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 → - 論文飛行制御/学習ベース制御制御
ニューラルネットワークによるクアッドロータのダイナミクス学習と飛行制御
並進・回転それぞれの軌道だけでクアッドロータのダイナミクスを学習し、非線形な連成を持つヨーと位置の同時制御にそのモデルを活用できるか実験で検証した論文。
原題: Learning Quadrotor Dynamics Using Neural Network for Flight Control / Somil Bansal, Anayo K. Akametalu, Frank J. Jiang 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
ロボット搭載後の6軸力覚センサのモデルベース現場校正
ロボットに取り付けた後の6軸力覚センサを、ロボットモデルから算出した期待トルクを利用して現場で校正する手法を提案し、iCubヒューマノイドの脚部センサで検証した。
原題: Model Based In Situ Calibration of Six Axis Force Torque Sensors / Francisco Javier Andrade Chavez, Silvio Traversaro, Daniele Pucci 他
日本語で読む → - 論文アクチュエーションロボティクス
小型二段階ツイストストリングアクチュエーションシステム:モデリングと検証
マルチストリングのツイストとオーバーツイストの二段階で81%の高収縮率を実現する小型アクチュエータを提案し、半径予測モデルの改良と寿命試験で有効性を検証した。
原題: A compact two-phase twisted string actuation system: Modeling and validation / Mahmoud Tavakoli, Rafael Batista, Pedro Neto
日本語で読む → - 論文慣性同定ロボティクス
多様体最適化による完全物理整合な慣性パラメータの同定
慣性行列の正定値性と三角不等式を同時に満たす完全物理整合な慣性パラメータの新条件とパラメータ化を提案し、多様体最適化で慣性同定を行う手法をiCubヒューマノイドで検証した。
原題: Identification of Fully Physical Consistent Inertial Parameters using Optimization on Manifolds / Silvio Traversaro, Stanislas Brossette, Adrien Escande 他
日本語で読む → - 論文人ロボット協働ロボティクス
見た目ベースのタスク空間行動認識によるリアルタイム人ロボット協働
人間の行動画像列を視覚的地図として扱い、一度見た作業をワンショットで認識する手法を提案し、IKEA家具組立の実データで検証した。
原題: ARTiS: Appearance-based Action Recognition in Task Space for Real-Time Human-Robot Collaboration / Markus Eich, Sareh Shirazi, Gordon Wyeth
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 → - 論文安全制御ロボティクス
確率的安全プログラム:不確実性下での安全制御フレームワーク
環境の不確実性と安全不変条件を組み込んだ確率的プログラムをグラフィカルモデルに変換し、変異推論で将来行動の安全性を高速評価する手法を提案。ドローンや自動運転車の安全制御で有効性を示した。
原題: Probabilistic Safety Programs / Ashish Kapoor, Debadeepta Dey, Shital Shah
日本語で読む → - 論文屋内自己位置推定ロボティクス
テクスチャ特徴とk-NNによるMAV向け高効率屋内自己位置推定
小型飛行ロボット(MAV)の機上カメラ画像からテクスチャ特徴(texton)とk-NNで2D位置を推定し、パーティクルフィルタで統合するGPS不要の屋内自己位置推定手法を提案し、実機飛行で約0.6mの精度を実証した。
原題: Efficient Global Indoor Localization for Micro Aerial Vehicles / V. Strobel, R. Meertens, G. C. H. E. de Croon
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
経路積分ガイド付き方策探索
経路積分型のモデルフリー局所最適化とオンポリシーサンプリングを組み合わせ、視覚入力から直接トルク制御を行う深層ニューラルネット方策を学習する手法を提案した。
原題: Path Integral Guided Policy Search / Yevgen Chebotar, Mrinal Kalakrishnan, Ali Yahya 他
日本語で読む → - 論文強化学習AI
自動運転における相反する環境での強化学習
ニューコム問題と囚人のジレンマを題材に、強化学習エージェントが人間との意思決定ジレンマでどう振る舞うかを実験的に調べた論文。
原題: Reinforcement Learning in Conflicting Environments for Autonomous Vehicles / Dominik Meyer, Johannes Feldmaier, Hao Shen
日本語で読む → - 論文オンライン学習ロボティクス
小分散漸近を用いた非パラメトリックオンラインロボット学習
小分散漸近に基づくベイズ非パラメトリック混合モデルでロボット操作タスクをオンライン学習し、遠隔操作者の意図認識とロボット動作の遠隔調整を実現した研究。
原題: Small Variance Asymptotics for Non-Parametric Online Robot Learning / Ajay Kumar Tanwani, Sylvain Calinon
日本語で読む → - 論文自動運転/セグメンテーションロボティクス
自らの道を見つけよう:都市自律走行のための経路候補の弱教師付きセグメンテーション
走行記録から自動生成したラベル付き画像で深層セマンティックセグメンテーションネットワークを訓練し、単眼カメラのみで走行可能経路候補と障害物をセグメンテーションする弱教師付き手法を提案。
原題: Find Your Own Way: Weakly-Supervised Segmentation of Path Proposals for Urban Autonomy / Dan Barnes, Will Maddern, Ingmar Posner
日本語で読む → - 論文ロボット学習・計画ロボティクス
第1回ロボット学習と計画に関する国際ワークショップ(RLP 2016)論文集
