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: 2017/8/1 ／ 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 →- 論文ロバスト推定ロボティクス
予測的ロバスト推定のための一般化カーネル手法
センサの不確実性を非パラメトリックベイズ推論でモデル化し、動的環境でも高精度な位置推定を実現する予測的ロバスト推定器を提案した。
原題: PROBE-GK: Predictive Robust Estimation using Generalized Kernels ／ Valentin Peretroukhin, William Vega-Brown, Nicholas Roy 他
日本語で読む → - 論文VIOロボティクス
VINS-Mono：堅牢で汎用的な単眼視覚慣性状態推定器
カメラと低コストIMUのみで高精度な6自由度状態推定を実現する単眼視覚慣性オドメトリシステムを提案し、初期化・ループ検出・再局在化・4自由度ポーズグラフ最適化を統合して公開データセットと実機飛行で有効性を示した。
原題: VINS-Mono: A Robust and Versatile Monocular Visual-Inertial State Estimator ／ Tong Qin, Peiliang Li, Shaojie Shen
日本語で読む → - 論文モデルベース強化学習機械学習
モデルベース深層強化学習のためのニューラルネットワークダイナミクスとモデルフリーファインチューニング
中規模ニューラルネットのダイナミクスモデルとモデル予測制御を組み合わせ、ランダム行動データのみから効率的に歩行・遊泳などの運動スキルを学習し、さらにモデルフリー学習の初期化に用いることでサンプル効率を3〜5倍向上させた。
原題: Neural Network Dynamics for Model-Based Deep Reinforcement Learning with Model-Free Fine-Tuning ／ Anusha Nagabandi, Gregory Kahn, Ronald S. Fearing 他
日本語で読む → - 論文重心ダイナミクスロボティクス
運動伝達率(RoToM)と重心慣性行列の関係に関する考察
ロボットの重心に外力が加わった際の動的応答を解析し、力のうち運動を生む割合を示す新指標RoToMと伝達性楕円体を提案した論文。
原題: An Insight on the Ratio of Transmission of Motion (RoToM) and its Relation to the Centroidal Inertia Matrix ／ Federico L. Moro
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
安全でスケーラブルな自動運転車の形式モデル
自動運転車の安全性保証の標準化とスケーラビリティを両立させるため、解釈可能な数学モデル「責任感応安全(RSS)」を提案し、数百万台規模に展開可能なシステム設計を示した論文。
原題: On a Formal Model of Safe and Scalable Self-driving Cars ／ Shai Shalev-Shwartz, Shaked Shammah, Amnon Shashua
日本語で読む → - 論文自動運転/認知エージェントAI
恐怖感情を備えた認知エージェントによる自動運転車の追突回避制御
OCCモデルで恐怖感情を生成する認知エージェントを設計し、少数のファジィルールで自動運転車の追突回避を実現した研究。
原題: Enhanced Emotion Enabled Cognitive Agent Based Rear End Collision Avoidance Controller for Autonomous Vehicles ／ Faisal Riaz, Muaz A. Niazi
日本語で読む → - 論文自動運転cs.MA
感情と社会規範を取り入れた自動運転車の設計
自動運転車に社会規範と恐怖感情に基づく意思決定機構を組み込み、衝突回避性能をシミュレーションで評価した研究。
原題: Designing Autonomous Vehicles: Evaluating the Role of Human Emotions and Social Norms ／ Faisal Riaz, Muaz A. Niazi
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
2D SLAMアルゴリズムの精度比較評価手法
2D SLAMアルゴリズムを比較し最も高精度なものを選ぶため、生成された2Dマップを評価する3つの指標を提案した論文。
原題: 2D SLAM Quality Evaluation Methods ／ Anton Filatov, Artyom Filatov, Kirill Krinkin 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
状態依存の巻き戻し回復ポリシーによるオンラインマニピュレーションの外乱からの復帰
タスクをノード列として構成し、異常検知時に状態依存グラフに基づいて適切なノードへ巻き戻す回復ポリシーを提案。人や道具の衝突など様々な外乱から一貫してタスクを継続できることを示した。
原題: Recovering from External Disturbances in Online Manipulation through State-Dependent Revertive Recovery Policies ／ Hongmin Wu, Hongbin Lin, Shuangqi Luo 他
日本語で読む → - 論文外骨格制御ロボティクス
受動性に基づく人間-外骨格系の並列全身制御
人間と外骨格がカルテシアン空間で密結合した系に対し、重力補償・バランス維持・人間の力を増幅する冗長性活用を同時に行う全身制御法を提案し、系の受動性を証明した。
