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: 2017/5/1 ／ 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 →- 論文動作計画ロボティクス
GPU向け並列サンプリングベース近似最適動作計画法GMT*
サンプル集合をコスト閾値以下の群ごとに並列展開する近似動的計画法により、GPU上で約10msで準最適経路を計画する手法を提案し、漸近最適性を証明した。
原題: Group Marching Tree: Sampling-Based Approximately Optimal Motion Planning on GPUs ／ Brian Ichter, Edward Schmerling, Marco Pavone
日本語で読む → - 論文ソーシャルロボットHCI
小児リハビリ向け汎用ソーシャルロボットの現場参加型設計
脳性麻痺児のリハビリ支援にヒューマノイドロボットNAOを活用するため、ステークホルダー参加と現場開発を重視した2段階のインサイチュ設計プロセスを実践し、9名の患者と5名の療法士による14セッションの臨床試験で初期成果を評価した。
原題: Adapting a General Purpose Social Robot for Paediatric Rehabilitation through In-situ Design ／ Felip Martí, Jo Butchart, Sarah Knight 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
頂点ベースZMP制約を用いた脚式ロボットの高速軌道最適化
支持領域を頂点表現で扱うことで、歩行・走行・跳躍など多様な脚式運動を体幹・足置き・圧力中心の同時最適化により1秒未満で生成し、実機四足ロボットで実現した。
原題: Fast Trajectory Optimization for Legged Robots using Vertex-based ZMP Constraints ／ Alexander W Winkler, Farbod Farshidian, Diego Pardo 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
触覚フィードバック表現を学習する部分観測タスク向けフレームワーク
触覚センサを要する操作タスクをPOMDPとして定式化し、深層再帰ネットと変分ベイズで触覚フィードバックの状態表現を学習、シミュレータなしの深層Q学習で行動選択する手法を提案し、PR2ロボットのノブ回しタスクで検証した。
原題: Learning to Represent Haptic Feedback for Partially-Observable Tasks ／ Jaeyong Sung, J. Kenneth Salisbury, Ashutosh Saxena
日本語で読む → - 論文奥行き推定画像認識
ステレオ画像ペアの自己教師付きシャム学習によるロボット手術の奥行き推定
術中ステレオ画像ペアから正解奥行きなしで学習する自己教師付き深層学習フレームワークを提案し、ロボット部分腎摘出術の映像で検証した。
原題: Self-Supervised Siamese Learning on Stereo Image Pairs for Depth Estimation in Robotic Surgery ／ Menglong Ye, Edward Johns, Ankur Handa 他
日本語で読む → - 論文強化学習/交通制御AI
深層強化学習による自動運転交差点管理のための細粒度加速度制御
信頼領域ポリシー最適化を用いて自動運転車の加速度を細かく制御し、交差点での全体最適な交通管理を実現する手法を提案した論文。
原題: Fine-grained acceleration control for autonomous intersection management using deep reinforcement learning ／ Hamid Mirzaei, Tony Givargis
日本語で読む → - 論文エッジ推論ロボティクス
Nvidia Jetson TX1上でのリアルタイムロボット自己位置推定・視覚・音声認識
約10Wの電力制約下で移動ロボット向けにSLAM・CNNによる視覚認識・音声認識をNvidia Jetson TX1上に統合し、一部をクラウドにオフロードする際の省電力性とリアルタイム性を検証した事例研究。
原題: Real-Time Robot Localization, Vision, and Speech Recognition on Nvidia Jetson TX1 ／ Jie Tang, Yong Ren, Shaoshan Liu
日本語で読む → - 論文自己位置推定cs.DS
高速な2Dレイキャスティングによる自己位置推定の加速手法CDDT
占有格子地図上でのレイキャスティングを高速化する圧縮方向距離変換(CDDT)を提案し、パーティクルフィルタによる自己位置推定を低リソースの移動ロボット上でリアルタイムに実行可能にした。
原題: CDDT: Fast Approximate 2D Ray Casting for Accelerated Localization ／ Corey Walsh, Sertac Karaman
日本語で読む → - 論文発声・HRIcs.SD
MiRoのための生体模倣発声システム
動物型ロボットMiRoに、録音音声ではなくリアルタイムなパラメトリック哺乳類音声合成器を実装し、ロボットの身体特性に合った自然な声を生成した研究。
原題: A Biomimetic Vocalisation System for MiRo ／ Roger K. Moore, Ben Mitchinson
日本語で読む → - 論文人間ロボット協調ロボティクス
人間の認知モデルを組み込んだロボット計画
