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: 2021/1/1 ／ arXivを3時間ごとに自動収集

• 論文継続学習ロボティクス2021/1/1

  限られた教師信号でロボットが視覚概念を継続学習する手法

  動的で未知の環境において、限られたラベル付きデータからロボットが新しい視覚概念を継続的に学習し、過去の知識を保持・活用する機械学習モデルを開発する研究。

  原題: Continual Learning of Visual Concepts for Robots through Limited Supervision ／ Ali Ayub, Alan R. Wagner

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• 論文知識グラフ/産業ロボットロボティクス2021/1/1

  産業用ロボットの意味記憶モデルとしての動的知識グラフ

  センサデータを知識グラフに蓄積して意味記憶とし、自然言語の作業指示を理解して産業用ロボットが決定的にタスクを実行できる認知システムを提案した論文。

  原題: Dynamic Knowledge Graphs as Semantic Memory Model for Industrial Robots ／ Mohak Sukhwani, Vishakh Duggal, Said Zahrai

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• 論文幾何学math.MG2021/1/1

  ポンスレ・プロペラ：不変な全ブレード面積

  三角形の外心楕円の三つ組がポンスレ3周期三角形族上で回転プロペラのように振る舞い、その全面積が楕円対の軸非整列時でも不変であることを証明した。

  原題: Poncelet Propellers: Invariant Total Blade Area ／ Dominique Laurain, Daniel Jaud, Dan Reznik

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• 論文自動運転計画画像認識2021/1/1

  解釈可能なニューラル運動プランナーによる都市自動運転

  LIDARとHDマップから3D検出・将来軌道・コストボリュームを生成し、最小コストの軌道を選ぶ解釈可能な運動プランナーを提案。実都市データで安全性が向上。

  原題: End-to-end Interpretable Neural Motion Planner ／ Wenyuan Zeng, Wenjie Luo, Simon Suo 他

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• 論文計画・圏論math.CT2021/1/1

  属性付き対称モノイダル圏

  ロボットの位置などの属性を対象に付与した「属性付き対称モノイダル圏」を定義し、ロボット工学の計画記述への応用例を示した。

  原題: Symmetric Monoidal Categories with Attributes ／ Spencer Breiner, John S. Nolan

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• 論文群制御cond-mat.stat-mech2021/1/1

  低ラトリング：アクティブ集合体の自己組織化を予測する原理

  複雑系の振る舞いをほぼランダムとみなしつつ外力への応答を捉える枠組みを提案し、駆動された自己組織化を理解・操作するボルツマン的原理を導出、形状変化ロボットのアクティブマターで実験的に検証した。

  原題: Low rattling: A predictive principle for self-organization in active collectives ／ Pavel Chvykov, Thomas A. Berrueta, Akash Vardhan 他

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• 論文触覚ロボティクス2021/1/1

  未知タスクにおける触覚共有制御のための深層強化学習

  CNNでタスクを検出しDDPGで最適な誘導力を学習する触覚共有コントローラTAHSCを提案し、ユーザーごとにカスタム方策を学習して作業時間を短縮できることを示した。

  原題: Deep Reinforcement Learning for Haptic Shared Control in Unknown Tasks ／ Franklin Cardeñoso Fernandez, Wouter Caarls

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• 論文交通シーン生成画像認識2021/1/1

  SceneGen: リアルな交通シーンを生成する学習手法

  自車状態と高精細地図から、ルールやヒューリスティクスを使わずにニューラル自己回帰モデルで多様な交通参加者を配置・生成し、実世界に汎化する知覚モデル学習を可能にした研究。

  原題: SceneGen: Learning to Generate Realistic Traffic Scenes ／ Shuhan Tan, Kelvin Wong, Shenlong Wang 他

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• 論文自動運転制御ロボティクス2021/1/1

  交通規則を優先度付きで満たす自動運転の最適制御

  交通法規や運転マナーを優先度付きルールとして定式化し、CLFとCBFを用いた最適制御で優先度の高いルールから順に満たす自動運転制御フレームワークを提案した。軌道の合否評価にも応用できる。

  原題: Rule-based Optimal Control for Autonomous Driving ／ Wei Xiao, Noushin Mehdipour, Anne Collin 他

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• 論文マルチエージェント/シミュレーションロボティクス2021/1/1

  ROS-NetSim：ロボットとネットワークシミュレータを統合するフレームワーク

  ロボットシミュレータとネットワークシミュレータをROS上で接続し、通信を介した知覚-行動ループを高忠実に再現できる軽量で汎用的なオープンソースフレームワークを提案した。

  原題: ROS-NetSim: A Framework for the Integration of Robotic and Network Simulators ／ Miguel Calvo-Fullana, Daniel Mox, Alexander Pyattaev 他

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• 論文経路計画ロボティクス2021/1/1

  経験学習でコストを推定する非ホロノミック系の最適経路計画qRRT

  強化学習で作業空間のコスト分布を学習し、その情報でRRT探索をバイアスさせることで、既知のコスト関数なしでも漸近最適な経路を生成する手法を提案した。

  原題: qRRT: Quality-Biased Incremental RRT for Optimal Motion Planning in Non-Holonomic Systems ／ Nahas Pareekutty, Francis James, Balaraman Ravindran 他

