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: 2022/4/1 ／ arXivを3時間ごとに自動収集

• 論文オフラインRL機械学習2022/4/1

  非方向性の状態のみの経験から価値関数を学習する手法

  行動ラベルなしの状態遷移データから潜在行動を介してQ学習を行い、価値関数を学習するオフラインRL手法LAQを提案した論文。

  原題: Learning Value Functions from Undirected State-only Experience ／ Matthew Chang, Arjun Gupta, Saurabh Gupta

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• 論文ロボット科学教育cond-mat.mtrl-sci2022/4/1

  記号回帰で仮説発見・検証を学ぶ低コストロボット科学キット

  低コストで組み立てられる自律型ロボット科学者キットを開発し、大学の授業で活用して、記号回帰による実験的な仮説の発見と検証を学生が学べることを示した。

  原題: A Low-Cost Robot Science Kit for Education with Symbolic Regression for Hypothesis Discovery and Validation ／ Logan Saar, Haotong Liang, Alex Wang 他

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• 論文安全制御ロボティクス2022/4/1

  バリアベイズ線形回帰：不確かなシステムの安全臨界制御のための制御バリア条件のオンライン学習

  不確かな非線形システムに対し、制御バリア関数条件をベイズ線形回帰でオンライン学習し、学習中も安全性を保証する安全フィルタを提案した論文。

  原題: Barrier Bayesian Linear Regression: Online Learning of Control Barrier Conditions for Safety-Critical Control of Uncertain Systems ／ Lukas Brunke, Siqi Zhou, Angela P. Schoellig

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• 論文制御理論math.OC2022/4/1

  リー代数に基づくリー群上の制御のためのコスト関数設計

  リー群上の制御目標をリー代数で設計し、左不変計量を用いることで大域的な指数収束を実現する枠組みを提案。軌道最適化でもiLQRの収束を大幅に高速化できることを示した。

  原題: Lie Algebraic Cost Function Design for Control on Lie Groups ／ Sangli Teng, William Clark, Anthony Bloch 他

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• 論文自動運転画像認識2022/4/1

  SelfD: Web動画から大規模運転ポリシーを自己学習するフレームワーク

  YouTubeの単眼動画を半教師あり自己学習で活用し、BEV空間で計画する運転エージェントを学習する手法を提案。

  原題: SelfD: Self-Learning Large-Scale Driving Policies From the Web ／ Jimuyang Zhang, Ruizhao Zhu, Eshed Ohn-Bar

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• 論文自動運転/強化学習ロボティクス2022/4/1

  強化学習と運動予測型安全コントローラによる混在交通での自動運転合流

  高速道路の合流を強化学習(SAC-Discrete)で解き、運動予測と行動置換による安全コントローラを組み合わせて衝突率を抑えつつ効率を維持する手法を提案した。

  原題: Autonomous Highway Merging in Mixed Traffic Using Reinforcement Learning and Motion Predictive Safety Controller ／ Qianqian Liu, Fengying Dang, Xiaofan Wang 他

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• 論文模倣学習ロボティクス2022/4/1

  段階的学習によるワンショット領域適応模倣学習

  概念表現・行動生成・領域適応の3段階を組み合わせ、少量の実演データで新しい環境に適応できるロボット模倣学習フレームワークを提案し、注ぎタスクで有効性を示した。

  原題: One-Shot Domain-Adaptive Imitation Learning via Progressive Learning ／ Dandan Zhang, Wen Fan, John Lloyd 他

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• 論文sim2real機械学習2022/4/1

  並列微分可能シミュレーションによる方策学習の高速化

  微分可能シミュレータと新アルゴリズムSHACを組み合わせ、局所解や勾配消失を抑えつつ並列環境で方策学習を高速化した論文。

  原題: Accelerated Policy Learning with Parallel Differentiable Simulation ／ Jie Xu, Viktor Makoviychuk, Yashraj Narang 他

