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: 2017/7/1 ／ 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 →- 論文物理推論AI
物理的問題解決：記号的・幾何学的・動的制約を統合した計画
ブロックの塔を再構成する課題で、人の手の使い方とその心的シミュレーションを調査し、記号計画・幾何学的求解・物理制約を組み合わせたモデルで高精度に説明した。
原題: Physical problem solving: Joint planning with symbolic, geometric, and dynamic constraints ／ Ilker Yildirim, Tobias Gerstenberg, Basil Saeed 他
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 → - 論文経路計画ロボティクス
RRTの漸近最適性に関する理論的検証
ランダムサンプリング型経路計画法RRTが漸近最適でないことを証明し、木の頂点次数分布がべき則に従うことを示した理論研究。
原題: Asymptotic Optimality of Rapidly Exploring Random Tree ／ Titas Bera, Debasish Ghose, Sundaram Suresh
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 → - 論文人間-ロボット協調ロボティクス
柔軟な人間-ロボット協調モデルによる作業現場支援
ウェアラブルセンサとAND/ORグラフ、タスク優先度制御を組み合わせ、人間の多様性や予期せぬ事態に対応できる柔軟な協調ロボットのアーキテクチャを提案した。
原題: Flexible human-robot cooperation models for assisted shop-floor tasks ／ Kourosh Darwish, Francesco Wanderlingh, Barbara Bruno 他
日本語で読む → - 論文価値整合/協調IRLAI
実用的・教育的価値整合：認知モデルに基づく協調ロボットの意思決定
人間の認知モデルと心の理論を取り入れ、人間がロボットの学習を考慮して行動し、ロボットがそれを実用的に解釈する相互関係を捉えた協調逆強化学習の解法を初めて形式的に分析した論文。
原題: Pragmatic-Pedagogic Value Alignment ／ Jaime F. Fisac, Monica A. Gates, Jessica B. Hamrick 他
日本語で読む → - 論文BCI/ヒューマンロボットインタラクションAI
思考で動かす：コミュニケーション困難なユーザーのための移動型サービスロボットアシスタント
脳波インターフェース（BCI）を用いて、麻痺のあるユーザーが思考だけで移動型サービスロボットに指示を出し、物の運搬や人とのインタラクションを閉ループで実行できるフレームワークを開発し、実環境での有効性を示した。
原題: Acting Thoughts: Towards a Mobile Robotic Service Assistant for Users with Limited Communication Skills ／ Felix Burget, Lukas Dominique Josef Fiederer, Daniel Kuhner 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
故障ロボットを含む探索問題の下界
複数のロボットが直線上や複数方向の探索で目標を見つける際、一部が故障していても最適な探索時間の下界を導出し、既存の上界と一致することを示した。
原題: Lower Bounds for Searching Robots, some Faulty ／ Andrey Kupavskii, Emo Welzl
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
CNNコストモデルを用いたアグレッシブ自動運転のモデル予測制御
単眼カメラ映像からCNNで走行コストマップを予測し、MPCで高速・アグレッシブな自律走行を実現する枠組みを提案した。1/5スケール車両で実証した。
原題: Aggressive Deep Driving: Model Predictive Control with a CNN Cost Model ／ Paul Drews, Grady Williams, Brian Goldfain 他
日本語で読む → - 論文運動学ロボティクス
SmokieロボットとBarrett WAMの幾何ヤコビアン導出と特異点解析
6自由度アームロボット2機種について幾何ヤコビアンを導出し、行列のランク低下から運動学的特異点を解析した研究。
原題: Geometric Jacobians Derivation and Kinematic Singularity Analysis for Smokie Robot Manipulator & the Barrett WAM ／ Reza Yazdanpanah Abdolmalaki
日本語で読む → - 論文マニピュレーション画像認識
チーム・アプライド・ロボティクスのロボットピッキングシステム
