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: 2016/8/1 ／ 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 →- 論文ビンピッキングロボティクス
学習ベースのランダムビンピッキングのための反復的視覚認識
前回のピッキング試行からの画像差分のみを利用して物体姿勢を検出する反復的視覚認識システムを提案し、3D視覚センサの最適配置と組み合わせて双腕マニピュレータで有効性を確認した。
原題: Iterative Visual Recognition for Learning Based Randomized Bin-Picking ／ Kensuke Harada, Weiwei Wan, Tokuo Tsuji 他
日本語で読む → - 論文SLAM画像認識
慣性センサを統合したアフィンStructure from Motionの因数分解手法
カメラに加速度計とジャイロを搭載し、画像微分を用いて慣性計測を低ランク因数分解型のアフィンSfMに統合する手法を提案した。
原題: A Factorization Approach to Inertial Affine Structure from Motion ／ Roberto Tron
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
複数接触下での機動性向上：重心の任意加速を可能にする接触配置の同定
複数の接触点がある場合に重心を任意に加速できる接触配置を判定する手法を提案し、制約が存在する場合の線形制約の求め方と計算の効率化も示した。
原題: Increased Mobility in Presence of Multiple Contacts - Identifying Contact Configurations that Enable Arbitrary Acceleration of CoM ／ Milutin Nikolić, Branislav Borovac, Mirko Raković 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
物体の持ち替えのためのミッドレベル計画システム
物体の初期姿勢から目標姿勢へ持ち替えるための把持・設置・再把持の計画を統合したミッドレベル計画システムを提案し、実機で検証した。
原題: A Mid-level Planning System for Object Reorientation ／ Weiwei Wan, Hisashi Igawa, Kensuke Harada 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
調和ポテンシャル場で誘導されるロボットの混雑環境下での動力学制御
調和ポテンシャル場(HPF)による経路計画を2次元動力学を持つロボットに適用し、慣性力の影響を抑えつつ整った経路を生成する制御手法を提案・シミュレーションで検証した論文。
原題: Managing The Dynamics Of A Harmonic Potential Field-Guided Robot In A Cluttered Environment ／ Ahmad A. Masoud
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
調和ポテンシャル場による剛体分離型非ホロノミック移動ロボットの統合計画・制御
調和ポテンシャル場(HPF)を用いて、サーボレベルで経路計画と制御を統合し、非ホロノミック移動ロボットの妥当で制約を満たす軌道と制御信号を生成する手法を提案した論文。
原題: A Harmonic Potential Field Approach for Joint Planning & Control of a Rigid, Separable Nonholonomic, Mobile Robot ／ Ahmad A. Masoud
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 → - 論文タスク・動作計画ロボティクス
FFRob: 記号計画を活用した効率的なタスク・動作計画
記号計画と幾何計画を組み合わせ、多数物体の移動操作問題を効率的に解くタスク・動作計画アルゴリズムFFRobを提案した。
原題: FFRob: Leveraging Symbolic Planning for Efficient Task and Motion Planning ／ Caelan Reed Garrett, Tomas Lozano-Perez, Leslie Pack Kaelbling
日本語で読む → - 論文物理シミュレーションロボティクス
真の剛性：多面体接触を用いた相互貫入のない多体シミュレーション
多剛体接触シミュレーションにおいて全接触・衝突イベントの発生時刻を計算し、凸多面体形状の剛体が決して相互貫入しない可変積分法を提案した論文。
原題: True Rigidity: Interpenetration-free Multi-Body Simulation with Polytopic Contact ／ Evan M. Drumwright
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
離散調和ポテンシャル場による計画手法
連続的な調和ポテンシャル場を離散グラフに拡張し、M*アルゴリズムやA*の下界問題の解決、動的ルーティングへの応用を示した論文。
原題: Planning With Discrete Harmonic Potential Fields ／ Ahmad A. Masoud
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
遅延耐性を持つポテンシャル場ベースの統合ナビゲーションシステムのネットワーク実装
インターネットを通信媒体として、Webカメラ・無人地上車両・遠隔サーバをリアルタイムで連携させるネットワークコントローラを設計し、遅延に強いポテンシャル場法でUGVナビゲーションを簡素化しつつ堅牢な性能を実現した。
原題: A Delay-Tolerant Potential-Field-Based Network Implementation of an Integrated Navigation System ／ Rachana Ashok Gupta, Ahmad A. Masoud, Mo-Yuen Chow
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
ビーコン不要！最適なオールインワンEchoSLAM
単一の全指向性音源・受信機を搭載した移動体が反射音の到達時間のみから部屋形状と自身の軌跡を同時推定する手法を提案し、雑音と幾何制約を考慮した最適化で解き、再構成の一意性と曖昧性を理論・実験で示した。
原題: Look, no Beacons! Optimal All-in-One EchoSLAM ／ Miranda Krekovic, Ivan Dokmanic, Martin Vetterli
日本語で読む → - 論文軌道最適化ロボティクス
効率的な近似推論による適応的確率的軌道最適化
RLとMPCの利点を組み合わせ、スケーラブルな近似推論で確率的モデルをオンライン更新しながら局所近似で最適制御則を計算する手法を提案し、SSGPベースの2変種を3つの学習タスクで検証した。
