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: 2016/5/1 ／ 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 →- 論文セグメンテーション画像認識
密度関数による低コストなシーン・モデリングでセグメンテーション性能を向上
人間と物体の相互作用を密度関数でモデル化し、無料のシミュレータとCADモデルで合成RGB-Dデータを生成して学習することで、実世界の人間・物体セグメンテーション精度を約7%改善した。
原題: Low-Cost Scene Modeling using a Density Function Improves Segmentation Performance ／ Vivek Sharma, Sule Yildirim-Yayilgan, Luc Van Gool
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
3LP：胴体と遊脚の動力学を含む線形3次元歩行モデル
脚と上半身をそれぞれ線形振り子で表し、支持脚・遊脚・胴体の動力学を記述する3次元二足歩行モデルを提案した論文。閉形式解により高速なモデル予測制御や人間らしいトルク・床反力の再現が可能であることを示す。
原題: 3LP: a linear 3D-walking model including torso and swing dynamics ／ Salman Faraji, Auke J. Ijspeert
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
知覚を考慮した経路計画
視覚制御ロボットの経路計画において、シーンの幾何構造だけでなくテクスチャ情報も考慮し、視覚的自己位置推定の不確かさを最小化する手法を提案した論文。
原題: Perception-aware Path Planning ／ Gabriele Costante, Christian Forster, Jeffrey Delmerico 他
日本語で読む → - 論文UAV/3D再構成画像認識
信頼度予測によるマルチビューステレオ品質保証を備えたUAV自律撮影システム
UAVが撮影済み画像から高密度マルチビューステレオの再構成信頼度をリアルタイム予測し、その場での品質保証と追加視点の計画を行う自律撮影システムを提案した。
原題: UAV-based Autonomous Image Acquisition with Multi-View Stereo Quality Assurance by Confidence Prediction ／ Christian Mostegel, Markus Rumpler, Friedrich Fraundorfer 他
日本語で読む → - 論文模倣学習/自動運転機械学習
クエリ効率の良い模倣学習によるEnd-to-End自動運転
DAggerを拡張したSafeDAggerを提案し、参照ポリシーへのクエリ数を抑えつつEnd-to-End自動運転の学習を効率化した。カーレースシミュレータで収束の大幅な高速化を確認した。
原題: Query-Efficient Imitation Learning for End-to-End Autonomous Driving ／ Jiakai Zhang, Kyunghyun Cho
日本語で読む → - 論文手術支援/トラッキング画像認識
ロボット手術における多関節器具のリアルタイム3Dトラッキング
器具のCADモデルとロボット運動学を活用し、オンラインで部位別テンプレートを生成して2Dマッチングと3D姿勢推定を行うことで、多関節手術器具をリアルタイムに追跡する手法を提案した。
原題: Real-time 3D Tracking of Articulated Tools for Robotic Surgery ／ Menglong Ye, Lin Zhang, Stamatia Giannarou 他
日本語で読む → - 論文計画/制御ロボティクス
時変マルコフ決定過程の解法
環境が時空間的に変化する問題に対応するため、状態遷移が時間変化するTVMDPを提案し、時間次元に沿った価値伝播の再設計で解く手法を開発。海洋ロボットの航法で有効性を示した。
原題: A Solution to Time-Varying Markov Decision Processes ／ Lantao Liu, Gaurav S. Sukhatme
日本語で読む → - 論文歩行制御ロボティクス
3LPモデルに基づく断続的な外力から復帰する新たな時間投影型歩行制御器
3LPモデルの線形性と閉形式解を利用し、任意時刻の状態を離散LQR制御のイベント時点へ投影してオンライン制御を行う歩行制御器を提案し、断続的な外力に対する復帰性能と計算効率の高さを示した。
原題: A new time-projecting controller based on 3LP model to recover intermittent pushes ／ Salman Faraji, Auke J. Ijspeert
日本語で読む → - 論文言語接地ロボティクス
感覚運動入力を言語一般化の道具にする：名詞・動詞の組み合わせを生成・一般化するニューロロボティクスモデル
ヒューマノイドロボットに動詞-名詞文の音声指令を与え、物体操作の感覚運動経験を通じて言語を身体化し、未学習の動詞-名詞の組み合わせを生成・一般化できることを示した研究。
原題: Sensorimotor Input as a Language Generalisation Tool: A Neurorobotics Model for Generation and Generalisation of Noun-Verb Combinations with Sensorimotor Inputs ／ Junpei Zhong, Martin Peniak, Jun Tani 他
日本語で読む → - 論文動画理解画像認識
動画集合からの教師なし意味的行動発見
大量の教示動画から、視覚と言語の手がかりを統合した生成モデルにより、動画を意味的な手順に自動分割し、各手順のテキスト記述も生成する教師なし手法を提案した。