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• 論文強化学習/義足制御ロボティクス2021/1/1

  アクター・クリティック強化学習による健常膝軌道を模倣するロボット膝の追従制御

  強化学習(dHDP)を用いて義足の膝インピーダンスを自動調整し、健常膝の軌道を追従する制御を実現。理論的性質を示し、OpenSimで平地・異地形・異速度の歩行を検証した。

  原題: Robotic Knee Tracking Control to Mimic the Intact Human Knee Profile Based on Actor-critic Reinforcement Learning ／ Ruofan Wu, Zhikai Yao, Jennie Si 他

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• 論文GNSS-カメラ融合/インテグリティ監視ロボティクス2021/1/1

  GNSSとカメラの融合におけるインテグリティリスクのためのパーティクルフィルタリング枠組み

  GNSSとカメラを融合した自己位置推定において、パーティクルフィルタを用いて状態推定とインテグリティ監視を同時に行い、KLダイバージェンスでセンサ間の整合性を評価して危険な誤情報のリスクを抑える手法を提案した。

  原題: A Particle Filtering Framework for Integrity Risk of GNSS-Camera Sensor Fusion ／ Adyasha Mohanty, Shubh Gupta, Grace Xingxin Gao

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• 論文ナビゲーションロボティクス2021/1/1

  A*経路を活用したカリキュラム強化学習によるRGBD屋内ロボットナビゲーション

  RGBD画像をVAEで潜在表現に圧縮し、A*経路に沿って目標距離を段階的に伸ばすカリキュラムでDRL制御方策を訓練し、PointNavタスクの性能向上と学習時間短縮を実現した。

  原題: An A* Curriculum Approach to Reinforcement Learning for RGBD Indoor Robot Navigation ／ Kaushik Balakrishnan, Punarjay Chakravarty, Shubham Shrivastava

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• 論文歩行ロボティクス2021/1/1

  ベイズ最適化を用いた四足ロボットのその場トロット歩容の足場かけ学習

  心理学的な足場かけ理論に基づき、支持構造を段階的に減らしながらベイズ最適化で四足ロボットの安定したトロット歩容を学習させる手法を提案し、固定支持より段階的減少が安定歩容を生むことを示した。

  原題: Scaffolded Learning of In-place Trotting Gait for a Quadruped Robot with Bayesian Optimization ／ Keyan Zhai, Chu'an Li, Andre Rosendo

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• 論文ヒューマノイドロボティクス2021/1/1

  直並列ハイブリッドヒューマノイドRH5の設計・解析・制御

  軽量かつ高剛性な直並列ハイブリッド構造を持つ身長2m・62.5kgのヒューマノイドRH5を開発し、DDPに基づく全身軌道最適化と接触安定性を改善した歩行軌道生成手法を提案した。

  原題: Design, analysis and control of the series-parallel hybrid RH5 humanoid robot ／ Julian Esser, Shivesh Kumar, Heiner Peters 他

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• 論文ローカリゼーションロボティクス2021/1/1

  整合性駆動ランドマーク注意による堅牢なGPS-視覚ローカリゼーション

  GPSと視覚の計測からランドマークを凸最適化で選択し、確率的ゾノトープで位置不確かさを評価することで都市部でも堅牢な自己位置推定を実現した。

  原題: Robust GPS-Vision Localization via Integrity-Driven Landmark Attention ／ Sriramya Bhamidipati, Grace Xingxin Gao

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• 論文予測/自動運転画像認識2021/1/1

  安全運転のための歩行者動きとシーン占有予測

  歩行者の個別の動きとシーン全体の占有マップを同時に予測するSA-GNNを提案し、未検出歩行者も考慮した安全な自動運転ナビゲーションを実現する。

  原題: Safety-Oriented Pedestrian Motion and Scene Occupancy Forecasting ／ Katie Luo, Sergio Casas, Renjie Liao 他

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• 論文エッジコンピューティングロボティクス2021/1/1

  COTORRA: ロボットアプリケーション向けコンテキスト対応テストベッド

  エッジ・フォグコンピューティングとロボットセンサデータを組み合わせ、実環境導入前にロボットシステムの新概念を検証できるモジュール式テストベッドを提案し、自律ナビゲーションで15ms未満の遅延や19秒以内のDLT連携を実証した。

  原題: COTORRA: COntext-aware Testbed fOR Robotic Applications ／ Milan Groshev, Jorge Martín-Pérez, Kiril Antevski 他

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• 論文マニピュレーションロボティクス2021/1/1

  多段階の力強いマニピュレーションのための計画

  トルクや摩擦制約を考慮した制御器をタスク・モーションプランナに組み込み、子供用安全瓶の開封やナット締めのような力強い多段階操作を計画・実行できるようにした。

  原題: Planning for Multi-stage Forceful Manipulation ／ Rachel Holladay, Tomás Lozano-Pérez, Alberto Rodriguez

