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/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 → - 論文模倣学習機械学習
観察からの模倣：文脈変換による生動画からの行動学習
人間の動画をそのまま観察し、視点や環境の違いを文脈変換で補正しながら動画予測と強化学習でロボットの行動を学習する手法を提案した。
原題: Imitation from Observation: Learning to Imitate Behaviors from Raw Video via Context Translation ／ YuXuan Liu, Abhishek Gupta, Pieter Abbeel 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/意思決定AI
混雑交通における合流判断：受動的アクタークリティックを用いたマルチポリシー意思決定
強化学習の一種である受動的アクタークリティック（pAC）とマルチポリシー意思決定を組み合わせ、混雑した高速道路で合流先を選ぶ手法を提案し、実交通データで92%の成功率を達成した。
原題: Freeway Merging in Congested Traffic based on Multipolicy Decision Making with Passive Actor Critic ／ Tomoki Nishi, Prashant Doshi, Danil Prokhorov
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 → - 論文自己位置推定画像認識
LiDAR教師あり学習による高精度ビジュアル自己位置推定
LiDARベースの位置推定結果を教師データとして、視覚オドメトリとトポロジカル位置推定の2つの深層ネットワークを学習し、それらを統合最適化することで、安価なカメラのみでLiDAR並みの精度を実現した。
原題: Topometric Localization with Deep Learning ／ Gabriel L. Oliveira, Noha Radwan, Wolfram Burgard 他
日本語で読む → - 論文能動探索ロボティクス
複雑環境におけるモデルベース能動的発生源同定
移流拡散方程式に基づくモデルベース手法でロボットが濃度測定を能動的に収集し、複雑な環境や非凸領域でも発生源を効率的に同定できることを示した。
原題: Model-Based Active Source Identification in Complex Environments ／ Reza Khodayi-mehr, Wilkins Aquino, Michael M. Zavlanos
日本語で読む → - 論文RGB-Dオドメトリ画像認識
深度不確実性を考慮した点・線・平面による確率的RGB-Dオドメトリ
RGB-Dカメラから得た点・線・平面の特徴を確率的に統合し、深度の不確実性を伝播させてロバストな視覚オドメトリを実現した研究。
原題: Probabilistic RGB-D Odometry based on Points, Lines and Planes Under Depth Uncertainty ／ Pedro F. Proenca, Yang Gao
日本語で読む → - 論文sim2real機械学習
実世界で使えるRLポリシーのためのシミュレータ設計
制御のモデル化を重視したRL向け簡易シミュレータを設計し、高忠実度シミュレータより実機で機能するポリシーを学習できることをピボット操作で示した論文。
原題: Unlocking the Potential of Simulators: Design with RL in Mind ／ Rika Antonova, Silvia Cruciani
日本語で読む → - 論文人間-ロボット協調ロボティクス
線形時相論理制約下での学習に基づく最適な人間-ロボット協調
人間の信頼や疲労といった認知状態を未知のMDPでモデル化し、学習によってLTL制約を満たしつつタスク割り当てを最適化する手法を提案した論文。
原題: A Learning Based Optimal Human Robot Collaboration with Linear Temporal Logic Constraints ／ Bo Wu, Bin Hu, Hai Lin
日本語で読む → - 論文視覚運動学習AI
予測符号化に基づく視覚運動学習のための深層動的ニューラルネットワーク
予測符号化の枠組みで視覚と固有感覚の動的パターンを知覚・予測し、意図推定も行う深層動的ニューラルネットを提案し、ロボットのジェスチャー模倣実験で検証した。
原題: Predictive Coding-based Deep Dynamic Neural Network for Visuomotor Learning ／ Jungsik Hwang, Jinhyung Kim, Ahmadreza Ahmadi 他
日本語で読む → - 論文歩行者予測ロボティクス
実時間で確率的保証付き歩行者予測の技術報告
シーン内の履歴軌跡から学習した常微分方程式の重み付き和により歩行者を確率的に予測する手法を提案し、リアルタイム動作と長期予測精度の向上を実証した。
原題: Technical Report for Real-Time Certified Probabilistic Pedestrian Forecasting ／ Henry O. Jacobs, Owen K. Hughes, Matthew Johnson-Roberson 他
日本語で読む → - 論文モデルベース制御ロボティクス
反復逐次行動制御による非線形システムの安定なモデルベース制御
非線形システム向けのリcedingホライズン制御手法iSACを提案し、閉形式の開ループ解を反復更新することで漸近安定性を保証、クアッドロータを含む5システムで軌道追従や整定を検証した。
原題: Iterative Sequential Action Control for Stable, Model-Based Control of Nonlinear Systems ／ Emmanouil Tzorakoleftherakis, Todd Murphey
日本語で読む → - 論文動作計画ロボティクス
時相タスクとソフト制約下での確率的動作計画
不確実な環境でLTLタスクを高確率で満たす制御方針を、前半・後半のコスト最適化と確率のトレードオフを考慮した2つの線形計画問題で合成する手法を提案した。
原題: Probabilistic Motion Planning under Temporal Tasks and Soft Constraints ／ Meng Guo, Michael M. Zavlanos
日本語で読む → - 論文把持検出ロボティクス
点群からの把持姿勢検出の高精度化
ノイズや遮蔽のある点群から物体のCADモデルなしで把持姿勢を検出する手法を改良し、密集した clutter 環境で93%の把持成功率を達成した論文。
原題: Grasp Pose Detection in Point Clouds ／ Andreas ten Pas, Marcus Gualtieri, Kate Saenko 他
日本語で読む → - 論文マルチロボット計画cs.MA
スケーラブルな漸近最適マルチロボット運動計画
各ロボットのロードマップを構築し複合空間を暗黙的に探索するdRRTを拡張し、漸近最適性を備えたdRRT*を提案。ロボット数増加や高次元問題でも高品質な経路に収束することを示した。
原題: Scalable Asymptotically-Optimal Multi-Robot Motion Planning ／ Andrew Dobson, Kiril Solovey, Rahul Shome 他
日本語で読む → - 論文強化学習ロボティクス
有限サポート基底関数によるリアルタイム分散強化学習
分散強化学習と有限サポート基底関数を組み合わせ、NAOロボットの歩行中キック制御を実時間で実現し、実行時間とメモリを大幅削減した。
原題: Toward Real-Time Decentralized Reinforcement Learning using Finite Support Basis Functions ／ Kenzo Lobos-Tsunekawa, David L. Leottau, Javier Ruiz-del-Solar
日本語で読む → - 論文LiDAR認識ロボティクス
3D LiDARデータの深層意味分類
3D LiDAR点群を「不動」「可動」「動的」の3クラスに点単位で分類する手法を提案し、深層学習による意味手がかりと点単位の動き推定をベイズフィルタで統合した。
原題: Deep Semantic Classification for 3D LiDAR Data ／ Ayush Dewan, Gabriel L. Oliveira, Wolfram Burgard
日本語で読む → - 論文認知ロボティクスAI
ヒューマノイドロボットにおける認知スキルのシームレスな統合と協調：深層学習アプローチ
視覚運動ストリームの直接知覚を階層型深層動的ニューラルネットで学習させ、ロボットが人間の意図を読み取って対応行動を生成できることを示した研究。
原題: Seamless Integration and Coordination of Cognitive Skills in Humanoid Robots: A Deep Learning Approach ／ Jungsik Hwang, Jun Tani
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