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: 2016/12/1 ／ 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 →- 論文教示学習ロボティクス
ユーザー指定の知覚ランドマークを用いた教示によるプログラミング
教示時にユーザーが点群の一部をランドマークとして指定でき、新しい場面でもその位置を推定してロボットの複雑な操作を実現する手法を提案・評価した。
原題: Programming by Demonstration with User-Specified Perceptual Landmarks ／ Justin Huang, Maya Cakmak
日本語で読む → - 論文探査計画ロボティクス
不確実性制約付きロボット探査の拡張：統合探査プランナ
ハミルトン閉路問題と探査を結びつけ、確率的成功保証を持つ統合探査アルゴリズムG-PIEと、その計算量を抑えた再cedingホライズン版RH-PIEを提案し、ハードウェア実験で検証した論文。
原題: An Extended Treatment of Uncertainty Constrained robotic Exploration: An Integrated Exploration Planner ／ Alexander Ivanov, Mark Campbell
日本語で読む → - 論文探索アルゴリズムロボティクス
レヴィロボティクス：生物に学ぶランダム探索の最新動向
レヴィウォークを用いた自律移動ロボットの探索・目標発見手法に関する研究動向をまとめたミニレビュー。
原題: L\'{e}vy robotics ／ M. Krivonosov, S. Denisov, V. Zaburdaev
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
時間制約下での分散インフラ点検経路計画
飛行ロボットが時間制約を守りつつ複数のインフラ施設を効率的に点検する経路を、反復的な3段階最適化で計画する手法を提案し、シミュレーションと実機で評価した。
原題: Distributed Infrastructure Inspection Path Planning subject to Time Constraints ／ Kostas Alexis, Christos Papachristos, Roland Siegwart 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
モデル予測制御とキャプチャポイントによるヒューマノイドロボットの押し出し復帰
支持多角形が狭い状況でも、ZMPとCMPを同時に調整してキャプチャポイントを制御する単一のMPCスキームを提案し、強い押し出しに対するバランス復帰の有効性をSURENA IIIの抽象モデルで示した。
原題: Push Recovery of a Humanoid Robot Based on Model Predictive Control and Capture Point ／ Milad Shafiee-Ashtiani, Aghil Yousefi-Koma, Masoud Shariat-Panahi 他
日本語で読む → - 論文水中ロボットロボティクス
柔軟な水中ロボットのための新しい推進手法
平面構造の振動パターンを利用して、2つのアクチュエータのみで前後・旋回・回転・ドリフトなど多方向の移動を実現する柔軟水中ロボットの推進手法を提案し、試作機とシミュレーションで検証した。
原題: A Novel Propulsion Method of Flexible Underwater Robots ／ Jun Shintake, Aiguo Ming, Makoto Shimojo
日本語で読む → - 論文制御/MPCロボティクス
回転翼小型航空機の軌道追従における線形MPCと非線形MPCの比較
回転翼ドローンの軌道追従について、線形MPCと非線形MPCを実装し、ホバリング性能・ステップ応答・急峻な軌道追従・風外乱下での性能を速度と追従精度の観点で比較した論文。
原題: Linear vs Nonlinear MPC for Trajectory Tracking Applied to Rotary Wing Micro Aerial Vehicles ／ Mina Kamel, Michael Burri, Roland Siegwart
日本語で読む → - 論文群制御制御
マルチエージェントネットワークの構造可制御性：同時故障に対するロバスト性
リーダー・フォロワ型マルチエージェント系において、通信リンクとエージェントの同時故障時にも構造可制御性が保たれる条件をグラフ理論的に解析し、信頼性指標を提案した論文。
原題: Structural Controllability of Multi-Agent Networks: Robustness against Simultaneous Failures ／ M. Amin Rahimian, Amir G. Aghdam
日本語で読む → - 論文3Dマッピング画像認識
単一視点と多視点の深度融合
単眼CNNによる単一視点深度推定と多視点深度推定を融合し、テクスチャのない領域でも高精度な3Dマッピングを実現する手法を提案した。
原題: Single-View and Multi-View Depth Fusion ／ José M. Fácil, Alejo Concha, Luis Montesano 他
日本語で読む → - 論文行動ツリー/協働ロボットロボティクス
CoSTAR: 行動ツリーと視覚による協働ロボットへの指示
非専門家のエンドユーザーが行動ツリーと視覚情報を用いて協働ロボットに多様なタスクを教示できるシステムCoSTARを開発し、複数の産業用ロボットで評価した。
原題: CoSTAR: Instructing Collaborative Robots with Behavior Trees and Vision ／ Chris Paxton, Andrew Hundt, Felix Jonathan 他
