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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: 2017/11/1 ／ 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 →- 論文安全・衝突回避ロボティクス
人間中心ロボットのための動的環境における知的衝突管理
移動ロボットやマニピュレータが人環境で起こす意図しない衝突の回避・反応・介入を、センシングと制御、運動計画、確率的推論を組み合わせて実現する手法を研究した学位論文。
原題: Intelligent Collision Management in Dynamic Environments for Human-Centered Robots ／ Kwan Suk Kim
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
散らかった不確実環境での把持のためのランダム化物理ベース動作計画
物理エンジンを用いたランダム化動作計画により、障害物を把持して退かしながらの把持動作を、物体位置や接触ダイナミクスの不確実性下でも計画できる手法を提案した。
原題: Randomized Physics-based Motion Planning for Grasping in Cluttered and Uncertain Environments ／ Muhayyuddin, Mark Moll, Lydia Kavraki 他
日本語で読む → - 論文サンプリング/海洋ロボティクスロボティクス
周期的データストリームに対する準最適な不可撤回サンプル選択と海洋ロボティクスへの応用
周期的な構造を持つデータストリームから、将来の観測を知らずに不可撤回で代表サンプルを選ぶアルゴリズムを提案し、海洋環境データで有効性を示した論文。
原題: Near-optimal irrevocable sample selection for periodic data streams with applications to marine robotics ／ Genevieve Flaspohler, Nicholas Roy, Yogesh Girdhar
日本語で読む → - 論文ループ閉じ込み検出ロボティクス
天候条件に誘導されたマルチドメイン敵対学習によるループ閉じ込み検出
天候条件を方向付けに用いたGANベースの敵対学習により、雨天・霧・晴天など異なる天候下でも頑健な天候不変特徴を生データから抽出し、ループ閉じ込み検出の精度を向上させた研究。
原題: Condition directed Multi-domain Adversarial Learning for Loop Closure Detection ／ Peng Yin, Yuqing He, Na Liu 他
日本語で読む → - 論文社会的支援ロボティクスロボティクス
ヒューマノイドロボットを用いた社会的支援ロボティクス実験の系統的文献レビュー
社会的支援ロボティクスにおけるヒューマノイドロボットの活用事例24件（うち16件を詳細分析）を調査し、使用ロボット・目的・制御方法・行動・アクチュエータ・センサの傾向を明らかにしたレビュー論文。
原題: A Systematic Literature Review of Experiments in Socially Assistive Robotics using Humanoid Robots ／ Floris Erich, Masakazu Hirokawa, Kenji Suzuki
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
赤外線センサで物体を識別・選別する5自由度ロボットアームのメカトロニクス設計と制御
機械・電気・情報のメカトロニクス分野を統合し、赤外線センサと連携して異なるサイズの物体を識別・選別する低コスト5自由度ロボットアームを試作し、手動・自動制御の手法を実証した。
原題: An experimental mechatronic design and control of a 5 DOF Robotic arm for identification and sorting of different sized objects ／ Christos Tolis, George F. Fragulis
日本語で読む → - 論文点群処理cs.DS
Lisco：LiDAR点群の連続的クラスタリング手法
LiDAR点群を単一パスで連続的にユークリッド距離ベースでクラスタリングする手法を提案し、実データと合成データで最大3倍の改善とスケーラビリティを示した。
原題: Lisco: A Continuous Approach in LiDAR Point-cloud Clustering ／ Hannaneh Najdataei, Yiannis Nikolakopoulos, Vincenzo Gulisano 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
画像条件付きダイナミクスモデルによる脚式ミリロボットの制御学習
17分未満のデータからニューラルネットでロボットのダイナミクスを学習し、カメラ画像を条件に地形ごとの歩容をオンライン生成して目的地追従を実現した。
原題: Learning Image-Conditioned Dynamics Models for Control of Under-actuated Legged Millirobots ／ Anusha Nagabandi, Guangzhao Yang, Thomas Asmar 他
日本語で読む → - 論文センサフュージョンロボティクス
LiDARと視覚機械学習を組み合わせたコーン検出
LiDARで候補を絞り込み、カメラ画像をCNNで分類することで、自動運転車向けの高精度なコーン検出と経路計画を実現した。
原題: Cone Detection using a Combination of LiDAR and Vision-based Machine Learning ／ Nico Messikommer, Simon Schaefer, Renaud Dubé 他
日本語で読む → - 論文ヒューマンロボット協働ロボティクス
ジェスチャー・言語・アフォーダンスの対話的ロボット学習
ロボットが環境との相互作用からアフォーダンスと言葉を学び、視覚で人間のジェスチャーを認識する統合モデルを提案し、学習後の知識を他者の動作観察に一般化できることを示した。
