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: 2020/12/1 ／ arXivを3時間ごとに自動収集

• 論文自動運転ロボティクス2020/12/1

  適応型クルーズコントロールとストップ＆ゴーシステムの最新動向

  ACCとストップ＆ゴーシステム、車車間通信を活用したITSの現状を概説し、使用センサーやシミュレータ（MEKAR含む）を調査したサーベイ論文。

  原題: State of the Art of Adaptive Cruise Control and Stop and Go Systems ／ Emre Kural, Tahsin Hacibekir, Bilin Aksun-Guvenc

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• 論文知覚/セグメンテーション画像認識2020/12/1

  未舗装路・悪条件下での低遅延知覚システム

  未舗装路やオフロード環境向けに約1.2万枚の画像データセットを構築し、悪天候や低照度下でも走行可能領域をセグメンテーションするCMSNetフレームワークを開発、TensorRT等で組込み実時間推論を実現した研究。

  原題: Low-latency Perception in Off-Road Dynamical Low Visibility Environments ／ Nelson Alves, Marco Ruiz, Marco Reis 他

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• 論文群制御ロボティクス2020/12/1

  分散型地図分類のための局所観測を用いたロボット群制御

  通信可能なロボット群が局所的な視覚情報を交換し、グラフ分解に基づくオフライン学習で効率的に地図を分類する手法を提案した。

  原題: Distributed Map Classification using Local Observations ／ Guangyi Liu, Arash Amini, Martin Takáč 他

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• 論文ポリシー学習ロボティクス2020/12/1

  構造化ポリシー表現：任意条件付き動的システムに安定性を課す

  任意のコンテキスト状態で条件付けでき、大域的に安定な深層ニューラルネットワークベースの動的システムを提案し、構造化ロボットポリシーとして利用する手法を示した。

  原題: Structured Policy Representation: Imposing Stability in arbitrarily conditioned dynamic systems ／ Julen Urain, Davide Tateo, Tianyu Ren 他

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• 論文群制御ロボティクス2020/12/1

  リソース制約下の移動ロボット群における集合知覚のための分散データ蓄積と融合

  低リソースな移動ロボット群が協調して物体を分類するため、分散型の共有データ構造と投票ベースの分散アルゴリズムを提案し、シミュレーションで評価した論文。

  原題: Distributed Data Storage and Fusion for Collective Perception in Resource-Limited Mobile Robot Swarms ／ Nathalie Majcherczyk, Daniel Jeswin Nallathambi, Tim Antonelli 他

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• 論文触覚ロボティクス2020/12/1

  姿勢ベース触覚サーボ制御：深層学習を用いた制御されたソフトタッチ

  柔らかい光学式触覚センサの姿勢を深層学習で推定し、それをサーボ制御ループに組み込むことで、複雑な3D物体上でもロバストかつ正確な触覚サーボ制御を実現した論文。

  原題: Pose-Based Tactile Servoing: Controlled Soft Touch using Deep Learning ／ Nathan F. Lepora, John Lloyd

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• 論文追跡回避ゲームロボティクス2020/12/1

  空中防御者と地上侵入者の周辺防衛ゲーム

  半球面上を移動する防御者が、基地平面への到達を狙う侵入者を捕捉する追跡回避ゲームを解析し、最適突破点に基づく両者の最適戦略と勝敗領域を分けるバリアを導出した。

  原題: Perimeter-defense Game between Aerial Defender and Ground Intruder ／ Elijah S. Lee, Daigo Shishika, Vijay Kumar

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• 論文マニピュレーションロボティクス2020/12/1

  ジェスチャー基盤による複雑かつ連続的な操作のための人型ロボットハンド設計

  Feixの33把持ジェスチャーを基盤に、人間の指の動作範囲を計測して13自由度の器用なロボットハンドを設計し、ジェスチャー間の線形補間で複雑な連続操作を実現した論文。

  原題: Towards Complex and Continuous Manipulation: A Gesture Based Anthropomorphic Robotic Hand Design ／ Li Tian, Hanhui Li, Qifa Wang 他

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• 論文強化学習ロボティクス2020/12/1

  深層強化学習と局所制御の融合によるアクロボットの振り上げ・バランス制御

  深層強化学習のSACと従来のLQR制御を組み合わせ、アクロボットの振り上げ・バランス課題で他の強化学習手法を上回る性能を実現した。

  原題: Combining Deep Reinforcement Learning And Local Control For The Acrobot Swing-up And Balance Task ／ Sean Gillen, Marco Molnar, Katie Byl

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• 論文認知モデリングq-bio.NC2020/12/1

  操作する脳から生まれる数感覚

  物体を掴んで置く操作を学習するモデルが、行動予測の学習を通じてゼロや自然数の区別、数の順序、数量に対応する一次元表現を自然に獲得し、数え上げや一目での数量認識が可能になることを示した。

  原題: A Number Sense as an Emergent Property of the Manipulating Brain ／ Neehar Kondapaneni, Pietro Perona

