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: 2017/3/1 ／ 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 →- 論文フリート管理ロボティクス
乗客需要推定とチャンス制約付きフリート管理によるライドヘイリング
歩行者交通からベイズ推定で乗客需要を不確実性付きで学習し、探索計画とチャンス制約付き経路計画で、手を挙げて乗る形式のライドヘイリングの乗車人数を最大化する。
原題: Demand Estimation and Chance-Constrained Fleet Management for Ride Hailing ／ Justin Miller, Jonathan P. How
日本語で読む → - 論文位置推定ロボティクス
通信遅延に頑健なインターネット接続移動ロボットの位置推定
制御入力と計測値に通信遅延があるインターネット経由の移動ロボットのため、過去観測を活用する拡張カルマンフィルタを提案し、シミュレーションと実機実験で有効性を示した。
原題: Localization of Internet-based Mobile Robot ／ Manh Duong Phung, Thi Thanh Van Nguyen, Thuan Hoang Tran 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
リアルタイム知覚と反応型動作生成の融合による不確実性下のロボット把持
ノイズや動的環境の不確実性に対し、リアルタイム知覚と反応型動作生成を統合した3方式のアーキテクチャを実機333回の実験で比較評価した論文。
原題: Real-time Perception meets Reactive Motion Generation ／ Daniel Kappler, Franziska Meier, Jan Issac 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
不整地歩行のためのヒューマノイドオンライン適応アルゴリズム
高さの不確かな不整地を二足歩行するため、遊脚が最大高さに達した後に接地を検出して軌道をオンライン修正し、滑らかな着地を実現する適応アルゴリズムを提案し、SURENA IIIで実験検証した。
原題: Online Adaptation for Humanoids Walking On Uncertain Surfaces ／ Majid Khadiv, S. Ali. A. Moosavian, Aghil Yousefi-Koma 他
日本語で読む → - 論文3Dビジョン/マニピュレーションロボティクス
3Dビジョン誘導によるEV・PHEV向け自動ロボット充電ステーション
3Dビジョンで充電ポートの位置姿勢を認識し、UR10ロボットが充電プラグの抜き差しを自動で行う充電ステーションを開発した。マーカー不要のキャリブレーションと3段階の動作計画で実験的に有効性を示した。
原題: 3D Vision Guided Robotic Charging Station for Electric and Plug-in Hybrid Vehicles ／ Justinas Miseikis, Matthias Ruther, Bernhard Walzel 他
日本語で読む → - 論文ドメイン適応ロボティクス
敵対的ドメイン適応による屋外ロボティクスの見た目変化への対応
天候や季節による見た目の変化に頑健な機械学習のため、教師なしドメイン適応に敵対的手法を適用し、特徴量をドメイン間で揃えるフレームワークを開発。安定化のためのアブレーション研究を経て自動運転の自由空間セグメンテーションに応用した。
原題: Addressing Appearance Change in Outdoor Robotics with Adversarial Domain Adaptation ／ Markus Wulfmeier, Alex Bewley, Ingmar Posner
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
仮想から現実への深層強化学習：地図なしナビゲーションのための移動ロボットの連続制御
10次元の距離センサ情報と目標位置を入力に、強化学習で地図不要の連続操舵プランナを学習し、未知の仮想・実環境で衝突なく目標到達できることを示した。
原題: Virtual-to-real Deep Reinforcement Learning: Continuous Control of Mobile Robots for Mapless Navigation ／ Lei Tai, Giuseppe Paolo, Ming Liu
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
ドメインランダム化によるシミュレーションから実世界への深層ニューラルネットワークの転移
シミュレータの描画をランダム化するドメインランダム化により、実画像で事前学習せずともシミュレーションのみで学習した物体検出器が実世界で1.5cm精度を達成し、雑然とした環境での把持に成功した。
原題: Domain Randomization for Transferring Deep Neural Networks from Simulation to the Real World ／ Josh Tobin, Rachel Fong, Alex Ray 他
日本語で読む → - 論文メタ学習landmark
モデル非依存メタ学習による深層ネットワークの高速適応
任意の勾配降下モデルに適用できるメタ学習アルゴリズムMAMLを提案し、少数サンプルでの新タスクへの高速適応を実現した。
原題: Model-Agnostic Meta-Learning for Fast Adaptation of Deep Networks ／ Chelsea Finn, P. Abbeel, S. Levine
日本語で読む → - 論文位置推定ロボティクス
GPS非依存UAVを電波到来方向測定で3次元位置推定する協調手法
GPS搭載UAVの放送電波の到来方向をGPS非搭載UAVが測定し、局所座標系と全球座標系の回転・並進を推定することで3次元位置を復元する手法を提案。雑音下ではSDPと直交プロクラステス法を用いる。