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• 論文SLAMロボティクス2021/1/1

  2DリアルタイムSLAMと高精度自己位置推定のための改良型符号付距離関数

  2D SLAMと自己位置推定の精度向上のため、SDFマップの更新範囲拡張や自由空間構築、外れ値除去付き反復位置合わせ、サブマップ統合を導入し、地図全体で5mmの位置推定精度を実現した。

  原題: Improved Signed Distance Function for 2D Real-time SLAM and Accurate Localization ／ Xingyin Fu, Zheng Fang, Xizhen Xiao 他

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• 論文インスタンス検出画像認識2021/1/1

  半教師あり深層高速学習によるインスタンス検出とセグメンテーション

  教師役の深層ネットワークが自動でラベルを生成し、子ネットワークがオンラインで新規物品を高速学習する半教師ありフレームワークを提案。混雑環境でのインスタンス検出とピクセル単位セグメンテーションを実現。

  原題: Semi Supervised Deep Quick Instance Detection and Segmentation ／ Ashish Kumar, L. Behera

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• 論文SLAMロボティクス2021/1/1

  SLAMのためのハイブリッド学習モデル

  深層学習の特徴抽出器の重み強化と軌道予測の統合を組み合わせたハイブリッド学習により、SLAMの位置推定精度を向上させた研究。

  原題: A Hybrid Learner for Simultaneous Localization and Mapping ／ Thangarajah Akilan, Edna Johnson, Japneet Sandhu 他

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• 論文動作計画ロボティクス2021/1/1

  マルチタスク・プルバック束力学系による合成可能な幾何学的動作ポリシー

  非ユークリッド多様体上でタスクを合成可能な動作ポリシーを設計するPBDSフレームワークを提案し、局所解を避けつつマニピュレータ上で300-500Hzの高速動作を実現した。

  原題: Composable Geometric Motion Policies using Multi-Task Pullback Bundle Dynamical Systems ／ Andrew Bylard, Riccardo Bonalli, Marco Pavone

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• 論文歩行制御ロボティクス2021/1/1

  二足歩行ロボットのハイブリッドポートハミルトン力学に対する有限時間外乱再構成とロバスト分数階制御器設計

  二足歩行ロボットのハイブリッド動力学をポートハミルトン形式で扱い、分数階PIDフィルタと分数階スライディングモード制御、2種類の外乱推定器を組み合わせて有限時間で安定な軌道追従を実現する制御系を提案した論文。

  原題: Finite-time disturbance reconstruction and robust fractional-order controller design for hybrid port-Hamiltonian dynamics of biped robots ／ Yousef Farid, Fabio Ruggiero

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• 論文群制御ロボティクス2021/1/1

  群ロボティクスの過去・現在・未来

  群ロボティクスの歴史から将来までを概観し、基本概念・特徴・シミュレータ・プロジェクト・実応用・将来構想を論じたレビュー論文。

  原題: Past, Present, and Future of Swarm Robotics ／ Ahmad Reza Cheraghi, Sahdia Shahzad, Kalman Graffi

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• 論文UAVマニピュレーションロボティクス2021/1/1

  GPS非依存環境で物体操作を行う深層学習支援型自律UAV

  GPSの使えない屋外でUAVが物体の把持・配置を自律的に行えるよう、深層学習による視覚認識・把持状態推定・電磁グリッパ・高速無線による遠隔計算を統合したシステムを構築した。

  原題: Towards Deep Learning Assisted Autonomous UAVs for Manipulation Tasks in GPS-Denied Environments ／ Ashish Kumar, Mohit Vohra, Ravi Prakash 他

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• 論文ソフトロボティクスロボティクス2021/1/1

  膨張式モジュラーソフトロボットのための音響通信とセンシング

  圧電表面トランスデューサで弾性体を介した音響信号を使い、低コスト・低消費電力で方向性通信・遠距離通信・外界センシングを実現し、複数ロボットの分散協調動作を示した論文。

  原題: Acoustic Communication and Sensing for Inflatable Modular Soft Robots ／ D. S. Drew, M. Devlin, E. Hawkes 他

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• 論文3D物体推定画像認識2021/1/1

  予測不確実性を伴う楕円回帰による高精度な多視点3D物体推定

  Mask R-CNNを拡張し、各物体の投影楕円パラメータを不確実性付きで回帰することで、遮蔽に頑健な多視点3D楕円体推定を実現した論文。

  原題: Ellipse Regression with Predicted Uncertainties for Accurate Multi-View 3D Object Estimation ／ Wenbo Dong, Volkan Isler

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• 論文制御/強化学習ロボティクス2021/1/1

  風外乱下のMAVに対する学習ベース制御とモデルフリー適応制御の比較

  深層強化学習（Soft Actor-Critic）で調整した全状態フィードバック制御器を、同じ強化学習を用いるモデルフリー適応制御器と風外乱下のマイクロ航空機で比較し、学習ベース適応制御の可能性を示した。

  原題: Learning-based vs Model-free Adaptive Control of a MAV under Wind Gust ／ Thomas Chaffre, Julien Moras, Adrien Chan-Hon-Tong 他

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