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: 2016/10/1 ／ 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SLAMロボティクス
地図再利用による視覚慣性単眼SLAM
単眼カメラとIMUを密結合し、ループ閉じ込みと地図再利用でドリフトのない自己位置推定を実現したSLAMシステムを提案。IMU初期化手法も新規に提案し、公開データセットで1%程度のスケール誤差とcm精度を達成した。
原題: Visual-Inertial Monocular SLAM with Map Reuse ／ Raul Mur-Artal, Juan D. Tardos
日本語で読む → - 論文sim2real機械学習
モデルアンサンブルによるロバストなニューラルネットワーク方策の学習
複数のシミュレーションモデルをアンサンブルし敵対的訓練を行うことで、未知の環境変化にも頑健に汎化する強化学習方策を学習するEPOptを提案した。
原題: EPOpt: Learning Robust Neural Network Policies Using Model Ensembles ／ Aravind Rajeswaran, Sarvjeet Ghotra, Balaraman Ravindran 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
原子力救助支援のためのRGBDを用いたドア開けパラメータ抽出
RGBDセンサとGUIでユーザが対象領域を指定し、ドア幅やハンドル長などのパラメータを安定して抽出する手法を提案し、実機実験で有効性を示した。
原題: RGBD-based Parameter Extraction for Door Opening Tasks with Human Assists in Nuclear Rescue ／ Jiajun Li, Jianguo Tao, Liang Ding 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
動的環境での対話型ナビゲーションのための意図に関する反事実推論
他エージェントの意図を反事実推論で推定し、軽量な運動モデルと分散視覚追跡を組み合わせて、歩行者を避けながらリアルタイムで流動的な経路計画を行うフレームワークを提案した。
原題: Counterfactual Reasoning about Intent for Interactive Navigation in Dynamic Environments ／ A. Bordallo, F. Previtali, N. Nardelli 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
歩行タイミング調整によるロバストな歩容生成
ヒューマノイドロボットの歩行において、足の着地位置だけでなく歩行時間もフィードバックに基づいて調整し、よりロバストな歩容を生成する手法を提案した。
原題: Step Timing Adjustment: A Step toward Generating Robust Gaits ／ Majid Khadiv, Alexander Herzog, S. Ali. A. Moosavian 他
日本語で読む → - 論文sim2real画像認識
バーチャル世界で走る：合成データは実世界タスクの人手アノテーションを代替できるか
シミュレーションエンジンで生成した写実的な合成画像とアノテーションのみで学習した車両検出モデルが、KITTIデータセット上で人手アノテーション学習モデルを上回る性能を示した。
原題: Driving in the Matrix: Can Virtual Worlds Replace Human-Generated Annotations for Real World Tasks? ／ Matthew Johnson-Roberson, Charles Barto, Rounak Mehta 他
日本語で読む → - 論文制御/クアッドコプターロボティクス
到達制御に基づく安全でロバストなロボット機動
ポリトープ状態空間上の到達制御問題として安全な区分的アフィン帰還制御器を設計し、クアッドコプターで実機検証した論文。参照軌道なしで高速かつ安全な機動を実現できることを示した。
原題: Safe and Robust Robot Maneuvers Based on Reach Control ／ Marijan Vukosavljev, Ivo Jansen, Mireille E. Broucke 他
日本語で読む → - 論文制御/軌道追従ロボティクス
深層ニューラルネットワークによるクアッドロータの即興軌道追従精度の向上
古典的フィードバック制御器にDNNを追加モジュールとして組み込み、ユーザーが描いた軌道に対するクアッドロータの追従誤差を40〜50%低減した研究。
原題: Deep Neural Networks for Improved, Impromptu Trajectory Tracking of Quadrotors ／ Qiyang Li, Jingxing Qian, Zining Zhu 他
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
ロボット深層学習における人間中心サンプリングとロボット中心サンプリングの比較
ロボットの深層学習によるデモンストレーション学習で、人間が教示するHCサンプリングとロボットの実行に人間が修正ラベルを付けるRCサンプリングを、グリッドワールドと実機の物体分離タスクで比較した論文。
原題: Comparing Human-Centric and Robot-Centric Sampling for Robot Deep Learning from Demonstrations ／ Michael Laskey, Caleb Chuck, Jonathan Lee 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
変調された運動制御器の学習と転移
脊髄様の低レベルネットワークを単純タスクで事前学習して固定し、高レベル皮質様ネットワークがその入力を変調して複数の運動タスクを学習・転移する手法を提案。
