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 →- 論文模倣学習AI
模倣による高次概念の逐次学習
ロボットが人間の動作を模倣しながら、知覚的・機能的類似性に基づいて高次概念を逐次学習するモデルを提案し、手書きベンチマークで有効性を示した。
原題: Incremental learning of high-level concepts by imitation ／ Mina Alibeigi, Majid Nili Ahmadabadi, Babak Nadjar Araabi
日本語で読む → - 論文障害物回避ロボティクス
深層ネットワークによる中間知覚を介した障害物回避
単眼画像から深度と法線を中間的に予測し、その情報を用いて軌道を推定することで、直接予測より20%高い精度で障害物回避を実現した。
原題: Obstacle Avoidance through Deep Networks based Intermediate Perception ／ Shichao Yang, Sandeep Konam, Chen Ma 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HRIロボティクス
スマートウォッチで直感的に操作する移動ロボットのインタフェース
スマートウォッチの加速度・角速度センサでユーザーの腕の動きを認識し、特別な設備なしで移動ロボットをジェスチャ操作できるシステムを提案・評価した。
原題: Interacting With a Mobile Robot with a Natural Infrastructure-Less Interface ／ Valeria Villani, Lorenzo Sabattini, Giuseppe Riggio 他
日本語で読む → - 論文自己教師あり学習画像認識
時間対照学習：動画からの自己教師あり学習
複数視点のラベルなし動画から、視点不変で時間的に変化する特徴を時間対照損失で学習し、ロボットの人間動作模倣や報酬関数として活用できることを示した論文。
原題: Time-Contrastive Networks: Self-Supervised Learning from Video ／ Pierre Sermanet, Corey Lynch, Yevgen Chebotar 他
日本語で読む → - 論文カメラ姿勢推定画像認識
クォータニオンによる特徴点対応からのカメラ姿勢推定
2視点間のカメラ回転・並進を特徴点対応から推定する問題をクォータニオンで定式化し、回転と並進を分離することで平面配置を含む全点配置に対応した手法を提案。ノイズや外れ値に頑健であることを示した。
原題: Quaternion Based Camera Pose Estimation From Matched Feature Points ／ Kaveh Fathian, J. Pablo Ramirez-Paredes, Emily A. Doucette 他
日本語で読む → - 論文空中風力発電制御
AWEsome：空中風力発電システムのオープンソース試験プラットフォーム
低コストなハードウェアとオープンソースソフトウェアで構成される空中風力発電システムの試験プラットフォームを開発し、実飛行で自律的な係留飛行モードの初期的成功を報告した。
原題: AWEsome: An open-source test platform for airborne wind energy systems ／ Philip Bechtle, Thomas Gehrmann, Christoph Sieg 他
日本語で読む → - 論文シナリオ生成AI
オントロジーに基づく自動運転車開発のためのシーン生成
自動運転車の安全評価に必要なシナリオを網羅的に作るため、オントロジーを知識基盤として自然言語による交通シーンを生成する手法を提案した論文。
原題: Ontology based Scene Creation for the Development of Automated Vehicles ／ Gerrit Bagschik, Till Menzel, Markus Maurer
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
ランドマーク誘導による確率的ロードマップ探索の高速化
PRMグラフに少数のランドマークからの最小全域木を前計算して最短経路コストを近似し、多回問い合わせ時の探索時間を短縮する手法を検証した。
原題: Landmark Guided Probabilistic Roadmap Queries ／ Brian Paden, Yannik Nager, Emilio Frazzoli
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
触覚データ推定による未知物体の適応的把持
未知物体に対して、現在の把持近傍の触覚データをシミュレーションで推定し、把持の成功率を評価することで安定した把持へ適応する手法を提案。YCB物体セットで88%の成功率を達成した。
原題: Estimating Tactile Data for Adaptive Grasping of Novel Objects ／ Emil Hyttinen, Danica Kragic, Renaud Detry
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
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
通信なしマルチエージェント協調探索のための意思決定・制御統合解法
通信できない未知環境で複数の同種エージェントが静止目標を協調探索するため、他エージェントの戦略を推定して意思決定する知覚ベースの統合アルゴリズムを提案し、ランダム戦略より優れることをシミュレーションで示した。
原題: An Integrated Decision and Control Theoretic Solution to Multi-Agent Co-Operative Search Problems ／ Titas Bera, Rajarshi Bardhan, Sundaram Suresh
