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: 2017/2/1 ／ 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 →- 論文環境サンプリングロボティクス
環境サンプリングのためのデータ駆動型学習と計画
海洋や湖などの時空間的に変化する環境属性を効率的にサンプリングするため、情報量最大化の計画手法とオンライン学習する疎ガウス過程を組み合わせたフレームワークを提案し、実海洋データのシミュレーションと湖でのASV実機実験で検証した。
原題: Data-Driven Learning and Planning for Environmental Sampling ／ Kai-Chieh Ma, Lantao Liu, Hordur K. Heidarsson 他
日本語で読む → - 論文歩行者行動ロボティクス
横断時の意思疎通：ドライバーと歩行者はどう合図し合うか
市街地走行約240時間から650件以上の歩行者横断シーンを収集したデータセットを構築し、横断前の非言語コミュニケーションの種類と応答、状況要因を共同注意の観点から分析した。
原題: Agreeing to Cross: How Drivers and Pedestrians Communicate ／ Amir Rasouli, Iuliia Kotseruba, John K. Tsotsos
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
環境と相互作用するマルチロボットシステムの動的挙動制御
ロボット間の結合関係を局所的にスケーリングすることで、環境との相互作用時に望ましい動的挙動を実現し、パッシブ性を保証して安全な相互作用を可能にする手法を提案した。
原題: Achieving the Desired Dynamic Behavior in Multi-Robot Systems Interacting with the Environment ／ Lorenzo Sabattini, Cristian Secchi, Cesare Fantuzzi
日本語で読む → - 論文機構合成ロボティクス
曲線進化による過拘束6Rリンク機構の最適合成
目標姿勢群に合わせて有理曲線を進化させ、過拘束6Rリンク機構を最適に設計する手法を提案した論文。
原題: Optimal Synthesis of Overconstrained 6R Linkages by Curve Evolution ／ Tudor-Dan Rad, Hans-Peter Schröcker
日本語で読む → - 論文歩行計画ロボティクス
ランダム化可能性グラフの確率的完全性：半非構造環境における二足歩行への応用
二足ロボットの準静的歩行計画において、ランダム化可能性グラフ手法が確率的に完全であることを理論的に示し、階層分解により解発見の収束率が向上することをシミュレーションで実証した論文。
原題: Probabilistic Completeness of Randomized Possibility Graphs Applied to Bipedal Walking in Semi-unstructured Environments ／ Michael X. Grey, Aaron D. Ames, C. Karen Liu
日本語で読む → - 論文設計・形式手法ロボティクス
構成正しさ保証による自己進化型ロボットの設計手法
構造だけでなく機能も再構成できる「自己進化型ロボット」を形式的にモデリングし、作業空間・タスク仕様・利用可能モジュールからタスク達成を保証するロボットを設計段階で構築する手法を提案した論文。
原題: Correct-by-Construction Approach for Self-Evolvable Robots ／ Gang Chen, Zhaodan Kong
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
AUV「SLOCUMグライダー」の実運用向け最適経路計画要件とその解決策
AUVの実ミッション要件に基づき、時変環境探索アルゴリズムを拡張した高速グラフベース経路計画手法を提案し、結果を劣化させずに計算を加速する方法を議論した論文。
原題: Solutions for Practice-oriented Requirements for Optimal Path Planning for the AUV "SLOCUM Glider" ／ Mike Eichhorn
日本語で読む → - 論文運動計画ロボティクス
確率的推論による連続時間運動計画・制御の近似最適化
ガウス過程と確率的推論を用いて、高次非線形な評価指標を持つ連続時間確率システムの運動計画・制御を効率的に近似最適化するPIPCアルゴリズムを提案した。
原題: Approximately Optimal Continuous-Time Motion Planning and Control via Probabilistic Inference ／ Mustafa Mukadam, Ching-An Cheng, Xinyan Yan 他
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスロボティクス
進化的形態を持つソフトロボットシステムの包括的サーベイ
進化的ロボティクスとソフトロボティクスを組み合わせ、自己組み立て・自己再構成・自己修復・自己複製を可能にする形態的ソフトロボットの研究動向を計算・ソフトウェアアーキテクチャの観点から整理したサーベイ。
原題: Comprehensive Survey of Evolutionary Morphological Soft Robotic Systems ／ Reem J. Alattas, Sarosh Patel, Tarek M. Sobh
日本語で読む → - 論文行動認識画像認識
身体部位と特徴量の同時学習によるロボットのリアルタイム人間行動認識
骨格データから識別的な身体部位と特徴量を同時に学習し、構造的スパース性を用いた最適化でロボットが人間行動をリアルタイムに認識する手法を提案した。
