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

• 論文自動運転予測ロボティクス2021/9/1

  自動運転のための自己教師あり行動空間予測

  加速度と操舵角の空間で将来軌道を予測するマルチモーダル手法を提案し、自己教師ありで環境文脈特徴も同時に予測するSSP-ASPを開発、実世界データで高精度を示した。

  原題: Self-Supervised Action-Space Prediction for Automated Driving ／ Faris Janjoš, Maxim Dolgov, J. Marius Zöllner

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• 論文状態推定ロボティクス2021/9/1

  自由エネルギー原理による風中飛行クアッドコプターの状態・入力推定

  脳科学の自由エネルギー原理に基づくDEMを用い、未知の風を受ける実機クアッドコプターの飛行実験で状態・入力推定の有効性を初めて実証した論文。

  原題: Free Energy Principle for State and Input Estimation of a Quadcopter Flying in Wind ／ Fred Bos, Ajith Anil Meera, Dennis Benders 他

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• 論文制御理論制御2021/9/1

  通信遅延に頑健なサイバーフィジカルシステム：微分ゲームによるアプローチ

  結合したロボットエージェントの非線形時間遅延系に対し、通信遅延を暗黙の制御入力とみなし、安定化制御器と敵対的遅延のゼロサム微分ゲームとして定式化することで、時変通信遅延に頑健な制御器を提案した論文。

  原題: Towards cyber-physical systems robust to communication delays: A differential game approach ／ Shankar A. Deka, Donggun Lee, Claire J. Tomlin

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• 論文マルチエージェント計画ロボティクス2021/9/1

  GamePlan: 交差点・ラウンドアバウト・合流における人間ドライバーとのゲーム理論的マルチエージェント計画

  人間ドライバーの運転スタイルを観測可能な情報から推定し、ゲーム理論に基づくオークションで各エージェントの最適行動を決定するマルチエージェント計画手法を提案。衝突やデッドロックを理論的に防ぎ、実世界の人間ドライバーでも実装可能なことを示した。

  原題: GamePlan: Game-Theoretic Multi-Agent Planning with Human Drivers at Intersections, Roundabouts, and Merging ／ Rohan Chandra, Dinesh Manocha

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• 論文計算アーキテクチャcs.AR2021/9/1

  自律機械向けデータフローアクセラレータアーキテクチャ

  自律機械の計算需要を分析し、古典的データフロー原理を現代化したDAAアーキテクチャを提案した論文。

  原題: Dataflow Accelerator Architecture for Autonomous Machine Computing ／ Shaoshan Liu, Yuhao Zhu, Bo Yu 他

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• 論文潜在行動学習ロボティクス2021/9/1

  人間のデモンストレーションなしで潜在行動を学習する

  ロボットが物体状態のエントロピーを最大化するよう自律的に多様な操作を学習し、それを潜在空間に埋め込んでジョイスティック操作にマッピングすることで、人間のデモなしに器用な遠隔操作を実現した研究。

  原題: Learning Latent Actions without Human Demonstrations ／ Shaunak A. Mehta, Sagar Parekh, Dylan P. Losey

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• 論文自動運転/強化学習AI2021/9/1

  交差点自動運転のための強化学習ベンチマーク

  複雑な交差点シナリオで強化学習ベースの自動運転エージェントを訓練・評価するベンチマークRL-CISを提案し、複数アルゴリズムのベースラインを整備した。

  原題: A Reinforcement Learning Benchmark for Autonomous Driving in Intersection Scenarios ／ Yuqi Liu, Qichao Zhang, Dongbin Zhao

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• 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2021/9/1

  遠隔移動ロボットナビゲーションにおける操作者意図認識のベイズ的アプローチ

  遠隔操作ロボットのナビゲーション中に操作者が目指す目標をベイズ推定で認識する手法BOIRを提案し、複数の観測情報の融合と非同期の明示的意図伝達を組み合わせて精度と不確実性の面で既存手法を上回ることを示した。

