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: 2017/4/1 ／ 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 →- 論文配置空間math.MG
正方形と六角形の離散配置空間
15パズルを一般化し、より大きなグリッド上で解くまでの漸近的な手数や六角形版を解析した組合せ論的研究。
原題: Discrete configuration spaces of squares and hexagons ／ Hannah Alpert
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
無人防護車両の自動運転における危険分析とリスク評価
高速道路の路肩工事で人間の監督なしに運用されるレベル4の無人防護車両について、ISO 26262に準拠した危険分析とリスク評価を実施した論文。
原題: Hazard Analysis and Risk Assessment for an Automated Unmanned Protective Vehicle ／ Torben Stolte, Gerrit Bagschik, Andreas Reschka 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーション機械学習
器用な操作のためのデータ効率の良い深層強化学習
DDPGを改良してデータ効率とスケーラビリティを高め、シミュレーション上で物体を掴んで積み重ねる器用な操作ポリシーを学習できることを示した論文。
原題: Data-efficient Deep Reinforcement Learning for Dexterous Manipulation ／ Ivaylo Popov, Nicolas Heess, Timothy Lillicrap 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
RRT*を用いた移動ロボットの動的経路計画と再計画
移動障害物に遭遇した際にRRT*で経路を動的に再計画する手法を提案し、実験で有効性を示した論文。
原題: Dynamic Path Planning and Replanning for Mobile Robots using RRT* ／ Devin Connell, Hung Manh La
日本語で読む → - 論文VIOロボティクス
特徴信頼度を活用した前進運動推定の高精度化
IMU情報から特徴点の信頼度を推定しベイズ推定に組み込むことで、遠方特徴点が多い大規模屋外環境でも車両の前進運動を頑健に推定するVIO手法を提案した。
原題: Exploiting Feature Confidence for Forward Motion Estimation ／ Chang-Ryeol Lee, Kuk-Jin Yoon
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
災害対応向け群UAVシミュレータへの実機相当運動制御モデルの統合
災害救助シミュレータにモデルベースのウェイポイント航法制御を組み込み、より現実に近いUAV群の操作・訓練環境を実現した研究。
原題: Development of a Swarm UAV Simulator Integrating Realistic Motion Control Models For Disaster Operations ／ Kazi Tanvir Ahmed Siddiqui, David Feil-Seifer, Tianyi Jiang 他
日本語で読む → - 論文点群位置合わせロボティクス
点群位置合わせのための適応的コスト関数
センサノイズを自動推定する適応的コスト関数を導入し、異なるセンサや環境への汎化性能を高めた点群位置合わせ手法を提案。実データと合成データで精度とロバスト性の大幅な向上を示した。
原題: Adaptive Cost Function for Pointcloud Registration ／ Johan Ekekrantz, John Folkesson, Patric Jensfelt
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
POMDPによるロボットアームの既知物体探索とリーチ
POMDPを用いて、eye-in-hand型ロボットアームが既知物体を探索し到達するための最適化された計画手法を提案した論文。
原題: POMDPs for Robotic Arm Search and Reach to Known Objects ／ Marius Silaghi, Jixing Zheng
日本語で読む → - 論文支援技術ロボティクス
スマート車いす研究の包括的レビュー：過去・現在・未来
電動車いすにコンピュータやセンサ、支援技術を搭載したスマート車いす研究の動向を体系的に整理し、現状と今後の展望をまとめたレビュー論文。
原題: A Comprehensive Review of Smart Wheelchairs: Past, Present and Future ／ Jesse Leaman, Hung M. La
日本語で読む → - 論文共有制御ロボティクス
ドライバと自動化の協調運転のための間接共有制御
ステアバイワイヤ車両でドライバと自動化が制御権を連続的に共有する間接共有制御を提案し、ドライバの適応行動を予測制御でモデル化して評価した論文。
原題: Indirect Shared Control of Highly Automated Vehicles for Cooperative Driving between Driver and Automation ／ Renjie Li, Yanan Li, Shengbo Eben Li 他
日本語で読む → - 論文群制御AI
