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: 2016/9/1 ／ 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 →- 論文パラレルロボット/運動学ロボティクス
Ostrowskiホモトピー法による3-UPUパラレルロボットの運動学解析
Ostrowskiホモトピー継続法を初めてパラレルマニピュレータの順・逆運動学に適用し、3-UPU機構の順運動学を16実解まで求解。従来のNewtonホモトピー法より計算時間を80〜97%削減しつつ高精度であることを示した。
原題: Kinematic analysis of a 3-UPU parallel Robot using the Ostrowski-Homotopy Continuation ／ Milad Shafiee-Ashtiani, Aghil Yousefi-Koma, Sahba Iravanimanesh 他
日本語で読む → - 論文単眼SLAM/ドローン自律探索ロボティクス
単眼SLAMによるドローンの自律探索
低コスト単眼カメラ搭載の小型ドローンで、LSD-SLAMの半稠密地図を活かした障害物マッピングと探索を行い、自律飛行を実現した。
原題: From Monocular SLAM to Autonomous Drone Exploration ／ Lukas von Stumberg, Vladyslav Usenko, Jakob Engel 他
日本語で読む → - 論文設計最適化ロボティクス
移動ロボット設計におけるリソースと性能のトレードオフ分析
移動ロボットのリソース制約と性能のトレードオフを探索するため、多目的検証でパレートフロントを生成し、制約を満たすスケジュールを自動生成するフレームワークを提案した。
原題: Resource-Performance Trade-off Analysis for Mobile Robot Design ／ Morteza Lahijanian, Maria Svorenova, Akshay A. Morye 他
日本語で読む → - 論文地図マッチングロボティクス
不確実なループなし地図のための変形可能な地図マッチング
ループのない軌道で作られた不確実な地図同士を、DCNN特徴による初期候補生成と地図統合による形状変形で高精度にマッチングする手法を提案。
原題: Deformable Map Matching for Uncertain Loop-Less Maps ／ Kanji Tanaka
日本語で読む → - 論文シーン理解画像認識
物体の支持関係と意味的シーングラフの推定
物体の物理的安定性とクラス間の支持関係の事前知識を用いて、画素単位の意味ラベリングなしに支持関係を推定し、シーングラフを構築する手法を提案した。
原題: On Support Relations and Semantic Scene Graphs ／ Michael Ying Yang, Wentong Liao, Hanno Ackermann 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
不整合な計測下での移動エージェントの剛体フォーメーション制御
エージェント間の計測に不整合がある場合でも剛体フォーメーションを安定化できるよう、内部モデル原理に基づく局所推定器を組み込んだ分散勾配制御を提案し、指数収束を証明した。
原題: Controlling rigid formations of mobile agents under inconsistent measurements ／ Hector Garcia de Marina, Ming Cao, Bayu Jayawardhana
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
境界との相互作用を用いた共有制御入力による粒子群の形状制御アルゴリズム
壁との摩擦を利用して、全体入力で制御される粒子群を円形・矩形空間内の任意配置に整えるアルゴリズムを提案し、100台のロボット実験で検証した。
原題: Algorithms For Shaping a Particle Swarm With a Shared Control Input Using Boundary Interaction ／ Shiva Shahrokhi, Arun Mahadev, Aaron T. Becker
日本語で読む → - 論文3D物体検出ロボティクス
Vote3Deep: 効率的な畳み込みニューラルネットワークによる3D点群の高速物体検出
3D点群の疎性を活かした投票型の疎畳み込み層とL1正則化を提案し、KITTIで従来手法を最大40%上回る精度を高速に実現した。
原題: Vote3Deep: Fast Object Detection in 3D Point Clouds Using Efficient Convolutional Neural Networks ／ Martin Engelcke, Dushyant Rao, Dominic Zeng Wang 他
日本語で読む → - 論文把持ロボティクス
形状補完によるロボット把持
3D CNNで単視点の点群から遮蔽領域を補完し、その完成形状を用いて把持計画を行うシステムを構築した研究。
原題: Shape Completion Enabled Robotic Grasping ／ Jacob Varley, Chad DeChant, Adam Richardson 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
ステップのタイミングを自律決定する多接触移動のTOPP-MPC
接触切り替えのタイミングを入力ではなく高速非線形最適化の出力として計算するMPCを提案し、HRP-4ヒューマノイドのシミュレーションで多接触歩行を実現した。
原題: When to make a step? Tackling the timing problem in multi-contact locomotion by TOPP-MPC ／ Stéphane Caron, Quang-Cuong Pham