原題: Simultaneous Feature and Body-Part Learning for Real-Time Robot Awareness of Human Behaviors ／ Fei Han, Xue Yang, Christopher Reardon 他
日本語で読む → - 論文見習い学習ロボティクス
系列ベースのマルチモーダル見習い学習によるロボットの知覚と意思決定
時系列情報とマルチモーダルデータを同時に融合し、ロボットの知覚と意思決定を統合するSMAL手法を提案。救助探索シミュレーションと実機実験で有効性を示した。
原題: Sequence-based Multimodal Apprenticeship Learning For Robot Perception and Decision Making ／ Fei Han, Xue Yang, Yu Zhang 他
日本語で読む → - 論文データセット画像認識
屋内シーン理解のための2D-3Dセマンティック統合データセット
大規模屋内空間を対象に、RGB画像・深度・法線・セマンティック注釈・3Dメッシュ・点群を相互登録したデータセットを構築し、クロスモーダル学習を可能にした。
原題: Joint 2D-3D-Semantic Data for Indoor Scene Understanding ／ Iro Armeni, Sasha Sax, Amir R. Zamir 他
日本語で読む → - 論文強化学習AI
複数のロボットタスクに共通実装できる強化学習の提案
タスクごとのパラメータ調整をほぼ不要にし、複数のロボットタスクを学習できる強化学習の共通実装と、未探索状態での性能低下を防ぐ新たな行動選択手法QBIASSRを提案した論文。
原題: Towards a Common Implementation of Reinforcement Learning for Multiple Robotic Tasks ／ Angel Martínez-Tenor, Juan Antonio Fernández-Madrigal, Ana Cruz-Martín 他
日本語で読む → - 論文群制御AI
マルチエージェント経路計画の実世界適用への一般化
MAPFを実世界シナリオに適用する際に生じる課題を整理し、それらに対処する4つの研究方向を論じた概説論文。
原題: Overview: Generalizations of Multi-Agent Path Finding to Real-World Scenarios ／ Hang Ma, Sven Koenig, Nora Ayanian 他
日本語で読む → - 論文自動運転画像認識
注意機構を備えた脳模倣認知モデルによる自動運転
人間の視覚野・認知地図・注意と長期記憶を模したモデルで、車線検出・障害物距離推定・運転行動学習を同時に行い、外部ナビ指示も受け付ける自動運転手法を提案した。
原題: Brain Inspired Cognitive Model with Attention for Self-Driving Cars ／ Shitao Chen, Songyi Zhang, Jinghao Shang 他
日本語で読む → - 論文人間ロボットインタラクションロボティクス
ロボットが自身の目的を人に伝えるための行動設計
ロボットが人間の逆強化学習による推論をモデル化し、目的を最も分かりやすく伝える行動を選ぶ手法を提案。自動運転のユーザー研究で有効性を検証した。
原題: Enabling Robots to Communicate their Objectives ／ Sandy H. Huang, David Held, Pieter Abbeel 他
日本語で読む → - 論文海洋ロボティクスロボティクス
ニューファンドランド・ラブラドール棚におけるAUV「SLOCUMグライダー」のミッション計画システム
時間変化する海流中でAUVグライダーが海洋データを効率的に収集するためのミッション計画システムを開発し、海流予測データを活用したアルゴリズムと予備結果を示した。
原題: A Mission Planning System for the AUV "SLOCUM Glider" for the Newfoundland and Labrador Shelf ／ Mike Eichhorn, Christopher D. Williams, Ralf Bachmayer 他
日本語で読む → - 論文物体検出画像認識
屋内シーン物体検出のための合成訓練データ生成
テクスチャ付き物体モデルの2D画像を実環境画像に重ね合わせて合成訓練データを作り、深さや意味情報を活用した配置戦略で物体検出器を訓練できることを示した。
原題: Synthesizing Training Data for Object Detection in Indoor Scenes ／ Georgios Georgakis, Arsalan Mousavian, Alexander C. Berg 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
不確実なサービス時間を伴う異種無人車両群の経路計画
各車両と目標の組ごとにサービス時間が不確実な異種無人車両群の経路計画問題を、2段階確率計画法で定式化し、期待値定式化より優れることを示した研究。
原題: Path Planning for Multiple Heterogeneous Unmanned Vehicles with Uncertain Service Times ／ Kaarthik Sundar, Saravanan Venkatachalam, Satyanarayana G. Manyam
日本語で読む → - 論文海洋ロボティクス制御
変位と抗力が不確かな無人表面艇の制御
質量や抗力が時間変化する無人ボートに対し、モデル参照適応バックステッピング制御器を改良して実験的に有効性を示した論文。
原題: Control of an Unmanned Surface Vehicle with Uncertain Displacement and Drag ／ Wilhelm B. Klinger, Ivan R. Bertaska, Karl D. von Ellenrieder 他
日本語で読む → - 論文強化学習/衝突回避機械学習
