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 → - 論文視覚SLAM画像認識
視覚SLAMのための光度バンドル調整
特徴点対応に頼らず、画像の光度整合性を最大化することで構造と運動を同時に精緻化する新しいバンドル調整アルゴリズムを提案し、屋外データセットで従来手法を上回る精度を示した。
原題: Photometric Bundle Adjustment for Vision-Based SLAM ／ Hatem Alismail, Brett Browning, Simon Lucey
日本語で読む → - 論文3D検出画像認識
3D LiDAR点群からの全畳み込みネットワークによる車両検出
Velodyne 64E LiDARの距離データを2Dポイントマップに変換し、単一の2D全畳み込みネットワークで物体信頼度と3Dバウンディングボックスを同時に予測する車両検出手法を提案した。KITTIデータセットで最先端性能を達成。
原題: Vehicle Detection from 3D Lidar Using Fully Convolutional Network ／ Bo Li, Tianlei Zhang, Tian Xia
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
移動ロボット群における衝突回避と接続性維持のための多目的合成
複数の目的をバリア関数としてAND/ORで合成し、衝突回避とグラフ接続性の同時保証を4台の移動ロボットで実験検証した論文。
原題: Multi-objective Compositions for Collision-Free Connectivity Maintenance in Teams of Mobile Robots ／ Li Wang, Aaron D. Ames, Magnus Egerstedt
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 → - 論文強化学習環境ロボティクス
ROSとGazeboでロボティクス向けOpenAI Gymを拡張する
ROSとGazeboを用いてOpenAI Gymをロボティクス向けに拡張し、Q学習とSarsaで評価したベンチマーク環境を提案した論文。
原題: Extending the OpenAI Gym for robotics: a toolkit for reinforcement learning using ROS and Gazebo ／ Iker Zamora, Nestor Gonzalez Lopez, Victor Mayoral Vilches 他
日本語で読む → - 論文モデル学習ロボティクス
部分観測環境におけるモデル学習のための文脈発見
階層的遷移モデルを構築し、部分観測環境でセンサ運動文脈を自律的に発見する手法を提案。部屋ごとに異なる物体で特徴づけられることをロボットが学習するシミュレーション実験で評価した。
原題: Context Discovery for Model Learning in Partially Observable Environments ／ Nikolas J. Hemion
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 → - 論文歩行ロボティクス
iCubヒューマノイドロボットの多様なシナリオにおける歩行：実装と性能分析
iCubロボットにZMPベースの歩行生成と位置制御を実装し、様々な歩行タスクでの性能と限界を分析した。
原題: Walking of the iCub humanoid robot in different scenarios: implementation and performance analysis ／ Yue Hu, Jorhabib Eljaik, Kevin Stein 他
日本語で読む → - 論文医療ロボティクスロボティクス
MRI誘導による自律ロボット超音波撮像の実現可能性検討
構造化光3Dスキャナで患者とロボットを位置合わせし、MRI画像から計画した超音波撮像軌道をロボットが自律追従、MRI/USレジストレーションでオンライン補正する手法を提案し、初期精度約4.5mm・補正後約1mmを達成した。
原題: Towards MRI-Based Autonomous Robotic US Acquisitions: A First Feasibility Study ／ Christoph Hennersperger, Bernhard Fuerst, Salvatore Virga 他
日本語で読む → - 論文経路計画cs.CG
サンプリングベースのボトルネック経路探索とフレシェ距離マッチングへの応用
ロボット経路計画の手法に着想を得て、連続コストマップ上で最大コストを最小化するボトルネック経路を効率的に探索するサンプリングベースの枠組みを提案し、全次元で単調な経路にも拡張した。
原題: Sampling-based bottleneck pathfinding with applications to Frechet matching ／ Kiril Solovey, Dan Halperin
日本語で読む → - 論文言語指示AI
進行中アクションに対する自然言語指示の処理
自律システムへの自然言語指示を扱う既存システムを拡張し、実行中アクションの停止・再開・上書きといった非同期な言語要求を処理できるようにした。
原題: Processing Natural Language About Ongoing Actions ／ Steve Doubleday, Sean Trott, Jerome Feldman
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
補間ブリッジを用いた効率的なマルチエージェント大域ナビゲーション
狭所や混雑領域に事前計算したブリッジを補間して、多数のエージェントの衝突回避大域経路をリアルタイムに生成する手法を提案した。
原題: Efficient Multi-Agent Global Navigation Using Interpolating Bridges ／ Liang He, Jia Pan, Dinesh Manocha
日本語で読む → - 論文UAVナビゲーション画像認識
単眼視覚によるUAVの窓からの自律侵入
単眼カメラの画像処理で窓を検出し距離を推定することで、UAVが建物の窓を通過して侵入するナビゲーション手法を提案し、GAZEBO上で検証した。
原題: Autonomous Ingress of a UAV through a window using Monocular Vision ／ Abhinav Pachauri, Vikrant More, Pradeep Gaidhani 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
隣接物体との指接触を許容する学習ベースのランダムビンピッキングの初期実験
指が隣の物体に接触しても把持が成功するかどうかを、周囲の視覚情報から学習して判別するランダムビンピッキング手法を提案し、SVMとランダムフォレストで従来法より高い成功率を示した。
原題: Initial Experiments on Learning-Based Randomized Bin-Picking Allowing Finger Contact with Neighboring Objects ／ Kensuke Harada, Weiwei Wan, Tokuo Tsuji 他
