LGMD2 Neurons in Juvenile Locusts ／ Qinbing Fu, Cheng Hu, Shigang Yue
日本語で読む → - 論文場所認識ロボティクス
振り返らずに場所を認識する：視点・環境変化に頑健な場所カテゴリ化
深層ニューラルネットの意味認識層と記述子正規化を組み合わせ、後方視点や外観変化があっても場所を認識できる手法を開発し、道路・歩行者データセットで評価した。
原題: Don't Look Back: Robustifying Place Categorization for Viewpoint- and Condition-Invariant Place Recognition ／ Sourav Garg, Niko Suenderhauf, Michael Milford
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
進化的アルゴリズムによるオンライン・資源制約付き複数車両センシングミッション計画
資源制約下でロボットチームのセンシング・監視ミッションを計画するため、相関チームオリエンテーリング問題に対する遺伝的アルゴリズムのヒューリスティックを提案し、最適解に近い品質を1秒未満で得られることを示した。
原題: An evolutionary algorithm for online, resource constrained, multi-vehicle sensing mission planning ／ Nikolaos Tsiogkas, David M. Lane
日本語で読む → - 論文触覚AI
SenseNet：3D物体データベースと触覚シミュレータ
触覚フィードバックと感覚運動系のAI研究を加速するため、大規模な3D物体データセットと触覚シミュレータを構築した。
原題: SenseNet: 3D Objects Database and Tactile Simulator ／ Jason Toy
日本語で読む → - 論文群制御cs.CG
ラベル付きロボット群の有界ストレッチ協調動作計画
障害物のない環境でラベル付きロボット群を並列に再配置する協調動作計画を扱い、実行時間を定数倍近似で最小化するアルゴリズムを提案した論文。
原題: Coordinated Motion Planning: Reconfiguring a Swarm of Labeled Robots with Bounded Stretch ／ Erik D. Demaine, Sándor P. Fekete, Phillip Keldenich 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
受動反応を考慮した把持安定性解析
外力を受けた際の接触力や関節トルクの受動的な応答を考慮し、把持の準静的安定性を混合整数計画法で評価する手法を提案した論文。
原題: Passive Reaction Analysis for Grasp Stability ／ Maximilian Haas-Heger, Garud Iyengar, Matei Ciocarlie
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