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• 論文ソフトロボティクス/3Dプリンティングロボティクス2022/4/1

  傾斜多孔質を持つ軟質流体アクチュエータの直接3Dプリンティング

  液体ロープコイリング現象を利用し、ノズル高さや押出速度を調整することで多孔度を段階的に制御できるInFoam印刷法を開発し、SEBS製の軟質流体アクチュエータの変形挙動をプログラム可能にした論文。

  原題: Direct 3D Printing of Soft Fluidic Actuators with Graded Porosity ／ Nick Willemstein, Herman van der Kooij, Ali Sadeghi

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• 論文触覚ロボティクス2022/4/1

  好奇心駆動による未知物体の触覚自己教師あり探索

  触覚のみを頼りに未知物体を探索し、6秒以内に形状を再構成するtSLAMを提案。家庭用品の暗黙的理解を活用し、ADROITハンドで汎用性を実証した。

  原題: Curiosity Driven Self-supervised Tactile Exploration of Unknown Objects ／ Yujie Lu, Jianren Wang, Vikash Kumar

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• 論文マニピュレーションロボティクス2022/4/1

  カリキュラム学習で接触の多いマニピュレーションのロボット学習を加速する研究

  カリキュラム学習とドメインランダム化を組み合わせ、位置制御ロボットによる産業用挿入タスクの学習を従来の5分の1以下のサンプル数で加速し、実機へ転移可能な方策を得た研究。

  原題: Accelerating Robot Learning of Contact-Rich Manipulations: A Curriculum Learning Study ／ Cristian C. Beltran-Hernandez, Damien Petit, Ixchel G. Ramirez-Alpizar 他

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• 論文宇宙ロボティクスロボティクス2022/4/1

  月面着陸撮影CubeSat「EagleCam」のフライトソフトウェア実装

  NASAのオープンソースcFSアーキテクチャを用いて、月着陸船から分離して着陸の様子を撮影するCubeSatカメラEagleCamのフライトソフトウェアを設計・実装した論文。

  原題: NASA/GSFC's Flight Software Core Flight System Implementation For A Lunar Surface Imaging Mission ／ Mohammed Eleffendi, Daniel Posada, M. Ilhan Akbas 他

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• 論文マルチロボット計画制御2022/4/1

  時相論理タスクと不確実ダイナミクス下における複数ロボット・物体システムの計画と制御

  複数ロボットと非駆動物体からなる系に対し、LTLで表されたタスクを満たす動作計画アルゴリズムを提案し、下層の適応制御で不確実性を補償しつつ安全な物体搬送を実現する。

  原題: Planning and Control of Multi-Robot-Object Systems under Temporal Logic Tasks and Uncertain Dynamics ／ Christos K. Verginis, Yiannis Kantaros, Dimos V. Dimarogonas

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• 論文HRIAI2022/4/1

  人間とロボットの協働における習熟度と意図の伝達：評価ループを閉じるためのシンポジウム

  人間からロボットへの習熟度伝達と意図伝達の効果を理解・モデル化・改善するための課題と標準化の必要性を議論するシンポジウム提案。

  原題: AAAI SSS-22 Symposium on Closing the Assessment Loop: Communicating Proficiency and Intent in Human-Robot Teaming ／ Michael Goodrich, Jacob Crandall, Aaron Steinfeld 他

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• 論文医療ロボティクスロボティクス2022/4/1

  ゼロスラック分離型心腔内エコーカテーテルマニピュレータの設計と検証

  再利用可能なアクチュエータ部と使い捨てカテーテル部を分離し、腱を直接駆動することでバックラッシュを抑えた心腔内エコー用ロボットを設計し、モデル化と校正手法を提案・検証した論文。

  原題: Design and validation of zero-slack separable manipulator for Intracardiac Echocardiography ／ Christian DeBuy, Florin Ghesu, Reza Langari 他

