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: 2016/3/1 ／ 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 →- 論文オプティカルフローロボティクス
ポケットドローンの速度推定に向けた局所ヒストグラムマッチングによる高効率オプティカルフロー計算
エッジヒストグラムのマッチングで局所オプティカルフローを求め、時間軸適応でサブピクセル精度を実現する軽量アルゴリズムを提案し、4gステレオカメラのSTM32F4上で動作させてポケットドローンの速度制御に応用した。
原題: Local Histogram Matching for Efficient Optical Flow Computation Applied to Velocity Estimation on Pocket Drones ／ Kimberly McGuire, Guido de Croon, Christophe de Wagter 他
日本語で読む → - 論文機構設計ロボティクス
可動20脚ポッドの実座標構成
脚を球面関節で結んだポッドの最大脚数20について、Borelの構成法が全ての可動20脚ポッドを導くことを示し、全実座標での例を構成した。
原題: Mobile Icosapods ／ Matteo Gallet, Georg Nawratil, Josef Schicho 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
確率的回収・補給シナリオの目的関数設計
複数のユーザーエージェントに補給エージェントが資源を届けるSCARシナリオで、期待コストを計算する2つの目的関数を提案し、解析的手法がモンテカルロ法より99%以上の精度を保ちつつ数桁高速であることを示した。
原題: Stochastic Collection and Replenishment (SCAR): Objective Functions ／ Andrew W. Palmer, Andrew J. Hill, Steven J. Scheding
日本語で読む → - 論文歩行math.OC
ヒューマノイドロボットの運動量ベース制御器の安定性解析と設計
運動量ベースのバランス制御が不安定なゼロダイナミクスを生じうることを示し、制御器の簡単な修正で安定化できることを理論・シミュレーション・iCubでの実験で示した論文。
原題: Stability Analysis and Design of Momentum-based Controllers for Humanoid Robots ／ Gabriele Nava, Francesco Romano, Francesco Nori 他
日本語で読む → - 論文RGB-D特徴量ロボティクス
回転・照明・スケール不変な外観形状特徴量RISAS
RGB-D画像からテクスチャと形状情報を併用し、視点・照明・スケール・回転変化に頑健なキーポイント検出と特徴記述子を提案した論文。
原題: RISAS: A Novel Rotation, Illumination, Scale Invariant Appearance and Shape Feature ／ Kanzhi Wu, Xiaoyang Li, Ravindra Ranasinghe 他
日本語で読む → - 論文逆強化学習機械学習
誘導コスト学習：方策最適化による深層逆最適制御
示範から非線形なコスト関数をニューラルネットで学習する逆最適制御手法を提案し、高次元ロボットのトルク制御で従来法より高効率・高複雑タスクを実現した。
原題: Guided Cost Learning: Deep Inverse Optimal Control via Policy Optimization ／ Chelsea Finn, Sergey Levine, Pieter Abbeel
日本語で読む → - 論文状態推定ロボティクス
クアッドロータのためのアンセンテッド外力・トルク推定
アンセンテッドクォータニオン推定器を基に、クアッドロータに働く外力とトルクを推定するアルゴリズムを提案し、シミュレーションと実験で有効性を示した。
原題: Unscented External Force and Torque Estimation for Quadrotors ／ Christopher D. McKinnon, Angela P. Schoellig
日本語で読む → - 論文動作計画制御
時間オートマトンによるMITL仕様下のロボット動作計画
時間制約付きの高レベル仕様をMITLで記述し、時間オートマトンを構成的に生成して受理実行を探索することで、ロボットの実行可能な動作列を求める手法を提案した論文。
原題: Timed Automata Approach for Motion Planning Using Metric Interval Temporal Logic ／ Yuchen Zhou, Dipankar Maity, John S. Baras
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
圧縮センシングによる触覚スキンのスケーラブルなデータ取得
触覚スキンの大量センサ素子からのデータを圧縮センシングで効率的に取得・復元する手法を提案し、シミュレーションで3:1圧縮でもノイズ下で全取得より高精度なことを示した。
原題: Compressed Sensing for Tactile Skins ／ Brayden Hollis, Stacy Patterson, Jeff Trinkle
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
分散ロボットプログラムを異種プラットフォーム間で移植可能にするStarL言語の再設計
分散ロボットアプリ向け言語StarLを再設計し、プラットフォーム非依存の意味論とRRTベースの制御系により、同一プログラムを異なるロボット群で動かせる移植性を実現した。
原題: Porting Code Across Simple Mobile Robots ／ Yixiao Lin, Sayan Mitra, Shuting Li
日本語で読む → - 論文制御ロボティクス
