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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: 2017/7/1 ／ arXivを3時間ごとに自動収集
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近接方策最適化アルゴリズム
強化学習のための新しい方策勾配法PPOを提案し、実装が簡単でサンプル効率が良く、ロボット歩行やAtariで従来法を上回ることを示した論文。
原題: Proximal Policy Optimization Algorithms
日本語で読む → - 論文センサネットワークロボティクス
相対姿勢に基づく冗長性除去：モバイル視覚センサネットワークにおけるRGB-Dデータ協調伝送
モバイルRGB-Dセンサネットワークで、ノード間の相対姿勢から冗長な視覚・深度情報を検出して送信を抑え、無線帯域の利用効率と消費電力を改善する方式を提案した論文。
原題: Relative Pose Based Redundancy Removal: Collaborative RGB-D Data Transmission in Mobile Visual Sensor Networks ／ Xiaoqin Wang, Y. Ahmet Sekercioglu, Tom Drummond 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
投影逆動力学による双腕デカルトインピーダンス制御
剛体物体の双腕操作に対し、投影逆動力学の枠組みで接触拘束と6自由度インピーダンスを両立させ、外力を直接測らずに外乱下でも接触維持トルクを最適化する制御手法を提案した。
原題: A Projected Inverse Dynamics Approach for Dual-arm Cartesian Impedance Control ／ Hsiu-Chin Lin, Joshua Smith, Keyhan Kouhkiloui Babarahmati 他
日本語で読む → - 論文移動ロボット/ナビゲーションロボティクス
安価か堅牢か？自動運転車椅子技術の実用的実現
市販のRGB-Dセンサと車輪オドメトリのみで自己位置推定・地図構築・障害物回避を実現し、狭いドアの通過など支援ナビゲーションを安価かつ堅牢に行う車椅子プラットフォームを提案した。
原題: Cheap or Robust? The Practical Realization of Self-Driving Wheelchair Technology ／ Maya Burhanpurkar, Mathieu Labbé, Xinyi Gong 他
日本語で読む → - 論文ネットワークロボティクスロボティクス
RTPを用いたインターネット経由のロボット制御
インターネット越しのロボット制御において、従来のTCP/UDPの代わりにRTPを通信プロトコルとして用いる手法を提案し、理論解析・シミュレーション・実機実験で有効性を評価した。
原題: Control of an Internet-based Robot System Using the Real-time Transport Protocol ／ P. M. Duong, T. T. Hoang, T. Q. Vinh
日本語で読む → - 論文ロボットビジョンロボティクス
樹木形質を計測するロボットビジョンシステム
移動ロボットで撮影した画像から樹木の枝構造を再構成し、枝の直径・長さ・角度を自動計測するシステムを開発した。
原題: A robotic vision system to measure tree traits ／ Amy Tabb, Henry Medeiros
日本語で読む → - 論文距離学習ロボティクス
畳み込みを超えて：エンドツーエンド距離学習による空間関係の汎化
物体間の空間関係を距離学習で捉え、未知の物体にも汎化できるようにする手法を提案。学習した距離空間上で勾配最適化により目標関係を再現する物体姿勢を求める。
原題: Optimization Beyond the Convolution: Generalizing Spatial Relations with End-to-End Metric Learning ／ Philipp Jund, Andreas Eitel, Nichola Abdo 他
日本語で読む → - 論文データ駆動制御制御
大規模部分観測系に対する分離型データ駆動制御設計
PDEで記述される大規模な部分観測確率最適制御問題に対し、開ループ軌道最適化とデータから同定した線形化系へのLQG制御器設計を分離して行う手法を提案し、非線形熱伝導例で有効性を示した。
原題: A Separation-Based Design to Data-Driven Control for Large-Scale Partially Observed Systems ／ Dan Yu, Mohammadhussein Rafieisakhaei, Suman Chakravorty
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
多角形領域の経路問題に対する自己組織化ネットワークの高速化
多次元尺度構成法を用いて、障害物のある多角形領域での巡回セールスマン問題を解く自己組織化ニューラルネットワークの計算時間を大幅に短縮した。
原題: Speed-up of Self-Organizing Networks for Routing Problems in a Polygonal Domain ／ Miroslav Kulich, Roman Sushkov, Libor Přeučil
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
UAV長距離監視ミッションのための通信考慮型経路計画の効率的アプローチ
長い線状インフラを監視するUAVの経路計画で、移動距離と通信コストのトレードオフをパレート最適化により解く手法を提案した。
原題: An Efficient Approach to Communication-aware Path Planning for Long-range Surveillance Missions undertaken by UAVs ／ Hrishikesh Sharma, Tom Sebastian