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• 論文表現学習機械学習2022/4/1

  タスク誘導表現学習による視覚的複雑環境での意思決定効率化

  視覚的に複雑で妨害物が多い環境において、報酬やデモなどのタスク情報を活用してタスク関連部分に注目する表現学習手法を評価し、教師なし表現学習より学習効率が最大2倍向上することを示した。

  原題: Task-Induced Representation Learning ／ Jun Yamada, Karl Pertsch, Anisha Gunjal 他

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• 論文歩行ロボティクス2022/4/1

  チルトロータの4次元歩容曲面 — 二色地図定理

  チルトロータの姿勢影響を低減する歩容を理論的に導出し、姿勢に頑健な歩容を計画できる4次元歩容曲面と、歩容の連続性を保証する二色地図定理を提案した。

  原題: Four-dimensional Gait Surfaces for A Tilt-rotor -- Two Color Map Theorem ／ Zhe Shen, Yudong Ma, Takeshi Tsuchiya

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• 論文マニピュレーションロボティクス2022/4/1

  視覚で隙間を埋める：未知形状へのサブミリメートルペグ挿入

  ペグと穴の隙間を視覚的に捉えて位置・姿勢を推定し、強化学習による閉ループ制御で未知形状のペグ挿入を実現。シミュレーションで学習し、セグメンテーションで実世界に適応する。

  原題: Learning to Fill the Seam by Vision: Sub-millimeter Peg-in-hole on Unseen Shapes in Real World ／ Liang Xie, Hongxiang Yu, Yinghao Zhao 他

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• 論文道路検査/コンピュータビジョン画像認識2022/4/1

  道路画像とポットホール検出のためのコンピュータビジョン：システムとアルゴリズムの最新レビュー

  道路の2D/3D撮像システムとポットホール検出アルゴリズム（古典的画像処理・点群処理・深層学習）を体系的にレビューし、課題と今後の展望をまとめたサーベイ論文。

  原題: Computer Vision for Road Imaging and Pothole Detection: A State-of-the-Art Review of Systems and Algorithms ／ Nachuan Ma, Jiahe Fan, Wenshuo Wang 他

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• 論文手術ロボット/強化学習ロボティクス2022/4/1

  深層強化学習による手術ロボットの半自律制御

  手術ロボットの反復的な単純操作を自動化するため、深層強化学習を用いた半自律制御フレームワークを提案し、作業時間を19.1%、移動距離を58.7%削減した。

  原題: Deep Reinforcement Learning Based Semi-Autonomous Control for Robotic Surgery ／ Ruiqi Zhu, Dandan Zhang, Benny Lo

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• 論文自動運転/模倣学習ロボティクス2022/4/1

  安全志向の階層型敵対的模倣学習による都市環境での自動運転

  安全な低レベル制御器群から選択する高レベル方策を敵対的模倣学習で獲得し、実データ駆動のラウンドアバウトシミュレータで従来法より優れた運転模倣を実現した。

  原題: SHAIL: Safety-Aware Hierarchical Adversarial Imitation Learning for Autonomous Driving in Urban Environments ／ Arec Jamgochian, Etienne Buehrle, Johannes Fischer 他

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• 論文音響場表現cs.SD2022/4/1

  ニューラル音響場の学習

  シーン内の音の伝播を線形時不変系として捉え、任意の音源・聴取位置の組から神経インパルス応答を連続的に予測するNeural Acoustic Fieldsを提案した論文。

  原題: Learning Neural Acoustic Fields ／ Andrew Luo, Yilun Du, Michael J. Tarr 他

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• 論文軌道最適化ロボティクス2022/4/1

  学習したダイナミクスを用いた勾配ベース軌道最適化

  ニューラルネットで学習した微分可能なダイナミクスモデルと勾配ベース軌道最適化を組み合わせ、SpotやRCカーで高ダイナミックなタスクを実現した研究。

  原題: Gradient-Based Trajectory Optimization With Learned Dynamics ／ Bhavya Sukhija, Nathanael Köhler, Miguel Zamora 他

