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: 2020/11/1 ／ arXivを3時間ごとに自動収集
📖 UMIデバイス・カタログ(日本語版)UMI式データ収集デバイスと主要データセットを日本語で俯瞰 →- 論文軌道学習機械学習
着陸進入パラメータを解釈可能に学習するトンネルガウス過程モデル
円筒座標系の大規模データから航空機の進入・着陸ダイナミクスを学習するトンネルガウス過程モデルを提案し、着陸の安定性を解釈可能な形で可視化した研究。
原題: A Tunnel Gaussian Process Model for Learning Interpretable Flight's Landing Parameters ／ Sim Kuan Goh, Narendra Pratap Singh, Zhi Jun Lim 他
日本語で読む → - 論文HRI信頼モデリングロボティクス
人間とロボットの信頼モデリングに関するサーベイ
人間とロボットの協働における信頼を適切に調整するため、既存の信頼モデリング手法を体系的にレビューし、今後の研究方向と課題を整理したサーベイ論文。
原題: Modeling Trust in Human-Robot Interaction: A Survey ／ Zahra Rezaei Khavas, Reza Ahmadzadeh, Paul Robinette
日本語で読む → - 論文軌道最適化ロボティクス
GTOC X：Karmarkar's Gangの手法と結果
銀河規模の軌道最適化コンペGTOC Xで、母船のフライバイ、高速船の銀河端到達、入植船の高速拡大という3種類の船団戦略を組み合わせて解いた手法と結果を報告する。
原題: GTOC X: Karmarkar's Gang's Approach and Results ／ Aniket Bhushan, Vishesh Vatsal, Sri Anish Vutukuri 他
日本語で読む → - 論文強化学習/マイクロマニピュレーション機械学習
深層強化学習で操る光ピンセット：仮想・実環境・拡張環境での実践
深層強化学習で複数モータ軸の連続速度制御を仮想環境で学習し、実世界の光ピンセット実験で微小球を衝突回避しながら目標位置へ移動させることに成功した。仮想と実環境を同等に扱えるため拡張環境にも応用可能であることを示した。
原題: Playing optical tweezers with deep reinforcement learning: in virtual, physical and augmented environments ／ Matthew Praeger, Yunhui Xie, James A. Grant-Jacob 他
日本語で読む → - 論文自動運転/強化学習ロボティクス
階層型強化学習による都市交差点での行動計画
都市交差点での自動運転の行動計画を階層型強化学習で行い、ハイブリッド報酬とヒューリスティック探索によりサンプル効率と収束速度を改善した研究。
原題: Behavior Planning at Urban Intersections through Hierarchical Reinforcement Learning ／ Zhiqian Qiao, Jeff Schneider, John M. Dolan
日本語で読む → - 論文自動運転/運動予測ロボティクス
ビーライン：自動運転の安全性と快適性のための運動予測指標
自動運転向けに、運動予測が安全性（再現率）と快適性（適合率）に与える影響を定量化する2つの相補的指標を提案し、シミュレータで安全性指標が変位誤差より優れたS/N比を持つことを示した。
原題: Beelines: Motion Prediction Metrics for Self-Driving Safety and Comfort ／ Skanda Shridhar, Yuhang Ma, Tara Stentz 他
日本語で読む → - 論文表面マッピングロボティクス
ロボット工具作業中の疎計測を用いた局所幾何近似による反復的表面マッピング
ロボットのエンドエフェクタに搭載したレーザー距離センサの疎な計測点から、平面近似とカルマンフィルタで未知の3D自由曲面を逐次的にマッピングする手法を提案し、平均絶対誤差1mm未満で形状を推定できることを示した。
原題: Iterative Surface Mapping Using Local Geometry Approximation with Sparse Measurements During Robotic Tooling Tasks ／ Manuel Amersdorfer, Thomas Meurer
日本語で読む → - 論文視覚ナビゲーション/メタ学習ロボティクス
メタ学習による視覚ナビゲーションスキルの新しい観測への少数ショット適応
知覚ネットワークと推論ネットワークの間に潜在特徴を設け、推論側を固定したまま知覚側をメタ学習で素早く適応させることで、新しいセンサ構成や目標色に対して3ショットでナビゲーション方策を適応できる手法を提案した。
原題: A Few Shot Adaptation of Visual Navigation Skills to New Observations using Meta-Learning ／ Qian Luo, Maks Sorokin, Sehoon Ha
日本語で読む → - 論文再位置推定画像認識
変換整合性損失を用いた教師なしメトリック再位置推定
地図内でクエリ画像を位置推定する際、参照画像によらず同じ絶対姿勢が得られるべきという性質を利用し、変換整合性損失で深層ネットワークを自己教師あり学習させ、動的環境でのロバストなメトリック再位置推定を実現した。