原題: Interactive Robot Learning of Gestures, Language and Affordances ／ Giovanni Saponaro, Lorenzo Jamone, Alexandre Bernardino 他
日本語で読む → - 論文移動マニピュレーションロボティクス
RUR53：ナビゲーション・認識・マニピュレーションを統合した無人地上車両
自律走行で対象エリアへ移動し、道具を認識・把持してバルブ操作などの複雑作業を行うモジュール型UGVを開発し、競技会での性能と知見を報告した論文。
原題: RUR53: an Unmanned Ground Vehicle for Navigation, Recognition and Manipulation ／ Nicola Castaman, Elisa Tosello, Morris Antonello 他
日本語で読む → - 論文空中ロボティクスロボティクス
空中ロボティクスの最近の動向：サーベイとプロトタイプ概観
3万件以上の論文から1,318件の高品質なUAV研究を体系的に抽出し、年・種類・トピック別の統計で2001年以降の研究動向を俯瞰したサーベイ。
原題: Recent Developments in Aerial Robotics: A Survey and Prototypes Overview ／ Chun Fui Liew, Danielle DeLatte, Naoya Takeishi 他
日本語で読む → - 論文マルチモーダルHRIcs.MM
介助入浴ロボットのためのマルチモーダル信号処理と学習による人間-ロボットインタラクション
高齢者向け入浴支援ロボットにおいて、音声とRGB-D映像を融合したマルチモーダル認識により、最大84.5%のジェスチャー・音声認識と84%のオンライン検証を実現した研究。
原題: Multimodal Signal Processing and Learning Aspects of Human-Robot Interaction for an Assistive Bathing Robot ／ A. Zlatintsi, I. Rodomagoulakis, P. Koutras 他
日本語で読む → - 論文6D姿勢推定画像認識
PoseCNN：混雑シーンにおける6D物体姿勢推定のための畳み込みニューラルネットワーク
物体中心の画像位置とカメラ距離から3D並進を、クォータニオン回帰で3D回転を推定するCNNを提案し、対称物体対応の損失関数と大規模YCB-Videoデータセットも公開した。
原題: PoseCNN: A Convolutional Neural Network for 6D Object Pose Estimation in Cluttered Scenes ／ Yu Xiang, Tanner Schmidt, Venkatraman Narayanan 他
日本語で読む → - 論文異常検知ロボティクス
LSTM-VAEを用いたロボット支援食事のマルチモーダル異常検知
LSTMベースの変分オートエンコーダでマルチモーダル信号を融合し、ロボット支援食事動作の異常を再構成誤差と状態依存閾値で検出する手法を提案した。
原題: A Multimodal Anomaly Detector for Robot-Assisted Feeding Using an LSTM-based Variational Autoencoder ／ Daehyung Park, Yuuna Hoshi, Charles C. Kemp
日本語で読む → - 論文手術支援/ARロボティクス
腫瘍の自動探索と剛性マップの動的AR表示を行う手術支援システム
da Vinci研究キットを用い、術前モデルと術中シーンの位置合わせから触診による腫瘍の剛性マップ推定、拡張現実での動的表示までを統合した手術システムを開発し、ファントムで有効性を示した。
原題: A surgical system for automatic registration, stiffness mapping and dynamic image overlay ／ Nicolas Zevallos, Rangaprasad Arun Srivatsan, Hadi Salman 他
日本語で読む → - 論文群制御制御
マルチエージェント系による匂い源探索の階層型協調制御
複数エージェントが粒子群アルゴリズムと匂いフィラメントの動きから匂い源位置を予測し、階層的な合意・経路計画・スライディングモード制御で源へ誘導する手法を提案した。
原題: Cooperative control of multi-agent systems to locate source of an odor ／ Abhinav Sinha, Rishemjit Kaur, Ritesh Kumar 他
日本語で読む → - 論文プランニングロボティクス
模倣学習によるデータ駆動型プランニング
全知のオラクルを模倣することで、探索中に得られた情報のみから効率的に計画方針を学習する枠組みを提案した論文。
原題: Data-driven Planning via Imitation Learning ／ Sanjiban Choudhury, Mohak Bhardwaj, Sankalp Arora 他
日本語で読む → - 論文リハビリ外骨格ロボティクス
外骨格リハビリテーションの課題と可能性
リハビリ用外骨格の開発課題を整理し、上肢リハビリ外骨格CLEVERarmの設計での解決例を紹介しつつ、医療現場での普及課題と将来展望を論じた論文。
原題: Challenges and Opportunities in Exoskeleton-based Rehabilitation ／ Rana Soltani-Zarrin, Amin Zeiaee, Reza Langari 他
日本語で読む → - 論文視線制御/強化学習ロボティクス
音声・視覚情報を用いた強化学習による対話ロボットの視線制御
リカレントニューラルネットとQ学習を組み合わせ、音声と視覚の経験から人々の集団へ視線を向ける方策をロボットが自律学習する手法を提案し、Naoロボットで有効性を示した。
原題: Neural Network Based Reinforcement Learning for Audio-Visual Gaze Control in Human-Robot Interaction ／ Stéphane Lathuilière, Benoit Massé, Pablo Mesejo 他
日本語で読む → - 論文信頼・説明可能性cs.CY