ケーブル・剛体リンクで係留された飛行ロボットのダイナミクス・制御・状態推定
受動的なケーブルや剛体棒で地上とつながれた飛行ロボットについて、微分平坦性・可制御性・可観測性を解析し、機載センサのみで全状態を推定する非線形オブザーバと、ほぼ大域収束する非線形追従制御器を設計した研究。
原題: Dynamics, Control, and Estimation for Aerial Robots Tethered by Cables or Bars ／ Marco Tognon, Antonio Franchi
日本語で読む → - 論文スケジューリング最適化ロボティクス
不確実性を考慮した補給スケジューリング最適化による持続的自律運用
燃料やバッテリーなどの資源補給エージェントのスケジュールを、ガウス近似による予測と分枝限定法で不確実性下でも最適化し、エージェントの停止時間を最小化する手法を提案した。
原題: Methods for Stochastic Collection and Replenishment (SCAR) optimisation for persistent autonomy ／ Andrew W. Palmer, Andrew J. Hill, Steven J. Scheding
日本語で読む → - 論文制御合成制御
MILPによる実時間最適制御器合成：メトリック時相論理仕様に基づく手法
メトリック時相論理（MTL）仕様を満たす閉ループ制御器を、混合整数線形計画（MILP）を用いてリアルタイムに合成する手法を提案し、動的環境下での移動ロボットの経路計画で有効性を示した。
原題: An MILP Approach for Real-time Optimal Controller Synthesis with Metric Temporal Logic Specifications ／ Sayan Saha, A. Agung Julius
日本語で読む → - 論文マニピュレーション機械学習
深層学習と大規模データ収集によるロボット把持のためのハンド・アイ協調の学習
単眼画像のみから把持成功確率を予測する大規模CNNを訓練し、80万回以上の把持試行データで実時間サーボ制御を実現した研究。
原題: Learning Hand-Eye Coordination for Robotic Grasping with Deep Learning and Large-Scale Data Collection ／ Sergey Levine, Peter Pastor, Alex Krizhevsky 他
日本語で読む → - 論文MDP制御制御
リスク回避型ω正則マルコフ決定過程制御
長期的に仕様違反が避けられないMDPにおいて、失敗を先延ばししつつ各目標状態への到達確率を最大化する新たな最適化基準と方策計算アルゴリズムを提案し、ロボット制御で有効性を示した。
原題: Risk-Averse $\omega$-regular Markov Decision Process Control ／ Ruediger Ehlers, Salar Moarref, Ufuk Topcu
日本語で読む → - 論文オプティカルフロー画像認識
高密度逆探索による高速オプティカルフロー
パッチ対応の逆探索・多重スケールでの密な変位場生成・変分法による精緻化を組み合わせ、単一CPUコアで300〜600Hz動作する高精度かつ超高速な密オプティカルフロー手法を提案した。
原題: Fast Optical Flow using Dense Inverse Search ／ Till Kroeger, Radu Timofte, Dengxin Dai 他
日本語で読む → - 論文運動計画ロボティクス
非線形システムのための効率的なサンプリングベース最適運動計画の反復手法
RRT*を非線形の運動学的・動力学的制約に拡張し、アフィン二次レギュレータに基づく擬似距離と反復型2点境界値問題解法を用いて最適軌道を効率的に生成する手法を提案した。
原題: Iterative Methods for Efficient Sampling-Based Optimal Motion Planning of Nonlinear Systems ／ Jung-Su Ha, Han-Lim Choi, Jeong hwan Jeon
日本語で読む → - 論文群衆追跡画像認識
超混雑環境で数百人を追跡する二値二次計画法
超混雑シーンで数百人の歩行者を効率的に追跡するため、検出とデータ連関を同時に解く二値二次計画法に基づくオンライン追跡手法を提案した。
原題: Binary Quadratic Programing for Online Tracking of Hundreds of People in Extremely Crowded Scenes ／ Afshin Dehghan, Mubarak Shah
日本語で読む → - 論文形式検証ロボティクス
部分準拠下における自律システムの形式仕様と解析
動的で不確実な環境に対応するため仕様を弱めた場合の要求充足確率を確率モデル検査で自動探索し、最適仕様の境界を求める手法を提案した論文。家庭用ロボットアシスタントの例で実証している。
原題: Formal Specification and Analysis of Autonomous Systems under Partial Compliance ／ Jeremy Morse, Dejanira Araiza-Illan, Jonathan Lawry 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
仮想デモンストレーションから実機マニピュレーションへのLSTMとMDNによる行動転移
仮想環境で収集したデモをLSTMと混合密度ネットワークで学習し、視覚と逆運動学を組み合わせてBaxter実機へ転移させ、把持操作を実現した。
原題: From virtual demonstration to real-world manipulation using LSTM and MDN ／ Rouhollah Rahmatizadeh, Pooya Abolghasemi, Aman Behal 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
