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: 2017/6/1 ／ 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 →- 論文視覚慣性SLAMロボティクス
地図支援EKFによる高精度な単眼視覚慣性SLAM
単眼カメラと慣性センサを密結合し、EKF・バンドル調整・ループ閉じ込みを組み合わせて、CPU上でリアルタイムに高精度かつロバストな自己位置推定と地図生成を実現した。
原題: Accurate Monocular Visual-inertial SLAM using a Map-assisted EKF Approach ／ Meixiang Quan, Songhao Piao, Minglang Tan 他
日本語で読む → - 論文地図統合AI
ロバストな運動平均化による複数グリッドマップの同時統合
ペアごとの地図統合で相対運動を推定し、グラフベースのサンプリングで信頼できるものだけを選んで運動平均化により全グローバル運動を復元し、複数のグリッドマップを同時に統合する手法を提案した。
原題: Simultaneous merging multiple grid maps using the robust motion averaging ／ Zutao Jiang, Jihua Zhu, Yaochen Li 他
日本語で読む → - 論文SLAM機械学習
ニューラルSLAM：外部メモリを用いた探索学習
外部メモリへの注意機構にSLAMの手続きを組み込み、強化学習エージェントが長期記憶を要する未知環境を探索できるようにした研究。
原題: Neural SLAM: Learning to Explore with External Memory ／ Jingwei Zhang, Lei Tai, Ming Liu 他
日本語で読む → - 論文パラレルロボットロボティクス
U字型ベースを持つ3-PPPSパラレルロボットの運動学と作業空間解析
U字型ベースと正三角形移動プラットフォームを備えた3-PPPSパラレルロボットについて、簡略化された順・逆運動学を導出し、特異点や作業空間・関節空間を円筒代数分解で解析した論文。
原題: Kinematics and workspace analysis of a 3ppps parallel robot with u-shaped base ／ Damien Chablat, Luc Baron, Ranjan Jha
日本語で読む → - 論文ソーシャルナビゲーションロボティクス
歩行者心理を考慮したソーシャルナビゲーション
ベイズ学習と性格特性理論で歩行者の時間変化する行動を推定し、長期的な経路予測と対人距離特性を生成して、群衆中での人間に配慮したロボットナビゲーションを実現した。
原題: SocioSense: Robot Navigation Amongst Pedestrians with Social and Psychological Constraints ／ Aniket Bera, Tanmay Randhavane, Rohan Prinja 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
複数ロボットによる複数目標追跡のための分散同時行動・目標割当
複数ロボットで複数目標を追跡する際の割当問題を混合パッキング・カバリング問題として定式化し、センシング・通信範囲の制約下で局所アルゴリズムにより分散的に解く手法を提案した。
原題: Distributed Simultaneous Action and Target Assignment for Multi-Robot Multi-Target Tracking ／ Yoonchang Sung, Ashish Kumar Budhiraja, Ryan K. Williams 他
日本語で読む → - 論文経路計画cs.CG
多角形障害物間での高品質パスを効率的に計算するアルゴリズム
障害物からの距離の逆数を積分したコストを最小化する経路計画問題に対し、初の多項式時間近似スキームを提案した。
原題: An Efficient Algorithm for Computing High-Quality Paths amid Polygonal Obstacles ／ Pankaj K. Agarwal, Kyle Fox, Oren Salzman
日本語で読む → - 論文人間ロボット協調ロボティクス
言語コミュニケーションを活用した人間とロボットの協調計画
ロボットがタスク実行と言語発話のどちらを選ぶべきかを最適に判断する形式を提案し、人間との協調実験で指示発話が最も効果的であることを示した。
原題: Planning with Verbal Communication for Human-Robot Collaboration ／ Stefanos Nikolaidis, Minae Kwon, Jodi Forlizzi 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
衝突判定を効率的に行う近最適エッジ評価アルゴリズム
ロボットの経路計画における衝突判定をベイズ能動学習の問題として定式化し、エッジ数に対して線形時間で解くBISECTを提案。移動ロボットやマニピュレータ、実ヘリコプタの飛行データで既存手法を上回る性能を示した。
原題: Near-Optimal Edge Evaluation in Explicit Generalized Binomial Graphs ／ Sanjiban Choudhury, Shervin Javdani, Siddhartha Srinivasa 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
ROSナビゲーションスタックのパラメータチューニングガイド
ROSのナビゲーションスタックを最大限に活用するため、主要パラメータの調整方法とその理由を解説した実践的ガイド。
原題: ROS Navigation Tuning Guide ／ Kaiyu Zheng
日本語で読む → - 論文モデリングロボティクス
低自由度機構における慣性パラメータ数値計算の課題と代替手法