  原題: A Bayesian-Based Approach to Human Operator Intent Recognition in Remote Mobile Robot Navigation ／ Dimitris Panagopoulos, Giannis Petousakis, Rustam Stolkin 他

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• 論文歩容最適化ロボティクス2021/9/1

  3リンク遊泳ロボットの歩容と最適制御の幾何学的解析

  3リンクの低レイノルズ数遊泳ロボットについて、ポントリャーギンの最大原理による最適制御と、局所接続の曲率に基づく微分幾何学的解析の2手法で歩容最適化を比較し、パラメータによる最適歩容の形状変化を明らかにした。

  原題: Geometric analysis of gaits and optimal control for three-link kinematic swimmers ／ Oren Wiezel, Suresh Ramasamy, Nathan Justus 他

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• 論文ソフトロボティクスロボティクス2021/9/1

  物理情報と視覚に基づく細長物体の全変形モード再構成手法

  複数カメラの計測からCosseratロッド理論を用いて細長柔軟体の姿勢と6つの変形モードを推定する物理情報ベースの手法を提案し、ソフトロボットアームで高精度・頑健性を実証した。

  原題: A physics-informed, vision-based method to reconstruct all deformation modes in slender bodies ／ Seung Hyun Kim, Heng-Sheng Chang, Chia-Hsien Shih 他

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• 論文キャリブレーションロボティクス2021/9/1

  ステレオカメラ・熱カメラ・レーザセンサのターゲットレス外部キャリブレーション

  ステレオカメラ・熱カメラ・レーザセンサ間の外部パラメータを、専用ターゲットや人手なしで一度に推定するキャリブレーション手法を提案した論文。

  原題: Targetless Extrinsic Calibration of Stereo Cameras, Thermal Cameras, and Laser Sensors in the Wild ／ Taimeng Fu, Huai Yu, Wen Yang 他

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• 論文視覚サーボ/クアッドロータロボティクス2021/9/1

  知覚制約付き視覚予測制御による俊敏なクアッドロータ飛行

  位置情報を使わず画像のみでクアッドロータを高速飛行させるため、NMPCに基づく視覚サーボ制御を構築し、深度感度と劣駆動の競合を工夫で解決した論文。

  原題: PCVPC: Perception Constrained Visual Predictive Control For Agile Quadrotors ／ Chao Qin, Hugh H. T. Liu

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• 論文群制御ロボティクス2021/9/1

  障害物環境下での画像ベース複数UAV協調追跡システム

  複数のUAVがカメラ画像を用いて動く目標を協調追跡する制御器を開発し、遮蔽回避・衝突回避・機体間接続維持を制御バリア関数と二次計画法で実現した。

  原題: Image-Based Multi-UAV Tracking System in a Cluttered Environment ／ Hsin-Ai Hung, Hao-Huan Hsu, Teng-Hu Cheng

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• 論文安全性検証ロボティクス2021/9/1

  見えない相手を考慮した戦略プランナの動的遮蔽リスク検証フレームワーク

  ハイパーゲーム理論に基づく動的遮蔽リスク指標を提案し、自動運転の戦略プランナを効率的に安全性検証する手法を開発した。自然走行データ比で4000%高速化し、多様な遮蔽事故を自動生成できる。

  原題: I Know You Can't See Me: Dynamic Occlusion-Aware Safety Validation of Strategic Planners for Autonomous Vehicles Using Hypergames ／ Maximilian Kahn, Atrisha Sarkar, Krzysztof Czarnecki

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• 論文群制御ロボティクス2021/9/1

  センシング・通信攻撃に耐えるロバストなマルチロボット能動追跡

  センサや通信が攻撃で失われる敵対環境でも目標追跡を続けられるよう、最悪ケースの攻撃数を考慮したロバスト計画アルゴリズムRATTを提案し、理論的な劣最適性保証とシミュレーションでの有効性を示した論文。