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
力覚データの文法化によるロボット自己認識
接触タスク中の力覚（レンチ）データを単語列として符号化し、SVMやMondrian Forestで分類することで、ロボットが自分の行った動作を認識できる手法を提案した。
原題: Robot Introspection via Wrench-based Action Grammars ／ Juan Rojas, Zhengjie Huang, Shuangqi Luo 他
日本語で読む → - 論文群制御制御
近接ネットワークでつながる非ホロノミック多ロボット系の分散サンプルデータ制御
距離に基づく近接ネットワークで接続された移動ロボット群に対し、近傍則とドウェル時間を用いた分散サンプルデータ制御則を設計し、リーダーなしでの同期条件とリーダー導入時の追従に必要な割合を定量的に示した。
原題: Distributed sampled-data control of nonholonomic multi-robot systems with proximity networks ／ Zhixin Liu, Lin Wang, Jinhuan Wang 他
日本語で読む → - 論文センサスケジューリング制御
非線形センサの確率的推定のためのスケジューリング
多数のセンサから少数を選んで確率過程の状態を推定する問題に対し、非線形測定でも適用でき、計画期間に線形な時間計算量で最適の1/2近似を達成するアルゴリズムを提案した。
原題: Scheduling Nonlinear Sensors for Stochastic Process Estimation ／ Vasileios Tzoumas, Nikolay A. Atanasov, Ali Jadbabaie 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
RFM-SLAM: 相対特徴計測を用いて姿勢と位置の推定を分離するSLAM
特徴間の相対計測を利用してロボットの向き推定と位置・地図推定を分離し、非線形最適化の負荷を軽減しつつ初期値依存の破綻を避けるSLAM手法を提案した論文。
原題: RFM-SLAM: Exploiting Relative Feature Measurements to Separate Orientation and Position Estimation in SLAM ／ Saurav Agarwal, Vikram Shree, Suman Chakravorty
日本語で読む → - 論文マニピュレーション画像認識
見た目から積み木の安定性を予測し積み上げ作業に応用する
シミュレーション生成データを用いて、木製ブロックの塔の安定性や崩れやすさを外観から直接予測する学習手法を提案し、人間の判断と比較したうえで安定な積み上げ動作に応用した。
原題: Visual Stability Prediction and Its Application to Manipulation ／ Wenbin Li, Aleš Leonardis, Mario Fritz
日本語で読む → - 論文3D再構成画像認識
多視点画像の曲線から3D線画を再構成する
複数視点の画像から抽出した2D曲線を統合し、曲線間の接続関係を3Dグラフとして表す3D線画再構成手法を提案した。
原題: From Multiview Image Curves to 3D Drawings ／ Anil Usumezbas, Ricardo Fabbri, Benjamin B. Kimia
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
Robotarium：遠隔利用可能な群ロボティクス研究テストベッド
遠隔から誰でも利用できるマルチロボット実験施設Robotariumの設計と運用を述べ、安全保証付きの最小侵襲な安全機構の必要性を論じた論文。
原題: The Robotarium: A remotely accessible swarm robotics research testbed ／ Daniel Pickem, Paul Glotfelter, Li Wang 他
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
人型ロボットの操作動作を対話的に適応させる協調学習
模倣学習で得た動作を様々な環境制約やユーザの好みに合わせて適応させるため、人間参加型の協調学習フレームワークを提案し、人型ロボットで有効性を検証した。
原題: Co-active Learning to Adapt Humanoid Movement for Manipulation ／ Ren Mao, John S. Baras, Yezhou Yang 他
日本語で読む → - 論文プランニングロボティクス
方策反復法を用いた漸進的サンプリングベース運動プランナ
RRT*などのサンプリングベースプランナの「リワイヤリング」を局所方策反復と解釈し、値反復の代わりに方策反復を用いる新たな漸進的プランニング手法を提案した論文。
原題: Incremental Sampling-based Motion Planners Using Policy Iteration Methods ／ Oktay Arslan, Panagiotis Tsiotras
日本語で読む → - 論文歩行制御
四足歩行のための効率的な最適計画・制御フレームワーク
脚式ロボットの最適制御をスイッチドシステムとして定式化し、切替時刻と連続制御入力を多段階最適化で求める効率的な動的計画法フレームワークを提案。四足ロボットのギャップ跨ぎ・歩行・トロットで有効性を検証した。
原題: An Efficient Optimal Planning and Control Framework For Quadrupedal Locomotion ／ Farbod Farshidian, Michael Neunert, Alexander W. Winkler 他