低自由度機構で慣性パラメータの数値計算が抱える問題を例を通じて分析し、可変精度演算と記号的手法という2つの代替案を提案・比較した論文。
原題: Drawbacks and alternatives to the numerical calculation of the base inertial parameters expressions for low mobility mechanisms ／ Xabier Iriarte, Javier Ros, Aitor Plaza 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
シミュレーション深度画像で学習する実世界把持の視覚運動制御器
シミュレーションで生成した深度画像を用いてCNNを訓練し、把持対象への距離関数を学習することで、実世界のノイズや外乱に頑健な閉ループ把持制御を実現した。
原題: Learning a visuomotor controller for real world robotic grasping using simulated depth images ／ Ulrich Viereck, Andreas ten Pas, Kate Saenko 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
複数台の非ホロノミック移動ロボットのフォーメーション機動制御：理論と実験
非ホロノミック車輪移動ロボット群に対し、リーダー・フォロワー型の分散制御則を設計し、パラメータ不確かさに対応する適応制御を加えて、隊形の獲得と軌道追従を実験・数値で実証した論文。
原題: Formation Maneuvering Control of Multiple Nonholonomic Robotic Vehicles: Theory and Experimentation ／ Milad Khaledyan, Marcio de Queiroz
日本語で読む → - 論文スマートシステム/ミドルウェアロボティクス
プラグアンドプレイ型スマートシステムのためのROSベース共有通信ミドルウェア
スマートオフィスやスマートホーム向けに、自動プランニング機能を組み込んだ柔軟な分散型アーキテクチャを提案し、ROSベースの共有通信ミドルウェアとして実装・実証した論文。
原題: An ROS-based Shared Communication Middleware for Plug & Play Modular Intelligent Design of Smart Systems ／ Tathagata Chakraborti, Siddharth Srivastava, Alessandro Pinto 他
日本語で読む → - 論文モデリング/シミュレーションロボティクス
劣駆動系の動的モデリングとシミュレーション：回転倒立振子の解析
回転倒立振子をラグランジュ力学でモデル化し、SOLIDWORKSのCADモデルとMATLAB/SimMechanicsのシミュレーションを比較検証した。位相空間解析により安定・不安定領域を同定している。
原題: Dynamic, modeling and simulation of an underactuated system ／ Juan Libardo Duarte Madrid, P. A. Ospina-Henao, E González Querubín
日本語で読む → - 論文水中ロボットロボティクス
MEBNを用いた水中ロボットの文脈推論
水中ロボットの文脈認識のため、不確実性下での確率的推論手法MEBNの実現可能性を油流出監視のユースケースで検証した。
原題: Context Reasoning in Underwater Robots Using MEBN ／ Xin Li, José-Fernán Martínez, Gregorio Rubio 他
日本語で読む → - 論文空中マニピュレーションロボティクス
飛行する手：空中把持のモデリングと制御
ドローン・マニピュレータ・グリッパを組み合わせた「フライングハンド」で、壁面の物体に接近し把持して離脱する制御系を設計し、シミュレーションと実機で検証した。
原題: Aerial Grasping: Modeling and Control of a Flying Hand ／ R. T. L. M. Tummers, M. Fumagalli, R. Carloni
日本語で読む → - 論文マルチモーダル認識ロボティクス
条件付き確率場を用いた非構造環境におけるマルチモーダル障害物検出
LiDARとカメラの情報を条件付き確率場で確率的に融合し、農地や果樹園のような非構造地形での障害物検出を高精度化する手法を提案した。
原題: Multi-Modal Obstacle Detection in Unstructured Environments with Conditional Random Fields ／ Mikkel Kragh, James Underwood
日本語で読む → - 論文管内ロボットロボティクス
モジュール式全方向クローラ管内登攀ロボットの設計と最適ばね剛性推定
小径管内を走行するコンプライアントなモジュール式ロボットを設計し、4つのトーションバネの剛性を制約最適化で求め、シミュレーションと実機で検証した。
原題: Design and optimal springs stiffness estimation of a Modular OmniCrawler in-pipe climbing Robot ／ Akash Singh, Enna Sachdeva, Abhishek Sarkar 他
日本語で読む → - 論文強化学習機械学習
パラメータ空間ノイズによる探索
強化学習の探索において、行動空間ではなくエージェントのパラメータにノイズを加える手法を提案し、DQN・DDPG・TRPOで従来の行動空間ノイズや進化戦略より効率的に学習できることを示した。
原題: Parameter Space Noise for Exploration ／ Matthias Plappert, Rein Houthooft, Prafulla Dhariwal 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
深層強化学習によるUAVの時変フォーメーション制御