  原題: Robust Multi-Robot Active Target Tracking Against Sensing and Communication Attacks ／ Lifeng Zhou, Vijay Kumar

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• 論文6D姿勢推定画像認識2021/9/1

  キーポイント距離場を用いた6D物体姿勢推定

  各画素からキーポイントまでの距離を回帰するKDF表現を提案し、円交差とRANSACによる距離ベース投票で遮蔽に頑健な6D姿勢推定を実現した。

  原題: KDFNet: Learning Keypoint Distance Field for 6D Object Pose Estimation ／ Xingyu Liu, Shun Iwase, Kris M. Kitani

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• 論文群制御ロボティクス2021/9/1

  複数AMRの協調を実現するマルチエージェントシステム

  製造現場での運搬・配車タスクに向け、複数のTIAGoロボットを協調させるマルチエージェントシステムを提案し、GazeboとROS上でシミュレーション実証した。

  原題: A Multi-Agent System for Autonomous Mobile Robot Coordination ／ Norberto Sousa, Nuno Oliveira, Isabel Praça

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• 論文屋内ナビゲーションロボティクス2021/9/1

  スマートフォン慣性センサと地図マッチングによる屋内ナビゲーション

  スマホのIMUによる歩行者デッドレコニングに地図マッチングを組み合わせ、屋内での位置推定誤差を低減する手法を提案し実環境で検証した。

  原題: Indoor Navigation Algorithm Based on a Smartphone Inertial Measurement Unit and Map Matching ／ Taewon Kang, Younghoon Shin

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• 論文自己位置推定ロボティクス2021/9/1

  予測処理によるLiDARを用いたロボットの自己位置推定とナビゲーション

  オドメトリなしでLiDARの生成モデルを自己教師学習し、変分自由エネルギーの勾配降下によりオンライン状態推定とナビゲーションを実現した概念実証研究。

  原題: Robot Localization and Navigation through Predictive Processing using LiDAR ／ Daniel Burghardt, Pablo Lanillos

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• 論文制御ロボティクス2021/9/1

  攻撃的軌道追従のための四重項翼の大域的吸引対数幾何制御

  SO(3)の対数写像を用いて回転誤差を表現し、ハイブリッド切替なしで大域的に吸引な四重項翼の幾何制御則を提案し、シミュレーションと実機で攻撃的軌道追従性能を示した。

  原題: Globally-Attractive Logarithmic Geometric Control of a Quadrotor for Aggressive Trajectory Tracking ／ Jacob Johnson, Randal Beard

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• 論文位置推定画像認識2021/9/1

  地面画像のための深層距離学習

  地面テクスチャに基づく自己位置推定において、クエリ画像と類似する参照画像を深層距離学習で検索し、計算コストと誤推定リスクを低減する手法を提案した。

  原題: Deep Metric Learning for Ground Images ／ Raaghav Radhakrishnan, Jan Fabian Schmid, Randolf Scholz 他

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• 論文適応制御ロボティクス2021/9/1

  学習した外乱特徴を用いたSE(3)ハミルトン力学の適応制御

  ハミルトン型ニューラルODEで外乱モデルをオフライン学習し、幾何学的追従誤差に基づくオンライン適応制御で剛体システムの外乱を補償する手法を提案。振り子とクアッドロータの追従シミュレーションで実証した。

  原題: Adaptive Control of SE(3) Hamiltonian Dynamics with Learned Disturbance Features ／ Thai Duong, Nikolay Atanasov

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• 論文手術ロボティクスロボティクス2021/9/1

  不確実性推定を備えたマーカーレス縫合針6D姿勢追跡による低侵襲手術の自律化

  マーカーなしの不安定な検出結果から縫合針の6D姿勢を確率的に統合して頑健に追跡する手法を提案し、自律的な針の把持替え実験で有効性を示した。

  原題: Markerless Suture Needle 6D Pose Tracking with Robust Uncertainty Estimation for Autonomous Minimally Invasive Robotic Surgery ／ Zih-Yun Chiu, Albert Z Liao, Florian Richter 他