日本語で読む → - 論文単眼VT&Rロボティクス
局所地面平面性を利用した単眼ビジュアルティーチ＆リピート
地面を平面と仮定しカメラの車体に対する既知の位置・姿勢から絶対スケールを復元することで、単眼カメラのみでキロメートル規模の経路をセンチメートル精度で再走行できるVT&Rシステムを提案した。
原題: Monocular Visual Teach and Repeat Aided by Local Ground Planarity ／ Lee Clement, Jonathan Kelly, Timothy D. Barfoot
日本語で読む → - 論文移動ロボット追従ロボティクス
電波強度による移動物体の追従・追跡システムARREST
回転式指向性アンテナ1本のRSSI情報からKalmanフィルタで相手の相対位置・速度を推定し、LQG制御で移動物体を追従するロボットシステムを開発・実証した。
原題: ARREST: A RSSI Based Approach for Mobile Sensing and Tracking of a Moving Object ／ Pradipta Ghosh, Jason A. Tran, Bhaskar Krishnamachari
日本語で読む → - 論文人体トラッキングロボティクス
測地線特徴を用いた一時的・恒久的遮蔽下での臨床患者トラッキング
RGB-Dカメラで脊髄損傷患者のリハビリ動作を追跡するため、メッシュ表面上の測地線距離に基づく新たな大域特徴と多重仮説追跡を組み合わせ、機器や介助者による遮蔽に頑健な手法を提案した。
原題: Clinical Patient Tracking in the Presence of Transient and Permanent Occlusions via Geodesic Feature ／ Kun Li, Joel W. Burdick
日本語で読む → - 論文制御/最適制御ロボティクス
加速度制約付き全方向移動ロボットの時間最適制御のためのリアルタイム解法
加速度に制約のある全方向移動ロボットの時間最適制御問題をポントリャーギンの最大原理で定式化し、二段階最適制御ソルバでリアルタイムに解く手法を提案した。平均0.5ms未満で解を生成し、実機でも有効性を示した。
原題: A Real-Time Solver For Time-Optimal Control Of Omnidirectional Robots with Bounded Acceleration ／ David Balaban, Alex Fischer, Joydeep Biswas
日本語で読む → - 論文ハイブリッドシステムcs.LO
定速率マルチモードシステムにおける到達回避問題
モード切替可能な定速率ハイブリッドシステムの非凸状態空間での到達問題が一般に決定不能であることを示し、安全集合への仮定で決定可能となる新アルゴリズムを提案、RRTと性能比較した。
原題: The Reach-Avoid Problem for Constant-Rate Multi-Mode Systems ／ Shankara Narayanan Krishna, Aviral Kumar, Fabio Somenzi 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
ガウス過程によるセマンティックマップ表現
ガウス過程の多クラス分類を用いて、生のピクセル単位のセマンティック計測を地図表現に統合する手法を提案し、任意解像度での推論や疎な計測・欠損ラベル・ノイズに対応できることを示した。
原題: Gaussian Processes Semantic Map Representation ／ Maani Ghaffari Jadidi, Lu Gan, Steven A. Parkison 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
確率的動力学系におけるゼロショット適応ポリシー転送
シミュレータで学習したRLポリシーを、オンラインのチューブ型MPCと組み合わせることで、動力学誤差のある未知環境へ安全かつゼロショットで転送するADAPTを提案した。
原題: ADAPT: Zero-Shot Adaptive Policy Transfer for Stochastic Dynamical Systems ／ James Harrison, Animesh Garg, Boris Ivanovic 他
日本語で読む → - 論文イベントカメラ/産業ネットワークロボティクス
イベントカメラとPOWERLINK通信を用いた位置決めロボット向け高速動体検出アルゴリズム
イベントベースカメラのノイズ低減フィルタをFPGAに実装し、産業用ネットワークPOWERLINKで2軸サーボロボットと接続して、高速に動くボールを追従できることを示した研究。
原題: An Event-based Fast Movement Detection Algorithm for a Positioning Robot Using POWERLINK Communication ／ Juan Barrios-Avilés, Taras Iakymchuk, Jorge Samaniego 他
日本語で読む → - 論文逆強化学習機械学習
関数近似による大規模状態空間での逆強化学習
ベルマン最適方程式を常に満たす関数近似を用いて、大規模・高次元状態空間でも効率的に逆強化学習を行う手法を提案し、脊髄損傷患者のリハビリ刺激効果評価にも応用した。
原題: Inverse Reinforcement Learning in Large State Spaces via Function Approximation ／ 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
プッシュ提案ネットワークによる物体の分離把持の学習
散らかった物体の山から未知の物体を1つずつ分離するため、RGB-D画像から効果的な押し動作を提案するニューラルネットを提案し、PR2ロボットでの実実験で高い成功率と少ない動作回数を示した。
原題: Learning to Singulate Objects using a Push Proposal Network ／ Andreas Eitel, Nico Hauff, Wolfram Burgard
日本語で読む → - 論文キャリブレーション画像認識
RegNet：深層学習によるマルチモーダルセンサ位置合わせ
