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: 2017/9/1 ／ 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 →- 論文センサ割当/追跡ロボティクス
観測性を高めるセンサ割当アルゴリズムによる複数目標追跡
複数目標追跡において推定器の観測性を最大化するセンサ割当問題を定式化し、観測性行列の指標の性質を解析した上で近似アルゴリズムを提案・シミュレーションで評価した論文。
原題: Sensor Assignment Algorithms to Improve Observability while Tracking Targets ／ Lifeng Zhou, Pratap Tokekar
日本語で読む → - 論文場所認識/GANロボティクス
生成的敵対ネットワークによる困難な場所認識タスクへの取り組み
2つのGANを組み合わせ、季節間の画像対応なしに一方の見た目を他方へ変換し、学習した特徴空間で季節をまたぐ場所認識を実現した。
原題: Addressing Challenging Place Recognition Tasks using Generative Adversarial Networks ／ Yasir Latif, Ravi Garg, Michael Milford 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
ドメイン知識を活用したベイズ最適化によるATRIAS二足歩行ロボットの制御
人間の歩行知識に基づく特徴変換で制御パラメータを低次元化し、ATRIAS二足歩行ロボットの実機とシミュレーションでベイズ最適化の効率を向上させた研究。
原題: Bayesian Optimization Using Domain Knowledge on the ATRIAS Biped ／ Akshara Rai, Rika Antonova, Seungmoon Song 他
日本語で読む → - 論文自己位置推定ロボティクス
セマンティック情報だけで自己位置推定は可能か：LiDAR不要のグローバルローカリゼーション
人間が間取り図と意味的手がかりだけで位置を把握する仕組みに着想を得て、RGB画像から抽出したセマンティックラベルと間取り図のラベルのみで自己位置推定を行う手法を提案した論文。
原題: SeDAR - Semantic Detection and Ranging: Humans can localise without LiDAR, can robots? ／ Oscar Mendez, Simon Hadfield, Nicolas Pugeault 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
SOAとオントロジーに基づくマルチロボットシステムアーキテクチャ
サービス指向アーキテクチャと環境オントロジーを用い、異種ロボットをサービスとして疎結合に統合・自動合成・実行監視できる汎用マルチロボットシステム基盤を提案した論文。
原題: SO-MRS: a multi-robot system architecture based on the SOA paradigm and ontology ／ Kamil Skarzynski, Marcin Stepniak, Waldemar Bartyna 他
日本語で読む → - 論文模倣学習AI
DropoutDAgger：ベイズ的手法による安全な模倣学習
ドロップアウトを用いて初心者ポリシーをベイズニューラルネットワークとして学習し、その行動分布から専門家行動に対する安全性を確率的に評価することで、探索と活用のバランスを取りながら安全な模倣学習を実現した。
原題: DropoutDAgger: A Bayesian Approach to Safe Imitation Learning ／ Kunal Menda, Katherine Driggs-Campbell, Mykel J. Kochenderfer
日本語で読む → - 論文医療ロボティクスロボティクス
単一透視画像からステントグラフトの3D形状をリアルタイム推定
低線量の2D透視画像1枚からマーカー検出とRPnP法により、開窓型ステントグラフトの3D形状をリアルタイムに復元するフレームワークを提案し、3Dプリントファントムで1〜3mmの精度を実証した。
原題: Real-time 3D Shape Instantiation from Single Fluoroscopy Projection for Fenestrated Stent Graft Deployment ／ Xiao-Yun Zhou, Jianyu Lin, Celia Riga 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
変分オートエンコーダによる合成画像から実画像への転移学習とロボット応用
複数の変分オートエンコーダを用いて、大量の合成画像と少量の実画像から物体位置検出能力を実世界へ転移し、シミュレーションで学習したピック＆プレースやリーチングを再学習なしで実機ロボットに適用した。
原題: Transfer learning from synthetic to real images using variational autoencoders for robotic applications ／ Tadanobu Inoue, Subhajit Chaudhury, Giovanni De Magistris 他
日本語で読む → - 論文認識・検出ロボティクス
移動車両からのLADARによる動体検出
移動プラットフォーム上の2DスキャンLADARで得た距離データを物体ごとにクラスタリングし、表面密度関数とBhattacharya類似度による位置合わせで追跡することで、雑然とした環境でも動く物体を検出する手法を提案した。
原題: LADAR-Based Mover Detection from Moving Vehicles ／ Daniel D. Morris, Brian Colonna, Paul Haley
日本語で読む → - 論文着衣支援ロボティクス
ロボットによる着衣支援のための人間行動学習
強化学習(TRPO)を用いて、ロボットが差し出す袖に腕を通す人間の動作モデルを構築し、3種類の支援戦略で訓練に成功した。