ロボットの学習と計画に関する第1回国際ワークショップ(RLP 2016)の論文集をまとめたもの。
原題: Proceedings of the 1st International Workshop on Robot Learning and Planning (RLP 2016) / Nancy Amato, Charles Anderson, Gregory Chirikjian 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
二足歩行制御のためのサンプル効率の良い最適化手法
歩行の基本的特徴を反映した距離指標を導入し、ベイズ最適化のサンプル効率を高めて16次元の神経筋モデルによる平面歩行制御を100試行未満で学習した。
原題: Sample Efficient Optimization for Learning Controllers for Bipedal Locomotion / Rika Antonova, Akshara Rai, Christopher G. Atkeson
日本語で読む → - 論文農業ロボティクスロボティクス
リンゴ園における果実検出と収量推定のための画像セグメンテーション
果樹園の単眼カメラ画像からMLPやCNNで果実をピクセル単位にセグメンテーションし、Watershed法とハフ変換で個々のリンゴを検出・計数して収量推定を行う研究。
原題: Image Segmentation for Fruit Detection and Yield Estimation in Apple Orchards / Suchet Bargoti, James Underwood
日本語で読む → - 論文ロボット機構学ロボティクス
カスピダルロボット:特異点を経ずに姿勢を変えられるロボット
特異点を通過せずに逆運動学の解を切り替えられる「カスピダルロボット」の歴史・特徴・識別法を解説し、3-R直交直列ロボットを中心に6自由度やパラレルロボットの事例も論じた章。
原題: Cuspidal Robots / Philippe Wenger
日本語で読む → - 論文少数データ学習AI
マイクロデータ学習:データが少ない側の機械学習
データが大量にある分野とは対照的に、ロボティクスなどデータ収集が高コストで数十点しか使えない状況で、少数データから学習するアルゴリズムの課題を論じた論文。
原題: Micro-Data Learning: The Other End of the Spectrum / Jean-Baptiste Mouret
日本語で読む → - 論文飛行制御ロボティクス
追従制御からロバストなマヌーバ制御へ:VTOL飛行ロボットのための設計容易なアプローチ
既存の軌道追従制御器を変換するだけで、外乱に強いマヌーバ制御器を簡単に設計できる手法を提案し、ナノクアッドロータ実験で有効性を示した。
原題: From Tracking to Robust Maneuver Regulation: an Easy-to-Design Approach for VTOL Aerial Robots / Sara Spedicato, Antonio Franchi, Giuseppe Notarstefano
日本語で読む → - 論文人間ロボット協調AI
人間とロボットの協調における複雑な認知タスクのための確率的モデル検査
人間の行動をQテーブルからマルコフ決定過程としてモデル化し、確率的モデル検査でロボットの最適方策を合成する手法を提案した論文。
原題: Probabilistic Model Checking for Complex Cognitive Tasks -- A case study in human-robot interaction / Sebastian Junges, Nils Jansen, Joost-Pieter Katoen 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーション指示生成ロボティクス
逆強化学習とニューラル機械翻訳によるナビゲーション指示生成
人間の実演から逆強化学習で方策を学習して共有すべき情報を選び、ニューラルseq2seqで自然言語指示に変換するロボットのナビゲーション案内モデルを提案した。
原題: Navigational Instruction Generation as Inverse Reinforcement Learning with Neural Machine Translation / Andrea F. Daniele, Mohit Bansal, Matthew R. Walter
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
風場における複数UAVの情報経路計画とマッピング
複数のUAVセンサで情報量を最大化する観測地点選択・経路計画・ガウス過程回帰による環境マッピングを統合した手法を提案し、電波強度場マッピングで有効性を示した。
原題: Informative Path Planning and Mapping with Multiple UAVs in Wind Fields / Doo-Hyun Cho, Jung-Su Ha, Sujin Lee 他
日本語で読む → - 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 → - 論文医用画像セグメンテーション画像認識
PCA支援によるマルチチャネルfMRIの意味的セグメンテーション向け全畳み込みネットワーク
PCAで次元圧縮したマルチチャネルfMRIに対し、転移学習した全畳み込みネットワークで画素単位の意味的セグメンテーションを行う手法を提案し、境界が不明瞭な病変のラベリングを高精度・高速に実現した。
原題: PCA-aided Fully Convolutional Networks for Semantic Segmentation of Multi-channel fMRI / Lei Tai, Haoyang Ye, Qiong Ye 他
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 → - 論文マニピュレーションロボティクス
時間仕様下での分散協調マニピュレーション
複数ロボットが1つの物体を協調操作する際に、MITLで与えられた時間制約付き目標を満たす分散モデルフリー制御手法を提案し、接触力やエージェント間通信を必要とせずに軌道追従を実現した。
原題: Distributed Cooperative Manipulation under Timed Temporal Specifications / Christos K. Verginis, Dimos V. Dimarogonas
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
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