ロボット群のための運動学的制約を考慮した経路計画
最大速度などの運動学的制約とロボット間の安全距離を保証しつつ、複数ロボットの衝突回避経路を計画する手法を提案し、2D・3D環境のシミュレーションと実機で実証した。
原題: Path Planning with Kinematic Constraints for Robot Groups ／ Wolfgang Hönig, T. K. Satish Kumar, Liron Cohen 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
GelSight触覚センサと深層学習による形状非依存の硬さ推定
GelSight触覚センサの高解像度接触画像を深層ニューラルネットで解析し、接触条件や物体形状を厳密に制御せずとも硬さを推定できる手法を提案した。
原題: Shape-independent Hardness Estimation Using Deep Learning and a GelSight Tactile Sensor ／ Wenzhen Yuan, Chenzhuo Zhu, Andrew Owens 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
目標指向マニピュレーションのための意味的ロボットプログラミング
ユーザーが目標シーンのスナップショットを見せるだけでロボットが物体配置と関係を解釈し、乱雑な環境でもタスク計画と動作計画で目標を実現する手法を提案。
原題: Semantic Robot Programming for Goal-Directed Manipulation in Cluttered Scenes ／ Zhen Zeng, Zheming Zhou, Zhiqiang Sui 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
山火事を動的に追跡するUAVチームの分散制御フレームワーク
複数のUAVが分散制御で協調し、開けた空間で広がる山火事を監視・追跡するフレームワークを提案し、衝突回避と近隣協調の有効性を実験で示した。
原題: A Distributed Control Framework for a Team of Unmanned Aerial Vehicles for Dynamic Wildfire Tracking ／ Huy X. Pham, Hung M. La, David Feil-Seifer 他
日本語で読む → - 論文サービスロボットロボティクス
Pepperロボットの自律ナビゲーションとパーソナライズ対話の構築
PepperにROSで自己位置推定・自律移動能力を付与し、IBM音声認識と顔認証を組み合わせてユーザーと対話できるようにした研究。
原題: Setting Up Pepper For Autonomous Navigation And Personalized Interaction With Users ／ Vittorio Perera, Tiago Pereira, Jonathan Connell 他
日本語で読む → - 論文管内ロボットロボティクス
配管内を走行する柔軟オムニクローラロボット
柔軟に折り畳めるオムニクローラ機構を3つ連結し、狭い配管内の急カーブも走行できるモジュール式管内昇降ロボットを開発した。バネ剛性を最適化し、実機実験で有効性を検証した。
原題: COCrIP: Compliant OmniCrawler In-pipeline Robot ／ Akash Singh, Enna Sachdeva, Abhishek Sarkar 他
日本語で読む → - 論文強化学習AI
決定値を用いたモジュール型多目的深層強化学習
目的ごとに別々のDQNを用意し、決定値で複数のQ値を単一の行動に統合する多目的強化学習アーキテクチャを提案し、学習後の目的優先度変更を可能にした。
原題: Modular Multi-Objective Deep Reinforcement Learning with Decision Values ／ Tomasz Tajmajer
日本語で読む → - 論文自動運転/解釈性画像認識
End-to-End学習で車を操舵する深層ニューラルネットワークの判断根拠を可視化する
NVIDIAの自動運転モデルPilotNetが画像のどの領域に注目して操舵を決めているかを解析し、車線や車だけでなく路肩の茂みなど人間が想定しにくい特徴も学習していることを示した。
原題: Explaining How a Deep Neural Network Trained with End-to-End Learning Steers a Car ／ Mariusz Bojarski, Philip Yeres, Anna Choromanska 他
日本語で読む → - 論文状態推定ロボティクス
慣性センサによる位置・姿勢推定のチュートリアル
MEMS慣性センサの信号処理に焦点を当て、最適化ベースの平滑化・フィルタリングから拡張カルマンフィルタや相補フィルタまで、位置・姿勢推定のモデリングと主要アルゴリズムを実験・シミュレーションで解説したチュートリアル論文。
原題: Using Inertial Sensors for Position and Orientation Estimation ／ Manon Kok, Jeroen D. Hol, Thomas B. Schön
日本語で読む → - 論文飛行制御ロボティクス
飛行ロボット向け拡張ポテンシャルフィールド制御器
ドローンが動的目標を追従しつつ障害物を回避できる拡張ポテンシャルフィールド制御器を提案し、Lyapunov安定性解析・シミュレーション・実機実験で有効性を示した。
原題: A Novel Potential Field Controller for Use on Aerial Robots ／ Alexander C. Woods, Hung M. La
