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 → - 論文経路計画ロボティクス
平面領域の経路計画のための実用的距離関数
調和測度とf-ダイバージェンスを用いて、平面領域上の経路計画に適した距離関数を定義し、連続領域から離散ネットワークへ適応する手法を提案した論文。
原題: Practical Distance Functions for Path-Planning in Planar Domains ／ Renjie Chen, Craig Gotsman, Kai Hormann
日本語で読む → - 論文人物検出ロボティクス
病院ロボットのための人物と移動補助具の深度検出
深度画像から人物の位置・速度を推定し、車椅子や松葉杖などの移動補助具の種類ごとに分類するパイプラインを提案。Fast R-CNNと高速領域提案で検出を7倍高速化し、新たな病院データセットも公開した。
原題: Deep Detection of People and their Mobility Aids for a Hospital Robot ／ Andres Vasquez, Marina Kollmitz, Andreas Eitel 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
強化学習と新規全身制御器による堅牢な動的歩行
強化学習で歩行パターンを生成し、優先度付きタスクを統合する新しい全身制御器と組み合わせることで、ヒューマノイドの堅牢で高速な動的歩行を実現した論文。
原題: Robust Dynamic Locomotion via Reinforcement Learning and Novel Whole Body Controller ／ Donghyun Kim, Jaemin Lee, Luis Sentis
日本語で読む → - 論文状態推定ロボティクス
カルマンフィルタのラッピングとSO(2)群による推定
2次元方向追跡において、リー群上の拡張カルマンフィルタ(LG-EKF)の導出が角度変数をラップするヒューリスティックなEKFと等価であることを示し、マイクアレイによる話者追跡実験で検証した。
原題: On wrapping the Kalman filter and estimating with the SO(2) group ／ Ivan Markovic, Josip Cesic, Ivan Petrovic
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 → - 論文設計・長時間飛行ロボティクス
長時間飛行を目指して：可変ピッチ・ガソリンエンジン式クアッドロータの設計と実装
可変ピッチローターとガソリンエンジンを組み合わせ、2〜3時間の飛行時間を目指す長時間航続クアッドロータの設計手法を提案し、試作機の製作と飛行で検証した。
原題: Towards Long-endurance Flight: Design and Implementation of a Variable-pitch Gasoline-engine Quadrotor ／ T. Pang, K. Peng, F. Lin 他
日本語で読む → - 論文逆強化学習機械学習
モデルベース高次元逆強化学習のための関数近似手法
ベルマン最適方程式を常に満たす関数近似を導入し、高次元・連続状態空間の逆強化学習を効率的に解く手法を提案。計算量は行動集合の大きさに線形で、医師の熟練度評価など臨床タスクにも応用した。
原題: A Function Approximation Method for Model-based High-Dimensional Inverse Reinforcement Learning ／ Kun Li, Joel W. Burdick
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
汎化可能なロボット学習のための物体中心表現の深化
事前学習済み視覚モデルを物体中心の事前知識として活用し、物体レベルの注意機構で少数のデモから関連物体を特定して操作方策を学習する手法を提案した。
原題: Deep Object-Centric Representations for Generalizable Robot Learning ／ Coline Devin, Pieter Abbeel, Trevor Darrell 他
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 → - 論文能動探索ロボティクス
分布情報のエルゴード的探索
期待情報密度マップに対する軌道のエルゴード性を利用し、非線形な計測・ダイナミクス下で探索と活用を単一目的関数で両立する能動探索軌道生成法を提案し、水中エレクトロロケーションで有効性を示した。
原題: Ergodic Exploration of Distributed Information ／ Lauren M. Miller, Yonatan Silverman, Malcolm A. MacIver 他
日本語で読む → - 論文ロボット学習ロボティクス
人間からの多形態適応型ロボットスキル学習
実演だけでなく定義や評価からの適応学習も統合した多形態学習により、剛体と軟体が混在する物体を時間制約下で接触制御しながら扱うスキルをロボットが獲得する手法を提案した。
原題: Multiform Adaptive Robot Skill Learning from Humans ／ Leidi Zhao, Raheem Lawhorn, Siddharth Patil 他
日本語で読む → - 論文テンセグリティ/移動ロボティクス
傾斜面を登る球状テンセグリティロボットの移動戦略
複数ケーブルの同時駆動により最大24度の傾斜面を安定して登れる球状テンセグリティロボットを開発し、シミュレーションと実機で移動性能を検証した。
原題: Inclined Surface Locomotion Strategies for Spherical Tensegrity Robots ／ Lee-Huang Chen, Brian Cera, Edward L. Zhu 他
日本語で読む → - 論文自動運転/セグメンテーション画像認識
自動運転向け高速シーン理解