Amazon Picking Challenge 2016向けに開発した、高解像度3D視覚とテクスチャ・形状ベースの物体検出を組み合わせたロボットピッキングシステムの設計と戦略を述べた論文。
原題: Team Applied Robotics: A closer look at our robotic picking system ／ Wim Abbeloos, Fabian Gouwens, Simon Jansen 他
日本語で読む → - 論文モーションプランニングロボティクス
模倣によるヒューリスティック探索の学習
探索の部分情報から次に展開すべきノードを決めるヒューリスティック方策を、全情報を持つオラクルの模倣で効率的に学習するSaILを提案し、探索コストを削減する。
原題: Learning Heuristic Search via Imitation ／ Mohak Bhardwaj, Sanjiban Choudhury, Sebastian Scherer
日本語で読む → - 論文深層学習レビューロボティクス
ロボティクスにおける深層学習：近年の研究レビュー
2014年以降のロボットシステムへの深層学習応用研究を概観し、その応用・利点・限界を代表的研究例とともに整理したレビュー論文。
原題: Deep Learning in Robotics: A Review of Recent Research ／ Harry A. Pierson, Michael S. Gashler
日本語で読む → - 論文UAV点検制御
UAVによる建造インフラの自動ひび割れ検出
レーザスキャンで構造物の3Dモデルを作り、UAVの飛行経路を自動生成して撮影し、画像のヒストグラム解析でひび割れを自動検出するシステムを開発した。
原題: Automatic Crack Detection in Built Infrastructure Using Unmanned Aerial Vehicles ／ Manh Duong Phung, Van Truong Hoang, Tran Hiep Dinh 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
バッチ情報付き木探索(BIT*): 情報に基づく漸近最適なエニタイム探索
グラフ探索のヒューリスティックとサンプリングベース計画を統合し、サンプリングと探索を交互に行うことで連続経路計画を効率的に解くBIT*を提案した論文。
原題: Batch Informed Trees (BIT*): Informed Asymptotically Optimal Anytime Search ／ Jonathan D. Gammell, Timothy D. Barfoot, Siddhartha S. Srinivasa
日本語で読む → - 論文転送学習ロボティクス
マルチロボット転送学習の動的システム的解析
異なるロボット間の最適な転送写像が動的システムとなることを示し、その次数や依存変数を実験的に推定するアルゴリズムを提案、クアッドロータ間の転送で誤差を60〜70%削減した。
原題: Multi-Robot Transfer Learning: A Dynamical System Perspective ／ Mohamed K. Helwa, Angela P. Schoellig
日本語で読む → - 論文データ生成画像認識
LabelFusion: 乱雑シーンの実RGBDデータに高品質ラベルを生成するパイプライン
RGBDカメラ映像から3D再構成を行い、人手補助のICPで物体メッシュを位置合わせしてピクセル単位のラベルと物体姿勢を生成する手法を提案し、数日で100万以上のラベル付きインスタンスを収集した。
原題: LabelFusion: A Pipeline for Generating Ground Truth Labels for Real RGBD Data of Cluttered Scenes ／ Pat Marion, Peter R. Florence, Lucas Manuelli 他
日本語で読む → - 論文ヒューマンロボット協調ロボティクス
人とロボットの協調における適応の数理モデル
人間の内部状態やその変化を不確実性として扱い、確率的計画とゲーム理論で人と協働するロボットの適応的な意思決定をモデル化した研究をまとめた論文。
原題: Mathematical Models of Adaptation in Human-Robot Collaboration ／ Stefanos Nikolaidis, Jodi Forlizzi, David Hsu 他
日本語で読む → - 論文指示理解自然言語
空間指示理解のためのソース・ターゲット推論モデル
空間的な指示文からソースブロックを特定し目標位置へ移動させるタスクに対し、言語と空間世界の表現を共同学習するモデルを提案し、ソース分類精度47%・目標位置距離22%改善した。
原題: Source-Target Inference Models for Spatial Instruction Understanding ／ Hao Tan, Mohit Bansal
日本語で読む → - 論文マニピュレーションmath.AT
運動学写像のトポロジーとマニピュレーション複雑性
剛体リンク機構の順運動学写像の位相的性質を概観し、写像の複雑性をロバストな操作計画の難しさの尺度として定式化したサーベイ論文。
原題: A Topologist's View of Kinematic Maps and Manipulation Complexity ／ Petar Pavešić