衝突回避のための不確実性を考慮した強化学習
衝突確率とその不確実性を推定するモデルベース強化学習により、未知環境では低速で慎重に、自信のある場所では速度を上げて移動する衝突回避を実現した。
原題: Uncertainty-Aware Reinforcement Learning for Collision Avoidance ／ Gregory Kahn, Adam Villaflor, Vitchyr Pong 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
ハンド内マニピュレーションにおける接触ダイナミクスの実験的検証
把持中の物体を滑らせ・回転・転がす3種の基本操作について数千回の実験を行い、クーロン摩擦と最大エネルギー原理に基づく接触モデルの予測精度を検証した。
原題: Experimental Validation of Contact Dynamics for In-Hand Manipulation ／ Roman Kolbert, Nikhil Chavan-Dafle, Alberto Rodriguez
日本語で読む → - 論文sim2real機械学習
未知環境に備える：オンラインシステム同定を用いた汎用ポリシーの学習
質量や摩擦などのダイナミクスが未知・変動する環境に対応するため、多様なモデルで訓練した汎用ポリシーと、履歴から動的パラメータを推定するオンライン同定を組み合わせた制御手法を提案した。
原題: Preparing for the Unknown: Learning a Universal Policy with Online System Identification ／ Wenhao Yu, Jie Tan, C. Karen Liu 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
境界被覆タスクにおける目標性能を達成する確率的ロボット群の設計
局所通信とセンシングのみで1次元境界にランダムに付着するロボット群について、順序統計やランダム幾何グラフを用いて通信・センサネットワークの統計的性質を解析し、所望の性能を満たすロボット数や通信・センシング範囲を設計する手法を提案した。
原題: Design of Stochastic Robotic Swarms for Target Performance Metrics in Boundary Coverage Tasks ／ Ganesh P Kumar, Spring Berman
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
3D二足歩行の自己同期と自己安定化
仮想拘束に基づく制御で、重心位置の条件により矢状面と前額面の動きを同期させ、3D二足歩行を安定化させる手法を提案し、ヒューマノイドRomeoのシミュレーションで有効性を示した。
原題: Self-synchronization and Self-stabilization of 3D Bipedal Walking Gaits ／ Christine Chevallereau, Hamed Razavi, Damien Six 他
日本語で読む → - 論文外骨格ロボティクス
外骨格で前進：チームIHMCの2016年サイバスロンへの設計と挑戦
足首の駆動を備えた新型外骨格Mina v2を開発し、2016年サイバスロンで準優勝した。足首の底屈駆動が対麻痺者の歩行速度と課題遂行に有効であることを示した。
原題: Stepping Forward with Exoskeletons: Team IHMC's Design and Approach in the 2016 Cybathlon ／ Robert Griffin, Tyson Cobb, Travis Craig 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
形式化された状態機械からロボット制御器の実装へ
状態機械ベースの記法RoboChartと自動コード生成ツールを提案し、仕様と実装を厳密に結びつける。群ロボットの2事例で有効性を示した。
原題: From Formalised State Machines to Implementations of Robotic Controllers ／ Wei Li, Alvaro Miyazawa, Pedro Ribeiro 他
日本語で読む → - 論文自己保存/リスク認識ロボティクス
脅威からロボットを守る生物模倣型自己保存のリスクベース起動
環境・内部要因から総合リスクを算出し、逃走や隠蔽などの自己保存行動を起動する仕組みを配送ローバーに実装し、ドローン攻撃下のシミュレーションで有効性を検証した。
原題: Risk-based Triggering of Bio-inspired Self-Preservation to Protect Robots from Threats ／ Sing-Kai Chiu, Dejanira Araiza-Illan, Kerstin Eder
日本語で読む → - 論文マルチタスク学習画像認識
深さ予測と意味セグメンテーションの同時学習におけるモジュラーCNNアーキテクチャの分析
単一RGB画像から深さ推定と意味セグメンテーションを同時に行うモジュラーCNNを設計し、両タスク間の相互影響を定量化して精度との関係を分析した論文。
原題: Analyzing Modular CNN Architectures for Joint Depth Prediction and Semantic Segmentation ／ Omid Hosseini Jafari, Oliver Groth, Alexander Kirillov 他
日本語で読む → - 論文群制御制御
ビーコン参照型巡回追跡による集団運動
ビーコンを基準とした巡回追跡則を提案し、ビーコン周りの円軌道平衡とその安定性条件、螺旋運動の不変多様体を解析した。
原題: Collective Motion under Beacon-referenced Cyclic Pursuit ／ Kevin S. Galloway, Biswadip Dey
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