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• 論文経路計画ロボティクス2020/12/1

  重み付き彩色グラフにおける大域最適経路探索のための一般化A*アルゴリズム

  辺の重みと色で幾何・意味情報を表現した重み付き彩色グラフ上で、低ランク色の辺を最小限に含む最短経路を探索するClass-Ordered A*を提案し、完全性と最適性を証明した。

  原題: A Generalized A* Algorithm for Finding Globally Optimal Paths in Weighted Colored Graphs ／ Jaein Lim, Panagiotis Tsiotras

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• 論文軌道最適化ロボティクス2020/12/1

  視覚ロボットのための信念空間における不確実性制約付き微分動的計画法

  信念空間での軌道最適化に不確実性の不等式制約を導入し、拡張ラグランジュ法に基づく確率的微分動的計画法と特徴可視性の不連続性を考慮した確率的可視性モデルを提案した論文。

  原題: Uncertainty-Constrained Differential Dynamic Programming in Belief Space for Vision Based Robots ／ Shatil Rahman, Steven L. Waslander

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• 論文視覚言語ナビゲーションロボティクス2020/12/1

  トポロジカルマップとTransformerによる視覚言語ナビゲーション計画

  自然言語指示とトポロジカルマップから注意機構でナビゲーション計画を予測し、低レベル行動で実行するモジュール型VLN手法を提案した論文。

  原題: Topological Planning with Transformers for Vision-and-Language Navigation ／ Kevin Chen, Junshen K. Chen, Jo Chuang 他

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• 論文自動運転/経路計画ロボティクス2020/12/1

  経験から学ぶ局所的な車両マニューバの高速生成

  弱教師あり学習と勾配ベース方策探索でDNNを訓練し、車両の運動学的制約を満たす局所経路を約40msで生成する手法を提案。実環境・シミュレーションで既存プランナより成功率が高いことを示した。

  原題: Learning from Experience for Rapid Generation of Local Car Maneuvers ／ Piotr Kicki, Tomasz Gawron, Krzysztof Ćwian 他

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• 論文空中マニピュレーションロボティクス2020/12/1

  空中把持のための6節グリッパ機構の設計合成

  1自由度の6節リンク機構を設計合成し、CADモデリングと積層造形で製作してドローンに搭載、移動する球体の把持を実現した。

  原題: Synthesis of a Six-Bar Gripper Mechanism for Aerial Grasping ／ Rajashekhar V S, Rokesh Laishram, Kaushik Das 他

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• 論文感情ロボティクスロボティクス2020/12/1

  ハイブリッド顔ロボットへの情動反応とコンシューマ向けソーシャルロボットへの展開

  3Dプリント顔とディスプレイを組み合わせたハイブリッド顔ロボットを開発し、表情が人間の脳波N170反応を引き起こすことを示して、商用IoTロボットMikoへ実装した研究。

  原題: Emotive Response to a Hybrid-Face Robot and Translation to Consumer Social Robots ／ Maitreyee Wairagkar, Maria R Lima, Daniel Bazo 他

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• 論文屋内自己位置推定画像認識2020/12/1

  RaP-Net：領域別・点別重み付けで頑健な特徴を抽出する屋内自己位置推定ネットワーク

  動的物体や繰り返し領域の信頼性を領域単位・点単位で同時に予測し、頑健な特徴抽出を行うネットワークRaP-Netを提案。屋内位置推定用データセットOpenLORIS-Locationも構築した。

  原題: RaP-Net: A Region-wise and Point-wise Weighting Network to Extract Robust Features for Indoor Localization ／ Dongjiang Li, Jinyu Miao, Xuesong Shi 他

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• 論文歩行ロボティクス2020/12/1

  ファジィ推論とキャプチャポイントを併用したLQRによるヒューマノイドロボットのピッチ軸安定化

  位置制御サーボのヒューマノイドを対象に、システム同定とカルマンフィルタ、ファジィゲイン調整付きLQRでピッチ軸の姿勢安定化を図り、足首戦略と踏み出し戦略を実装した研究。

  原題: Humanoid Robot Pitch Axis Stabilization using Linear Quadratic Regulator with Fuzzy Logic and Capture Point ／ Bagaskara Primastya Putra, Gabrielle Satya Mahardika, Muhammad Faris 他

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• 論文群制御ロボティクス2020/12/1

  複数クリティック方策勾配最適化によるUAV群協調のマルチエージェント強化学習

  複数の価値推定ネットワークと新たなアドバンテージ関数を備えたマルチクリティック方策最適化を提案し、物理ベース環境で複数ドローンの衝突回避を含む協調行動を安定して学習できることを示した。

  原題: Multi-Agent Reinforcement Learning for Unmanned Aerial Vehicle Coordination by Multi-Critic Policy Gradient Optimization ／ Yoav Alon, Huiyu Zhou

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• 論文歩行者予測ロボティクス2020/12/1

  自動運転のための歩行者行動予測：要件・評価指標・有効な特徴量

  実世界の歩行者と車両のインタラクションを分析し、自動運転車が取るべき反応パターンから歩行者予測の要件を導出。システムレベル視点の新評価指標を提案し、大規模データで検証した論文。