日本語で読む → - 論文姿勢推定ロボティクス
6自由度姿勢の不確かさを推論するためのフレームワークMPG
サンプルベース表現の表現力とガウス分布の簡潔さ・解析性を組み合わせ、デュアルクォータニオンで6D姿勢の確率モデリングを行うフレームワークを提案した。
原題: MPG - A Framework for Reasoning on 6 DOF Pose Uncertainty ／ Wendelin Feiten, Muriel Lang
日本語で読む → - 論文生成モデル/ダンスAI
変分エンコーダで創るロボットの即興ダンス
深層学習の変分エンコーダを用いて、ロボットが聴いている音楽に合わせてリアルタイムに新しいダンス動作を生成する手法を提案した。
原題: Creative Robot Dance with Variational Encoder ／ Agnese Augello, Emanuele Cipolla, Ignazio Infantino 他
日本語で読む → - 論文移動ロボット制御ロボティクス
リアプノフ関数と拡張カルマンフィルタを用いた差動移動ロボットの安定化制御
拡張カルマンフィルタで状態推定しつつ、2つのリアプノフ関数に基づくハイブリッドフィードバック制御で差動移動ロボットを任意の初期姿勢から目標地点へ安定に導く手法を提案し、シミュレーションと実験で有効性を検証した。
原題: Stabilization Control of the Differential Mobile Robot Using Lyapunov Function and Extended Kalman Filter ／ T. T. Hoang, P. M. Duong, N. T. T. Van 他
日本語で読む → - 論文ロボット表現力ロボティクス
ロボットの表現力を測る情報理論的尺度
関節駆動型ロボットの表現能力を情報理論的に定量化する指標を提案し、既存プラットフォームへの適用と15年間の計算・機械能力の傾向を分析した。
原題: An Information Theoretic Measure for Robot Expressivity ／ A. LaViers
日本語で読む → - 論文自動運転知覚画像認識
自動運転車の知覚失敗を自律的に特定する手法
物体検出器の誤検出を正解ラベルなしで自動発見するため、時間的・ステレオ画像間の不整合を手がかりに二値分類器で有効な誤りを特定する手法を提案した。
原題: Failing to Learn: Autonomously Identifying Perception Failures for Self-driving Cars ／ Manikandasriram Srinivasan Ramanagopal, Cyrus Anderson, Ram Vasudevan 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
移動制御の最適化のためのディープカーネル
高忠実度シミュレーションのデータからニューラルネットで距離計量を学習し、ベイズ最適化による歩行制御パラメータ最適化のサンプル効率を改善した研究。
原題: Deep Kernels for Optimizing Locomotion Controllers ／ Rika Antonova, Akshara Rai, Christopher G. Atkeson
日本語で読む → - 論文物体検出ロボティクス
Line-Circle: 単眼カメラのエッジ検出に基づく物体検出のための幾何フィルタ
単眼カメラのエッジ情報を円と線の幾何学的専門家でグループ化し、相互学習で過剰計算を抑えつつ物体検出・追跡を行うSLAM向けフィルタを提案した。
原題: Line-Circle: A Geometric Filter for Single Camera Edge-Based Object Detection ／ Seyed Amir Tafrishi, Vahid E. Kandjani
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 → - 論文言語指示動作計画ロボティクス
属性ベース自然言語指示からの動的制約マッピングによる効率的な動作計画生成
自然言語指示を動的制約マッピングでコスト関数とパラメトリック制約に変換し、最適化ベース動作計画で滑らかな軌道を自動生成する手法を提案した。
原題: Efficient Generation of Motion Plans from Attribute-Based Natural Language Instructions Using Dynamic Constraint Mapping ／ Jae Sung Park, Biao Jia, Mohit Bansal 他
日本語で読む → - 論文軌道計画ロボティクス
到達可能性解析に基づく時間最適経路パラメータ化の新手法
経路上の離散点で小さな線形計画問題を解いて到達可能・可制御集合を再帰的に計算し、高速かつ高ロバストな時間最適経路パラメータ化を実現した。
原題: A New Approach to Time-Optimal Path Parameterization based on Reachability Analysis ／ Hung Pham, Quang-Cuong Pham
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