日本語で読む → - 論文レビューロボティクス
ロボティクスの解剖：歴史的概観と将来展望
ロボティクス分野のここ数十年の主要なマイルストーンを振り返り、技術的課題や市場投入の難しさ、統合時間・コスト削減の必要性を論じたレビュー論文。
原題: Dissecting Robotics - historical overview and future perspectives ／ Irati Zamalloa, Risto Kojcev, Alejandro Hernández 他
日本語で読む → - 論文3D点群セグメンテーション画像認識
Semantic3D.net：大規模3D点群分類ベンチマーク
40億点以上の手動ラベル付き3D点群データセットを構築し、深層学習による3D点群セマンティックセグメンテーションのベンチマークを提供した論文。
原題: Semantic3D.net: A new Large-scale Point Cloud Classification Benchmark ／ Timo Hackel, Nikolay Savinov, Lubor Ladicky 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
情報収集ロボットのセンシング・機動性・計算要件の特性評価
未知の位置にあるデータ源を巡回して情報収集するロボットについて、センシング範囲・機動性・計算能力が性能に与える影響を理論的に解析し、設計指針を示した。
原題: On Sensing, Agility, and Computation Requirements for a Data-gathering Agile Robotic Vehicle ／ Fangchang Ma, Sertac Karaman
日本語で読む → - 論文手術教育/自動コーチングロボティクス
手術教育向け自動コーチングのリアルタイム指導キュー
da Vinci手術シミュレータ上で、針通し課題の学習要素に合わせた6種類の視覚的指導キューをリアルタイム提示する自動バーチャルコーチングの枠組みを構築し、ランダム化比較試験で学習効果を検証した。
原題: Real-time Teaching Cues for Automated Surgical Coaching ／ Anand Malpani, S. Swaroop Vedula, Henry C. Lin 他
日本語で読む → - 論文状態推定ロボティクス
視覚とGPSを融合するSO(3)上の離散時間姿勢オブザーバ
単眼視覚オドメトリとGPS速度を融合し、ドリフトを抑えつつNED座標系に対する姿勢を推定する離散時間幾何オブザーバを提案し、指数収束の安定性解析と実験検証を示した。
原題: A Discrete-Time Attitude Observer on SO(3) for Vision and GPS Fusion ／ Alireza Khosravian, Tat-Jun Chin, Ian Reid 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
移動充電ステーションを活用した無人航空機の経路計画アルゴリズム
エネルギー制約のあるUAVが固定・移動充電ステーションを利用しながら最短時間で巡回する経路を、一般化TSPで最適に計画する手法を提案した。
原題: Algorithms for Routing of Unmanned Aerial Vehicles with Mobile Recharging Stations ／ Kevin Yu, Ashish Kumar Budhiraja, Pratap Tokekar
日本語で読む → - 論文階層型強化学習AI
階層型強化学習のための確率的ニューラルネットワーク
事前学習環境で多様なスキルを確率的ニューラルネットと情報理論的正則化で獲得し、そのスキル上に高レベル方策を学習することで、疎な報酬や長期タスクの探索を改善するフレームワークを提案した。
原題: Stochastic Neural Networks for Hierarchical Reinforcement Learning ／ Carlos Florensa, Yan Duan, Pieter Abbeel
日本語で読む → - 論文自動運転/コンピュータビジョン画像認識
自動運転のためのコンピュータビジョン：課題・データセット・最先端技術の包括的サーベイ
自動運転向けコンピュータビジョンについて、認識・再構成・動き推定・追跡・シーン理解・End-to-End学習などの課題、データセット、最先端手法を体系的にまとめたサーベイ。
原題: Computer Vision for Autonomous Vehicles: Problems, Datasets and State of the Art ／ Joel Janai, Fatma Güney, Aseem Behl 他
日本語で読む → - 論文ヘルスケアロボティクスロボティクス
ヘルスケアロボティクスの現状と展望
医療・介護現場でのロボット活用に向け、関係者や利用場面、最近の研究動向を整理し、普及への課題と機会を概観した論文。
原題: Healthcare Robotics ／ Laurel D. Riek
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
ウェアラブル機器による汎用人群ロボットインタラクション
ジェスチャー認識と触覚フィードバックを組み合わせたウェアラブルな人間-群ロボットインタフェースを提案し、入出力とフィードバックを分離した屋内・屋外両対応の操作系を実現した。
原題: A wearable general-purpose solution for Human-Swarm Interaction ／ Eduardo Castelló Ferrer
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