深層強化学習をマルチエージェント的に用い、UAV群が最適性と移植性を保ちながら任意の時変フォーメーションに素早く到達する制御器を設計した。
原題: Time-Varying Formation Controllers for Unmanned Aerial Vehicles Using Deep Reinforcement Learning ／ Ronny Conde, José Ramón Llata, Carlos Torre-Ferrero
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
実験室から砂漠へ：ロボット歩行の高速プロトタイピングと学習
ラミネート製法とサンプル効率の良い強化学習を組み合わせ、ウミガメに着想を得たヒレ可変式の低コスト這行ロボットを開発し、屋内とアリゾナ砂漠で学習実験を行った。実験室で作った静的方策は自然環境では通用しないが、強化学習は環境やロボットの変化に迅速に適応できることを示した。
原題: From the Lab to the Desert: Fast Prototyping and Learning of Robot Locomotion ／ Kevin Sebastian Luck, Joseph Campbell, Michael Andrew Jansen 他
日本語で読む → - 論文外骨格・センシングロボティクス
靴底FSRセンサによる産業用外骨格の持ち上げ・下ろし動作の識別
足裏に少数のFSRセンサを配置し、重量変化とその増減のタイミングを動的に検出することで、外骨格が持ち上げ・下ろし時のアシスト要求を推定できるようにした研究。
原題: Characterizing Lifting and Lowering Activities with Insole FSR sensors in Industrial Exoskeletons ／ Luis A. Mateos
日本語で読む → - 論文自動運転/強化学習AI
深層強化学習による遮蔽された交差点の自動運転ナビゲーション
深層強化学習を用いて信号のない交差点を安全に通過する方策を学習し、従来のヒューリスティック手法を上回る性能を示すとともに、遮蔽時には能動センシング行動を学習できることを示した。
原題: Navigating Occluded Intersections with Autonomous Vehicles using Deep Reinforcement Learning ／ David Isele, Reza Rahimi, Akansel Cosgun 他
日本語で読む → - 論文原子力ロボティクスロボティクス
原子力施設廃止措置を支援するロボティクスの課題
原子力施設の廃止措置に向け、劣化視界でのナビゲーションや事前知識なしの探索・マッピング、放射線検出などロボットが抱える課題を概観した論文。
原題: Towards Robotically Supported Decommissioning of Nuclear Sites ／ Frank Mascarich, Taylor Wilson, Tung Dang 他
日本語で読む → - 論文パラレルロボットロボティクス
ロック可能関節を備えたマルチモードパラレルロボットの運動学・作業空間・特異点解析
ロック可能な受動関節により3Tモードと2T1Rモード間を切り替えられる3-PRPiRパラレルロボットについて、各動作モードの順・逆運動学と作業空間、特異点を解析し、試作機で検証した論文。
原題: Kinematics, workspace and singularity analysis of a multi-mode parallel robot ／ Damien Chablat, Xianwen Kong, Chengwei Zhang
日本語で読む → - 論文運動計画ロボティクス
制約多様体上のキノダイナミック計画
kinematic・動的制約下のシステムに対し、状態空間多様体のアトラスを逐次構築してRRTを拡張する、初の暗黙的多様体向けランダム化キノダイナミックプランナを提案した。
原題: Kinodynamic Planning on Constraint Manifolds ／ Ricard Bordalba, Lluís Ros, Josep M. Porta
日本語で読む → - 論文視覚計画画像認識
深層後継表現を用いた視覚的意味計画
視覚環境で初期状態から目標状態へ遷移する行動列を予測するため、模倣学習で強化学習をブートストラップし、後継表現に基づく深層予測モデルでタスク間の汎化を実現した。
原題: Visual Semantic Planning using Deep Successor Representations ／ Yuke Zhu, Daniel Gordon, Eric Kolve 他
日本語で読む → - 論文自律ナビゲーションロボティクス
マルチモーダルセンサ融合による自律ナビゲーションのためのエンドツーエンド制御学習
Sensor Dropoutと補助損失を導入し、センサの部分故障に頑健なマルチセンサ融合エンドツーエンド制御ポリシーを学習した研究。
原題: Learning End-to-end Multimodal Sensor Policies for Autonomous Navigation ／ Guan-Horng Liu, Avinash Siravuru, Sai Prabhakar 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
平面押し・把持のための高速確率的接触モデル：理論と実験的検証
準静的滑りの凸力-運動多項式モデルに基づき、位置制御マニピュレータ下での接触モードと物体運動を求める運動学モデルを導出し、摩擦分布の確率的ばらつきを1パラメータで表現してロボット押し・把持実験で検証した。
原題: A Fast Stochastic Contact Model for Planar Pushing and Grasping: Theory and Experimental Validation ／ Jiaji Zhou, J. Andrew Bagnell, Matthew T. Mason
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