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

• 論文画像記述子画像認識2021/1/1

  超次元計算による画像記述子の体系的集約フレームワーク

  超次元計算(HDC)を用いて複数の画像記述子と付加情報を同一次元の単一ベクトルに集約する枠組みを提案し、局所記述子と位置情報を統合した新たなホリスティック記述子で場所認識性能を平均20%向上させた。

  原題: Hyperdimensional computing as a framework for systematic aggregation of image descriptors ／ Peer Neubert, Stefan Schubert

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• 論文多物体追跡画像認識2021/1/1

  TrackMPNN：動的グラフ上のメッセージパッシングによる多物体追跡

  複数時刻にわたるデータ関連付けを動的无向グラフで表現し、その上でメッセージパッシング型グラフニューラルネットを動かして追跡を行う、省メモリでリアルタイムなオンライン多物体追跡手法を提案した論文。

  原題: TrackMPNN: A Message Passing Graph Neural Architecture for Multi-Object Tracking ／ Akshay Rangesh, Pranav Maheshwari, Mez Gebre 他

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• 論文移動マニピュレーションロボティクス2021/1/1

  深層強化学習による移動マニピュレーションの運動学的実現可能性の学習

  エンドエフェクタの軌道を追従しつつ移動台車の運動学的に実行可能な動きを深層強化学習で学習するモジュール型手法を提案し、複数の移動ロボットで実機検証した。

  原題: Learning Kinematic Feasibility for Mobile Manipulation through Deep Reinforcement Learning ／ Daniel Honerkamp, Tim Welschehold, Abhinav Valada

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• 論文自動運転テストロボティクス2021/1/1

  事前知識を活用した自動運転車の反例探索学習

  自動運転機能の仕様違反シナリオを効率的に見つけるため、事前知識で探索を制限・誘導する学習ベースの反例探索フレームワークを提案し、適応クルーズコントロールで有効性を示した。

  原題: Learning to falsify automated driving vehicles with prior knowledge ／ Andrea Favrin, Vladislav Nenchev, Angelo Cenedese

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• 論文強化学習×古典制御ロボティクス2021/1/1

  LQR制御を組み込んだ深層強化学習

  強化学習と古典的LQR制御を組み合わせ、目標状態でのチャタリングを抑えつつ到達・整定制御の性能を向上させる手法を比較提案した論文。

  原題: Deep Reinforcement Learning with Embedded LQR Controllers ／ Wouter Caarls

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• 論文軌道予測画像認識2021/1/1

  多項式軌道予測による学習性能の向上

  道路利用者の軌道を時間の関数として多項式係数で予測するニューラルネットワークを訓練し、精度と汎化性能を向上させた論文。

  原題: Polynomial Trajectory Predictions for Improved Learning Performance ／ Ido Freeman, Kun Zhao, Anton Kummert

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• 論文制御検証制御2021/1/1

  ニューラルネットワーク制御器を持つ閉ループ系の効率的な到達可能性解析

  NN制御器付き閉ループ系の前方到達集合を凸最適化で推定する手法を提案し、入力集合分割で精度を補い、従来法より10倍低保守的かつ高速に計算できることを示した。

  原題: Efficient Reachability Analysis of Closed-Loop Systems with Neural Network Controllers ／ Michael Everett, Golnaz Habibi, Jonathan P. How

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• 論文分散融合ロボティクス2021/1/1

  異種ベイズ分散データ融合の厳密解と近似解

  エージェントごとに扱う変数集合が異なる異種分散融合問題を定式化し、条件付き独立構造を利用した厳密・近似の融合則とChannel Filterの異種版を提案した。

  原題: Exact and Approximate Heterogeneous Bayesian Decentralized Data Fusion ／ Ofer Dagan, Nisar R. Ahmed

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• 論文触覚ロボティクス2021/1/1

  クロスモーダル自己教師あり学習による豊かな触覚表現の獲得

  触覚センサ付きの擬人化ロボットハンドで物体を触り、他モダリティとの対応を自己教師あり学習に用いて触覚特徴を学習し、未知物体・姿勢の少数ショット分類で有効性を示した研究。

  原題: Learning rich touch representations through cross-modal self-supervision ／ Martina Zambelli, Yusuf Aytar, Francesco Visin 他

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• 論文宇宙ロボティクスロボティクス2021/1/1

  Slider: 2次元浮遊型衛星プラットフォームの設計とモデリング

  超平滑面上で摩擦なく浮遊しながら平面運動するロボットプラットフォームを設計・製作し、動力学モデルを定式化してシミュレーションと実験で検証した論文。設計データはオープンソースで公開されている。