原題: Cooperative Localisation of a GPS-Denied UAV in 3-Dimensional Space Using Direction of Arrival Measurements ／ James Russell, Mengbin Ye, Brian D. O. Anderson 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
複雑な障害物環境における最適経路計画のための知的双方向RRT
双方向RRT*に知的なサンプル挿入ヒューリスティックを組み合わせ、複雑な障害物環境で最適経路へ素早く収束する経路計画手法を提案した論文。
原題: Intelligent bidirectional rapidly-exploring random trees for optimal motion planning in complex cluttered environments ／ Ahmed Hussain Qureshi, Yasar Ayaz
日本語で読む → - 論文マニピュレーション制御
状態・制御制約下でのフラットネスに基づく多リンクマニピュレータ動作計画の実行可能初期解探索
状態・制御制約下の多リンクマニピュレータ動作計画において、線形計画と軌道スケーリングで実行可能な初期解を構成し、非凸最適化を確実に解く手法を提案した。
原題: Finding a Feasible Initial Solution for Flatness-Based Multi-Link Manipulator Motion Planning under State and Control Constraints ／ Keisuke Uto, Makoto Obayashi, Gaku Takano
日本語で読む → - 論文運動計画ロボティクス
FaSTrack：高速かつ安全を保証するモジュラー型運動計画フレームワーク
簡略化モデルで高速に計画しつつ、高次元ダイナミクスと外乱による追従誤差を保証する安全制御器を組み合わせ、リアルタイムで安全な軌道計画を可能にするモジュラーフレームワークを提案した論文。
原題: FaSTrack: a Modular Framework for Fast and Guaranteed Safe Motion Planning ／ Sylvia L. Herbert, Mo Chen, SooJean Han 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
eコマース倉庫向け自動ピッキング・収納ロボットシステムの設計と開発
eコマース倉庫で棚から物体を取り出し収納する作業を自動化するロボットシステムを構築し、認識・経路計画・キャリブレーション・把持吸引の4モジュールを統合して実機検証した。
原題: Design and Development of an automated Robotic Pick & Stow System for an e-Commerce Warehouse ／ Swagat Kumar, Anima Majumder, Samrat Dutta 他
日本語で読む → - 論文モジュールロボットロボティクス
視覚情報による再構成可能モジュールロボットの運動学モデル自動構築
ARタグ付きモジュールをカメラで認識し、モジュール間の接続と関節角度を推定して運動学モデルを自動構築する視覚ベース手法を提案した論文。
原題: A Vision-based Scheme for Kinematic Model Construction of Re-configurable Modular Robots ／ Kewei Lin, Juan Rojas, Yisheng Guan
日本語で読む → - 論文転倒制御ロボティクス
安全な転倒のための統合制御ポリシーの学習
ヒューマノイドが転倒時に衝撃を最小化するよう、接触部位の選択と関節制御を統合したactor-critic混合ポリシーを学習し、動的計画法に匹敵する性能を50〜400倍高速に実現した。
原題: Learning a Unified Control Policy for Safe Falling ／ Visak CV Kumar, Sehoon Ha, C Karen Liu
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
閉ループシミュレーションによる液体の推論
液体シミュレーションと実時間知覚を閉ループで結び、観測でシミュレータ内の液体状態の誤差を補正することで、実世界との大きな乖離を防ぎ、遮蔽された液体の推論を可能にした。
原題: Reasoning About Liquids via Closed-Loop Simulation ／ Connor Schenck, Dieter Fox
日本語で読む → - 論文ヒューマンロボットインタラクションロボティクス
拡張現実と脳波による人間とロボットの新たな協調インタラクション
拡張現実でロボットの意図を提示し、脳波で人間の反応を監視することで、言語指示の曖昧さを避けつつ人間とロボットが協調作業できるエンドツーエンドシステムを提案した論文。
原題: Alternative Modes of Interaction in Proximal Human-in-the-Loop Operation of Robots ／ Tathagata Chakraborti, Sarath Sreedharan, Anagha Kulkarni 他
日本語で読む → - 論文協働ロボットロボティクス
CoSTARシステムによる協働ロボット指示のユーザー体験
初心者が協働ロボットのタスク計画を作成できるCoSTARシステムのユーザー研究を行い、ビヘイビアツリーと知覚・推論機能の追加が計画作成を迅速かつ効果的にすることを示した。
原題: User Experience of the CoSTAR System for Instruction of Collaborative Robots ／ Chris Paxton, Felix Jonathan, Andrew Hundt 他
日本語で読む → - 論文自律探査ロボティクス
ベイズ枠組みで地質知識をモデル化する自律科学探査手法
ベイズネットワークで科学知識を表現し、モンテカルロ木探索で情報獲得型の観測行動を計画する枠組みを提案し、火星探査を模したローバ実験で有効性を示した。
