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 →- 論文物理シミュレーションロボティクス
位置ベースコロケーション法による多関節剛体ダイナミクスの時間積分
位置変数のみで多関節剛体の運動方程式を定式化し、最適化問題として解くことで、大きな時間刻みでも安定かつ高精度に積分できる手法を提案した論文。
原題: Time Integrating Articulated Body Dynamics Using Position-Based Collocation Method ／ Zherong Pan, Dinesh Manocha
日本語で読む → - 論文ナビゲーション画像認識
行くべきか、行かざるべきか？ロボットナビゲーションのためのほぼ教師なし学習手法
GANを用いて、ロボットが視覚情報から空間が通行可能かどうかをほぼ教師なしで判定する手法を提案し、未知環境での移動ロボット実験で有効性を示した。
原題: To Go or Not To Go? A Near Unsupervised Learning Approach For Robot Navigation ／ Noriaki Hirose, Amir Sadeghian, Patrick Goebel 他
日本語で読む → - 論文歩行者予測ロボティクス
障害物環境における歩行者の相互作用を考慮したデータ駆動型運動予測
LSTMを用いて静的障害物と周囲の歩行者を同時に考慮し、混雑環境での歩行者軌道予測精度を向上させた研究。
原題: A Data-driven Model for Interaction-aware Pedestrian Motion Prediction in Object Cluttered Environments ／ Mark Pfeiffer, Giuseppe Paolo, Hannes Sommer 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 → - 論文セグメンテーション画像認識
SceneCut: 屋内シーンの幾何と物体の統合セグメンテーション
単一のRGB-D画像から、学習で見ていない物体も含めて物体と非物体表面を同時に分割する手法を提案し、階層的セグメンテーションツリーと境界予測ネットワークで高精度に実現した。
原題: SceneCut: Joint Geometric and Object Segmentation for Indoor Scenes ／ Trung Pham, Thanh-Toan Do, Niko Sünderhauf 他
日本語で読む → - 論文物体認識ロボティクス
実環境での物体認識：現状と課題
移動ロボットに搭載したRGB-Dカメラで大規模な多視点物体データセットを構築し、深層畳み込みネットワークの性能とWeb画像からの転移性を評価した論文。
原題: Recognizing Objects In-the-wild: Where Do We Stand? ／ Mohammad Reza Loghmani, Barbara Caputo, Markus Vincze
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 → - 論文深度推定ロボティクス
スパース深度サンプルと単一画像からの高密度深度予測
少数のスパースな深度計測と1枚のRGB画像から、単一の深層回帰ネットワークで高密度な深度マップを予測する手法を提案し、SLAMの地図高密度化やLiDARの超解像への応用を示した。
原題: Sparse-to-Dense: Depth Prediction from Sparse Depth Samples and a Single Image ／ Fangchang Ma, Sertac Karaman
日本語で読む → - 論文運動計画ロボティクス
サンプリングベース運動計画における臨界半径の理論
ユークリッド空間のサンプリングベース運動計画において、各サンプルをΘ(1)個の近傍に接続するだけで漸近最適性が達成される臨界接続半径の存在を証明し、成功確率の明示的な下界も導出した論文。
原題: The Critical Radius in Sampling-based Motion Planning ／ Kiril Solovey, Michal Kleinbort
日本語で読む → - 論文検出/セグメンテーション画像認識
動きと外観を統合した自動運転向け移動物体検出ネットワーク
外観と動きの手がかりを統合する二ストリーム共有エンコーダで車両検出と動きセグメンテーションを同時学習し、KITTI MODデータセットを構築した研究。
原題: MODNet: Moving Object Detection Network with Motion and Appearance for Autonomous Driving ／ Mennatullah Siam, Heba Mahgoub, Mohamed Zahran 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
深層強化学習による分散型マルチロボット衝突回避の最適化
生のセンサ計測から直接速度指令を出力する分散型衝突回避ポリシーを、多シナリオ多段階の強化学習で訓練し、大規模ロボット群でも効率的で衝突のない経路生成を実現した。
原題: Towards Optimally Decentralized Multi-Robot Collision Avoidance via Deep Reinforcement Learning ／ Pinxin Long, Tingxiang Fan, Xinyi Liao 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
高レートグラフSLAMのための計算量解析と効率的な計測選択プリミティブ
グラフSLAMの計算量を測る指標「消去複雑度(EC)」を提案し、間引きやキーフレーム化がなぜ計算削減に効くのかを理論的に示した論文。
原題: Complexity Analysis and Efficient Measurement Selection Primitives for High-Rate Graph SLAM ／ Kristoffer M. Frey, Ted J. Steiner, Jonathan P. How
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
触覚のみのブラインド把持におけるロバスト物体操作
触覚と固有感覚のみで物体の事前知識なしに把持・操作するためのロバスト制御則を提案し、モデル不確かさや外乱下での安定性を理論・実験で示した。
原題: Robust Object Manipulation for Tactile-based Blind Grasping ／ Wenceslao Shaw-Cortez, Denny Oetomo, Chris Manzie 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pHRIロボティクス
手術室における人間-ロボット協働のための早期ターンテイキング予測
手術室で看護師役ロボットが執刀医の動作を早期に予測し、円滑なターンテイキングを実現するアルゴリズムを開発・評価した。
原題: Early Prediction for Physical Human Robot Collaboration in the Operating Room ／ Tian Zhou, Juan P. Wachs
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 → - 論文群制御cs.MA