原題: Unsupervised Metric Relocalization Using Transform Consistency Loss ／ Mike Kasper, Fernando Nobre, Christoffer Heckman 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
学習済み事前分布を活用した把持探索の高速化
Dex-Netの学習済み事前分布をトンプソンサンプリングに組み込み、未知形状物体の把持探索を効率化した研究。
原題: Accelerating Grasp Exploration by Leveraging Learned Priors ／ Han Yu Li, Michael Danielczuk, Ashwin Balakrishna 他
日本語で読む → - 論文交通シミュレーション機械学習
強化学習による行動多様性のある交通シミュレーション
深層強化学習の表現力と探索能力を活かし、運転スキルを保ちつつ行動の多様性を高める交通エージェントのポリシー生成手法を提案し、軌道ベースの評価指標で交差点シーンでの有効性を示した論文。
原題: Behaviorally Diverse Traffic Simulation via Reinforcement Learning ／ Shinya Shiroshita, Shirou Maruyama, Daisuke Nishiyama 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
CircuitBot：ロボットによる回路描画で生き残る学習
限られたエネルギーで生き残るため、ロボットがグラフェン導電インクで回路パターンを描き、ベイズ最適化で導電形状の配置を最適化して受電電力を最大化する手法を提案。
原題: CircuitBot: Learning to Survive with Robotic Circuit Drawing ／ Xianglong Tan, Weijie Lyu, Andre Rosendo
日本語で読む → - 論文sim2real画像認識
実世界の歩行者を復元しシミュレーションする
自動運転車のセンサデータから歩行者の形状と動きを復元し、LiDARシミュレーションに組み込んで学習データ削減に貢献する手法を提案。
原題: Recovering and Simulating Pedestrians in the Wild ／ Ze Yang, Siva Manivasagam, Ming Liang 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
制御バリア関数とモデル予測制御による脚式ロボットの多層安全設計
制御バリア関数(CBF)とモデル予測制御(MPC)を統合し、足置きの安全性と動的安定性を同時に実現する多層的な脚式ロボットの移動フレームワークを提案し、シミュレーションとANYmal四脚ロボットで検証した。
原題: Multi-Layered Safety for Legged Robots via Control Barrier Functions and Model Predictive Control ／ Ruben Grandia, Andrew J. Taylor, Aaron D. Ames 他
日本語で読む → - 論文オフライン強化学習機械学習
未ラベル経験を活用するオフライン強化学習と模倣学習の融合
実演と品質不明の未ラベルデータを対比して報酬関数を学習し、全データに報酬を付与してオフライン強化学習で方策を訓練するORILを提案。連続制御やロボット操作タスクでBCを上回る性能を示した。
原題: Offline Learning from Demonstrations and Unlabeled Experience ／ Konrad Zolna, Alexander Novikov, Ksenia Konyushkova 他
日本語で読む → - 論文アクティブ探索・追跡ロボティクス
電波と視覚を融合した確率的アクティブ探索・追跡
電波受信機とカメラを搭載した空中ロボットで、電波による広域探索とカメラによる高精度追跡をベイズ推定で統合し、確率マップに基づく最適制御でカメラ姿勢を調整する手法を提案した。
原題: Probabilistic Radio-Visual Active Sensing for Search and Tracking ／ L. Varotto, A. Cenedese, A. Cavallaro
日本語で読む → - 論文強化学習制御制御
安定性保証付き強化学習による制約付き動的システムの制御
データのみからリアプノフ法で一様最終有界安定性(UUB)を解析し、安全制約下でも収束時と学習中を通じてUUBを保証するオフポリシー/オンポリシー学習アルゴリズムを提案した論文。
原題: Reinforcement Learning Control of Constrained Dynamic Systems with Uniformly Ultimate Boundedness Stability Guarantee ／ Minghao Han, Yuan Tian, Lixian Zhang 他
日本語で読む → - 論文衝突検出ロボティクス
バリコードに基づくGJKアルゴリズム
2D衝突検出と距離計算のためのGJKアルゴリズムをバリコードで改良し、最小単体判定の統一条件と高速な衝突判定サブルーチンを提案、主要ライブラリを上回る性能を示した。
原題: Barycode-based GJK Algorithm ／ Yu Zhang, Yangming Wu, Xigui Wang 他
