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: 2016/4/1 ／ 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 →- 論文マニピュレーションロボティクス
回転する鎖のロボットマニピュレーション
ロボットアームで回転する鎖を準静的に操作し、形状の多解挙動を利用して安定に回転モード間を遷移させる手法を提案・実機実証した。
原題: Robotic manipulation of a rotating chain ／ Hung Pham, Quang-Cuong Pham
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
後退-前進探索によるマニピュレーション計画
後退探索で制約を特定し前進探索のサンプリングを誘導するハイブリッド後退-前進計画法を提案し、多数物体を含む高次元マニピュレーション計画を効率的に解く。
原題: Backward-Forward Search for Manipulation Planning ／ Caelan Reed Garrett, Tomas Lozano-Perez, Leslie Pack Kaelbling
日本語で読む → - 論文インタラクティブ知覚ロボティクス
インタラクティブ知覚：知覚における行動と行動における知覚の活用
環境との相互作用が知覚を促進するという「インタラクティブ知覚」の原理を提唱し、既存研究を分類・分析して応用例と未解決課題をまとめたサーベイ論文。
原題: Interactive Perception: Leveraging Action in Perception and Perception in Action ／ Jeannette Bohg, Karol Hausman, Bharath Sankaran 他
日本語で読む → - 論文タスク・動作計画ロボティクス
形式手法による統合タスク・動作計画の設計
移動障害物のある動的環境で動くロボットの統合タスク・動作計画を、安全な動作プリミティブの合成と形式的検証で保証するCoSMoPを提案した論文。
原題: Formal Design of Robot Integrated Task and Motion Planning ／ Rafael Rodrigues da Silva, Bo Wu, Hai Lin
日本語で読む → - 論文強化学習ベンチマーク機械学習
連続制御のための深層強化学習ベンチマーク
連続制御タスクの標準ベンチマークを構築し、複数の強化学習アルゴリズムを体系的に評価した論文。
原題: Benchmarking Deep Reinforcement Learning for Continuous Control ／ Yan Duan, Xi Chen, Rein Houthooft 他
日本語で読む → - 論文群制御cs.MA
自律UAV配送網におけるジョブ選択ポリシーの分析と意思決定支援
自律飛行体による配送網で、先着順と最寄り順のジョブ選択ポリシーを比較し、安定性や配送時間への影響を分析。コストとサービス品質のトレードオフを考慮した意思決定支援手法を提案する。
原題: Job Selection in a Network of Autonomous UAVs for Delivery of Goods ／ Pasquale Grippa, Doris A. Behrens, Christian Bettstetter 他
日本語で読む → - 論文組合せ最適化ロボティクス
カッティングプレーン法によるチームオリエンテーリング問題の解法
車両数制限を段階的に増やしながらカッティングプレーンを適用し、未解決だった12インスタンスの最適性を証明した。
原題: Solving the Team Orienteering Problem with Cutting Planes ／ Racha El-Hajj, Duc-Cuong Dang, Aziz Moukrim
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
高速A*アルゴリズムによる部分既知地図上の移動ロボットナビゲーション
屋内環境での移動ロボットナビゲーションに高速A*アルゴリズムを適用し、シミュレータとPioneer 2DXロボットで経路計画の完全性と性能を評価した研究。
原題: Mobile Robot Navigation on Partially Known Maps using a Fast A Star Algorithm Version ／ Paul Muntean
日本語で読む → - 論文逆強化学習ロボティクス
階層的逆強化学習による遅延報酬付き長期タスクの学習
デモンストレーションからサブタスク構造を推定し、局所的な報酬関数と全体の順序依存性を同時に学習するHIRLを提案。並列駐車や振り子などのベンチマークで従来の逆強化学習より高速かつ頑健に収束することを示した。
原題: HIRL: Hierarchical Inverse Reinforcement Learning for Long-Horizon Tasks with Delayed Rewards ／ Sanjay Krishnan, Animesh Garg, Richard Liaw 他
日本語で読む → - 論文ニューロロボティクスcs.NE
スパイキングニューラルネットワークとロボットシミュレータの閉ループ連携
ROSとMUSICを橋渡しするミドルウェアを実装し、任意のロボット・神経シミュレータをリアルタイムで閉ループ接続できるようにした。
原題: Closed loop interactions between spiking neural network and robotic simulators based on MUSIC and ROS ／ Philipp Weidel, Mikael Djurfeldt, Renato Duarte 他
日本語で読む → - 論文3D再構築画像認識
エッジ点のドロネー三角分割による都市環境の逐次再構築
単眼動画から画像エッジに対応する3D点（エッジ点）のドロネー三角分割を用いて、都市環境を逐次的に再構築する手法を提案し、逆円錐ヒューリスティックで多様体表面のアーティファクトを抑制した。KITTIデータセットでVelodyne計測と比較評価した。