信頼を設計する：人間と自律エージェントの信頼関係におけるアルゴリズム的保証の定義・分類・サーベイ
人間がAIエージェントを適切に信頼できるようにする「アルゴリズム的保証」を形式的に定義・分類し、機械学習からロボティクスまで横断的にサーベイした論文。
原題: "Dave...I can assure you...that it's going to be all right..." -- A definition, case for, and survey of algorithmic assurances in human-autonomy trust relationships ／ Brett W Israelsen, Nisar R Ahmed
日本語で読む → - 論文医療ロボティクスロボティクス
内視鏡マイクロサージェリー向け磁気駆動レーザースキャナ
狭い空間でファイバーレーザーを2D走査する磁気駆動の内視鏡用レーザースキャナを設計・試作し、21µm精度・48Hzまでの追従性と遠隔操作での軌跡追従精度39µmを実証した。
原題: Towards a Magnetically Actuated Laser Scanner for Endoscopic Microsurgeries ／ Alperen Acemoglu, Nikhil Deshpande, Leonardo S. Mattos
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
CPGを用いた横方向衝撃に耐える四脚ロボットの制御手法
Hopf振動子型CPGを8ニューロンに拡張して横方向のトロット歩容を生成し、ZMPに基づく重心計画と横歩幅調整で四脚ロボットの横衝撃耐性を向上させた。
原題: CPG-Based Control Scheme for Quadruped Robot to Withstand the Lateral Impact ／ Qingsheng Luo, Chenyang Zhou, Yan Jia 他
日本語で読む → - 論文HRIロボティクス
そのロボット、ムカつく！ロボットとコンピュータへの不当な扱いの知覚の違い
協働作業中のロボットやコンピュータが第三者から攻撃的に扱われる様子を参加者に見せ、ロボットへの不当な扱いの方がより強く認識され共感を呼ぶことを示した研究。
原題: This robot stinks! Differences between perceived mistreatment of robot and computer partners ／ Zachary Carlson, Louise Lemmon, MacCallister Higgins 他
日本語で読む → - 論文言語獲得ロボティクス
言葉の意味を行動から学ぶ：言語獲得のブートストラップ
ロボットが物体操作中に音声説明を聞き、行動・知覚・効果の対応関係（アフォーダンス）に言葉を結びつけることで、文法構造なしに単語と意味の連合を獲得できることを示した研究。
原題: Language Bootstrapping: Learning Word Meanings From Perception-Action Association ／ Giampiero Salvi, Luis Montesano, Alexandre Bernardino 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
maplab：視覚慣性マッピングと自己位置推定のためのオープン研究フレームワーク
視覚慣性SLAMのマルチセッションマップ構築・統合・自己位置推定を一貫して行えるC++製オープンソース研究基盤maplabを提案し、公開データセットで評価した。
原題: maplab: An Open Framework for Research in Visual-inertial Mapping and Localization ／ Thomas Schneider, Marcin Dymczyk, Marius Fehr 他
日本語で読む → - 論文タスク・モーションプランニングロボティクス
努力量ベースの条件付きタスク・モーションプランニング
ロボットの実行時間（努力量）を最小化する計画を立てる条件付きタスク・モーションプランニング手法を提案し、経路が実行不能になる前に省努力の再計画を行う点が特徴。
原題: Conditional Task and Motion Planning through an Effort-based Approach ／ Nicola Castaman, Elisa Tosello, Enrico Pagello
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
DARTによる深層模倣学習を用いたロバストなベッドメイキングの学習
トヨタHSRでシーツ把持と失敗検出の人間デモンストレーションからYOLO特徴を用いた深層方策を学習し、マーカーなしでベッドメイキングを自動化した。50デモで96%のシーツ被覆率を達成し、輪郭検出ベースラインを大幅に上回った。
原題: Learning Robust Bed Making using Deep Imitation Learning with DART ／ Michael Laskey, Chris Powers, Ruta Joshi 他
日本語で読む → - 論文タスク計画機械学習
ロボットのタスク計画のための操作目標を想像する学習
高レベル行動から起こりうる複数の結果をニューラルネットで予測し、先を見越したタスク計画を可能にする手法を提案。積み木の把持やナビゲーションで有効性を示した。
原題: Learning to Imagine Manipulation Goals for Robot Task Planning ／ Chris Paxton, Kapil Katyal, Christian Rupprecht 他
日本語で読む → - 論文点群位置合わせ画像認識
隠れマルコフ確率場を用いたICP点群位置合わせ
点群の対応点欠損が空間的に連続して生じる性質を隠れマルコフ確率場でモデル化し、EMアルゴリズムで外れ値を推定するICP手法を提案。低〜中程度の重なりの点群で既存の外れ値除去法より高精度な位置合わせを実現した。
原題: Hidden Markov Random Field Iterative Closest Point ／ John Stechschulte, Christoffer Heckman
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