原題: Learning Human Behaviors for Robot-Assisted Dressing ／ Alexander Clegg, Wenhao Yu, Jie Tan 他
日本語で読む → - 論文動作解析ロボティクス
人間動作における運動プリミティブの発見と認識
3D骨格姿勢から運動フラックスを最適化して運動プリミティブを自動発見し、階層的ノンパラメトリックベイズ混合モデルで分類・認識する枠組みを提案した論文。
原題: Discovery and recognition of motion primitives in human activities ／ Marta Sanzari, Valsamis Ntouskos, Fiora Pirri
日本語で読む → - 論文移動機構ロボティクス
CObRaSO：柔軟剛体ハイブリッド構造を持つ全方向屈曲可能なオムニクローラモジュール
2自由度ローラチェーンと軟質・剛質ハイブリッドのバックボーンにより、モジュール自体が全方向に屈曲した状態でもクロール移動できる新型オムニクローラを開発し、配管内ロボットや四脚・ヘビ型ロボットへの応用で有効性を示した。
原題: CObRaSO: Compliant Omni-Direction Bendable Hybrid Rigid and Soft OmniCrawler Module ／ Enna Sachdeva, Akash Singh, Vinay Rodrigues 他
日本語で読む → - 論文物体認識ロボティクス
物体認識はもう完成したのか？iCubロボットの視点から
iCubヒューマノイドでの人間-ロボット対話環境で新規データセットを構築し、既存深層学習モデルの物体認識性能と限界を評価した研究。
原題: Are we done with object recognition? The iCub robot's perspective ／ Giulia Pasquale, Carlo Ciliberto, Francesca Odone 他
日本語で読む → - 論文HRI/エンドユーザープログラミングロボティクス
Node Primitives：ソーシャルロボット向けのオープンなエンドユーザープログラミング基盤
非技術者でもロボットの振る舞いを直感的にカスタマイズできるよう、ZeroMQ/Pythonの分散フレームワークとWebベースのエンドユーザープログラミングUIを組み合わせたプラットフォームを提案し、ジェスチャ操作アプリとユーザビリティ評価で有効性を示した。
原題: Node Primitives: an open end-user programming platform for social robots ／ Enrique Coronado, Fulvio Mastrogiovanni, Gentiane Venture
日本語で読む → - 論文ナビゲーション機械学習
マルチセンサ半教師あり学習によるロボット自律ナビゲーションの手動ラベリング回避
センサフュージョンで自動ラベリングする準最適方策と記録方策を組み合わせ、人手監督なしで模倣学習による屋内ナビゲーションを自己教師ありで実現した。
原題: Avoidance of Manual Labeling in Robotic Autonomous Navigation Through Multi-Sensory Semi-Supervised Learning ／ Junhong Xu, Shangyue Zhu, Hanqing Guo 他
日本語で読む → - 論文協調制御ロボティクス
クラウド上のロボット協調適応制御
複数のマニピュレータがクラウド経由で協調し、未知の慣性パラメータを同定する適応制御手法を提案。集団的なリッチ性によりチームワークでパラメータ収束を実現し、分散更新や通信遅延下でも有効性を示す。
原題: Cooperative Adaptive Control for Cloud-Based Robotics ／ Patrick M. Wensing, Jean-Jacques E. Slotine
日本語で読む → - 論文ビヘイビアツリーロボティクス
ロボティクスとAIにおけるビヘイビアツリー入門
ロボットやゲームAIのタスク切替を構造化するビヘイビアツリーについて、従来手法との関係や設計原則、形式解析・計画・機械学習への応用、確率的拡張までを解説した書籍。
原題: Behavior Trees in Robotics and AI: An Introduction ／ Michele Colledanchise, Petter Ögren
日本語で読む → - 論文SLAM/位置推定ロボティクス
Anderson加速を用いたICPの高速化
ICPを固定点問題として捉え、Anderson加速で反復を高速化する手法を提案し、PCLに実装して実データで有効性を示した。
原題: AA-ICP: Iterative Closest Point with Anderson Acceleration ／ A. L. Pavlov, G. V. Ovchinnikov, D. Yu. Derbyshev 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
再帰的中点変位アルゴリズムによる経路計画
障害物がない限り最短直線経路から逸れない局所プランナsRMPDを提案し、それをmulti-RRT型のサンプリング手法に組み込んだmRMPDで基本RRT比最大80%の計画時間短縮を実現した。
原題: RMPD - A Recursive Mid-Point Displacement Algorithm for Path Planning ／ Fangda Li, Ankit V. Manerikar, Avinash C. Kak
日本語で読む → - 論文モデルベース強化学習ロボティクス
パラメータ化ブラックボックス事前分布でモデルベース方策探索をスケールアップ
パラメータ化されたブラックボックス事前分布をモデル学習に組み込み、高次元状態・行動空間でもモデルベース方策探索を適用可能にした。6脚ロボットの歩行獲得を16〜30秒の実機試行で実現した。
原題: Using Parameterized Black-Box Priors to Scale Up Model-Based Policy Search for Robotics ／ Konstantinos Chatzilygeroudis, Jean-Baptiste Mouret