人間の状態や行動を計算認知モデルで表現し、ロボットの計画・制御に統合する枠組みをゲーム理論的に整理した論文。
原題: Robot Planning with Mathematical Models of Human State and Action ／ Anca D. Dragan
日本語で読む → - 論文動力学計算ロボティクス
疎行列分解で最適化する剛体多体系の逆動力学・順動力学計算
関節剛体の動力学計算を線形方程式系として定式化し、オフラインで最適化した置換付きLU分解により計算量を削減するアルゴリズムを提案し、逆・順動力学で従来法より浮動小数点演算数を減らせることを示した。
原題: Inverse, forward and other dynamic computations computationally optimized with sparse matrix factorizations ／ Francesco Nori
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
注ぐ動作の学習：力覚フィードバックによる注ぎ軌道生成
カップの力覚フィードバックから将来の注ぎ速度を決めるRNNベースの注ぎ軌道生成手法を提案し、シミュレーションで未見の注ぎ特性への汎化を実証した。
原題: Learning to Pour ／ Yongqiang Huang, Yu Sun
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
AirSim：自律走行車向け高忠実度視覚・物理シミュレータ
Unreal Engine上に構築した、視覚的・物理的にリアルな自律走行車向けシミュレータAirSimを提案し、クアッドロータで実機飛行と比較検証した。
原題: AirSim: High-Fidelity Visual and Physical Simulation for Autonomous Vehicles ／ Shital Shah, Debadeepta Dey, Chris Lovett 他
日本語で読む → - 論文制御制御
LiDAR計測に基づく橋脚様構造物点検用自律回転翼機の制御：証明詳細
LiDARの相対位置計測のみで回転翼機の軌道追従制御を行う手法の詳細証明を提供。LiDAR直接の運動学モデルとLPVゲインスケジューリングH2制御を構築した。
原題: LiDAR-based Control of Autonomous Rotorcraft for the Inspection of Pier-like Structures: Proofs ／ Bruno J. Guerreiro, Carlos Silvestre, Rita Cunha 他
日本語で読む → - 論文教育ロボットロボティクス
自分だけのロボットを設計・製作・プログラミングしよう
低コストな材料で自宅や教室で作れる教育用ロボットDYORを紹介し、学生が設計・製作・プログラミングを通じて学ぶ取り組みを述べた論文。
原題: Dise\~na, Fabrica y Programa Tu Propio Robot ／ Leopoldo Armesto
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
重み付き損失によるモジュラーネットワークの微調整で手眼協調を改善
独立に学習したモジュールからなる視覚運動ポリシーを、重み付き損失でエンドツーエンドに微調整し、ロボットの平面リーチングタスクの性能を向上させた。
原題: Tuning Modular Networks with Weighted Losses for Hand-Eye Coordination ／ Fangyi Zhang, Jürgen Leitner, Michael Milford 他
日本語で読む → - 論文安全学習ロボティクス
確率的に安全な方策転送
ロボットアームの学習中に期待損傷を安全制限以下に保ちながら、トルク制限と方策パラメータの更新が安全性に与える影響を予測して最適化する手法を提案した。
原題: Probabilistically Safe Policy Transfer ／ David Held, Zoe McCarthy, Michael Zhang 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
低重力環境におけるマルチロボット崖登り
月・火星・小惑星の崖を登るため、マイクロスパイン付き球体ロボットをばねテザーで連結する小型低コスト再構成可能システムの実現可能性を解析し、4台または6台構成が最適であることを示した。
原題: Multirobot Cliff Climbing on Low-Gravity Environments ／ Himangshu Kalita, Jekan Thangavelautham
日本語で読む → - 論文人間機械協働ロボティクス
人間機械チーミングの数学的理論
人間と機械の協働が単独より悪くなる逆説を、意思決定融合レベルの欠陥として捉え、環境やモデル精度に依存しない性能下限を理論化する論文。
原題: A Mathematical Theory of Human Machine Teaming ／ Pete Trautman
日本語で読む → - 論文感情モデリング機械学習
強化学習エージェントとロボットにおける感情のサーベイ
強化学習エージェントやロボットにおける感情の計算モデルを初めて体系的に調査し、感情の由来・種類・学習効率や社会的信号への影響を整理したサーベイ。
原題: Emotion in Reinforcement Learning Agents and Robots: A Survey ／ Thomas M. Moerland, Joost Broekens, Catholijn M. Jonker
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