原題: A Passivity-based Concurrent Whole-Body Control (cWBC) of Persistently Interacting Human-Exoskeleton Systems ／ Federico L. Moro, Niccolò Iannacci, Giovanni Legnani 他
日本語で読む → - 論文視覚オドメトリロボティクス
SPLODE: 深度推定を伴うRGB-Dカメラ運動からの半確率的点・線オドメトリ
RGB-Dカメラの深度欠損やノイズに対処するため、点と線の特徴についてカメラ運動から確率的に深度を推定し、深度センサ値と統合する視覚オドメトリ手法を提案した。
原題: SPLODE: Semi-Probabilistic Point and Line Odometry with Depth Estimation from RGB-D Camera Motion ／ Pedro F. Proença, Yang Gao
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
幾何形状と滑りを高精度に計測する改良型GelSight触覚センサ
ランバート膜と新しい照明系を採用したGelSight触覚センサを開発し、形状計測精度を大幅に向上させるとともに、膜表面の相対運動とせん断歪みを組み合わせて並進・回転滑りを検出できることを示した。
原題: Improved GelSight Tactile Sensor for Measuring Geometry and Slip ／ Siyuan Dong, Wenzhen Yuan, Edward Adelson
日本語で読む → - 論文ソフトウェアアーキテクチャロボティクス
ソフトウェア定義ロボティクスの提案：階層型フレームワークによる異種ロボットの統合制御
メーカーや仕様に依存せず複数ロボットを統一的にプログラム・制御する「ソフトウェア定義ロボティクス」の階層型フレームワークを提案し、実行中の再プログラミングやクラウド・VM・RaaS活用の利点を示す。
原題: Software-Defined Robotics -- Idea & Approach ／ Ali Al-Bayaty
日本語で読む → - 論文ビジュアル・慣性オドメトリ/自律飛行ロボティクス
自作できるビジュアル・慣性ドローン：低コストでオープンソースな自律飛行プラットフォーム
市販のビジュアル・慣性センサとオンボード計算機、量産クアッドロータを組み合わせ、キャリブレーションとシステム同定を行うことで、低コストながら研究グレードの自律VTOLドローンを構築し、屋内・屋外でホバリングや軌道追従の性能を評価した論文。
原題: Build Your Own Visual-Inertial Drone: A Cost-Effective and Open-Source Autonomous Drone ／ Inkyu Sa, Mina Kamel, Michael Burri 他
日本語で読む → - 論文イベントカメラ/姿勢推定画像認識
イベントカメラの6自由度姿勢をリアルタイム再定位する空間LSTMネットワーク
イベントストリームから生成したイベント画像をCNNと積層LSTMで処理し、イベントカメラの6自由度姿勢を高精度かつリアルタイムに推定する手法を提案した。
原題: Real-Time 6DOF Pose Relocalization for Event Cameras with Stacked Spatial LSTM Networks ／ Anh Nguyen, Thanh-Toan Do, Darwin G. Caldwell 他
日本語で読む → - 論文衝突検知stat.ML
車両衝突検知のための最適警報設計
車両位置・運動の予測モデルに基づき、衝突などの危険事象を早期検知する最適警報選択問題として定式化し、モンテカルロ法・決定論的近似・機械学習の3手法を理論的・実証的に比較した。
原題: Optimal Alarms for Vehicular Collision Detection ／ Michael Motro, Joydeep Ghosh, Chandra Bhat
日本語で読む → - 論文物体検出ロボティクス
場所とは何か？ロボティクス向けの場所特化型物体検出器の構築
ロボットが移動する場所ごとに物体検出器を適応させ、その場所に特化した軽量な歩行者検出モデルを構築することで、汎用最先端検出器を大きく上回る性能を実現した。
原題: What Makes a Place? Building Bespoke Place Dependent Object Detectors for Robotics ／ Jeffrey Hawke, Alex Bewley, Ingmar Posner
日本語で読む → - 論文ヒューマンロボットインタラクションロボティクス
レーザーポインタで移動ロボットに仮想境界を設定する
レーザーポインタを使い、非専門家が移動ロボットの作業空間を仮想境界で直感的に制限できる対話手法を提案し、精度と教示時間を評価した。
原題: This Far, No Further: Introducing Virtual Borders to Mobile Robots Using a Laser Pointer ／ Dennis Sprute, Klaus Tönnies, Matthias König
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
制約付き被覆経路計画のための最適制御
障害物のある環境で最大面積を被覆しつつエネルギー・時間を最小化するため、線形スイープ法を拡張した手法を提案し、パラメータ変化の影響を分析した論文。
原題: Optimal Control for Constrained Coverage Path Planning ／ Ankit Manerikar, Debasmit Das, Pranay Banerjee
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
ダイバージェンス距離関数による経路計画