  原題: Pedestrian Behavior Prediction for Automated Driving: Requirements, Metrics, and Relevant Features ／ Michael Herman, Jörg Wagner, Vishnu Prabhakaran 他

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• 論文社会的ナビゲーションロボティクス2020/12/1

  混雑環境で立ち往生したロボットを解き放つための目標到達行動

  人混みで動けなくなった車輪型ヒューマノイドロボットが、社会的規範に沿って人間にジェスチャーで道を空けてもらう行動を提案し、YOLOv3による手・腕検出とシミュレーションで学習したPPOポリシーをROSで統合した。

  原題: Target Reaching Behaviour for Unfreezing the Robot in a Semi-Static and Crowded Environment ／ Arturo Cruz-Maya

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• 論文ソフトロボティクスロボティクス2020/12/1

  布製ソフトロボットアームのための視覚ベースセンシング

  布製の球状ソフトロボットアームにカメラを内蔵し、CNNで画像から姿勢角を推定する視覚ベースの固有感覚センシングを実現した。約1度の精度でリアルタイム推定し、閉ループ制御に応用した。

  原題: A Vision-based Sensing Approach for a Spherical Soft Robotic Arm ／ Matthias Hofer, Carmelo Sferrazza, Raffaello D'Andrea

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• 論文衝突回避ロボティクス2020/12/1

  衝突回避・衝突警告・車車間通信システムの最近の動向に関する調査

  衝突回避・衝突警告システムと車車間通信の研究開発動向を、世界中の完了・進行中プロジェクトやアルゴリズムの性能基準とともに概観した調査論文。

  原題: A Survey of Recent Developments in Collision Avoidance, Collision Warning and Inter-Vehicle Communication Systems ／ Oncu Ararat, Bilin Aksun-Guvenc

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• 論文経路計画ロボティクス2020/12/1

  Raspberry Piを用いた自律ロボットの経路計画と障害物回避手法

  Raspberry Pi B+にコンパス・車輪エンコーダ・超音波センサを組み合わせ、動的環境で静的・動的障害物を避けながら経由点を巡回するロボットの経路計画手法を実装・評価した。

  原題: Path Planning and Obstacle Avoidance Scheme for Autonomous Robots using Raspberry Pi ／ R. N. Somarathna

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• 論文運動学ロボティクス2020/12/1

  柔軟な延長物体のロボット追従：移動連続体の運動学に関する技術的事実

  柔軟で長い物体をロボットが追従するための、移動する連続体の運動学に関する一般的な技術的事実を整理した論文。

  原題: Robotic Following of Flexible Extended Objects: Relevant Technical Facts on the Kinematics of a Moving Continuum ／ A. S. Matveev, V. V. Magerkin

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• 論文強化学習/MPC機械学習2020/12/1

  MPCと価値関数近似を融合した効率的強化学習

  MPCの局所Q関数近似と学習した価値関数をλでバランスさせ、モデル誤差に頑健でサンプル効率の高い操作タスク向け強化学習手法を提案した論文。

  原題: Blending MPC & Value Function Approximation for Efficient Reinforcement Learning ／ Mohak Bhardwaj, Sanjiban Choudhury, Byron Boots

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• 論文HRIロボティクス2020/12/1

  受付ロボットのための先回り型対話フレームワーク

  RGBカメラから物体の視覚トークンを抽出し、時空間情報を付加したTransformerで適切な行動と対象を予測するエンドツーエンドの先回り型HRIフレームワークを提案した。

  原題: Proactive Interaction Framework for Intelligent Social Receptionist Robots ／ Yang Xue, Fan Wang, Hao Tian 他

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• 論文キャリブレーションロボティクス2020/12/1

  自己接触・平面制約・自己観測を組み合わせた産業用双腕ロボットの自動キャリブレーション

  自己接触・平面制約・自己観測を組み合わせ、カメラとロボット機構を自動でキャリブレーションする手法を提案し、複数手法の併用が精度と汎化性を向上させることを示した。

  原題: Automatic self-contained calibration of an industrial dual-arm robot with cameras using self-contact, planar constraints, and self-observation ／ Karla Stepanova, Jakub Rozlivek, Frantisek Puciow 他

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• 論文SLAM/最適化math.OC2020/12/1

  ポーズグラフ最適化のための一般化近接法

  凸最適化向け近接法をSE(3)上の非凸ポーズグラフ最適化に拡張し、一次臨界点への収束を保証しつつ高速化・分散並列化を実現した。SLAMや分散3Dセンサネットワーク位置推定で既存手法より大幅に高速であることを示した。

  原題: Generalized Proximal Methods for Pose Graph Optimization ／ Taosha Fan, Todd Murphey

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• 論文深度推定ロボティクス2020/12/1

  森林ロボット群のための組み込みコンピュータ上の深度推定

  森林環境で小型地上ロボット群が低コストに地形を認識できるよう、2種類の深度推定モデルを開発し、Raspberry Pi 4とJetson Nano上で精度・実行時間・消費電力などを評価した。

  原題: Depth estimation on embedded computers for robot swarms in forest ／ Chaoyue Niu, Danesh Tarapore, Klaus-Peter Zauner

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