原題: Adaptive Probabilistic Trajectory Optimization via Efficient Approximate Inference ／ Yunpeng Pan, Xinyan Yan, Evangelos Theodorou 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
グリッパ姿勢の不確かさに頑健な把持関数の深層学習
深度画像から全ての把持姿勢にスコアを付ける把持関数をCNNで学習し、姿勢の不確かさで平滑化することで不確かさに頑健な把持を実現した。
原題: Deep Learning a Grasp Function for Grasping under Gripper Pose Uncertainty ／ Edward Johns, Stefan Leutenegger, Andrew J. Davison
日本語で読む → - 論文動画認識画像認識
加速度画像を用いた動き表現
動画像の動き認識において、位置の二階微分である加速度を画像化した加速度ストリームをTwo-stream CNNに追加し、その有効性を示した論文。
原題: Motion Representation with Acceleration Images ／ Hirokatsu Kataoka, Yun He, Soma Shirakabe 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
ポッシビリティグラフによるヒューマノイドロボットの環境踏破
歩行・這い・跳躍など複数の移動様式を組み合わせて複雑な環境を踏破するため、制約多様体の高レベル近似で行動の可能性を高速探索するポッシビリティグラフを提案した。
原題: Traversing Environments Using Possibility Graphs for Humanoid Robots ／ Michael X. Grey, Aaron D. Ames, C. Karen Liu
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 → - 論文群制御ロボティクス
マルチロボットシステムにおける双連結性の維持
1台のロボット故障でも通信が分断されない双連結性を保つため、ラプラシアン行列の3番目に小さい固有値を分散的に増加させる勾配プロトコルと固有ベクトル推定法を提案した論文。
原題: Enforcing Biconnectivity in Multi-robot Systems ／ Mehran Zareh, Lorenzo Sabattini, Cristian Secchi
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
確率制約に基づく不確実性下のマルチエージェントナビゲーション
知覚・運動の不確実性を考慮し、衝突回避を指定確率で保証する確率的相互速度障害物(PRVO)を提案。決定版と同等の計算量で解けることを示した。
原題: Chance constraint based multi agent navigation under uncertainty ／ Bharath Gopalakrishnan, Arun Kumar Singh, Meha Kaushik 他
日本語で読む → - 論文マッピング/プランニングロボティクス
占有格子地図における同時マッピングとプランニング
各ボクセルに占有確率の分散推定値も保存するリッチな占有格子地図手法を提案し、地図誤差と報告信頼度の整合性を高めて能動的知覚を伴うプランニングを可能にした。
原題: SMAP: Simultaneous Mapping and Planning on Occupancy Grids ／ Ali-akbar Agha-mohammadi
日本語で読む → - 論文制御/追跡ロボティクス
移動目標を追跡するPDE-ODEハイブリッド制御：障害物環境での知的標的迎撃
ポテンシャル場の微分特性を波動方程式に従わせることで、障害物が静止した未知環境内を逃げ回る知的標的を、障害物を避けながら迎撃する制御則を提案し、理論的証明とシミュレーションで有効性を示した。
原題: A Hybrid, PDE-ODE Control Strategy for Intercepting an Intelligent, well-informed Target in a Stationary, Cluttered Environment ／ Ahmad A. Masoud
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
ブロックチェーンによるロボット群システムの新枠組み
ブロックチェーン技術をロボット群システムに組み合わせ、セキュリティ・意思決定・行動分化・ビジネスモデルの4課題への解決策を事例とともに示した論文。
原題: The blockchain: a new framework for robotic swarm systems ／ Eduardo Castelló Ferrer
日本語で読む → - 論文動作計画ロボティクス
意図認識型プランナ：学習ベースの人間動作予測を用いた動作計画
人間の動作をオフライン学習して予測し、その予測に基づいて高自由度ロボットが衝突を避け滑らかに動く経路を計画する手法を提案した論文。
原題: I-Planner: Intention-Aware Motion Planning Using Learning Based Human Motion Prediction ／ Jae Sung Park, Chonhyon Park, Dinesh Manocha
日本語で読む → - 論文逆強化学習ロボティクス
密度マッチングによる報酬学習
モデル不要の密度ベース逆強化学習DMRLを提案し、カーネル法で非線形報酬に拡張。グリッドワールドとトラック走行実験で有効性を示した。
原題: Density Matching Reward Learning ／ Sungjoon Choi, Kyungjae Lee, Andy Park 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
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 → - 論文協調自己位置推定ロボティクス
サーバ支援による分散協調自己位置推定：通信遅延・欠落に頑健な手法
限られた計算資源を持つ複数ロボットの協調自己位置推定のため、各ロボットがオドメトリで自己位置を推定し、サーバから相対計測の更新メッセージを受けたときのみ補正するO(1)コストの再帰アルゴリズムを提案。通信失敗時も一次近似の意味で最小分散推定を保証する。
原題: Server assisted distributed cooperative localization over unreliable communication links ／ Solmaz S. Kia, Jonathan Hechtbauer, David Gogokhiya 他
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における分散型二重連結性条件
1台のロボット故障に耐える二重連結な通信ネットワークを保証するため、ラプラシアン行列の3番目に小さい固有値に基づく分散型の十分条件を提案した論文。
原題: Decentralized Biconnectivity Conditions in Multi-robot Systems ／ Mehran Zareh, Lorenzo Sabattini, Cristian Secchi
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