原題: Learning and Transfer of Modulated Locomotor Controllers ／ Nicolas Heess, Greg Wayne, Yuval Tassa 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
液体注ぎのための視覚フィードバック閉ループ制御
ロボットがカメラ画像から容器内の液体量を推定し、PID制御で目標量を注ぐ閉ループ手法を提案。モデルフリー推定が優れ、平均誤差38mlを達成した。
原題: Visual Closed-Loop Control for Pouring Liquids ／ Connor Schenck, Dieter Fox
日本語で読む → - 論文軌道計画ロボティクス
指定経路に沿った時間最適軌道計画における数値積分法の本質的性質
指定経路に沿った時間最適軌道計画の数値積分法について、切替点や加減速曲線の性質を厳密に証明し、運動学的制約下での失敗条件と検出アルゴリズムを提示した論文。
原題: Essential Properties of Numerical Integration for Time-optimal Trajectory Planning Along a Specified Path ／ Peiyao Shen, Xuebo Zhang, Yongchun Fang
日本語で読む → - 論文共有制御ロボティクス
安全性と性能を保証する共有制御プロトコルの合成
人間と自律制御が発する指令を統合してロボットを動かす共有制御系を設計し、時相論理仕様を満たすことを保証する手法を提案した論文。
原題: Synthesis of Shared Control Protocols with Provable Safety and Performance Guarantees ／ Nils Jansen, Murat Cubuktepe, Ufuk Topcu
日本語で読む → - 論文球体ロボットロボティクス
流体駆動型球体ロボット「RollRoller」の機構と動的挙動の解析
管内でコア質量を移動させて駆動する新型球体ロボットの機構を力学解析し、非線形ダイナミクスに基づく位置制御アルゴリズムを提案、Adamsシミュレーションで検証した。
原題: Dynamical Behavior Investigation and Analysis of Novel Mechanism for Simulated Spherical Robot named "RollRoller" ／ Seyed Amir Tafrishi, Sandor M. Veres, Esmaeil Esmaeilzadeh 他
日本語で読む → - 論文状態推定制御
未知の相関下でのロバスト融合とカルマンフィルタリングへのゲーム理論的アプローチ
相関が未知の2つの確率ベクトルを融合する際のミニマックス最適推定法を提案し、分散状態推定に応用して共分散交差法より保守的でないことを示した。
原題: A Game-Theoretic Approach to Robust Fusion and Kalman Filtering Under Unknown Correlations ／ Spyridon Leonardos, Kostas Daniilidis
日本語で読む → - 論文歩行制御
ヒューマノイドロボットのための運動量ベースバランス制御器の自動ゲイン調整
ヒューマノイドロボットの運動量ベースバランス制御器のゲインを自動調整する手法を提案し、iCubでシミュレーション検証した。
原題: Automatic Gain Tuning of a Momentum Based Balancing Controller for Humanoid Robots ／ Daniele Pucci, Gabriele Nava, Francesco Nori
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
アマゾン・ピッキング・チャレンジ2016優勝ロボットのシステム
アマゾン倉庫の棚からのピッキングと収納を自動化するロボットを開発し、2016年のアマゾン・ピッキング・チャレンジで優勝した。深層学習による物体認識や把持計画、ROSベースの統合システムが特徴。
原題: Team Delft's Robot Winner of the Amazon Picking Challenge 2016 ／ Carlos Hernandez, Mukunda Bharatheesha, Wilson Ko 他
日本語で読む → - 論文モーションキャプチャ画像認識
FlyCap: 複数の自律飛行カメラによるマーカーレスモーションキャプチャ
3台の自律飛行ドローンにRGBDカメラを搭載し、広い空間で大きく動く対象を追従しながら非剛体サーフェスレジストレーションで表面運動を再構成するマーカーレスモーションキャプチャ手法を提案した。
原題: FlyCap: Markerless Motion Capture Using Multiple Autonomous Flying Cameras ／ Lan Xu, Lu Fang, Wei Cheng 他
日本語で読む → - 論文状態推定ロボティクス
ロボットマニピュレーションのための確率的関節リアルタイム追跡
関節計測と深度画像をカルマンフィルタと座標パーティクルフィルタで融合し、カメラ座標系でのエンドエフェクタ姿勢を高精度・リアルタイムに推定する手法を提案した。
原題: Probabilistic Articulated Real-Time Tracking for Robot Manipulation ／ Cristina Garcia Cifuentes, Jan Issac, Manuel Wüthrich 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーション機械学習
リセット不要のガイド付き方策探索：確率的初期状態に対応した効率的深層強化学習
毎エピソードのリセットを必要とせず、ランダムな初期状態でも高次元ニューラルネット方策を効率的に学習できる強化学習手法を提案し、PR2ロボットで実機検証した。
原題: Reset-Free Guided Policy Search: Efficient Deep Reinforcement Learning with Stochastic Initial States ／ William Montgomery, Anurag Ajay, Chelsea Finn 他