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• 論文HRIロボティクス2021/9/1

  Quori：コミュニティ主導で設計されたソーシャル対話型ヒューマノイドロボット

  HRI研究コミュニティの意見を取り入れ、低コストと機能性を両立させた非接触型ソーシャルヒューマノイドロボットQuoriの設計・ハード・ソフトを提示し、初期試験と6ヶ月間の実運用を示した論文。

  原題: Quori: A Community-Informed Design of a Socially Interactive Humanoid Robot ／ Andrew Specian, Ross Mead, Simon Kim 他

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• 論文視覚ナビゲーションロボティクス2021/9/1

  データレート制約下での視覚自律ナビゲーションのための動的視覚注意配分

  視覚自律ナビゲーションにおいて、ランドマークへの注意配分をリソース配分問題として定式化し、LQG設定で再cedingホライズン制御と凸凹手続きにより効率的に解く手法を提案した。

  原題: Dynamic Allocation of Visual Attention for Vision-based Autonomous Navigation under Data Rate Constraints ／ Ali Reza Pedram, Riku Funada, Takashi Tanaka

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• 論文経路計画AI2021/9/1

  GPU加速による確率的動的海洋流れ中の自律海洋ビークルの最適経路計画

  GPUでMDPモデル構築と求解を高速化し、確率的な海洋流れの中でエネルギー最適な経路を計画するアルゴリズムを提案した論文。

  原題: Optimal Path Planning of Autonomous Marine Vehicles in Stochastic Dynamic Ocean Flows using a GPU-Accelerated Algorithm ／ Rohit Chowdhury, Deepak Subramani

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• 論文物体ナビゲーションAI2021/9/1

  ランドマーク方針最適化による物体ナビゲーション

  物体目標ナビゲーションのため、ランドマークを活用した階層型手法を提案し、Habitatシミュレータで成功率0.75を達成、実環境でも検証した。

  原題: Landmark Policy Optimization for Object Navigation Task ／ Aleksey Staroverov, Aleksandr I. Panov

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• 論文POMDP/適応サンプリングロボティクス2021/9/1

  ドメイン知識を活かしたPOMDPによる適応サンプリング

  水中ロボットの適応サンプリングのため、POMDPのモンテカルロ木探索をロールアウト配分・行動探索・計画コミットメントの面で改良し、実データで有効性を示した論文。

  原題: Adaptive Sampling using POMDPs with Domain-Specific Considerations ／ Gautam Salhotra, Christopher E. Denniston, David A. Caron 他

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• 論文視覚ナビゲーションロボティクス2021/9/1

  密オプティカルフローの不確かさ推定による堅牢な視覚ナビゲーション

  密オプティカルフローの不確かさを完全に推定し、マハラノビス距離に基づく新たな8点アルゴリズムとポーズグラフ最適化を組み合わせることで、単眼SLAMのロバスト性と精度を向上させた論文。

  原題: Uncertainty Estimation of Dense Optical-Flow for Robust Visual Navigation ／ Yonhon Ng, Hongdong Li, Jonghyuk Kim

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• 論文バランス支援/協働ロボットロボティクス2021/9/1

  移動協働ロボットによる立ち姿勢バランス支援システム

  移動台車・ロボットアーム・アドミタンス型ハンドルを組み合わせ、高齢者や神経疾患患者の立位バランスを支援するシステムを開発し、2つのバランス回復戦略を12名の被験者実験で比較評価した。

  原題: Improving Standing Balance Performance through the Assistance of a Mobile Collaborative Robot ／ Francisco J. Ruiz-Ruiz, Alberto Giammarino, Marta Lorenzini 他

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