安全なロボット把持のためのアンセンテッドベイズ最適化
入力ノイズを考慮しつつ試行錯誤を効率化するアンセンテッドベイズ最適化を提案し、未知物体の安全な把持計画を実現した。
原題: Unscented Bayesian Optimization for Safe Robot Grasping ／ José Nogueira, Ruben Martinez-Cantin, Alexandre Bernardino 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
指定経路に沿った移動ロボットの時間最適協調
時間離散化と混合整数線形計画法(MILP)を用いて、運動学的・動力学的制約下で指定経路に沿う複数移動ロボットの時間最適な協調計画を解く手法を提案した論文。
原題: Time-optimal Coordination of Mobile Robots along Specified Paths ／ Florent Altché, Xiangjun Qian, Arnaud de La Fortelle
日本語で読む → - 論文接触力学制御
二つの摩擦接触を持つ剛体のリアプノフ安定性
不弾性衝突を伴う二つの摩擦片側接触を持つ平面剛体について、ハイブリッドダイナミクスを定式化しポアンカレ写像を二つの半解析的スカラー関数に縮約することで、ほぼ任意の平衡状態のリアプノフ安定性・不安定性を判定できる手法を示した。
原題: Lyapunov stability of a rigid body with two frictional contacts ／ Péter L. Várkonyi, Yizhar Or
日本語で読む → - 論文確率的最適制御ロボティクス
トポロジー誘導パス積分による混雑環境での確率的最適制御
混雑環境でのロボット運動計画のため、ホモロジー埋め込みサンプリングで局所解を回避するトポロジー誘導パス積分制御法を提案し、四 rotor 制御で有効性を示した。
原題: Topology-Guided Path Integral Approach for Stochastic Optimal Control in Cluttered Environment ／ Jung-Su Ha, Soon-Seo Park, Han-Lim Choi
日本語で読む → - 論文慣性モーションキャプチャ制御
慣性モーションキャプチャ問題へのスケーラブルな分散解法
慣性センサを用いたモーションキャプチャを最適化問題として解く際に、問題構造を活かしたメッセージパッシングで分散・スケーラブルに解く手法を提案し、下半身構成のデータで実証した。
原題: A Scalable and Distributed Solution to the Inertial Motion Capture Problem ／ Manon Kok, Sina Khoshfetrat Pakazad, Thomas B. Schön 他
日本語で読む → - 論文感情ロボティクスロボティクス
ロボットの夢：感情的反応を実現する昼夜サイクル型学習
ロボットが日中は軽量なルールベースで情報を蓄積し、夜間にスーパーコンピュータでニューラルネットを更新することで、感情的反応や行動戦略を獲得する新しい枠組みを提案した位置論文。
原題: Robot Dream ／ Alexander Tchitchigin, Max Talanov, Larisa Safina 他
日本語で読む → - 論文テスト生成/ヒューマンロボットインタラクションロボティクス
BDIエージェントを用いたモデルベーステストによる協働型ヒューマンロボットインタラクション制御コードの検証
BDIエージェントをテスト環境に組み込み、ROS/Gazebo上の協働組立タスクで人間らしいシナリオを自動生成してロボット制御コードを検証し、高いコードカバレッジと設計上の問題発見を実現した。
原題: Model-Based Testing, Using Belief-Desire-Intentions Agents, of Control Code for Robots in Collaborative Human-Robot Interactions ／ Dejanira Araiza-Illan, Tony Pipe, Kerstin Eder
日本語で読む → - 論文変化検出ロボティクス
圧縮変化検索のための局所地図記述子
移動ロボットが異なる時刻に構築した局所地図間で、自己位置推定と変化検出を同時に行うため、視点計画と圧縮BoW構造を組み合わせた局所地図記述子を提案した論文。
原題: Local Map Descriptor for Compressive Change Retrieval ／ Tanaka Kanji
日本語で読む → - 論文視覚運動協調ロボティクス
視覚経路と小脳機能を模倣した生物学的モデル：学習能力を備えた視覚運動協調と高精度運動の実現
人間の腹側・背側視覚経路と小脳による運動誤差補正を模倣し、物体認識から視覚運動協調、高精度な運動制御までを学習可能にしたモデルを提案した論文。
原題: Biologically inspired model simulating visual pathways and cerebellum function in human - Achieving visuomotor coordination and high precision movement with learning ability ／ Wei Wu, Hong Qiao, Jiahao Chen 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
簡略化ダイナミクスを用いた液体操作のための動作計画
流体力学制約を考慮しつつ、簡略化モデルと最適化で液体を容器間で移すマニピュレータの滑らかな衝突回避軌道を生成する手法を提案し、Navier-Stokesシミュレーションで検証した。
原題: Motion Planning for Fluid Manipulation using Simplified Dynamics ／ Zherong Pan, Dinesh Manocha
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