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: 2017/10/1 ／ 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AI
PRM-RL：強化学習とサンプリングベース計画を組み合わせた長距離ロボットナビゲーション
強化学習で短距離の移動ポリシーを学習し、確率的ロードマップ(PRM)でそれらをつないで長距離ナビゲーションを実現する階層的手法を提案し、屋内移動と荷物輸送の空中配送で有効性を示した。
原題: PRM-RL: Long-range Robotic Navigation Tasks by Combining Reinforcement Learning and Sampling-based Planning ／ Aleksandra Faust, Oscar Ramirez, Marek Fiser 他
日本語で読む → - 論文経路計画AI
群衆を考慮した経路計画
センサーで見えない領域の群衆密度をオンライン学習し、既存のナビゲーションに組み込むことで、混雑環境での移動時間・距離・衝突リスクを低減する手法を提案した。
原題: Toward Crowd-Sensitive Path Planning ／ Anoop Aroor, Susan L. Epstein
日本語で読む → - 論文サービスロボットロボティクス
人中心のサービス作業のためのBeamロボットの構築
テレプレゼンスロボットBeamに自律性や人認識、ROS連携などを追加し、低コストなサービスロボット研究プラットフォームとして目標探索と物体配送で100%の成功率を達成した。
原題: Setting Up the Beam for Human-Centered Service Tasks ／ Utkarsh Patel, Emre Hatay, Mike D'Arcy 他
日本語で読む → - 論文視覚運動制御ロボティクス
SE3-Pose-Nets：視覚運動計画・制御のための構造化深層ダイナミクスモデル
点群データからシーンをセグメント化し姿勢埋め込みと動作による変化を学習する構造化深層ダイナミクスモデルを提案し、低次元姿勢空間での勾配ベース閉ループ制御を実機Baxterで実現した。
原題: SE3-Pose-Nets: Structured Deep Dynamics Models for Visuomotor Planning and Control ／ Arunkumar Byravan, Felix Leeb, Franziska Meier 他
日本語で読む → - 論文HRIロボティクス
中忠実度プロトタイピングで探る家庭用ロボットの能力
家庭用ロボットに求められる人の活動・意図の認識や透明な振る舞いといった新機能を、中忠実度プロトタイプで試作・検証した探索的研究。
原題: Exploring home robot capabilities by medium fidelity prototyping ／ Martin Cooney, Sepideh Pashami, Yuantao Fan 他
日本語で読む → - 論文変形物体操作ロボティクス
視覚フィードバック辞書による高変形材料の操作
布などの高変形材料を目標形状に操作するため、RGB画像から変形モデル特徴のヒストグラムを抽出し、特徴空間の速度とロボット手先速度を対応付ける視覚フィードバック辞書を構築した研究。
原題: Manipulating Highly Deformable Materials Using a Visual Feedback Dictionary ／ Biao Jia, Zhe Hu, Jia Pan 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
床面テクスチャを用いた倉庫ロボット向けロバスト視覚SLAM
下向きカメラで床面テクスチャを捉え、特徴点に依存しないカーネル相互相関器ベースのSLAMを構築し、疎な特徴や繰り返し模様の床でも安定した自己位置推定を実現した。
原題: GroundSLAM: A Robust Visual SLAM System for Warehouse Robots Using Ground Textures ／ Kuan Xu, Zheng Yang, Lihua Xie 他
日本語で読む → - 論文人間ロボット協働ロボティクス
人間とロボットの協働を支える適応型サポートシステム
人間とロボットが共有する階層的タスクモデルから部分観測マルコフモデルを構築し、オンラインMonte-Carlo求解で短期的なロボット実行計画を生成することで、限られた操作能力や不完全な環境認識のもとでも人間を支援できる協働システムを提案した。
原題: How to be Helpful? Supportive Behaviors and Personalization for Human-Robot Collaboration ／ Olivier Mangin, Alessandro Roncone, Brian Scassellati
日本語で読む → - 論文ビジュアルサーボロボティクス
未知物体に対するマーカーレスビジュアルサーボによるヒューマノイドロボットの把持
ステレオ視とベイズフィルタで未知物体の把持可能領域とエンドエフェクタ姿勢を推定し、画像ベースのビジュアルサーボで把持動作を実現した。
原題: Markerless visual servoing on unknown objects for humanoid robot platforms ／ Claudio Fantacci, Giulia Vezzani, Ugo Pattacini 他
日本語で読む → - 論文MAVロボティクス
MBZ国際ロボティクスチャレンジにおけるETH-MAVチームの取り組み
2017年MBZIRCに参加したETHチームのMAVシステムのハードウェアとソフトウェアを紹介し、視覚サーボによる物体把持や自律着陸の実験結果を報告した論文。
原題: The ETH-MAV Team in the MBZ International Robotics Challenge ／ Rik Bähnemann, Michael Pantic, Marija Popović 他