ポアソン核のfダイバージェンスに基づく新しい距離関数群を提案し、単連結領域では調和ポテンシャル関数と等価な経路を生成しつつ計算コストを大幅に削減できることを示した。
原題: Path Planning with Divergence-Based Distance Functions ／ Renjie Chen, Craig Gotsman, Kai Hormann
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
カリキュラム加速自己教師あり学習による高次元把持制御
制御次元ごとに学習順序を決めるカリキュラムを感度分析で自動設計し、視覚から高次元動作への把持政策を効率的に学習する手法を提案した。
原題: CASSL: Curriculum Accelerated Self-Supervised Learning ／ Adithyavairavan Murali, Lerrel Pinto, Dhiraj Gandhi 他
日本語で読む → - 論文身体性/行動空間AI
身体アフォーダンス学習による行動空間の簡素化
目標センサー空間上の距離指標を用いて、高次元の行動方策をインデックス化する低次元の身体アフォーダンスを学習・補間する手法を提案した。
原題: Learning body-affordances to simplify action spaces ／ Nicholas Guttenberg, Martin Biehl, Ryota Kanai
日本語で読む → - 論文キャリブレーション画像認識
反射強度を活用したLiDARとパノラマカメラの自動高精度外部キャリブレーション
印刷したチェスボードの反射強度と色の相関を利用して3D LiDAR点群からコーナーを推定し、パノラマカメラとの外部キャリブレーションを全自動で高精度に行う手法を提案した。
原題: Reflectance Intensity Assisted Automatic and Accurate Extrinsic Calibration of 3D LiDAR and Panoramic Camera Using a Printed Chessboard ／ Weimin Wang, Ken Sakurada, Nobuo Kawaguchi
日本語で読む → - 論文ステレオ深度推定ロボティクス
自己運動を利用した探索空間削減による高密度視差推定
前フレームの視差マップを自己運動で現フレームに変換しカルマンフィルタの予測として用いることで、視差探索空間とちらつきを抑えつつ精度と計算効率を向上させる手法を提案し、KITTIで検証した。
原題: Dense Disparity Estimation in Ego-motion Reduced Search Space ／ Luka Fućek, Ivan Marković, Igor Cvišić 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
高精度組立タスクのための深層強化学習
リカレントニューラルネットを強化学習で訓練し、ロボットが狭いクリアランスのペグ挿入を高精度に遂行できることを示した。位置・角度誤差にも頑健で、7軸多関節アームで実験的に検証した。
原題: Deep Reinforcement Learning for High Precision Assembly Tasks ／ Tadanobu Inoue, Giovanni De Magistris, Asim Munawar 他
日本語で読む → - 論文最適制御・強化学習制御
自律ロボットのための最適制御と学習制御
最適制御と強化学習を統一的な視点から解説するETH Zurichの講義ノートで、最適制御問題の定式化から各種解法・アルゴリズムを導出し、分野間の用語や記法の対応も整理している。
原題: Optimal and Learning Control for Autonomous Robots ／ Jonas Buchli, Farbod Farshidian, Alexander Winkler 他
日本語で読む → - 論文視覚位置推定画像認識
タグ付き環境におけるリアルタイム視覚的自己位置推定
ロボット倉庫で作業者介入時にロボットを停止せず安全を確保するため、既存の視覚マーカーを用いて作業者の位置をリアルタイムに推定する手法を提案した。
原題: Real-Time Visual Localisation in a Tagged Environment ／ Jérémy Taquet, Gaël Écorchard, Libor Přeučil
日本語で読む → - 論文把持ロボティクス
3D幾何認識表現を用いた6自由度把持インタラクションの学習
RGBD入力から3D占有グリッドを再構成する幾何認識表現を学習し、それを用いて6自由度把持の成否を予測・最適化する手法を提案した論文。
原題: Learning 6-DOF Grasping Interaction via Deep Geometry-aware 3D Representations ／ Xinchen Yan, Jasmine Hsu, Mohi Khansari 他
日本語で読む → - 論文露出制御画像認識
勾配情報に基づく屋外移動プラットフォーム向けカメラ露出制御
画像処理に重要な局所勾配情報の量を基準にカメラ露出を自動調整し、多眼カメラ間の明るさ整合も図る手法を提案。歩行者検出やオドメトリなど実アプリで有効性を示した。
原題: Gradient-based Camera Exposure Control for Outdoor Mobile Platforms ／ Inwook Shim, Tae-Hyun Oh, Joon-Young Lee 他
日本語で読む → - 論文群制御cs.DC
2台ロボットの最適集合アルゴリズム
非剛体ASYNCモデルで2色ライトと距離測定を用い、2台のロボットを有限時間で集合させる決定的アルゴリズムを提案した。
原題: Optimally Gathering Two Robots ／ Adam Heriban, Xavier Défago, Sébastien Tixeuil
日本語で読む →