日本語で読む → - 論文最適化ロボティクス
安全なミッション計画のための高速二次錐計画法
ロボット搭載向けにメモリ効率が良く高速なSOCPアルゴリズムを提案し、Wolfeのアルゴリズムを活用してSDPT3比で最大1000倍の高速化を実現した。
原題: Fast Second-order Cone Programming for Safe Mission Planning ／ Kai Zhong, Prateek Jain, Ashish Kapoor
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
マルチロボットシステムの分散型センシングカバレッジ制御
移動ロボット群の分散制御によるカバレッジ問題に対し、近傍ロボットへの影響度に差をつける重み付き最近傍則と類似度クラスタリングを導入し、量子化制御下での周期的挙動にも対処する手法を提案した。
原題: Distributed Navigation of Multi-Robot Systems For Sensing Coverage ／ Waqqas Ahmad
日本語で読む → - 論文見まね学習ロボティクス
ラバノーテーションに基づく上半身動作記述と見まね学習ロボットへの応用
人間の上半身動作をラバノーテーション記号で抽象化したタスクモデルとして記述し、異なるロボットハードウェアへ共通の観察モジュールで動作を移植できる見まね学習手法を提案した。
原題: Describing upper body motions based on the Labanotation for learning-from-observation robots ／ Katsushi Ikeuchi, Zengqiang Yan, Zhaoyuan Ma 他
日本語で読む → - 論文群制御cs.MA
移動ロボットネットワークにおける間欠通信制御と経路最適化の同時実現
移動ロボット同士がノードでのみ通信する間欠的なネットワークで、接続性を保ちながら経路を最適化する分散制御手法を提案し、LTLを用いた局所計画と競合解消で実現した。
原題: Simultaneous Intermittent Communication Control and Path Optimization in Networks of Mobile Robots ／ Yiannis Kantaros, Michael M. Zavlanos
日本語で読む → - 論文状態推定制御
高次確率積分フィルタリング
非線形ベイズフィルタリングのための高次確率積分則に基づくフィルタを提案し、既存の確率的・準確率的・キュバチャフィルタより優れることを示した。
原題: Higher-Degree Stochastic Integration Filtering ／ Syed Safwan Khalid, Naveed Ur Rehman, Shafayat Abrar
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
コストマップ上のボトルネック経路探索のための効率的サンプリングプランナ
暗黙的に定義されたコストマップ上で最大コストを最小化する経路を探索するサンプリングベースプランナBTTを提案し、複数エージェント問題でT-RRT*を上回る性能を示した。
原題: Efficient sampling-based bottleneck pathfinding over cost maps ／ Kiril Solovey, Dan Halperin
日本語で読む → - 論文軌道追従制御制御
ナノクアッドコプターの軌道追従制御器の設計
Crazyflie 2.0の数学モデルとシミュレーション環境を構築し、カスケードPIDとLQTの軌道追従性能を実機比較した。LQTはRMS誤差が最大4分の1で、モータ飽和も回避できた。
原題: Design of a Trajectory Tracking Controller for a Nanoquadcopter ／ Carlos Luis, Jérôme Le Ny
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
赤外線通信を用いた群ロボットの近距離通信システム
赤外線による符号化通信と反射信号による障害物検知を組み合わせ、分散制御で自己集合する群ロボットの近距離通信手法を提案し、シミュレーションで有効性を確認した。
原題: An approach of IR-Based short-range correspondence systems for swarm robot balanced requisitions and communications ／ Rafiqul Islam, Iftekharul Mobin, Md. Nazmus Shakib 他
日本語で読む → - 論文適応制御ロボティクス
動力学モデル誤差の直接オンライン最適化による適応制御
実際の加速度と目標加速度の乖離を直接最小化するオンライン学習型適応制御法DOOMEDを提案し、ロボットのデータストリームから動力学誤差をリアルタイムで補正する。
原題: DOOMED: Direct Online Optimization of Modeling Errors in Dynamics ／ Nathan Ratliff, Franziska Meier, Daniel Kappler 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
粒子トレースによるロボットの予期せぬ挙動検出
ロボットのモデルパラメータや状態推定をサンプリングし、高速なマルチボディシミュレーションと組み合わせて、接触の有無による計画からの逸脱挙動を統計的に検出する手法を提案した。歩行ロボットやマニピュレータ、受動歩行機で有効性を検証した。
原題: Particle Traces for Detecting Divergent Robot Behavior ／ Samuel Zapolsky, Evan Drumwright
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