日本語で読む → - 論文SLAM/3D再構築画像認識
Structure-from-Motionのシミュレーションによる再構築精度の検証
合成シーンからSfMパイプラインを実装し、カメラ姿勢推定の精度を正解データと比較検証した研究。
原題: Simulating Structure-from-Motion ／ Martin Hahner, Orestis Varesis, Panagiotis Bountouris
日本語で読む → - 論文運動計画ロボティクス
物理ベース運動計画の評価基準とベンチマーク
物理制約を考慮した運動計画手法（RRT, EST, KPIECE, SyCLoP）を比較する評価基準を提案し、動的パラメータの品質を含めてベンチマークした。
原題: Physics-based Motion Planning: Evaluation Criteria and Benchmarking ／ Muhayyuddin, Aliakbar Akbari, Jan Rosell
日本語で読む → - 論文医療ロボティクスHCI
把持の人間中心透明性：ロボット支援低侵襲手術システムによる検証
片側ロボット支援低侵襲手術において、把持のグリッパスケーリングを変えた際の把持動作と物体サイズ知覚を心理物理的に解析し、通常・迅速条件では自然な把持に近い透明性が得られることを示した。
原題: Human-centered transparency of grasping via a robot-assisted minimally invasive surgery system ／ Amit Milstein, Tzvi Ganel, Sigal Berman 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
二足歩行と押し戻し回復のためのデータ駆動型計算モデル
人間の二足歩行と外部からの押しに対する回復動作を、離散的な切り替えと連続的な動力学を併せ持つハイブリッドシステムとしてデータ駆動でモデル化した研究。
原題: Data Driven Computational Model for Bipedal Walking and Push Recovery ／ Vijay Bhaskar Semwal
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
外力変化下での把持切替を伴うマニピュレーション計画
人間が物体に切削や穴あけなどの力を加える状況で、ロボットが把持を切り替えながら物体を安定に保持する計画手法を提案し、両腕ロボットで実装・実験した。
原題: Manipulation Planning under Changing External Forces ／ Lipeng Chen, Luis F. C. Figueredo, Mehmet Dogar
日本語で読む → - 論文模倣学習AI
ニューラル・タスク・プログラミング：階層的タスクへの汎化を学ぶ
タスクの映像デモを入力に、階層的にサブタスクへ再帰分解し、下位プログラムを呼び出すニューラルプログラムでロボット操作を学習する枠組みを提案。未見の長さ・構造・目的のタスクへ汎化できることを示した。
原題: Neural Task Programming: Learning to Generalize Across Hierarchical Tasks ／ Danfei Xu, Suraj Nair, Yuke Zhu 他
日本語で読む → - 論文3D物体認識画像認識
単一RGB-D画像からの複数物体インスタンスを用いた教師なし3D物体発見とモデリング
1枚のRGB-D画像内に同じ物体が複数写っていることを利用し、セグメンテーションや事前知識なしで物体の3Dモデルを自動生成・位置推定する手法を提案した論文。
原題: 3D Object Discovery and Modeling Using Single RGB-D Images Containing Multiple Object Instances ／ Wim Abbeloos, Esra Ataer-Cansizoglu, Sergio Caccamo 他
日本語で読む → - 論文人間-AI協調AI
議論する機械：人命に関わる意思決定を行うブラックボックスAIへの人間による監督
独立に訓練した2つのAIの不一致を人間が監督することで、ブラックボックスAIの判断精度を向上させる枠組みを提案し、画像分類と自動運転データで有効性を示した。
原題: Arguing Machines: Human Supervision of Black Box AI Systems That Make Life-Critical Decisions ／ Lex Fridman, Li Ding, Benedikt Jenik 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
障害物環境におけるヘビ型ロボットのモデリングと経路計画
粘性摩擦モデルで障害物との接触力を表現する数理モデルを構築し、目標到達に必要な接触を確保する最短経路を導く運動計画法を提案、シミュレーションと実験で検証した。
原題: Modelling and Path Planning of Snake Robot in cluttered environment ／ Akash Singh, Chaohui Gong, Howie Choset
日本語で読む → - 論文動作計画ロボティクス
動作計画における怠惰の証明された美徳
最短経路に沿った辺のみを評価するLazySPアルゴリズムの辺評価回数について、確率的モデルで解析的な上界を示し、最悪ケースで漸近的に最適であることを証明した論文。
原題: The Provable Virtue of Laziness in Motion Planning ／ Nika Haghtalab, Simon Mackenzie, Ariel D. Procaccia 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
学習モードを活用した凸ハイブリッドMPCによる反応型平面マニピュレーション