  原題: Slider: On the Design and Modeling of a 2D Floating Satellite Platform ／ Avijit Banerjee, Jakub Haluska, Sumeet G. Satpute 他

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• 論文軌道計画ロボティクス2021/1/1

  アグレッシブなクアッドロータ飛行のためのグラフ探索と軌道最適化の交互実行

  軌道最適化と離散グラフ探索を交互に組み合わせ、狭い隙間など厳しい姿勢制約下でも動的限界を活かしたクアッドロータのアグレッシブ飛行軌道を生成する手法を提案した。

  原題: Interleaving Graph Search and Trajectory Optimization for Aggressive Quadrotor Flight ／ Ramkumar Natarajan, Howie Choset, Maxim Likhachev

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• 論文ベンチマーク/視覚RLロボティクス2021/1/1

  注意散漫制御スイート：ピクセル入力強化学習のための挑戦的ベンチマーク

  DM Controlに背景・色・カメラ姿勢の3種の視覚的妨害を加えた新しいベンチマークを構築し、最先端の視覚ベース強化学習が妨害下で性能低下することを示した。

  原題: The Distracting Control Suite -- A Challenging Benchmark for Reinforcement Learning from Pixels ／ Austin Stone, Oscar Ramirez, Kurt Konolige 他

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• 論文逆運動学ロボティクス2021/1/1

  ボックス制約付き関節空間のためのミラー降下法による逆運動学

  関節のボックス制約を明示的に扱うため、ミラー降下法をヤコビアン法の逆運動学に統合し、クランプによる数値不安定を解消した高速・安定なIKソルバを提案した論文。

  原題: Mirror-Descent Inverse Kinematics for Box-constrained Joint Space ／ Taisuke Kobayashi, Takanori Jin

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• 論文対応点選択画像認識2021/1/1

  合意学習による段階的対応点選別

  局所から大域への合意スコア学習で信頼できる対応点を段階的に絞り込み、外れ値に頑健な対応点選択を実現した論文。

  原題: Progressive Correspondence Pruning by Consensus Learning ／ Chen Zhao, Yixiao Ge, Feng Zhu 他

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• 論文適応制御制御2021/1/1

  ベイズ最適化による安全で効率的なモデルフリー適応制御

  安全でサンプル効率の高いベイズ最適化アルゴリズムGoOSEを改良し、システムデータのみから低レベル制御器をチューニングするモデルフリー適応制御手法を提案、回転運動系で数値的・実験的に有効性を示した。

  原題: Safe and Efficient Model-free Adaptive Control via Bayesian Optimization ／ Christopher König, Matteo Turchetta, John Lygeros 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

  陰的感覚運動モデルとデータ駆動型幾何特徴に基づく弾性物体の形状制御

  弾性物体を目標形状に変形させるため、データ駆動型の形状特徴と陰的関数から姿勢-形状ヤコビアンを計算し、形状サーボ制御を実現した研究。

  原題: Shape Control of Elastic Objects Based on Implicit Sensorimotor Models and Data-Driven Geometric Features ／ Wanyu Ma, Jihong Zhu, David Navarro-Alarcon

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• 論文マニピュレーションロボティクス2021/1/1

  巧みな操作のための把持・動作計画：Real Robot Challenge優勝手法

  TriFingerプラットフォームで矩形物体を操作するため、動作計画と複数の動作プリミティブを組み合わせ、さらにシミュレーションで残差ポリシーを学習して補正動作を加える手法を提案し、競技の第2・第3フェーズで優勝した。

  原題: Grasp and Motion Planning for Dexterous Manipulation for the Real Robot Challenge ／ Takuma Yoneda, Charles Schaff, Takahiro Maeda 他

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• 論文3D再構成/地形マッピング画像認識2021/1/1

  2D-3Dジョイント学習による航空画像からのメッシュ再構成と屋外地形マッピング

  ドローン撮影の航空画像から、2D再投影深度と3Dメッシュのジョイント学習で局所メッシュを再構成し、それらを統合して屋外地形の密な環境モデルを構築する手法を提案した。

  原題: Mesh Reconstruction from Aerial Images for Outdoor Terrain Mapping Using Joint 2D-3D Learning ／ Qiaojun Feng, Nikolay Atanasov

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• 論文オフロードナビゲーションロボティクス2021/1/1

  知覚困難な極限地形における自律オフロードナビゲーション

  GPSや事前地図が使えず、砂埃や霧、岩や崖など知覚が難しい未知環境で、複数のセンサの冗長性を活かしてリアルタイムに走行可能性を推定し、失敗時には復帰行動をとる自律ナビゲーション手法を提案した。DARPA地下トンネル・都市環境の実機大会で成果を上げた。