原題: Unsupervised Semantic Action Discovery from Video Collections ／ Ozan Sener, Amir Roshan Zamir, Chenxia Wu 他
日本語で読む → - 論文最適化ロボティクス
ある最小二乗問題における極小点の一意性
IMUセンサによる人体四肢のトラッキングを動機として、ある最小二乗最適化の極小点を二階偏微分テストで解析し、その一意性を調べた研究。
原題: Uniqueness of Minima of a Certain Least Squares Problem ／ Jad Nohra
日本語で読む → - 論文HRIロボティクス
BERTを信じて：表現豊かなコミュニケーションが信頼を高め、物理的ヒューマンロボット相互作用における操作エラーを打ち消す
オムレツ作りタスクで人型ロボットBERT2と直接対話する実験を行い、効率的だが無口なロボットより、表現豊かで親しみやすいロボットの方が好まれることを示した。また、人間らしい特徴を持つロボットに対しては、ユーザーが「傷つけたくない」と感じて嘘をつく可能性があることも示唆した。
原題: Believing in BERT: Using expressive communication to enhance trust and counteract operational error in physical Human-Robot Interaction ／ Adriana Hamacher, Nadia Bianchi-Berthouze, Anthony G. Pipe 他
日本語で読む → - 論文動画予測機械学習
行動条件付き動画予測による物理的相互作用の教師なし学習
ラベルなしで物体の動きを学ぶため、画素の動き分布を予測する行動条件付き動画予測モデルを開発し、ロボットの押し動作5.9万件のデータセットで従来法より高精度な予測を実現した。
原題: Unsupervised Learning for Physical Interaction through Video Prediction ／ Chelsea Finn, Ian Goodfellow, Sergey Levine
日本語で読む → - 論文運動制御ロボティクス
モジュール型ニューロコントローラによる高度な運動制御
生物の運動制御のモジュール性に着想を得て、複数の運動スタイルを干渉なく逐次学習し切り替えられる構成型ニューロコントローラを提案し、ヘビ型ロボットのシミュレーションで有効性を示した。
原題: A Compositional Neuro-Controller for Advanced Motor Control Tasks ／ Kirill Makukhin
日本語で読む → - 論文適応制御ロボティクス
力・インピーダンス・軌道の同時適応の動的解析
環境との接触作業において人間が力・インピーダンス・軌道を同時に適応する仕組みをロボットでモデル化し、リアプノフ理論に基づく適応制御器を導出してそのダイナミクスを解析した。
原題: Dynamic analysis of simultaneous adaptation of force, impedance and trajectory ／ Yanan Li, Etienne Burdet
日本語で読む → - 論文人間ロボット協調ロボティクス
人間とロボットのチームにおける動作協調：力学系アプローチ
人間の集団動作をリアルタイムに認識し将来の動きを予測してロボットが同期して動く手法を提案し、ダンスチームに合流する実験で高レベルな集団行動を考慮しない手法より同期性と流暢さで優れることを示した。
原題: Movement Coordination in Human-Robot Teams: A Dynamical Systems Approach ／ Tariq Iqbal, Samantha Rack, Laurel D. Riek
日本語で読む → - 論文強化学習探索機械学習
変分情報最大化による探索手法VIME
環境ダイナミクスに関する信念の情報利得を最大化する探索戦略を提案し、ベイズニューラルネットの変分推論で連続状態・行動空間に効率的に適用できるようにした。
原題: VIME: Variational Information Maximizing Exploration ／ Rein Houthooft, Xi Chen, Yan Duan 他
日本語で読む → - 論文3D認識画像認識
近リアルタイムでロバストかつ大域最適なマンハッタンフレーム推定
拡張ガウス画像上で定数計算量の上界計算を行うことで、大域最適性を保ちながらマンハッタンフレーム推定を高速化した研究。
原題: Robust and Globally Optimal Manhattan Frame Estimation in Near Real Time ／ Kyungdon Joo, Tae-Hyun Oh, Junsik Kim 他
日本語で読む → - 論文経路計画AI
ファジィ論理を用いた回転ブレード障害物の回避
ファジィ論理と最短経路アルゴリズムを組み合わせ、揺れ動くブレード障害物をドローンが一定速度で準最適経路をたどりながら回避する手法を提案した。
原題: Obstacle evasion using fuzzy logic in a sliding blades problem environment ／ Shadrack Kimutai
日本語で読む → - 論文最適制御制御
計測不確かさが接触を伴う最適制御に与える影響
観測器のダイナミクスを組み込んだリスク感応型確率的最適制御を開発し、計測ノイズが接触相互作用の制御に与える影響を解析した。2Dマニピュレータのシミュレーションで、計測不確かさは低インピーダンス挙動を生むことを示した。
原題: On the Effects of Measurement Uncertainty in Optimal Control of Contact Interactions ／ Brahayam Ponton, Stefan Schaal, Ludovic Righetti
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
道路上での車両群フォーメーション制御のための分散モデル予測制御フレームワーク
