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: 2021/9/1 ／ arXivを3時間ごとに自動収集

• 論文軌道予測画像認識2021/9/1

  文脈認識を高める運動予測モデルCAB

  軌道予測モデルが現在の動きに過度に依存し意味的文脈を活用できていない問題に対し、文脈利用を促す学習手順を備えたCABを提案し、予測の時間的一貫性を測る新指標も導入した。

  原題: Raising context awareness in motion forecasting ／ Hédi Ben-Younes, Éloi Zablocki, Mickaël Chen 他

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• 論文医療ロボティクスロボティクス2021/9/1

  CRANE: CTスキャナ内で精密操作を行う10自由度遠隔手術システム

  CTガイド下経皮針生検のため、スキャナのボア内で高精度に針を操作できる低姿勢・8+2自由度のロボットアームを設計・試作し、精度と制御手法を検証した論文。

  原題: CRANE: a 10 Degree-of-Freedom, Tele-surgical System for Dexterous Manipulation within Imaging Bores ／ Dimitri A. Schreiber, Zhaowei Yu, Hanpeng Jiang 他

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• 論文ナビゲーションロボティクス2021/9/1

  オールインワン：深層強化学習で複数のナビゲーション計画器を切り替える制御スイッチ

  深層強化学習により、センサ情報のみから複数のモデルベース・学習ベース局所計画器を状況に応じて選択する制御スイッチを提案し、動的環境での性能向上を実現した。

  原題: All-in-One: A DRL-based Control Switch Combining State-of-the-art Navigation Planners ／ Linh Kästner, Johannes Cox, Teham Buiyan 他

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• 論文物理シミュレーションロボティクス2021/9/1

  変分積分器を用いた最大座標系における線形時間の接触・摩擦ダイナミクス

  最大座標系で接触を伴う剛体ダイナミクスを内点法で数値的に安定に解き、変分積分器で制約ドリフトを防ぐ手法を提案。接触点数と物体数に対して線形時間計算量を理論・実装で示した。

  原題: Linear-Time Contact and Friction Dynamics in Maximal Coordinates using Variational Integrators ／ Jan Brüdigam, Jana Janeva, Stefan Sosnowski 他

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• 論文リスク評価機械学習2021/9/1

  学習済み確率的予測モデルを用いた自動運転車の高速非線形リスク評価

  他エージェントの将来予測がDNNで与えられる状況で、サンプリング不要の高速なリスク評価手法を提案。ガウス混合モデルには既存数値解法、非ガウス混合モデルには非線形チェビシェフ不等式とSOS計画で上界を求める。

  原題: Fast nonlinear risk assessment for autonomous vehicles using learned conditional probabilistic models of agent futures ／ Ashkan Jasour, Xin Huang, Allen Wang 他

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• 論文模倣学習ロボティクス2021/9/1

  混在品質のデモンストレーションを用いた半教師あり模倣学習による自動運転

  ラベル付き専門家デモと品質のばらついたラベルなしデモを混ぜ、各状態行動ペアの信頼度(leverage)を推定して半教師ありで方策を学習する手法を提案し、RCカー実機でも有効性を示した。

  原題: Semi-Supervised Imitation Learning with Mixed Qualities of Demonstrations for Autonomous Driving ／ Gunmin Lee, Wooseok Oh, Seungyoun Shin 他

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• 論文セグメンテーション画像認識2021/9/1

  CondNet：シーンセグメンテーションのための条件付き分類器

  入力に応じて動的にカーネルを生成する条件付き分類器を提案し、従来のグローバル分類器を置き換えることでクラス内多様性を考慮したセグメンテーション精度を向上させた。

  原題: CondNet: Conditional Classifier for Scene Segmentation ／ Changqian Yu, Yuanjie Shao, Changxin Gao 他