日本語で読む → - 論文制御学習math.OC
その場で学ぶ制御指向の学習
動力学がほぼ未知のシステムに対し、小さな制御摂動で局所ダイナミクスを学習しながら到達回避を目指すミオピック制御アルゴリズムを提案し、劣最適性の厳密な限界を示した。
原題: Control-Oriented Learning on the Fly ／ Melkior Ornik, Arie Israel, Ufuk Topcu
日本語で読む → - 論文テレプレゼンス/半自動制御ロボティクス
目的地指定だけで動くテレプレゼンスロボットの半自動制御
映像上で目的地を指定するだけでロボットが自動で移動・衝突回避する新しい操作インターフェースを提案し、従来操作より作業が7〜28%速く、ミスが17〜49%少ないことを示した。
原題: Semi-Automatic Control of Telepresence Robots ／ Dmitry Suvorov, Roman Zhukov, Dzmitry Tsetserukou 他
日本語で読む → - 論文セマンティックマッピングロボティクス
自由空間レイアウトを用いた異種モダリティ地図のセグメンテーション手法 MAORIS
ロボット構築地図と手描きスケッチ地図の両方を、距離画像と円形カーネルの畳み込みによるリップル検出で部屋や廊下に分割する手法を提案し、MCCベースの評価指標も導入した。
原題: A method to segment maps from different modalities using free space layout -- MAORIS : MAp Of RIpples Segmentation ／ Malcolm Mielle, Martin Magnusson, Achim J. Lilienthal
日本語で読む → - 論文異常検出ロボティクス
HMM信念状態の勾配指標による高速・堅牢・汎用的なイベント検出
HMMのフィルタリング信念状態の対数尤度勾配と最新の出力確率の関係を理論的に示し、スキル・異常検出のための高速で汎用的な指標を提案した。
原題: Fast, Robust, and Versatile Event Detection through HMM Belief State Gradient Measures ／ Shuangqi Luo, Hongmin Wu, Hongbin Lin 他
日本語で読む → - 論文ハイブリッド制御math.OC
線形時変系に対する単一積分ハイブリッド最適化を用いたリアルタイム動的モードスケジューリング
線形時変スイッチドシステムのモード切替を、シミュレーション不要の投影法で高速に最適化し、ROSを用いた台車・吊り下げ質量系の実時間ハイブリッド制御を実現した。
原題: Real-time Dynamic-Mode Scheduling Using Single-Integration Hybrid Optimization for Linear Time-Varying Systems ／ Anastasia Mavrommati, Jarvis A. Schultz, Todd D. Murphey
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
群ロボットとスマートマテリアルのための分散型カモフラージュ
イカの擬態に着想を得て、各粒子が環境の色と勾配をセンシングし分散的に模様を自己組織化するアルゴリズムを提案し、シミュレーションと小型ロボット群で収束を実証した。
原題: Distributed Camouflage for Swarm Robotics and Smart Materials ／ Yang Li, John Klingner, Nikolaus Correll
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
粒状体マニピュレーションの学習
ロボットによる粒状体のすくい・放出動作の力学を予測する複数のモデルを比較し、ドメイン特化型CNNが最も高精度で、物理力学を明示的に予測することで方策性能が向上することを示した。
原題: Learning Robotic Manipulation of Granular Media ／ Connor Schenck, Jonathan Tompson, Dieter Fox 他
日本語で読む → - 論文自己教師あり学習ロボティクス
自己教師あり学習における一次・二次センサ情報の融合が有効な条件
自己教師あり学習で一次センサ情報と二次センサ情報を融合すべき条件を理論的に解析し、飛行ロボットの気圧・ソナー高さ推定実験で有効性を検証した論文。
原題: Self-supervised learning: When is fusion of the primary and secondary sensor cue useful? ／ G. C. H. E. de Croon
日本語で読む → - 論文最適制御ロボティクス
剛体力学の自動微分による最適制御と状態推定
ロボットの剛体力学モデルに自動微分を適用し、高効率な微分コードを自動生成する手法を提案。四足歩行ロボットの軌道最適化と6自由度アームの動的再計画実験で有効性を示した。
原題: Automatic Differentiation of Rigid Body Dynamics for Optimal Control and Estimation ／ Markus Giftthaler, Michael Neunert, Markus Stäuble 他
日本語で読む → - 論文認識・追跡ロボティクス
LADAR車両追跡のための視点依存適応マッチドフィルタ
LADARの生データから周辺車両の位置と向きを高速・高精度に推定する視点依存適応マッチドフィルタを提案し、自律走行車両で50台以上を10Hzで追跡可能にした。
原題: A View-Dependent Adaptive Matched Filter for LADAR-Based Vehicle Tracking ／ Daniel D. Morris, Regis Hoffman, Paul Haley
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