日本語で読む → - 論文強化学習ロボティクス
人とロボットの協働を学習するデータ効率の良い強化学習フレームワーク
ロボットが自身の感覚運動経験から人間との協働タスクを教師なしで学習し、ガウス過程とベイズ最適化で不確実な人間行動に対処する手法を提案した。
原題: A Sensorimotor Reinforcement Learning Framework for Physical Human-Robot Interaction ／ Ali Ghadirzadeh, Judith Bütepage, Atsuto Maki 他
日本語で読む → - 論文変形物体操作画像認識
変形物体操作のためのモデル駆動型フィードフォワード予測
変形する衣類のシミュレーションデータベースを構築し、カテゴリ・姿勢推定、非剛体レジストレーション、折り畳み軌道最適化に活用するパイプラインを提案した論文。
原題: Model-Driven Feed-Forward Prediction for Manipulation of Deformable Objects ／ Yinxiao Li, Yan Wang, Yonghao Yue 他
日本語で読む → - 論文音声対話HCI
展示ガイド用ヒューマノイドロボットLumenの音声コミュニケーションシステムの設計と実装
展示会ガイド役のヒューマノイドロボットLumenに、音声認識・音声合成・性別識別を組み合わせた音声対話システムを実装し、来場者と自然に会話できるようにした研究。
原題: Design and implementation of audio communication system for social-humanoid robot Lumen as an exhibition guide in Electrical Engineering Days 2015 ／ Putri Nhirun Rikasofiadewi, Ary Setijadi Prihatmanto
日本語で読む → - 論文運動計画ロボティクス
衝突検出か最近傍探索か？サンプリングベース運動計画における計算ボトルネックの解明
サンプリングベース運動計画において最近傍探索が実用上のボトルネックとなり得る状況（NN-sensitive）を特定し、非ユークリッド空間への接続半径の適応法を示した上で、放射状接続とk-NN接続の比較を行った研究。
原題: Collision detection or nearest-neighbor search? On the computational bottleneck in sampling-based motion planning ／ Michal Kleinbort, Oren Salzman, Dan Halperin
日本語で読む → - 論文ビジュアルオドメトリ画像認識
光度深度マップを用いたイベントカメラの6自由度トラッキング
イベントカメラの各イベント到着ごとに光度深度マップ上で6自由度姿勢を推定し、低遅延かつ高速動作に対応したトラッキング手法を提案・評価した。
原題: Event-based, 6-DOF Camera Tracking from Photometric Depth Maps ／ Guillermo Gallego, Jon E. A. Lund, Elias Mueggler 他
日本語で読む → - 論文音声対話HCI
音声言語はオール・オア・ナッシングなのか？将来の音声対話型ヒューマンマシンインタラクションへの示唆
音声アシスタントの普及率の低さを「人間と機械の能力・期待のミスマッチ」と捉え、人間同士の非対称な対話（母語話者と非母語話者、大人と子ども、人と犬など）から将来の音声対話設計のヒントを得る立場論文。
原題: Is spoken language all-or-nothing? Implications for future speech-based human-machine interaction ／ Roger K. Moore
日本語で読む → - 論文人体計測/リーチ評価physics.med-ph
人体のリーチ範囲評価における数値解析・CAD評価・実実験の差異の検証
40名の被験者による実測リーチ範囲と、数値モデルおよびCADソフトによる予測を比較し、CADの方が数値モデルより精度が高いものの、いずれも実測を過小評価する傾向があることを示した研究。
原題: Assessing the differences between numerical methods, CAD evaluations and real experiments for the assessement of reach envelopes of the human body ／ Mathieu Delangle, Jean François Petiot, Emilie Poirson
日本語で読む → - 論文運動計画ロボティクス
サンプリングベース運動計画と最適化の交互実行による高品質経路生成
大域探索に強いサンプリングベース計画と局所最適化を交互に実行し情報を共有することで、高品質な運動計画を効率的に計算する手法IOS-MPを提案し、7自由度マニピュレータで有効性を示した。
原題: Interleaving Optimization with Sampling-Based Motion Planning (IOS-MP): Combining Local Optimization with Global Exploration ／ Alan Kuntz, Chris Bowen, Ron Alterovitz
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
部分的な足場や線接触を含む環境でのヒューマノイドAtlasの歩行
足裏の接触面を探索して推定し、全身の運動量制御と上半身の角運動量を活用して、小さな足場や線接触でもヒューマノイドが動的に歩行・バランスを取る手法を提案した。
原題: Walking on Partial Footholds Including Line Contacts with the Humanoid Robot Atlas ／ Georg Wiedebach, Sylvain Bertrand, Tingfan Wu 他
日本語で読む → - 論文群制御cs.MA
不確実な時間を伴うマルチロボットタスク割当における資源競合のモデリング
移動時間やタスク所要時間が不確実なマルチロボット系で、資源競合を解析的にモデル化し、タスク開始・終了時刻の確率分布を高速に近似計算する枠組みを提案した論文。
原題: Modelling resource contention in multi-robot task allocation problems with uncertain timing ／ Andrew W. Palmer, Andrew J. Hill, Steven J. Scheding
日本語で読む → - 論文プランニングロボティクス
FPGAハイブリッド構成によるRRTの並列化
RRTをFPGA上で並列化するため、組み合わせ型と階層型を組み合わせたハイブリッド構成を設計し、コスト関数の最適化でノード配分を決めて消費電力あたり性能を最大化した。
原題: FPGA based hybrid architecture for parallelizing RRT ／ Gurshaant Malik, Krishna Gupta, Raunak Dharani 他
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