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• 論文模倣学習ロボティクス2021/9/1

  暗黙的モデルによる行動クローニング

  エネルギー-basedモデルを用いた暗黙的行動クローニングが、明示的モデルより優れることを示し、D4RLや実機の接触タスクで有効性を実証した論文。

  原題: Implicit Behavioral Cloning ／ Pete Florence, Corey Lynch, Andy Zeng 他

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• 論文視覚的タスク計画ロボティクス2021/9/1

  視覚的タスク計画における再構成ベースと対照学習ベースのモデル比較

  画像からの状態表現学習において、再構成損失と対照損失を比較し、タスク事前知識を活用する対照学習モデルが視覚的タスク計画で優れることを示した研究。

  原題: Comparing Reconstruction- and Contrastive-based Models for Visual Task Planning ／ Constantinos Chamzas, Martina Lippi, Michael C. Welle 他

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• 論文経路計画ロボティクス2021/9/1

  選好を考慮した経路計画のための視覚表現学習

  人手によるナビゲーションのラベルなし実演から地形の視覚表現を学習し、その表現を地形コストに写像することで、地形の種類を事前定義せずに選好を考慮した経路計画を実現した論文。

  原題: Visual Representation Learning for Preference-Aware Path Planning ／ Kavan Singh Sikand, Sadegh Rabiee, Adam Uccello 他

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• 論文マルチロータ計画ロボティクス2021/9/1

  時空間変形木によるマルチロータのキノダイナミック計画

  RRT系キノダイナミック計画の木構造を、ノードとその接続辺からなる変形ユニット単位で空間的・時間的に最適化し、収束を大幅に高速化する手法を提案した。

  原題: STD-Trees: Spatio-temporal Deformable Trees for Multirotors Kinodynamic Planning ／ Hongkai Ye, Chao Xu, Fei Gao

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• 論文オフラインRL機械学習2021/9/1

  マルチタスクオフライン強化学習のための保守的データ共有

  複数タスクのオフラインデータを混ぜると分布シフトが悪化する問題に対し、タスク毎の改善度に基づいてデータを振り分ける保守的データ共有(CDS)を提案し、移動・ナビゲーション・視覚マニピュレーションで有効性を示した論文。

  原題: Conservative Data Sharing for Multi-Task Offline Reinforcement Learning ／ Tianhe Yu, Aviral Kumar, Yevgen Chebotar 他

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• 論文経路計画ロボティクス2021/9/1

  RRTを用いた自律型水中ロボットマニピュレータの経路計画

  水中ロボットマニピュレータの経路計画のため、RRTと運動学モデルを統合したRRTAUVMSアルゴリズムを提案し、従来のRRTより効率を改善した。

  原題: Autonomous Underwater Vehicle-Manipulator Systems Path Planning with RRTAUVMS Algorithm ／ Xiaoxu Cao, Linyi Gu, JunChen Mu 他

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• 論文モバイルマニピュレーションロボティクス2021/9/1

  Stretch：屋内人間環境向けの小型軽量モバイルマニピュレータの設計

  小型・軽量・低コストながら多様なタスクをこなせる移動マニピュレータを設計し、人間工学と安定性モデルで妥当性を示すとともに、実家庭での遠隔操作・自律制御実験で有効性を実証した。

  原題: The Design of Stretch: A Compact, Lightweight Mobile Manipulator for Indoor Human Environments ／ Charles C. Kemp, Aaron Edsinger, Henry M. Clever 他

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• 論文制約推定ロボティクス2021/9/1

  連続力学系を離散化する最尤制約推定

  連続的なダイナミクスを表形式の状態行動空間に離散化し、与えられた目的関数の下で観測された実演から未モデル化の制約を最尤推定できるようにした手法を提案する。

  原題: Discretizing Dynamics for Maximum Likelihood Constraint Inference ／ Kaylene C. Stocking, David L. McPherson, Robert P. Matthew 他

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• 論文非決定論的計画AI2021/9/1

  Safe-Planner：単一結果決定化で強循環方策を計算する再計画器

  非決定論的計画問題において、全結果決定化ではなく単一結果決定化と順序付けヒューリスティクスを用いることで、誤解を招く弱計画の生成を避け強解に直結する計画を立てる再計画器を提案し、ロボットタスクで有効性を示した。