各車両が局所MPCでリーダー追従と障害物・車両間衝突回避を満たしつつ、走行中にフォーメーションを安全に再構成できる分散制御手法を提案し、高忠実度シミュレーションで検証した。
原題: A Distributed Model Predictive Control Framework for Road-Following Formation Control of Car-like Vehicles (Extended Version) ／ Xiangjun Qian, Florent Altché, Arnaud de La Fortelle 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
堅牢なリアクティブミッション・経路計画によるAUVの持続的運用
AUVのミッション計画と運動計画を階層的に統合し、水流や不確実な障害物、機体の運動学的制約を考慮してオンライン再計画を行う堅牢なリアクティブ構造を提案した論文。
原題: Persistent AUV Operations Using a Robust Reactive Mission and Path Planning (RRMPP) Architecture ／ Somaiyeh MahmoudZadeh
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスロボティクス
センシングと計算を内蔵した自己完結型ソフトロボットハンド
ひずみ・圧力センサ付きのソフト空気圧アクチュエータで構成され、単一USB給電で動作する自己完結型ソフトハンドを開発し、内蔵センシングで把持成功を判定できることを示した。
原題: Morphological and Embedded Computation in a Self-contained Soft Robotic Hand ／ Nicholas Farrow, Yang Li, 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
メタレベル事前分布による操作スキルの関連特徴量学習
過去に学習したスキルから特徴量の関連度を転移するメタレベル事前分布を用い、少ない実演データで操作スキルに必要な特徴量を効率的に選択する手法を提案した。
原題: Learning Relevant Features for Manipulation Skills using Meta-Level Priors ／ Oliver Kroemer, Gaurav S. Sukhatme
日本語で読む → - 論文自動運転知覚画像認識
悪天候でも機能する深層学習ベースの道路予測とARナビゲーション
夜間や悪天候のカメラ画像からマルチスケールCNNで道路領域を検出し、レーダーや地図データと融合してARナビ向けの長距離道路形状推定を実現した。
原題: Robust Deep-Learning-Based Road-Prediction for Augmented Reality Navigation Systems ／ Matthias Limmer, Julian Forster, Dennis Baudach 他
日本語で読む → - 論文ソフトアクチュエータcond-mat.mtrl-sci
繊維強化型曲げ流体アクチュエータの非線形応答モデリング
繊維強化曲げ流体アクチュエータの準静的応答を捉える3D解析力学モデルを提案し、側面圧力と先端トルクの非線形効果を初めて考慮した。
原題: Modelling the Nonlinear Response of Fibre-reinforced Bending Fluidic Actuators ／ Vito Cacucciolo, Federico Renda, Ernesto Poccia 他
日本語で読む → - 論文人間ロボット協働ロボティクス
自己省察型リスク認識人工認知モデリングによる人間行動へのロボット応答
人間行動の解釈と未知状況の自己省察を可能にする2つの指標を導入し、協働ロボットがリスクを考慮して適切に意思決定できるSRACモデルを提案した。
原題: Self-Reflective Risk-Aware Artificial Cognitive Modeling for Robot Response to Human Behaviors ／ Fei Han, Christopher Reardon, Lynne E. Parker 他
日本語で読む → - 論文マルチビュー認識画像認識
画像系列のペアワイズ分解による能動的マルチビュー認識
画像系列を画像ペアに分解して各ペアをCNNで分類し、その重み付き統合で物体認識を行う手法を提案。さらに次視点予測CNNと組み合わせ、軌道最適化による能動的認識を実現した。
原題: Pairwise Decomposition of Image Sequences for Active Multi-View Recognition ／ Edward Johns, Stefan Leutenegger, Andrew J. Davison
日本語で読む → - 論文ヒューマンロボットインタラクションロボティクス
救助活動における複数近接ドローンのマルチモーダル操作
救助隊員が複数の近接飛行ドローンと自然に指示をやり取りできるマルチモーダル対話フレームワークを提案し、シミュレーションで検証した。
原題: Multimodal Interaction with Multiple Co-located Drones in Search and Rescue Missions ／ Jonathan Cacace, Alberto Finzi, Vincenzo Lippiello
日本語で読む → - 論文自動運転/運動計画ロボティクス
自動運転都市車両のための運動計画・制御技術サーベイ
都市環境で走行する自動運転車の運動計画とフィードバック制御の最新手法を体系的に調査し、各手法の有効性や計算要件、環境仮定の違いを比較したサーベイ論文。
原題: A Survey of Motion Planning and Control Techniques for Self-driving Urban Vehicles ／ Brian Paden, Michal Cap, Sze Zheng Yong 他
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