原題: An Approach to Autonomous Science by Modeling Geological Knowledge in a Bayesian Framework ／ Akash Arora, Robert Fitch, Salah Sukkarieh
日本語で読む → - 論文オドメトリ画像認識
点と線を用いた直接法モノキュラーオドメトリ
単眼カメラのオドメトリにおいて、点特徴とエッジを組み合わせ、直接法と特徴ベース法の利点を活かすことで、テクスチャの少ない環境や照明変化・高速運動に頑健な手法を提案した。
原題: Direct Monocular Odometry Using Points and Lines ／ Shichao Yang, Sebastian Scherer
日本語で読む → - 論文環境モニタリングロボティクス
植物プランクトンのホットスポット予測：教師なし空間コミュニティモデル
ロボットの観測データからベイズノンパラメトリックトピックモデルで植物プランクトン群集の共起関係を学習し、直接観測できないホットスポットの空間分布を頑健に推定する手法を提案した。
原題: Phytoplankton Hotspot Prediction With an Unsupervised Spatial Community Model ／ Arnold Kalmbach, Yogesh Girdhar, Heidi M. Sosik 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
触覚情報を用いた布地ナビゲーションの学習
触覚センサ付きアームが布地に絡まらずに袖やズボンなどを通り抜ける制御器を強化学習で訓練し、シミュレーションで有効性を示した論文。
原題: Learning to Navigate Cloth using Haptics ／ Alexander Clegg, Wenhao Yu, Zackory Erickson 他
日本語で読む → - 論文マルチロボット/方策探索cs.MA
連続観測空間におけるスケーラブルな分散マルチロボット方策探索の加速
連続観測の分散部分観測マルコフ決定過程(Dec-POMDP/Dec-POSMDP)を初めて解く手法を提案し、カーネルベースの確率有限状態オートマトンとエントロピー注入による方策探索加速で収束を改善した論文。
原題: Scalable Accelerated Decentralized Multi-Robot Policy Search in Continuous Observation Spaces ／ Shayegan Omidshafiei, Christopher Amato, Miao Liu 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
探索と追跡を同時に行う統合フレームワークJETの拡張
複数ロボットによる探索と複数対象追跡を単一の階層的枠組みで同時に解く手法を提案し、追跡精度の確率的保証と新規対象の自動発見・追跡移行を実現した。
原題: An Extended Consideration of Joint Exploration and Tracking: JET ／ Alexander Ivanov, Mark Campbell
日本語で読む → - 論文強化学習/ヒューマンロボットインタラクションAI
人間の同時操作とフィードバックを用いたActor-Critic強化学習
人間がロボットに操作信号と報酬形成フィードバックを同時に与える対話型強化学習の枠組みを提案し、同時提示時にはフィードバック量が減るが操作品質は大きく低下しないことを実験的に示した。
原題: Actor-Critic Reinforcement Learning with Simultaneous Human Control and Feedback ／ Kory W. Mathewson, Patrick M. Pilarski
日本語で読む → - 論文プライバシーロボティクス
動的ロボットネットワークにおける差分プライバシーのマクロモデル
ロボットネットワークの状態スナップショットから参加者種別が特定されるリスクを差分プライバシーで定量化し、定常状態の閉形式解と任意時刻の数値計算法を提案した。
原題: A Macroscopic Model for Differential Privacy in Dynamic Robotic Networks ／ Amanda Prorok, Vijay Kumar
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
固定翼UAVの定速円形フォーメーション制御
一定速度で飛行する固定翼UAV群を、通信やセンシングが途絶えても特定領域内に留めつつ円形フォーメーションへ指数的に収束させるアルゴリズムを提案し、3機の実機飛行で実証した。
原題: Circular formation control of fixed-wing UAVs with constant speeds ／ Hector Garcia de Marina, Zhiyong Sun, Murat Bronz 他
日本語で読む → - 論文軌道計画ロボティクス
一様Bスプラインと3D円形バッファを用いたMAVのリアルタイム軌道再計画
ドローン周囲の環境を3D円形バッファに格納し、一様Bスプラインで軌道を表現することで、動的障害物に対応しながらリアルタイムに局所軌道を再計画する手法を提案した。
原題: Real-Time Trajectory Replanning for MAVs using Uniform B-splines and a 3D Circular Buffer ／ Vladyslav Usenko, Lukas von Stumberg, Andrej Pangercic 他
日本語で読む → - 論文物体検出・姿勢推定ロボティクス
RGB-D画像を用いた3D物体検出と姿勢推定パイプライン
テンプレートマッチングとクラスタリングを組み合わせ、混雑環境でも複数物体を誤検出少なく検出し、点群処理で3D姿勢を推定する手法を提案した。
原題: A 3D Object Detection and Pose Estimation Pipeline Using RGB-D Images ／ Ruotao He, Juan Rojas, Yisheng Guan
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