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• 論文sim2realロボティクス2022/4/1

  文脈認識型sim-to-real適応による手術ロボットの人間-ロボット共有制御

  手術シミュレータで学習した軌道をDMPで実機に転送し、ニューラルネットが予測する手術文脈に応じてロボットの役割を適応させる共有制御フレームワークをdVRKで検証した。

  原題: Human-Robot Shared Control for Surgical Robot Based on Context-Aware Sim-to-Real Adaptation ／ Dandan Zhang, Zicong Wu, Junhong Chen 他

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• 論文遠隔操作ロボティクス2022/4/1

  共有制御におけるプリミティブ方策の融合による遠隔操作支援

  DMPを利用して人間の入力による状態偏差を吸収し、重み付けなしで人間とロボットの方策を暗黙的に融合する遠隔操作支援手法を提案し、到達・障害物回避タスクで人間の介入を60%以上削減した。

  原題: Blending Primitive Policies in Shared Control for Assisted Teleoperation ／ Guilherme Maeda

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• 論文模倣学習/遠隔操作ロボティクス2022/4/1

  片手から多指ハンドへ：単一カメラ遠隔操作による器用な操作の模倣学習

  iPadとPCだけの単一カメラ遠隔操作で3D実演データを収集し、ユーザーごとにカスタマイズしたシミュレータ上のロボットハンドで多指ハンド操作の模倣学習を行い、実機への転移性能を大幅に向上させた。

  原題: From One Hand to Multiple Hands: Imitation Learning for Dexterous Manipulation from Single-Camera Teleoperation ／ Yuzhe Qin, Hao Su, Xiaolong Wang

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• 論文深度補完画像認識2022/4/1

  Struct-MDC: 視覚SLAMの構造的正則性を活用したメッシュ精緻化による教師なし深度補完

  視覚SLAMの線特徴からDelaunay三角分割で深度を補間し、メッシュ深度精緻化モジュールで高周波詳細を転写する教師なし深度補完手法を提案した論文。

  原題: Struct-MDC: Mesh-Refined Unsupervised Depth Completion Leveraging Structural Regularities from Visual SLAM ／ Jinwoo Jeon, Hyunjun Lim, Dong-Uk Seo 他

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• 論文歩行ナビゲーションロボティクス2022/4/1

  四足歩行ロボットの安全な自律ナビゲーションのための順ダイナミクスモデルと情報付き軌道サンプラの学習

  学習した順ダイナミクスモデルとサンプリング型モデル予測制御、情報付き軌道サンプラを組み合わせ、複雑な環境でも衝突せず滑らかに経路追従できる四足ロボットの局所プランナを提案した。

  原題: Learning Forward Dynamics Model and Informed Trajectory Sampler for Safe Quadruped Navigation ／ Yunho Kim, Chanyoung Kim, Jemin Hwangbo

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• 論文視覚オドメトリ画像認識2022/4/1

  不確かな特徴点位置に対応したフレーム間回転最適化のための確率的法線エピポーラ拘束

  特徴点位置の異方性・不均一な不確かさを考慮した確率的法線エピポーラ拘束(PNEC)を提案し、実時間で高精度なカメラ間回転推定を実現した。

  原題: The Probabilistic Normal Epipolar Constraint for Frame-To-Frame Rotation Optimization under Uncertain Feature Positions ／ Dominik Muhle, Lukas Koestler, Nikolaus Demmel 他

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• 論文3D再構成画像認識2022/4/1

  内視鏡における光度ベース単眼高密度3D再構成

  大腸内視鏡の制御照明を利用した光度ステレオにより、単眼内視鏡で生体内の大腸形状を実スケールで3D再構成する手法を提案し、シミュレーションで平均誤差7%（3mm未満）を達成した。

  原題: Photometric single-view dense 3D reconstruction in endoscopy ／ Victor M. Batlle, J. M. M. Montiel, Juan D. Tardos

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