ENetをベースに共有エンコーダとタスク別デコーダを持つ分岐アーキテクチャで、意味セグメンテーション・インスタンスセグメンテーション・単眼深度推定を同時にリアルタイム実行する手法を提案した。
原題: Fast Scene Understanding for Autonomous Driving ／ Davy Neven, Bert De Brabandere, Stamatios Georgoulis 他
日本語で読む → - 論文慣性計測ロボティクス
慣性計測の新潮流：冗長化・小型化と相補フィルタ実装のレビュー
慣性計測の新しい研究方向（冗長センサ融合、ジャイロフリー、無線・分散型IMUなど）を概観し、相補フィルタの設計と実験実装を示したレビュー論文。
原題: Review Paper: Inertial Measurement ／ William T. Conlin
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
滑りやすい路面での歩行パターン生成
モデル予測制御を用いて、滑りやすい平坦な路面でも安全に二足歩行できる歩行パターンを生成する手法を提案した。歩行速度の追従と足裏の安定接触のトレードオフを考慮している。
原題: Pattern Generation for Walking on Slippery Terrains ／ Majid Khadiv, S. Ali A. Moosavian, Alexander Herzog 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SLAMロボティクス
物体検出バウンディングボックスから得られる双対二次曲面をSLAMのランドマーク表現として用いる手法
物体検出の2Dバウンディングボックスから双対二次曲面を3DランドマークとしてSLAMに組み込み、ロボット姿勢と曲面パラメータを因子グラフで同時推定する定式化を提案した論文。
原題: Dual Quadrics from Object Detection BoundingBoxes as Landmark Representations in SLAM ／ Niko Sünderhauf, Michael Milford
日本語で読む → - 論文動作計画ロボティクス
混在交通における自動運転車の協調的動作計画に向けて
他車の予測を動作計画に統合し、自車の振る舞いが周囲に与える影響を考慮した協調的動作計画手法を提案し、経路・速度分解型サンプリング実装をシミュレーションで評価した論文。
原題: Towards Cooperative Motion Planning for Automated Vehicles in Mixed Traffic ／ Maximilian Naumann, Christoph Stiller
日本語で読む → - 論文群制御cs.CR
動的・静的ドローン群のセキュリティ・プライバシー・安全性評価
基地局に依存せず群知能で自律制御するドローン群について、動的・静的構成それぞれのセキュリティ・プライバシー・安全性を評価した論文。
原題: Security, Privacy and Safety Evaluation of Dynamic and Static Fleets of Drones ／ Raja Naeem Akram, Konstantinos Markantonakis, Keith Mayes 他
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 → - 論文模倣学習ロボティクス
カーネル化運動プリミティブ
カーネル法を用いて高次元入力に対応し、未知の状況や制約にも適応できる新しい運動プリミティブ学習手法KMPを提案した論文。
原題: Kernelized Movement Primitives ／ Yanlong Huang, Leonel Rozo, João Silvério 他
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UAV計測ロボティクス
低照度環境におけるUAVを用いた岩盤破砕度解析
照明付きドローンで暗所の岩石破砕を撮影・解析し、十分な人工照明があれば理想的な明るさと同精度で破砕度を評価できることを示した。
原題: Aerial Rock Fragmentation Analysis in Low-Light Condition Using UAV Technology ／ Thomas Bamford, Kamran Esmaeili, Angela P. Schoellig
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
触覚物体形状認識のための反復最近傍ラベル付き点群
触覚特徴にラベルを付けて4D点群とし、参照モデルと反復照合することで物体を認識するiCLAPを提案し、20物体の実験で単一感覚より最大18%高い認識率を示した。
原題: Iterative Closest Labeled Point for Tactile Object Shape Recognition ／ Shan Luo, Wenxuan Mou, Kaspar Althoefer 他
日本語で読む → - 論文模倣学習機械学習
弱ラベル画像で視覚ベースのロボット技能を汎化するGPLAC
行動選択のマルチタスク学習と補助的な二値分類、注意機構付きCNNを組み合わせ、単一環境の相互作用データと多様な弱ラベル画像を併用して未知環境への汎化性能を高めた。
原題: GPLAC: Generalizing Vision-Based Robotic Skills using Weakly Labeled Images ／ Avi Singh, Larry Yang, Sergey Levine
日本語で読む → - 論文群制御AI
千台ロボット群によるプログラム可能な自己集合の技術的課題
1000台のKilobotロボットを用いた自己集合システムの論文に対し、移動性や穴あき複雑形状の形成が不十分で生物の自己集合との類似性に限界があると指摘した批判的検討。
原題: Technical Problems With "Programmable self-assembly in a thousand-robot swarm" ／ Muaz A. Niazi
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