トルク制御による踏み出し戦略を用いた押し外乱回復：iCubヒューマノイドロボットへの設計と実装
Capture Pointの考え方に基づき、iCubのトルク制御に踏み出し動作の参照を生成して強い押し外乱に反応できるようにし、シミュレータと実機で検証した論文。
原題: Torque-Controlled Stepping-Strategy Push Recovery: Design and Implementation on the iCub Humanoid Robot ／ Stefano Dafarra, Francesco Romano, Francesco Nori
日本語で読む → - 論文深度推定画像認識
ピンボケを活用：ロボット知覚のための画像ボケからの深度学習
カメラのフォーカスを変えながら撮影した複数画像のボケ具合から、畳み込みニューラルネットで深度を推定する手法を提案し、単一RGB画像より高精度なことを示した。
原題: Out-of-focus: Learning Depth from Image Bokeh for Robotic Perception ／ Eric Cristofalo, Zijian Wang
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
行列リー群上の連続時間軌道推定のためのスパースガウス過程
SLAMにおける連続時間軌道表現を、ベクトル空間から一般の行列リー群へ拡張し、等速事前分布と局所線形GPを定義することでスパースGP回帰を適用可能にした理論報告。
原題: Sparse Gaussian Processes for Continuous-Time Trajectory Estimation on Matrix Lie Groups ／ Jing Dong, Byron Boots, Frank Dellaert
日本語で読む → - 論文運動計画ロボティクス
最適キノダイナミック運動計画のための一般化ラベル修正法
動的モデルへの入力信号を直接前方探索する、局所計画サブルーチン不要の最適キノダイナミック運動計画アルゴリズムを提案し、ベルマン最適性原理の一般化と許容ヒューリスティクスの条件を導出した論文。
原題: The Generalized Label Correcting Method for Optimal Kinodynamic Motion Planning ／ Brian Paden
日本語で読む → - 論文群制御cs.DC
プログラム可能な粒子による形状形成
幾何学的Amoebotモデルにおいて、任意の単連結な初期配置から決定的に形成可能な形状を特徴づけ、ランダム化を許せば十分な粒子数で任意形状を形成できるアルゴリズムを提案した。
原題: Shape Formation by Programmable Particles ／ Giuseppe A. Di Luna, Paola Flocchini, Nicola Santoro 他
日本語で読む → - 論文自律飛行ロボティクス
深層学習による環境認識を用いた低空自律MAVのトレイルナビゲーション
安価な市販ハードで構成した小型ドローンが、深層学習でトレイル中心への向きと横ずれを推定し、森林の小道を1km自律飛行できるシステムを実現した。
原題: Toward Low-Flying Autonomous MAV Trail Navigation using Deep Neural Networks for Environmental Awareness ／ Nikolai Smolyanskiy, Alexey Kamenev, Jeffrey Smith 他
日本語で読む → - 論文制御/マルチコプタロボティクス
異常条件下のマルチコプタにおける制御性能指標
マルチコプタの制御不能事故を防ぐため、制御制約と異常条件下での新たな可制御度を提案し、それに基づく制御性能指標を定義して切替制御に応用した研究。
原題: A Control Performance Index for Multicopters Under Off-nominal Conditions ／ Guang-Xun Du, Quan Quan, Zhiyu Xi 他
日本語で読む → - 論文自動運転シミュレーションcs.DC
自動運転向け分散シミュレーションプラットフォーム
SparkとROSを組み合わせ、大量のデータ再生シミュレーションを分散処理する自動運転開発向けの実運用シミュレーションプラットフォームを構築した。
原題: Distributed Simulation Platform for Autonomous Driving ／ Jie Tang, Shaoshan Liu, Chao Wang 他
日本語で読む → - 論文群衆ナビゲーションロボティクス
疎な相互作用ガウス過程：群衆ナビゲーションの効率と最適性定理
群衆ナビゲーションを軌道空間ではなくガウス過程の軌道分布空間で最適化し、サンプリング不要で衝突回避と意図推定を両立する手法を提案した論文。
原題: Sparse Interacting Gaussian Processes: Efficiency and Optimality Theorems of Autonomous Crowd Navigation ／ Pete Trautman
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
感情メタヒューリスティクスによるセンサー制約ロボット群の現場採餌
空腹や孤独といった感情に基づく簡潔な相互作用ルールで、センサー制約のあるロボット群が採餌問題を解く創発的挙動をシミュレーションで示した。
原題: Emotional Metaheuristics For in-situ Foraging Using Sensor Constrained Robot Swarms ／ Esh Vckay, Debasish Ghose
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