  原題: Autonomous Off-road Navigation over Extreme Terrains with Perceptually-challenging Conditions ／ Rohan Thakker, Nikhilesh Alatur, David D. Fan 他

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• 論文触覚ロボティクス2021/1/1

  Sim2Real学習のためのGelSight触覚画像生成

  Gazeboシミュレータ上でGelSight触覚センサを模擬し、実機に近い高解像度触覚画像を生成する手法を提案した論文。

  原題: Generation of GelSight Tactile Images for Sim2Real Learning ／ Daniel Fernandes Gomes, Paolo Paoletti, Shan Luo

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• 論文観察からの学習画像認識2021/1/1

  映像キャプションによる動作系列理解に基づく観察からの学習

  人間の実演動画を手の速度の極小点で分割し、映像キャプション技術で動作記述を抽出して言語指示と照合することで、意図に沿った動作系列を理解する観察からの学習フレームワークを提案した。

  原題: Understanding Action Sequences based on Video Captioning for Learning-from-Observation ／ Iori Yanokura, Naoki Wake, Kazuhiro Sasabuchi 他

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• 論文機構解析cs.CG2021/1/1

  ピンジョイント式ボディバーフレームワークのスナップ性と特異点距離

  グリーン・ラグランジュひずみに基づく弾性ひずみエネルギー密度からフレームワークのスナップ能力を測る手法を提案し、等静定フレームワークでは最寄りの揺らぎ配置までの距離も与えることを示した。

  原題: Snappability and singularity-distance of pin-jointed body-bar frameworks ／ Georg Nawratil

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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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• 論文触覚ロボティクス2021/1/1

  SynTouch BioTacの触覚信号の解釈と予測

  BioTacの触覚信号から高密度な接触情報を推定するため、実験データセット構築と有限要素モデル、ニューラルネットワークによる双方向マッピングを開発した。

  原題: Interpreting and Predicting Tactile Signals for the SynTouch BioTac ／ Yashraj S. Narang, Balakumar Sundaralingam, Karl Van Wyk 他

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• 論文針ステアリングロボティクス2021/1/1

  LSTMによる針先端ロール角推定を用いた針ステアリング

  LSTMニューラルネットワークで針先端の向きをオンライン推定し、スライディングモード制御と組み合わせてゼラチンや羊脳組織内の目標へ針を誘導、EKFより高精度な到達を実現した。

  原題: A Recurrent Neural Network Approach to Roll Estimation for Needle Steering ／ Maxwell Emerson, James M. Ferguson, Tayfun Efe Ertop 他

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• 論文SLAMロボティクス2021/1/1

  自己修正SLAMによる森林環境での長期自律走行

  森林環境での長期自律ミッションに向け、エッジとクラウドで計算を分担する自己修正SLAMを提案し、実森林データで地図品質を検証した論文。

  原題: Long-Term Autonomy in Forest Environment using Self-Corrective SLAM ／ Paavo Nevalainen, Parisa Movahedi, Jorge Peña Queralta 他

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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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• 論文ヒューマンマシンインタラクションロボティクス2021/1/1

  圧電結晶の自己感知アクチュエーションで駆動する無線UGVとヒューマンマシンインタラクション

  圧電結晶の自己感知アクチュエーション特性を活用し、無線制御の無人地上車両(UGV)を操作する入力デバイスと触覚フィードバックを兼ねるシステムを提案した論文。

  原題: Human machine interaction systems encounters convergence ／ Josephine Selvarani Ruth D, Vishwas Navada B

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• 論文経路計画ロボティクス2021/1/1

  オフロード走行車両のための経路最適化

  操舵角空間で経路を表現し勾配降下法で最適化することで、車両の運動学的制約を満たす高速オフロード経路を生成し、シミュレーションと実車(5m/s)で検証した。

  原題: Path Optimization for Ground Vehicles in Off-Road Terrain ／ Timothy Overbye, Srikanth Saripalli

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• 論文群制御ロボティクス2021/1/1

  UAV群による分散センサネットワークの監視とデータ収集

  複数のUAVが協調して分散センサネットワークのデータを収集するミッション計画システムを提案し、差分進化アルゴリズムで訪問センサ数最大化と重複収集回避を図った。

  原題: Exploiting a Fleet of UAVs for Monitoring and Data Acquisition of a Distributed Sensor Network ／ S. MahmoudZadeh, A. Yazdani, A. Elmi 他

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