LiDARとカメラ間の6自由度外部キャリブレーションを単一のCNNでリアルタイムに推定する手法を提案し、大きなずれにも対応できることを示した。
原題: RegNet: Multimodal Sensor Registration Using Deep Neural Networks ／ Nick Schneider, Florian Piewak, Christoph Stiller 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
iCubロボットにおけるバランスと歩行のための最適化ベース制御フレームワーク
重心運動量項を排除し、SE(3)上の高優先度タスク階層と低優先度姿勢タスクで全身トルク制御を行う枠組みを提案し、iCubのその場歩行バランス保持で実機検証した。
原題: An Optimization Based Control Framework for Balancing and Walking: Implementation on the iCub Robot ／ Marie Charbonneau, Gabriele Nava, Francesco Nori 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
分散型マルチエージェントUAVによる物体の探索・回収・移動システム
複数の自律飛行ロボットが協調して未知位置の物体を探索し、追跡・把持して回収する統合システムを構築し、実機と競技会で有効性を示した論文。
原題: A Decentralized Multi-Agent Unmanned Aerial System to Search, Pick Up, and Relocate Objects ／ Rik Bähnemann, Dominik Schindler, Mina Kamel 他
日本語で読む → - 論文バランス制御ロボティクス
動的環境におけるヒューマノイドロボットのモデリングと制御：シーソー上でバランスを取るiCub
ロボットと動的環境の相互作用を考慮したモデリング・制御フレームワークを提案し、iCubがシーソー上でバランスを取るシミュレーションで検証した。
原題: Modeling and Control of Humanoid Robots in Dynamic Environments: iCub Balancing on a Seesaw ／ Gabriele Nava, Daniele Pucci, Nuno Guedelha 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
幾何モデルなしで実現するピック・アンド・プレース
物体の正確な形状モデルが未知でも、把持到達姿勢を行動とする深層強化学習でピック・アンド・プレースを解く手法を提案し、マグカップとボトルでシミュレーションと実機の両方で有効性を示した。
原題: Pick and Place Without Geometric Object Models ／ Marcus Gualtieri, Andreas ten Pas, Robert Platt
日本語で読む → - 論文BCIロボティクス
脳波でソーシャルロボットのジェスチャーを操作するBCIのオフライン研究
頭皮脳波から想像運動のキネマティクスを回帰モデルで解読し、その速度情報をソーシャルロボットのジェスチャー制御にマッピングするBCIプラットフォームを開発した。
原題: Brain Computer Interface for Gesture Control of a Social Robot: an Offline Study ／ Reza Abiri, Griffin Heise, Xiaopeng Zhao 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
SmokieロボットとBarrett WAMの順運動学と作業空間表現の開発
2台の6自由度マニピュレータ(SmokieとBarrett WAM)についてD-Hパラメータを求め、変換行列とMATLABで順運動学と作業空間を表現した。
原題: Development of Direct Kinematics and Workspace Representation for Smokie Robot Manipulator & the Barret WAM ／ Reza Yazdanpanah Abdolmalaki
日本語で読む → - 論文走行ロボティクス/粒状媒体cond-mat.soft
二輪ステアリング機構を備えた車両の浅い高密度粒状媒体中での移動
独立回転する前輪2輪のステアリング機構を持つ車両を設計し、密度0.8のピンポン球層中での移動性能と操縦性を評価した。ステアリングにより車両前方に形成される詰まった球の抵抗を低減でき、片輪のみ回転させると逆方向に旋回できることを示した。
原題: A vehicle with a two-wheel steering system mobile in shallow dense granular media ／ Po-Yi Lee, Meng-Chi Tsai, I-Ta Hsieh 他
日本語で読む → - 論文マルチロボット協調cs.MA
マクロ行動を用いた部分観測確率環境下でのマルチロボット協調学習
観測・マクロ行動・報酬のみの軌道データからEMベースの反復サンプリングでマルチロボットの協調方策を学習し、実機の探索救助タスクで有効性を示した論文。
原題: Learning for Multi-robot Cooperation in Partially Observable Stochastic Environments with Macro-actions ／ Miao Liu, Kavinayan Sivakumar, Shayegan Omidshafiei 他
日本語で読む → - 論文身体性インタフェースロボティクス
ドローンを身体で飛ばす：没入型身体操作インタフェース
手の動きを追跡するフライトシミュレータと実機ドローンを統合し、未熟練ユーザーでも自分の身体で自然にドローンを操縦できる身体性インタラクションを実現した研究。
原題: Embodied Flight with a Drone ／ Alexandre Cherpillod, Stefano Mintchev, Dario Floreano
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