SEAR: 期待定数近似保証付き多ロボット経路計画の多項式時間アルゴリズム
障害物のない2D/3D空間でラベル付き多ロボットの衝突回避経路計画を多項式時間で解き、メイクスパンと距離の両方で期待定数近似保証を実現するアルゴリズムを提案し、実機実験で有効性を示した。
原題: SEAR: A Polynomial-Time Multi-Robot Path Planning Algorithm with Expected Constant-Factor Optimality Guarantee ／ Shuai D. Han, Edgar J. Rodriguez, Jingjin Yu
日本語で読む → - 論文対話学習自然言語
学び方を学ぶ：視覚的接地語意を逐次学習する適応型対話エージェント
人間との対話を通じて物体の色や形などの視覚的意味を逐次学習する強化学習ベースの対話エージェントを提案し、模擬チューターとの実験で分類精度と教示コストのバランスが手作りルールより優れることを示した。
原題: Learning how to learn: an adaptive dialogue agent for incrementally learning visually grounded word meanings ／ Yanchao Yu, Arash Eshghi, Oliver Lemon
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
雑然とした環境における触覚ベースの物体位置推定
触覚計測に外れ値が含まれる雑然環境でも高精度に物体位置を推定するため、RANSACとベイズ推定を組み合わせ、ベイズ更新を高速化する手法を提案した。
原題: Touch-based object localization in cluttered environments ／ Huy Nguyen, Quang-Cuong Pham
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
触覚と視覚を統合したリアルタイム状態推定：平面マニピュレーションへの応用
触覚と視覚の入力をiSAMフレームワークで統合し、プッシャー・スライダー系の物体状態をリアルタイム推定する手法を提案。視覚の遮蔽問題を触覚で補い、形状・素材・接触モードを変えた実験で推定精度を評価した。
原題: Realtime State Estimation with Tactile and Visual sensing. Application to Planar Manipulation ／ Kuan-Ting Yu, Alberto Rodriguez
日本語で読む → - 論文制御・安定性解析math.DS
クアッドコプターの構成別動解析を統一的に扱う最適安定性手法
ローター軸角度を変えることで実現できる6つの追加構成を含むクアッドコプターの動的モデルを初めて構築し、各構成の安定性を比較して最も静的に安定な構成を明らかにした論文。
原題: A Unified Approach to Configuration-based Dynamic Analysis of Quadcopters for Optimal Stability ／ Mojtaba Hedayatpour, Mehran Mehrandezh, Farrokh Janabi-Sharifi
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
CoBotとドローンの協調による屋内物体探索
サービスロボットCoBotがドローンを運んで探索エリアへ移動し、ドローンが視覚で物体を探索して戻る協調システムを提案した論文。
原題: UAV and Service Robot Coordination for Indoor Object Search Tasks ／ Sandeep Konam, Stephanie Rosenthal, Manuela Veloso
日本語で読む → - 論文強化学習/着陸AI
深層強化学習によるクアッドロータの自律着陸
下向きカメラの低解像度画像のみからマーカー位置を認識し、階層型DQNでUAVをマーカー上に着陸させる手法を提案した。
原題: Autonomous Quadrotor Landing using Deep Reinforcement Learning ／ Riccardo Polvara, Massimiliano Patacchiola, Sanjay Sharma 他
日本語で読む → - 論文UAV制御AI
深層強化学習によるUAVの自律目標追従制御の学習
CNN方策とPID制御を階層的に組み合わせ、教師あり学習と自己対戦強化学習でUAVの目標追従制御を効率的に学習し、実機DJIドローンへ転移できることを示した論文。
原題: Learning Unmanned Aerial Vehicle Control for Autonomous Target Following ／ Siyi Li, Tianbo Liu, Chi Zhang 他
日本語で読む → - 論文惑星探査/形状認識ロボティクス
情報理論で惑星探査の岩石サンプルを自動選別する
Superformulaと固有顔法を用い、取得した岩石形状を事前定義ライブラリと照合して関心度を自動評価する情報理論的アプローチを提案し、20%までのセンサノイズに頑健であることを示した。
原題: An Information Theoretic Approach to Sample Acquisition and Perception in Planetary Robotics ／ Garrett Fleetwood, Jekan Thangavelautham
日本語で読む → - 論文回転翼UAVmath.DS
モノスピナーのホバリングにおける最適電力構成
単一ローターの回転翼機モノスピナーの動力学モデルを構築し、対称・非対称構成やローター傾斜角を比較して消費電力を最小化する空力設計を初めて示した。
原題: Optimal-power Configurations for Hover Solutions in Mono-spinners ／ Mojtaba Hedayatpour, Mehran Mehrandezh, Farrokh Janabi-Sharifi
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
過小拘束全身制御による脚を伸ばした歩行
全身制御器に脚の伸展を優先させることで、つま先離れを自然に活用し、複雑な高さ計画なしに効率的な二足歩行を実現した。
原題: Straight-Leg Walking Through Underconstrained Whole-Body Control ／ Robert J. Griffin, Georg Wiedebach, Sylvain Bertrand 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
ステップタイミング最適化による膝屈曲を抑えたキャプチャポイント軌道
ステップのタイミングを二次計画法で最適化し、ヒューマノイドの歩行時に必要な膝の曲げを大幅に減らす手法を提案し、シミュレーション上のAtlasで有効性を示した。
原題: Capture Point Trajectories for Reduced Knee Bend using Step Time Optimization ／ Robert J. Griffin, Sylvain Bertrand, Georg Wiedebach 他
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