日本語で読む → - 論文協調マニピュレーションロボティクス
力覚情報なしで実現する四元数ベースの協調マニピュレーション
複数ロボットが力覚センサや通信なしで物体を協調把持・操作する分散制御手法を提案し、適応制御と荷重配分も導入して2腕実験で有効性を示した。
原題: Robust Quaternion-based Cooperative Manipulation without Force/Torque Information ／ Christos K. Verginis, Matteo Mastellaro, Dimos V. Dimarogonas
日本語で読む → - 論文強化学習機械学習
分散非同期ガイド付き方策探索による集団ロボット強化学習
複数ロボットが経験を共有して方策を集団学習する分散非同期版ガイド付き方策探索を提案し、4台のロボットによる視覚ベースのドア開けタスクで単機より優れた汎化・稼働率・学習時間を実証した。
原題: Collective Robot Reinforcement Learning with Distributed Asynchronous Guided Policy Search ／ Ali Yahya, Adrian Li, Mrinal Kalakrishnan 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
より疎なスパースロードマップ生成手法
従来手法より79%小さいグラフで同等の経路品質を実現する、オフライン生成のスパースロードマップスパナ手法を提案し、OMPL拡張として公開した。
原題: Sparser Sparse Roadmaps ／ David Coleman, Nikolaus Correll
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
自律的な衣類操作のためのロボットビジョンアーキテクチャ
低次の曲率から高次の意味的表面構造まで階層的に3D衣類形状を認識するロボットビジョンを構築し、双腕ロボットによる把持と衣類の伸展を実現した。
原題: Robot Vision Architecture for Autonomous Clothes Manipulation ／ Li Sun, Gerardo Aragon-Camarasa, Simon Rogers 他
日本語で読む → - 論文空間モデリングロボティクス
移動ロボットのための深層生成空間モデルの学習
SPNと深層学習を組み合わせ、低次元の幾何情報から意味解釈までを一つの確率的生成モデルとして学習し、場所の分類や不確実性推定、新規性検出、外観生成など多様なタスクを単一モデルで解く手法を提案した。
原題: Learning Deep Generative Spatial Models for Mobile Robots ／ Andrzej Pronobis, Rajesh P. N. Rao
日本語で読む → - 論文球体ロボットロボティクス
新型球体移動ロボット「RollRoller」の動力学解析と運動シミュレーション
空気圧駆動の球体ロボットRollRollerを提案し、その構成と運動アルゴリズムを説明した上で、平坦面での前進運動の動力学モデルを導出し、Matlab/SimulinkとAdams/Viewで検証した論文。
原題: "RollRoller" Novel Spherical Mobile Robot Basic Dynamical Analysis and Motion Simulations ／ Seyed Amir Tafrishi
日本語で読む → - 論文視覚慣性ナビゲーションロボティクス
限られた計算資源下で視覚慣性ナビゲーションを最大化する注意と予測に基づく視覚手がかり選択
計算資源が限られるロボットの視覚慣性ナビゲーションにおいて、将来のロボット運動を予測しつつタスク性能に基づき貪欲法で重要な視覚手がかりを選ぶ手法を提案し、ドローン実験で高精度かつ低処理時間を実現した。
原題: Attention and Anticipation in Fast Visual-Inertial Navigation ／ Luca Carlone, Sertac Karaman
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
視覚運動ポリシーのsim-to-real転送のためのモジュラーディープQネットワーク
知覚と制御の間にボトルネックを設けて別々に学習し、統合・微調整することで、シミュレーションで学習した視覚誘導ロボットポリシーを実機へ高精度に転送する手法を提案した。
原題: Modular Deep Q Networks for Sim-to-real Transfer of Visuo-motor Policies ／ Fangyi Zhang, Jürgen Leitner, Michael Milford 他
日本語で読む → - 論文歩行計画ロボティクス
複数行動タイプの可能性グラフを用いた環境踏破
歩行・這い・跳躍など複数の連続行動を組み合わせ、可能性グラフで高レベルに探索して脚ロボットの複雑環境踏破を計画する手法を提案した。
原題: Traversing Environments Using Possibility Graphs with Multiple Action Types ／ Michael X. Grey, C. Karen Liu, Aaron D. Ames
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
非同期オフポリシー更新によるロボットマニピュレーションの深層強化学習
オフポリシー型深層Q学習を複数ロボットで非同期並列化し、デモや手設計表現なしに実機で複雑な3D操作スキル（ドア開けなど）を効率的に学習できることを示した論文。
原題: Deep Reinforcement Learning for Robotic Manipulation with Asynchronous Off-Policy Updates ／ Shixiang Gu, Ethan Holly, Timothy Lillicrap 他
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