原題: Incremental Reconstruction of Urban Environments by Edge-Points Delaunay Triangulation ／ Andrea Romanoni, Matteo Matteucci
日本語で読む → - 論文軌道最適化ロボティクス
自己校正のための可観測性を考慮した軌道最適化：UAVへの応用
システム状態の可観測性を評価し、自己校正の収束を早める制御入力を導く軌道最適化手法を提案。シミュレーションのクアッドロータで共分散ベース手法より約80倍高速かつ高精度な校正を実現した。
原題: Observability-Aware Trajectory Optimization for Self-Calibration with Application to UAVs ／ Karol Hausman, James Preiss, Gaurav Sukhatme 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
把持と編み物：幾何学的視点
物体把持を、把持器官の移動と接触関係の管理という幾何学的観点から論じ、生物の進化的解決策に学ぶロボティクスへの示唆を考察した論文。
原題: Grasping versus Knitting: a Geometric Perspective ／ Jean-Paul Laumond
日本語で読む → - 論文海洋ロボティクス/計画ロボティクス
時空間変動する海洋環境におけるAUVミッション管理のための階層型計画フレームワーク
時空間的に変化する不確実な海中環境で、単一のAUVが限られた時間内にできるだけ多くのタスクをこなせるよう、高レベルの反応的ミッションプランナと低レベルの軌道計画を組み合わせた階層型計画手法を提案し、BBOアルゴリズムで求解した研究。
原題: A Hierarchal Planning Framework for AUV Mission Management in a Spatio-Temporal Varying Ocean ／ Somaiyeh Mahmoud. Zadeh, Karl Sammut, David M. W Powers 他
日本語で読む → - 論文ロボット学習画像認識
好奇心旺盛なロボット：物理的相互作用による視覚表現の学習
Baxterロボットが物体を押す・突く・掴む・観察する4種類の物理的相互作用で13万件以上のデータを収集し、共有ConvNetで視覚表現を学習。画像分類やインスタンス検索でImageNet学習を上回る性能を示した。
原題: The Curious Robot: Learning Visual Representations via Physical Interactions ／ Lerrel Pinto, Dhiraj Gandhi, Yuanfeng Han 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
押し動作の高忠実度実験データセット：100万通り以上の押し方
平面押し動作を6次元で変化させた高精度実験データセットを構築し、摩擦のばらつきやロボティクスでよく使われる摩擦押しモデルの仮定・簡略化を評価した論文。
原題: More than a Million Ways to Be Pushed: A High-Fidelity Experimental Dataset of Planar Pushing ／ Kuan-Ting Yu, Maria Bauza, Nima Fazeli 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
動的境界被覆が生成する通信ネットワークの確率的解析
確率的境界被覆に従事するロボット群が形成する通信ネットワークを確率的に解析した論文。
原題: The Probabilistic Analysis of the Communication Network created by Dynamic Boundary Coverage ／ Ganesh P Kumar, Spring Berman
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
最短デュビン経路問題に対する近似アルゴリズム
車両の運動制約下で目標点列を巡回する最短経路を求める問題に対し、近似保証を3.04から2.04に改善する新しい近似アルゴリズムを提案し、30点までの多数の事例で性能を検証した。
原題: An Approximation Algorithm for a Shortest Dubins Path Problem ／ Sivakumar Rathinam, Pramod Khargonekar
日本語で読む → - 論文制御・学習制御
視覚・機械学習・自動制御を統合した迷路ゲームの攻略
視覚システムでボール位置を推定し、PID制御とLWPRベースの学習制御を組み合わせて迷路ゲームを自動で攻略する手法を提案した論文。
原題: Combining Vision, Machine Learning and Automatic Control to Play the Labyrinth Game ／ Kristoffer Öfjäll, Michael Felsberg
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
生物地理学最適化によるAUVの効率的な経路計画とタスク時間管理
生物地理学最適化(BBO)を用いて、多数のウェイポイントが散在する海域でAUVが限られた時間内に優先度の高いタスクを最大数こなしつつ安全に航行できる経路計画手法を提案した論文。
原題: Biogeography-Based Combinatorial Strategy for Efficient AUV Motion Planning and Task-Time Management ／ Somaiyeh Mahmoud Zadeh, David MW Powers, Amirmehdi Yazdani 他
日本語で読む → - 論文飛行ロボティクスロボティクス
羽ばたき翼MAVのオンボードステレオビジョンによる障害物回避戦略
