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: 2016/11/1 ／ 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sim2real機械学習
CAD2RL：実画像なしで実現する単眼画像による実世界飛行
3D CADモデルのみを用いたシミュレーションで訓練し、実画像を一切使わずに実世界の屋内衝突回避飛行を達成する深層強化学習手法を提案。
原題: CAD2RL: Real Single-Image Flight without a Single Real Image ／ Fereshteh Sadeghi, Sergey Levine
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 → - 論文歩行機械学習
深層強化学習による歩行スキル学習：行動空間の選択は重要か？
歩行周期の模倣タスクにおいて、トルク・筋活性・関節角度・関節角速度という4種類の行動表現を比較し、高レベルな行動パラメータ化が学習効率やロバスト性、動作品質に大きく影響することを示した。
原題: Learning Locomotion Skills Using DeepRL: Does the Choice of Action Space Matter? ／ Xue Bin Peng, Michiel van de Panne
日本語で読む → - 論文ヒューマンAI協調AI
期待行動との距離最小化としての説明可能性
人間が期待する計画とエージェントの計画の距離を説明可能性としてモデル化し、その距離を回帰で学習して探索のヒューリスティックに用いることで、徐々に説明可能な計画を生成する手法を提案した。
原題: Explicablility as Minimizing Distance from Expected Behavior ／ Anagha Kulkarni, Yantian Zha, Tathagata Chakraborti 他
日本語で読む → - 論文ROS/形式検証ロボティクス
ROSプロセスの時間的妥当性の検証・改善
ROSベースのロボット制御系において、確率的時間プログラムを用いて応答時間の実時間性を形式的に検証し、PRISMモデルチェッカーで事例検証を行った論文。
原題: Testing, Verification and Improvements of Timeliness in ROS processes ／ Mohammed Y. Hazim, Hongyang Qu, Sandor M. Veres
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 → - 論文自然言語指示AI
自然言語指示から機械実行可能な計画を生成する手法
エンドユーザーの曖昧な自然言語指示をタスク中心の意味解析で解釈し、産業用ロボットBaxterが実行できる計画を自動生成するexePlan手法を提案・検証した。
原題: Generating machine-executable plans from end-user's natural-language instructions ／ Rui Liu, Xiaoli Zhang
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
カーネル適応MCMCによる把持の能動学習と転移学習
カーネル適応メトロポリス・ヘイスティングスサンプラーとシミュレーテッドアニーリングを用いて、対象物の把持を能動的に学習し、未知物体への転移学習を行う手法を提案した論文。
原題: Active and Transfer Learning of Grasps by Kernel Adaptive MCMC ／ Philipp Zech, Hanchen Xiong, Justus Piater
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
プッシャー・スライダー系のフィードバック制御：ハイブリッドで劣駆動な接触ダイナミクスの物語
平面押し動作を対象に、摩擦円錐と接触モードのハイブリッド性を整数計画とモデル予測制御で扱い、実時間で目標追従できる制御器を提案・実機検証した論文。
原題: Feedback Control of the Pusher-Slider System: A Story of Hybrid and Underactuated Contact Dynamics ／ Francois Robert Hogan, Alberto Rodriguez
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
デモンストレーションからのサンプリングによる把持学習
物体形状に頼らず、少数のユーザー実演把持と把持可能性密度の粗い事前分布のみから、モデルフリーな確率的最適化で把持を学習する手法を提案した。
原題: Grasp Learning by Sampling from Demonstration ／ Philipp Zech, Justus Piater
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
デモンストレーションからのサンプリングによる把持の能動学習と転移学習
乳児の把持学習過程に着想を得て、既知物体への能動学習と新規物体への転移学習をカーネル適応型マルコフ連鎖モンテカルロで実現した研究。
原題: Active and Transfer Learning of Grasps by Sampling from Demonstration ／ Philipp Zech, Justus Piater
日本語で読む → - 論文マルチモーダル強化学習機械学習
マルチモーダル深層強化学習による対話型ヒューマノイドロボットの訓練
ヒューマノイドロボットにマルチモーダル深層強化学習を用いて三目並べを教え、知覚・発話・ジェスチャーを統合した対話を実現した研究。
原題: Training an Interactive Humanoid Robot Using Multimodal Deep Reinforcement Learning ／ Heriberto Cuayáhuitl, Guillaume Couly, Clément Olalainty
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 → - 論文飛行ロボットロボティクス
微小重力を実現する自律飛行ロボットの設計と最適化
4秒以上の微小重力（精度0.001g）を提供する飛行ロボットを設計し、シミュレーションで飛行ミッションの実現可能性を検証した論文。
原題: On the Design and Optimization of an Autonomous Microgravity Enabling Aerial Robot ／ Juan-Pablo Afman, John Franklin, Mark L. Mote 他
日本語で読む → - 論文自己位置推定ロボティクス
移動ロボット向けマルチセンサ知覚システムとEKFによる自己位置推定の開発
複数のセンサと通信路を用いた移動ロボットの知覚システムを構築し、拡張カルマンフィルタでセンサデータを融合して自己位置推定と制御を高精度化した研究。
原題: Development of a multi-sensor perceptual system for mobile robot and EKF-based localization ／ T. T. Hoang, P. M. Duong, N. T. T. Van 他
日本語で読む → - 論文自律ナビゲーションロボティクス
低コストで自律走行と手動走行を両立する機械式バランス自転車の開発
通常の自転車を低コストで改造し、手動運転の形態を保ちながらスイッチ一つで自律走行も可能にしたデュアルモード自転車を開発した。
原題: Low Cost Autonomous Navigation and Control of a Mechanically Balanced Bicycle with Dual Locomotion Mode ／ Ayush Pandey, Subhamoy Mahajan, Adarsh Kosta 他
日本語で読む → - 論文マッピングロボティクス
Voxblox：機上計画のためのインクリメンタル3Dユークリッド符号付距離場
TSDFからESDFをインクリメンタルに構築する手法を提案し、単一CPUコアでリアルタイム動作するMAV搭載の軌道最適化計画を実現した。
原題: Voxblox: Incremental 3D Euclidean Signed Distance Fields for On-Board MAV Planning ／ Helen Oleynikova, Zachary Taylor, Marius Fehr 他
日本語で読む → - 論文sim2realcs.NE
ロボティクス深層学習のための微分可能物理エンジン
制御パラメータを微分可能な物理エンジンをCPU/GPU向けに実装し、勾配ベース最適化を高速化して深層強化学習の代替手法となり得ることを示した論文。
原題: A Differentiable Physics Engine for Deep Learning in Robotics ／ Jonas Degrave, Michiel Hermans, Joni Dambre 他
日本語で読む → - 論文ウェアラブル支援ロボティクス
視覚障害者向けウェアラブル支援デバイス
視覚障害者を支援するウェアラブルデバイスの主要な研究をレビューし、最新手法とユニバーサルデザインの考え方を整理した章。
原題: Wearable Assistive Devices for the Blind ／ Ramiro Velazquez
日本語で読む → - 論文ベイズ最適化機械学習
Limbo: 高速で柔軟なベイズ最適化ライブラリ
勾配が不明で評価コストが高い関数を対象に、組み込みシステムやロボットでも使える高速・柔軟なC++製ベイズ最適化ライブラリLimboを開発し、既存のBayesOptより約2倍高速であることを示した。
原題: Limbo: A Fast and Flexible Library for Bayesian Optimization ／ Antoine Cully, Konstantinos Chatzilygeroudis, Federico Allocati 他
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