接触モードの選択を機械学習でオフライン学習し、オンラインでは凸ハイブリッドMPCとしてリアルタイムに解くことで、平面物体の把持・操作を高速に制御する手法を提案した論文。
原題: Reactive Planar Manipulation with Convex Hybrid MPC ／ Francois Robert Hogan, Eudald Romo Grau, Alberto Rodriguez
日本語で読む → - 論文空中検査ロボティクス
空中検査のための任意分布放射線源のロバストな位置推定
多層逐次モンテカルロ法とクラスタリングを組み合わせ、多数の点源や広がりを持つ放射線源の位置・数・分布・強度を推定するアルゴリズムを提案し、F1スコア0.95以上を達成した。
原題: Robust Localization of an Arbitrary Distribution of Radioactive Sources for Aerial Inspection ／ Dhruv Shah, Sebastian Scherer
日本語で読む → - 論文ロバスト制御ロボティクス
ミニマックス反復動的ゲームによる非線形ロボット制御
多段階制御方策の外乱やモデル不確かさに対する脆弱性を定量化し、ミニマックス反復動的ゲーム(iDG)でロバストな方策を設計する枠組みを提案。メカナム車輪ロボットの目標到達タスクで有効性を検証した。
原題: Minimax Iterative Dynamic Game: Application to Nonlinear Robot Control Tasks ／ Olalekan Ogunmolu, Nicholas Gans, Tyler Summers
日本語で読む → - 論文歩行AI
不整地二足歩行のための再帰決定論的方策勾配法
部分観測環境での二足歩行を解くため、再帰決定論的方策勾配法(RDPG)を改良し、OpenAI GymのBipedal-Walker課題で不整地を長距離歩行できる適応的なエージェントを実現した。
原題: Recurrent Deterministic Policy Gradient Method for Bipedal Locomotion on Rough Terrain Challenge ／ Doo Re Song, Chuanyu Yang, Christopher McGreavy 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
位相変調ニューラルネットワークによる教示からのセンサフィードバックモデル学習
動作位相をRBFカーネル中心に用いたネットワークで、教示データから触覚センサのずれに応じた動作適応を学習する枠組みを提案し、傾斜板のスクレイピング作業で検証した。
原題: Learning Sensor Feedback Models from Demonstrations via Phase-Modulated Neural Networks ／ Giovanni Sutanto, Zhe Su, Stefan Schaal 他
日本語で読む → - 論文スマートシティ/CAVmath.OC
コネクテッド自動運転車の実験検証のためのスケールスマートシティ
シミュレーションと実規模実装のギャップを埋めるため、省エネモビリティシステムの制御概念を迅速・安全・低コストで実験検証できる縮小スマートシティ試験環境を開発した。
原題: A Scaled Smart City for Experimental Validation of Connected and Automated Vehicles ／ Adam Stager, Luke Bhan, Andreas Malikopoulos 他
日本語で読む → - 論文状態推定ロボティクス
追跡と予測のための深層順・逆知覚モデル
状態から高次元画像を生成する順モデルと画像から状態を推定する逆モデルを深層学習で構築し、ロボットの追跡・予測タスクに応用して有効性を示した論文。
原題: Deep Forward and Inverse Perceptual Models for Tracking and Prediction ／ Alexander Lambert, Amirreza Shaban, Amit Raj 他
日本語で読む → - 論文自動運転/模倣学習ロボティクス
条件付き模倣学習によるエンドツーエンド運転
高レベルなナビゲーション指令を条件として模倣学習を行い、視覚入力から運転しつつ交差点での進路指定など指令に応答できる運転ポリシーを実現した。
原題: End-to-end Driving via Conditional Imitation Learning ／ Felipe Codevilla, Matthias Müller, Antonio López 他
日本語で読む → - 論文運動予測ロボティクス
自己回帰スパースガウス過程による電動車いすの運動予測
市販の電動車いすにRGB-DカメラとArduino基板を接続し、自己回帰スパースガウス過程で将来の運動を予測するシステムを構築した。実環境での短時間経路予測実験でニューラルネットのベースラインを上回る性能を示した。
原題: Learning Motion Predictors for Smart Wheelchair using Autoregressive Sparse Gaussian Process ／ Zicong Fan, Lili Meng, Tian Qi Chen 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
見通し通信を維持する自律車両群の最適配置と巡回計画
障害物環境に散らばる複数のユニットを見通し通信(LoS)で接続するため、自律車両群の最適な配置と軌道を計画する集中・分散アルゴリズムを提案し、1台の再配置で接続性を維持する手法を検討した論文。
原題: Optimal Placement and Patrolling of Autonomous Vehicles in Visibility-Based Robot Networks ／ Md Mahbubur Rahman, Franklin Abodo, Leonardo Bobadilla 他
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