日本語で読む → - 論文把持検出ロボティクス
深層畳み込みニューラルネットワークによるロボット把持検出
RGB-D画像から深層CNNで特徴を抽出し、浅いCNNで並列板グリッパーの最適把持姿勢を予測するシステムを提案。Cornell Grasp Datasetで89.21%の精度を達成し、リアルタイム動作を実現した。
原題: Robotic Grasp Detection using Deep Convolutional Neural Networks ／ Sulabh Kumra, Christopher Kanan
日本語で読む → - 論文実験計画法ロボティクス
無人艇の経路追従性能評価のための適応的実験計画法
無人表面艇(USV)の経路追従実験を効率的に行うため、実験計画法(DoE)に基づく2段階の適応的実験手順を提案し、シミュレータで検証した論文。
原題: Adaptive Experimental Design for Path-following Performance Assessment of Unmanned Vehicles ／ Eleonora Saggini, Eva Riccomagno, Massimo Caccia 他
日本語で読む → - 論文軌道計画ロボティクス
衝突許容型最適軌道計画フレームワーク
衝突を許容するロボット向けに、混合整数計画法で衝突を計画に組み込んだ軌道最適化を定式化し、損傷量化関数の影響をシミュレーションで検証した論文。
原題: A Framework for Collision-Tolerant Optimal Trajectory Planning of Autonomous Vehicles ／ Mark L. Mote, Juan-Pablo Afman, Eric Feron
日本語で読む → - 論文生涯学習ロボティクス
生涯自己教師あり学習へ向けて：ロボティクスにおける深層学習の方向性
ロボティクスへの深層学習応用研究を概観し、認知発達や古典制御理論の知見を組み合わせて生涯学習アーキテクチャの方向性を提案したサーベイ論文。
原題: Towards Lifelong Self-Supervision: A Deep Learning Direction for Robotics ／ Jay M. Wong
日本語で読む → - 論文3D検出画像認識
点群中の車両検出のための3次元全畳み込みネットワーク
2次元の全畳み込みネットワークによる物体検出手法を3次元に拡張し、LiDAR点群からの車両検出に適用した。KITTIデータセットで従来の点群ベース手法を大きく上回る性能を示した。
原題: 3D Fully Convolutional Network for Vehicle Detection in Point Cloud ／ Bo Li
日本語で読む → - 論文力制御ロボティクス
水中ロボットマニピュレータのためのロバスト力制御手法
水中ロボットマニピュレータシステム(UVMS)の力制御において、動的モデルや外乱、センサノイズの知識を必要としないモデルフリー制御プロトコルを提案し、過渡・定常応答とオーバーシュートを設計者が指定した性能関数で決められるようにした。
原題: A Robust Force Control Approach for Underwater Vehicle Manipulator Systems ／ Shahab Heshmati-alamdari, Alexandros Nikou, Kostas J. Kyriakopoulos 他
日本語で読む → - 論文状態推定ロボティクス
低コストプラットフォームの姿勢・方位推定のための右不変非線形相補フィルタ
右不変定式化によりカルマンフィルタのようなシステムノイズに基づくゲイン調整を可能にした低計算コストの非線形相補フィルタを提案し、ARDrone 2.0で検証した。
原題: The Right Invariant Nonlinear Complementary Filter for Low Cost Attitude and Heading Estimation of Platforms ／ Oscar De Silva, George K. I. Mann, Raymond G. Gosine
日本語で読む → - 論文群制御制御
マルチエージェント合意プロトコル下で動特性が識別可能な有向グラフ
マルチエージェントネットワークの合意プロトコルにおいて、観測エージェントの応答からリンク故障の集合を識別できるためのグラフ条件を、有向グラフのラプラシアン小行列と最短経路の関係を明らかにする新定理を用いて導出した論文。
原題: Digraphs with Distinguishable Dynamics under the Multi-Agent Agreement Protocol ／ M. Amin Rahimian, Amir Ajorlou, Amir G. Aghdam
日本語で読む → - 論文機構解析ロボティクス
シザーリフトの出力をアクチュエータ位置に依存せず表す一般化式の導出
シザーリフトの力出力を、アクチュエータ位置を表す少数の変数で一般的に記述する式を導出し、任意の位置の性能を解析的に比較可能にした論文。
原題: Deriving a Generalized, Actuator Position-Independent Expression for the Force Output of a Scissor Lift ／ Amay Saxena
日本語で読む → - 論文アフォーダンスAI
視覚運動シミュレーションによるアフォーダンス検出
内部シミュレーションで感覚と運動の系列を生成し、ロボットが通路と行き止まりを判別できるアフォーダンス検出手法を実機で実証した。
原題: Detecting Affordances by Visuomotor Simulation ／ Wolfram Schenck, Hendrik Hasenbein, Ralf Möller
日本語で読む → - 論文教示学習ロボティクス
共働ロボットは教えることを学べるか？
