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 →- 論文歩行ロボティクス
二足歩行の軌道最適化ベンチマークとSGD系手法の有効性検証
脚式ロボットの軌道最適化・姿勢生成の新ベンチマークを提案し、SQPとSGD系の確率的・逐次手法を比較。SGD系が難しい初期値で高い成功率を示し、コストと制約をランダム部分集合で更新するSQP変種が最大30%改善した。
原題: SGD for robot motion? The effectiveness of stochastic optimization on a new benchmark for biped locomotion tasks ／ Martim Brandao, Kenji Hashimoto, Atsuo Takanishi
日本語で読む → - 論文通信考慮プランニングロボティクス
通信途絶から自律復帰する耐障害型通信考慮モーションプランナ
ガウス確率場で電波強度をオンライン推定し、通信を保ちながら移動しつつ、途絶時には目標も考慮して自律的に通信を回復するプランナを提案した。
原題: RCAMP: A Resilient Communication-Aware Motion Planner for Mobile Robots with Autonomous Repair of Wireless Connectivity ／ Sergio Caccamo, Ramviyas Parasuraman, Luigi Freda 他
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SLAMロボティクス
リアルタイムVisual SLAM向けFPGAベースORB特徴抽出
SLAMの性能・消費電力のボトルネックである特徴抽出をFPGAでハードウェア実装し、ARMやIntel CPUと比較して性能と電力のバランスに優れることを示した。
原題: FPGA-based ORB Feature Extraction for Real-Time Visual SLAM ／ Weikang Fang, Yanjun Zhang, Bo Yu 他
日本語で読む → - 論文群制御AI
混雑したゲーム環境における異種チーム移動の実現可能性検討
多様なエージェントからなるチームを混雑したビデオゲーム環境で移動させるために、マルチエージェント経路探索(MAPF)アルゴリズムが有効であることを示した実現可能性研究。
原題: Feasibility Study: Moving Non-Homogeneous Teams in Congested Video Game Environments ／ Hang Ma, Jingxing Yang, Liron Cohen 他
日本語で読む → - 論文群制御AI
AIバズワード解説：マルチエージェント経路探索（MAPF）
複数のロボットやエージェントが互いに衝突せずに目的地へ移動する経路を計画する「マルチエージェント経路探索」の基本概念を解説した記事。
原題: AI Buzzwords Explained: Multi-Agent Path Finding (MAPF) ／ Hang Ma, Sven Koenig
日本語で読む → - 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 → - 論文軌道最適化ロボティクス
障害物環境におけるハイブリッド力学系の軌道最適化
障害物のある環境でハイブリッド力学系の最適制御則を求める手法を提案し、箱押しタスクで有効性を示した。
原題: Hybrid DDP in Clutter (CHDDP): Trajectory Optimization for Hybrid Dynamical System in Cluttered Environments ／ Shushman Choudhury, Yifan Hou, Gilwoo Lee 他
日本語で読む → - 論文群制御cs.MA
ALAN: マルチエージェントナビゲーションのための適応学習
各エージェントが局所状況に応じて速度選択を学習し、群衆中でも衝突を避けつつ効率的に目的地へ向かうマルチエージェントナビゲーション手法ALANを提案した。
原題: ALAN: Adaptive Learning for Multi-Agent Navigation ／ Julio Godoy, Tiannan Chen, Stephen J. Guy 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 → - 論文ナビゲーションロボティクス
RRT*とGVOを組み合わせた動的環境下での非ホロノミックロボットのリアルタイムナビゲーション
速度障害物モデル(GVO)を差動駆動ロボットに適用しRRT*と組み合わせることで、動的障害物の不確実性をカルマンフィルタで扱いながら、曲率チェック済みの実行可能な経路をリアルタイム生成するナビゲーション手法を提案した論文。
原題: RRT* Combined with GVO for Real-time Nonholonomic Robot Navigation in Dynamic Environment ／ Yuying Chen, Ming Liu
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 → - 論文ナビゲーションロボティクス
生の深度入力から社会規範に沿うナビゲーションを実現する生成的敵対的模倣学習
GAILを用いて、歩行者位置などの事前情報なしに生の深度画像のみから社会的に配慮した移動ロボットのナビゲーションを学習・実時間実行する手法を提案した。
原題: Socially Compliant Navigation through Raw Depth Inputs with Generative Adversarial Imitation Learning ／ Lei Tai, Jingwei Zhang, Ming Liu 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
ROSとBuzzによる異種ロボットチームの合意形成行動
群知能向け言語BuzzとROSを統合し、異種ロボットチームで分散合意に基づく行動をシミュレーションから実機まで同一スクリプトで展開できることを示した。
原題: ROS and Buzz: consensus-based behaviors for heterogeneous teams ／ David St-Onge, Vivek Shankar Varadharajan, Guannan Li 他
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 → - 論文接触モデルロボティクス
平面剛体接触モデルの性能と解釈性の根本的限界
6種類の一般的な剛体接触モデルを実験データでパラメータ同定し、性能の上限と失敗モードを明らかにして、その限界を指摘した論文。
原題: Fundamental Limitations in Performance and Interpretability of Common Planar Rigid-Body Contact Models ／ Nima Fazeli, Samuel Zapolsky, Evan Drumwright 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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