  原題: Safe-Planner: A Single-Outcome Replanner for Computing Strong Cyclic Policies in Fully Observable Non-Deterministic Domains ／ Vahid Mokhtari, Ajay Suresha Sathya, Nikolaos Tsiogkas 他

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• 論文協調計画ロボティクス2021/9/1

  混合整数計画を用いた自動運転車の協調行動計画のための線形微分ゲーム

  複数エージェントの協調計画を線形微分ゲームとして定式化し、混合整数計画で最適解を求める手法を提案。協調係数で利他的・協調的・利己的行動を調整でき、レースシナリオで閉ループ再計画の有効性を示した。

  原題: Linear Differential Games for Cooperative Behavior Planning of Autonomous Vehicles Using Mixed-Integer Programming ／ Tobias Kessler, Klemens Esterle, Alois Knoll

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• 論文ビジョン制御ロボティクス2021/9/1

  窓の外へ飛び出せ：離散時間フラットネスを活用した高速ビジョンベースマルチロータ飛行

  マルチロータのオイラー離散化に離散時間フラットネスが成り立つことを初めて示し、状態推定を必要とせず入出力の窓情報のみで制御する手法を提案。最大10m/sのビジョンベース飛行で状態推定依存の制御を上回ることを実証した。

  原題: Fly Out The Window: Exploiting Discrete-Time Flatness for Fast Vision-Based Multirotor Flight ／ Melissa Greeff, Siqi Zhou, Angela P. Schoellig

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• 論文把持・操作ロボティクス2021/9/1

  視触覚融合をカーネル化シナジーに統合した非剛体物体のロバスト把持と巧みな操作

  視覚と触覚の情報をカーネル化シナジーフレームワークに組み込み、未知の非剛体物体を安定に把持し巧みに操作できるロボットハンドシステムを実現した。

  原題: Fusing Visuo-Tactile Perception into Kernelized Synergies for Robust Grasping and Fine Manipulation of Non-rigid Objects ／ Sunny Katyara, Nikhil Deshpande, Fanny Ficuciello 他

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• 論文モデルベースRL機械学習2021/9/1

  モデル予測エージェントのためのダイナミクスモデル学習

  モデルベース強化学習におけるダイナミクスモデルの設計選択（アンサンブル、確率性、多段階学習、タイムステップ幅など）がプランナ性能に与える影響を、真のモデル（シミュレータ）との比較を通じて体系的に分析した論文。

  原題: Learning Dynamics Models for Model Predictive Agents ／ Michael Lutter, Leonard Hasenclever, Arunkumar Byravan 他

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• 論文遠隔操作ロボティクス2021/9/1

  強化学習を用いた複数パイロット協調による高度遠隔介入

  遅延補償と操作ミスに頑健な協調テレオペレーションのため、DDPGで操縦者意図を復元し副操縦者コマンドをオンライン調停する枠組みを提案。IT2ファジィ同定で力覚フィードバックを再構成し、実験で有効性を検証した。

  原題: Multiple-Pilot Collaboration for Advanced Remote Intervention using Reinforcement Learning ／ Ziwei Wang, Weibang Bai, Zhang Chen 他

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• 論文テレオペレーションロボティクス2021/9/1

  車輪型ヒューマノイドの全身インタフェースによる動的移動テレオペレーション

  全身型力覚提示インタフェースを用い、人の体の傾きを車輪型ヒューマノイドの速度や加速度にマッピングして動的に遠隔操作する手法を提案し、力覚フィードバックの効果と2種類のマッピングを実験的に比較した。

  原題: Dynamic Locomotion Teleoperation of a Wheeled Humanoid Robot Reduced Model with a Whole-Body Human-Machine Interface ／ Sunyu Wang, Joao Ramos

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• 論文GNSS/INS統合ナビゲーションロボティクス2021/9/1