20gの羽ばたき翼MAVにステレオカメラを搭載し、計算効率が高く一定速度で飛行できる「Droplet」障害物回避戦略をシミュレーションと実機で実証した論文。
原題: Obstacle Avoidance Strategy using Onboard Stereo Vision on a Flapping Wing MAV ／ Sjoerd Tijmons, Guido de Croon, Bart Remes 他
日本語で読む → - 論文群制御math.OC
エージェント間距離の不一致を活用した2次エージェントのフォーメーション運動制御
2次エージェントの剛体フォーメーション制御において距離の不一致が形状歪みと定常運動を引き起こすことを示し、分散推定器との組み合わせで除去しつつ、不一致を設計パラメータとして並進・回転運動の制御に活用する手法を提案した。
原題: Taming mismatches in inter-agent distances for the formation-motion control of second-order agents ／ Hector Garcia de Marina, Bayu Jayawardhana, Ming Cao
日本語で読む → - 論文音源定位・追跡ロボティクス
ビームフォーミングとパーティクルフィルタによる頑健な音源の3次元位置推定と追跡
8本のマイクアレイとRWPHATビームフォーマ、パーティクルフィルタを組み合わせ、騒音環境下でも音源の方向と距離を高精度に推定・追跡する手法を提案した。
原題: Robust 3D Localization and Tracking of Sound Sources Using Beamforming and Particle Filtering ／ Jean-Marc Valin, François Michaud, Jean Rouat
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
自律型水中ロボットの運動計画とタスク割当てのための汎用アーキテクチャ
大域経路計画・局所経路計画・再計画の3モジュールからなる意思決定アーキテクチャを提案し、未知の水中環境でAUVが動的に障害を回避しつつ目標へ到達できることをシミュレーションで示した。
原題: A Novel Versatile Architecture for Autonomous Underwater Vehicle's Motion Planning and Task Assignment ／ Somaiyeh Mahmoud Zadeh, David M. W Powers, Karl Sammut 他
日本語で読む → - 論文物体追跡画像認識
深層回帰ネットワークによる100FPSの物体追跡学習
オフライン学習したフィードフォワード型ニューラルネットで、未知の物体を100fpsでリアルタイム追跡する手法を提案した論文。
原題: Learning to Track at 100 FPS with Deep Regression Networks ／ David Held, Sebastian Thrun, Silvio Savarese
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
動的障害環境におけるAUV誘導のための効率的なタスク割当経路計画法
動的に変化する障害物環境でAUVが任務を遂行するため、タスク割当と経路計画を統合した効率的な手法を提案した論文。
原題: A Novel Efficient Task-Assign Route Planning Method for AUV Guidance in a Dynamic Cluttered Environment ／ Somaiyeh Mahmoud Zadeh, David M. W. Powers, AmirMehdi Yazdani
日本語で読む → - 論文物理推論画像認識
倒れるか倒れないか：物理的安定性予測への視覚的アプローチ
木製ブロックの塔の安定性や崩れやすさを、3Dモデルや物理シミュレーションを使わず外観から直接予測する学習ベース手法を提案し、人間の判断とも比較した。
原題: To Fall Or Not To Fall: A Visual Approach to Physical Stability Prediction ／ Wenbin Li, Seyedmajid Azimi, Aleš Leonardis 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
HyQロボットの計算機シミュレーションの検証
四足歩行ロボットHyQの計算機シミュレーションを実機と比較して妥当性を確認した技術報告。
原題: Validation of computer simulations of the HyQ robot ／ Marco Frigerio, Victor Barasuol, Michele Focchi 他
日本語で読む → - 論文状態推定ロボティクス
高次元陰的マニフォールド上の状態推定のためのマニフォールド粒子フィルタ
触覚センサを用いてロボットアームと劣駆動ハンドの状態を推定する陰的マニフォールド粒子フィルタを提案し、接触が持続する状況で従来の粒子フィルタより高速かつ高精度に収束することを示した。
原題: The Manifold Particle Filter for State Estimation on High-dimensional Implicit Manifolds ／ Matthew Klingensmith, Michael C. Koval, Siddhartha S. Srinivasa 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
動的SLAMのための時空間関節モデル
受動的な観測のみから関節物体の構造と時間的予測モデルをオンラインで推定し、動的環境でのSLAMによる地図構築と自己位置推定を実現した。
原題: Spatiotemporal Articulated Models for Dynamic SLAM ／ Suren Kumar, Vikas Dhiman, Madan Ravi Ganesh 他
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