人間の専門家のデモンストレーションから指示方策を学習し、複雑なタスクを人間に教えるロボットの手法を提案。タスク空間をサブゴールにクラスタリングするDPMIRLと行動プリミティブを用いて、油圧ショベルの縮小モデルで実験的に評価した。
原題: Can Co-robots Learn to Teach? ／ Harshal Maske, Emily Kieson, Girish Chowdhary 他
日本語で読む → - 論文深度推定画像認識
線から幾何を読み解く：部分的なレーザー観測を用いた単眼深度推定
2Dレーザーレンジファインダの疎な観測から密な参照深度マップを作り、単眼画像の深度推定を参照との差分推定として再定義することで精度を向上させた研究。
原題: Parse Geometry from a Line: Monocular Depth Estimation with Partial Laser Observation ／ Yiyi Liao, Lichao Huang, Yue Wang 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
複数目標追跡のためのハイブリッドシステムと計算幾何学の融合フレームワーク
単連結多角形環境内で移動する侵入者を複数の対角ガードで追跡する問題を、クリティカル領域に基づくハイブリッドオートマトンでモデル化し、到達可能性解析から追跡可能条件を導出した。
原題: Towards a Framework for Tracking Multiple Targets: Hybrid Systems meets Computational Geometry ／ Guillermo J. Laguna, Rui Zou, Sourabh Bhattacharya
日本語で読む → - 論文視覚的位置認識ロボティクス
モバイル端末での実時間視覚的位置認識による個人位置推定
スマートフォン上でFAB-MAPとABLE-Mを実装・評価し、処理時間短縮とスケーラビリティ向上を図ったFastABLEを提案して実時間個人位置推定を実現した。
原題: Real-Time Visual Place Recognition for Personal Localization on a Mobile Device ／ Michał Nowicki, Jan Wietrzykowski, Piotr Skrzypczyński
日本語で読む → - 論文自己位置推定ロボティクス
LRFと全方位カメラを用いた一輪車型移動ロボットの自己位置推定
レーザレンジファインダと全方位カメラを搭載した一輪車型移動ロボットの自己位置推定を拡張カルマンフィルタで行い、実機実験で有効性を示した論文。
原題: Localization of a unicycle-like mobile robot using LRF and omni-directional camera ／ Tran Hiep Dinh, Manh Duong Phung, Thuan Hoang Tran 他
日本語で読む → - 論文目標追跡ロボティクス
状態依存ノイズに対する非近視的目標追跡戦略
計測ノイズが目標の状態に依存する状況で、貪欲法ではなく複数ステップの制御を計画する閉ループ目標追跡ポリシーを提案し、カルマンフィルタの構造を利用して効率的に最適解を求める手法を示した。
原題: Non-Myopic Target Tracking Strategies for State-Dependent Noise ／ Zhonghshun Zhang, Pratap Tokekar
日本語で読む → - 論文屋内測位ロボティクス
深層学習によるWiFi指紋を用いた低労力な位置認識
WiFi指紋の階層的屋内測位において、積層オートエンコーダで特徴空間を削減し建物・フロア分類を高精度かつ低い設計負担で行う手法を提案し、公開データセットで有効性を示した。
原題: Low-effort place recognition with WiFi fingerprints using deep learning ／ Michał Nowicki, Jan Wietrzykowski
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
大規模密ロードマップ上のいつでも経路計画のための密化戦略
大規模な密ロードマップで最短経路を効率的に求めるため、徐々に密になる部分グラフを既存の経路計画アルゴリズムに与える密化戦略を提案し、2次元・4次元空間や7自由度ロボットアームの操作計画で評価した。
原題: Densification Strategies for Anytime Motion Planning over Large Dense Roadmaps ／ Shushman Choudhury, Oren Salzman, Sanjiban Choudhury 他
日本語で読む → - 論文ニューロモーフィック/自動運転cs.NE
ニューロモーフィックハードウェア上の深層畳み込みニューラルネットワークを用いた自動運転ロボット
IBM TrueNorth NS1eをバッテリー駆動のAndroidロボットに搭載し、山道の手動走行データで深層CNNを学習させて、リアルタイムで急な山道を走行できる閉ループ自動運転を実現した。
原題: A Self-Driving Robot Using Deep Convolutional Neural Networks on Neuromorphic Hardware ／ Tiffany Hwu, Jacob Isbell, Nicolas Oros 他
日本語で読む → - 論文ロボット推論ロボティクス
ロボット推論における論理的整合性の検証
ロボットのルール・信念・行動の整合性をモデル検査で調べる手法を提案し、安定性と整合性をCTL/LTLで定式化してリアルタイム検査アルゴリズムを実装した。
原題: Verification of Logical Consistency in Robotic Reasoning ／ Hongyang Qu, Sandor M. Veres
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