  OdoNet: 車輪式オドメータなしで車両ナビゲーションを支援する非拘束速度推定

  単一のIMUからCNNで疑似オドメータ(前進速度)を推定し、GNSS/INS統合ナビの精度を車輪式オドメータに近い水準まで改善する手法を提案した論文。

  原題: OdoNet: Untethered Speed Aiding for Vehicle Navigation Without Hardware Wheeled Odometer ／ Hailiang Tang, Xiaoji Niu, Tisheng Zhang 他

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• 論文群制御ロボティクス2021/9/1

  会合・統合・任務：通信制限下の大規模マルチロボット探索フレームワーク

  通信帯域と距離が制限された環境で、軽量な環境表現と任務ベースの情報共有により複数ロボットの協調探索を効率化するフレームワークを提案し、UGV・UAVで実証した。

  原題: Meeting-Merging-Mission: A Multi-robot Coordinate Framework for Large-Scale Communication-Limited Exploration ／ Yuman Gao, Yingjian Wang, Xingguang Zhong 他

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• 論文HRIAI2021/9/1

  人間とロボットの対話のためのユーザ中心型説明可能AIフレームワーク

  非専門家ユーザ向けに、認知科学・社会科学の知見を取り入れた対話型説明可能AIの枠組みを提案した論文。

  原題: A User-Centred Framework for Explainable Artificial Intelligence in Human-Robot Interaction ／ Marco Matarese, Francesco Rea, Alessandra Sciutti

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• 論文深度推定ロボティクス2021/9/1

  DepthSense：レーダーと空間アテンションによる単眼深度推定の強化

  レーダーの粗く正確な信号と単眼カメラの精細な画像を空間アテンションで融合し、自動運転向けの高精度かつ軽量な深度推定手法を提案した論文。

  原題: Advancing Autonomous Driving: DepthSense with Radar and Spatial Attention ／ Muhamamd Ishfaq Hussain, Zubia Naz, Muhammad Aasim Rafique 他

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• 論文探索・マッピングロボティクス2021/9/1

  不確実性を考慮したリアルタイム体積・意味マッピングによる探索

  セマンティックセグメンテーションと不確実性を考慮した情報獲得報酬を用い、ドローンの次最良視点計画で対象物を優先しつつ効率的に探索・マッピングする枠組みを提案した。

  原題: Real-Time Volumetric-Semantic Exploration and Mapping: An Uncertainty-Aware Approach ／ Rui Pimentel de Figueiredo, Jonas le Fevre Sejersen, Jakob Grimm Hansen 他

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• 論文視覚的対応/機能認識画像認識2021/9/1

  機能対応問題：カテゴリを超えた視覚的対応の学習

  靴と瓶など異なるカテゴリの物体間でも、与えられたタスク（叩く・注ぐ等）に基づく機能的対応を見つける問題を提唱し、10タスク・20カテゴリのデータセットFunKPointとタスク駆動型表現を提案した論文。

  原題: The Functional Correspondence Problem ／ Zihang Lai, Senthil Purushwalkam, Abhinav Gupta

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• 論文マルチエージェント強化学習機械学習2021/9/1

  マルチエージェント協調リカレント方策最適化

  エージェント間の情報共有を改善するため、批評家ネットワークにリカレント層を導入しメタ軌跡で学習する新手法と、他エージェントの報酬・価値関数を取り入れた新たなアドバンテージ関数を提案したマルチエージェント強化学習の論文。

  原題: MACRPO: Multi-Agent Cooperative Recurrent Policy Optimization ／ Eshagh Kargar, Ville Kyrki

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• 論文LiDAR姿勢推定画像認識2021/9/1

  LiDAR姿勢推定のための最適なターゲット形状

  LiDAR点群の疎性による量子化誤差と対称形状の姿勢曖昧性を解消するため、回転・並進時に大きな勾配を生むターゲット形状を最適化し、形状幾何を利用した大域姿勢推定法を提案した論文。

  原題: Optimal Target Shape for LiDAR Pose Estimation ／ Jiunn-Kai Huang, William Clark, Jessy W. Grizzle

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