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
歩行タイミング適応に基づく歩行制御
各制御周期で次の一歩の位置とタイミングを最適に選ぶだけで歩行の安定性を保証できることを示し、受動足首を持つヒト型ロボット向けの歩行パターン生成器を提案した論文。
原題: Walking Control Based on Step Timing Adaptation ／ Majid Khadiv, Alexander Herzog, S. Ali A. Moosavian 他
日本語で読む → - 論文マッピング画像認識
SkiMap：ロボットナビゲーション向け高効率マッピングフレームワーク
SkipListの木構造を核に、3Dボクセル・2.5D高さマップ・2D占有格子を高速に多段クエリできるマッピング手法を提案し、Octreeより高効率でリアルタイムな地図更新を実現した。
原題: SkiMap: An Efficient Mapping Framework for Robot Navigation ／ Daniele De Gregorio, Luigi Di Stefano
日本語で読む → - 論文クラウドロボティクスcs.DC
学習・記憶・想起・還元：ロボティクスクラウドコンピューティングの新パラダイム
ロボット由来の大量の非構造データを扱うため、学習・記憶・想起・還元の4段階からなるクラウドコンピューティングパラダイムを提案した論文。
原題: Learn-Memorize-Recall-Reduce A Robotic Cloud Computing Paradigm ／ Shaoshan Liu, Bolin Ding, Jie Tang 他
日本語で読む → - 論文クラウド基盤cs.DC
自動運転向けクラウド基盤の実装
自動運転のための分散シミュレーション・深層学習・HDマップ生成を支える統合クラウド基盤を構築し、その実装とサービス提供方法を示した論文。
原題: Implementing a Cloud Platform for Autonomous Driving ／ Shaoshan Liu, Jie Tang, Chao Wang 他
日本語で読む → - 論文群制御cs.MA
大規模災害におけるマルチロボットタスク割当のための連合形成アルゴリズム
大規模災害での救助活動に向け、異種ロボット群の最適な連合を量子多目的粒子群最適化で形成する手法を提案し、NSGA-IIやSPEA-IIより収束性・多様性・処理時間で優れることを示した。
原題: A Coalition Formation Algorithm for Multi-Robot Task Allocation in Large-Scale Natural Disasters ／ Carla Mouradian, Jagruti Sahoo, Roch H. Glitho 他
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SLAM画像認識
物体認識と自己位置推定を統合するノンパラメトリックポーズグラフSLAM
物体検出のデータ対応付けとSLAMを単一のノンパラメトリックポーズグラフで同時に解く手法を提案し、両問題を交互に推論することで精度を向上させた。
原題: SLAM with Objects using a Nonparametric Pose Graph ／ Beipeng Mu, Shih-Yuan Liu, Liam Paull 他
日本語で読む → - 論文UAVナビゲーションロボティクス
衝突から学ぶドローン飛行
ドローンを意図的に11,500回衝突させて大規模な衝突データセットを構築し、それを用いた自己教師あり学習で障害物の多い環境でも飛べるナビゲーションポリシーを獲得した。
原題: Learning to Fly by Crashing ／ Dhiraj Gandhi, Lerrel Pinto, Abhinav Gupta
日本語で読む → - 論文点検ロボットロボティクス
橋梁床版点検のための自律走行ロボットシステムの開発
NDEセンサとナビゲーション制御を統合した自律移動ロボットで橋梁床版を走行し、ひび割れ・剥離・腐食などの点検データを自動収集するシステムを開発した。
原題: Development of An Autonomous Bridge Deck Inspection Robotic System ／ Hung M. La, Nenad Gucunski, Kristin Dana 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
自己トリガ型通信によるマルチロボット協調目標追跡
複数ロボットが環境境界上で編隊を組み目標を追跡する際、必要なときだけ近傍と通信する自己トリガ型戦略を提案し、通信量を削減しつつ最適編隊への収束を証明した。
原題: Active Target Tracking with Self-Triggered Communications in Multi-Robot Teams ／ Lifeng Zhou, Pratap Tokekar
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
ポテンシャル関数に基づくサンプリングヒューリスティックによる最適経路計画
人工ポテンシャル場をRRT*に組み込み、最適経路への収束を高速化してメモリと計算時間を削減するP-RRT*を提案し、シミュレーションで比較評価した。
原題: Potential Functions based Sampling Heuristic For Optimal Path Planning ／ Ahmed Hussain Qureshi, Yasar Ayaz
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
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