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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: 2017/9/1 ／ arXivを3時間ごとに自動収集
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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 → - 論文ソナー画像マッチング画像認識
深層学習によるソナー画像パッチマッチングの改善
ソナー画像のマッチングをCNNで学習し、従来のSIFTやSURFなどのキーポイント手法より高い精度（AUC 0.91）を達成した。
原題: Improving Sonar Image Patch Matching via Deep Learning ／ Matias Valdenegro-Toro
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
センサネットワークによる移動ロボットの衝突回避ナビゲーションと地図構築
2D距離センサネットワークを用いて地上移動ロボットや飛行ロボットを障害物のない安全領域へ誘導するナビゲーション手法を提案し、安全領域探索と地図構築にも拡張した論文。
原題: Sensor Network Based Collision-Free Navigation and Map Building for Mobile Robots ／ Hang Li
日本語で読む → - 論文制御math.OC
リー群上の入力飽和ロボットシステムに対するオンラインフィードバック制御
リー群上で動作する入力飽和のあるロボットに対し、Sequential Action Controlを拡張した閉形式のオンラインフィードバック制御則を提案し、2D車両と3Dクアッドロータで有効性を示した論文。
原題: Online Feedback Control for Input-Saturated Robotic Systems on Lie Groups ／ Taosha Fan, Todd Murphey
日本語で読む → - 論文点群レジストレーション画像認識
複数手がかりを統合する汎用フォトメトリック点群レジストレーション
色・深度・法線などの複数モダリティを統一的に扱い、画素ごとの差分最小化で点群を位置合わせする汎用フレームワークを提案し、RGBDや3D LiDARで有効性を示した。
原題: A General Framework for Flexible Multi-Cue Photometric Point Cloud Registration ／ Bartolomeo Della Corte, Igor Bogoslavskyi, Cyrill Stachniss 他
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sim2realロボティクス
敵対的識別による視覚運動方策のsim-to-real転移
ラベル付き実画像を必要とせず、敵対的学習でシミュレーションから実環境へ視覚運動方策を転移し、ラベル付き実データ要件を半減させた。
原題: Adversarial Discriminative Sim-to-real Transfer of Visuo-motor Policies ／ Fangyi Zhang, Jürgen Leitner, Zongyuan Ge 他
日本語で読む → - 論文空中マニピュレーションロボティクス
全駆動型空中マニピュレーションシステムの設計・モデリングと動的補償PID制御
新型の全駆動型空中マニピュレーションシステムを設計し、動的補償PID制御を提案して、シミュレーションと実験で従来手法より高い制御精度と外乱抑制性能を示した論文。
原題: Design, Modeling and Dynamic Compensation PID Control of a Fully-Actuated Aerial Manipulation System ／ Le Ma, Dong Wang, Zixu Hao 他
日本語で読む → - 論文運動計画ロボティクス
線形二次最小時間制御を用いた探索ベースのクアッドロータ運動計画
LQMT最適制御の解を利用した短時間運動プリミティブで状態空間を格子化し、障害物環境での滑らかな最小時間軌道をグラフ探索でオンライン再計画する手法を提案した。
原題: Search-based Motion Planning for Quadrotors using Linear Quadratic Minimum Time Control ／ Sikang Liu, Nikolay Atanasov, Kartik Mohta 他
日本語で読む → - 論文システム同定ロボティクス
フィッシャー情報量最大化のための軌道合成
非線形動的システムのパラメータ推定精度を高めるため、フィッシャー情報行列のノルムを改善する軌道を連続時間最適化で生成し、二重振り子台車実験で有効性を検証した論文。
原題: Trajectory Synthesis for Fisher Information Maximization ／ Andrew D. Wilson, Jarvis A. Schultz, Todd D. Murphey
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
2D・3D空間における複数ロボットの分散型衝突回避制御
未知の2D・3D領域での完全被覆と探索タスクに向け、グリッド選択と衝突回避を組み合わせた分散型アルゴリズムを提案し、数学的に証明した。
原題: Decentralized Collision-Free Control of Multiple Robots in 2D and 3D Spaces ／ Xiaotian Yang
日本語で読む → - 論文モデルベース制御ロボティクス
Koopmanオペレータを用いたモデルベース制御
Koopmanオペレータ理論をロボット制御に応用し、データから線形化可能なモデルを生成してモデルベース制御を強化する手法を提案。シミュレーションとSpheroロボット実験で有効性を示した。
原題: Model-Based Control Using Koopman Operators ／ Ian Abraham, Gerardo De La Torre, Todd D. Murphey
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