日本語で読む → - 論文対話ロボットロボティクス
オンラインコミュニティ投稿を活用したロボット恋愛コーチングシステム
オンラインコミュニティの会話データをコーパスとして用い、恋愛相談ができる対話ロボットを開発し、97名の参加者による会話実験でその認識を評価した。
原題: A Robotic Dating Coaching System Leveraging Online Communities Posts ／ Sihyeon Jo, Donghwi Jung, Keonwoo Kim 他
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
人間のデモンストレーションから専門性と報酬選好を同時推定する手法
非専門家のデモから人間の熟練度と目的関数を同時に推論する2手法を提案し、シミュレーションと実ユーザデータで検証した。
原題: Joint Estimation of Expertise and Reward Preferences From Human Demonstrations ／ Pamela Carreno-Medrano, Stephen L. Smith, Dana Kulic
日本語で読む → - 論文脚式ロボットロボティクス
アクチュエータの機械的損失が脚式ロボットの運動方程式に与える動的影響
アクチュエータの効率がロボット全体の運動方程式にどう伝播するかを定式化し、関節摩擦により見かけの慣性が増大することや高ギア比・低効率アクチュエータが静的により大きな外部荷重を支えられることを示した。
原題: The dynamic effect of mechanical losses of actuators on the equations of motion of legged robots ／ Young-woo Sim, Joao Ramos
日本語で読む → - 論文セマンティックSLAMロボティクス
物体レベルデータ対応付けを用いたセマンティックSLAM
Bag of Wordsと最大重み二部マッチングで物体レベルのデータ対応付けを行い、双対二次曲面による物体初期化を組み込んだセマンティックSLAMシステムを提案した論文。
原題: Semantic SLAM with Autonomous Object-Level Data Association ／ Zhentian Qian, Kartik Patath, Jie Fu 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
混雑を考慮した群れフォーメーションの変形による衝突回避
障害物回避時に群れのフォーメーションを最適に変形・再収束させる手法を提案し、待ち時間・エネルギー消費を削減した研究。
原題: Swarm Formation Morphing for Congestion Aware Collision Avoidance ／ Jawad N. Yasin, Mohammad-Hashem Haghbayan, Muhammad Mehboob Yasin 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
探索的把握：難把持多面体物体に対する漸近最適把持アルゴリズム
未知の多面体物体を把持・解放・転倒の繰り返しで効率的に信頼できる把持を発見する「探索的把握」問題を定式化し、バンディット型アルゴリズムBORGESを提案した論文。
原題: Exploratory Grasping: Asymptotically Optimal Algorithms for Grasping Challenging Polyhedral Objects ／ Michael Danielczuk, Ashwin Balakrishna, Daniel S. Brown 他
日本語で読む → - 論文視覚的場所認識画像認識
メモリ管理付き隠れマルコフモデルによる視覚的場所認識
外観変化に強い視覚的場所認識のため、有望な候補画像を時間的先読みでアクティブメモリと受動ストレージ間で移動させる二層メモリ管理付きHMMを提案し、固定領域で定数時間・空間推論を実現した。
原題: HM4: Hidden Markov Model with Memory Management for Visual Place Recognition ／ Anh-Dzung Doan, Yasir Latif, Tat-Jun Chin 他
日本語で読む → - 論文自律走行システムロボティクス
自律走行車向け計算システム設計：PerceptInの事例研究
マイクロモビリティ向け自律走行車を開発するPerceptInの経験をまとめ、計算システムの設計判断やFPGAへのローカライゼーション処理オフロードの利点を示した事例研究。
原題: On Designing Computing Systems for Autonomous Vehicles: a PerceptIn Case Study ／ Bo Yu, Jie Tang, Shaoshan Liu
日本語で読む → - 論文キャラクターアニメーションcs.GR
多様な動作を統合制御する汎用ニューラル物理キャラクターコントローラ
大規模モーションデータから数千種類の動作を学習し、高レベル動作スケジューラとRLベース低レベル実行器の二層構成で多様な動作生成・合成を可能にする汎用物理キャラクターコントローラを提案した論文。
原題: UniCon: Universal Neural Controller For Physics-based Character Motion ／ Tingwu Wang, Yunrong Guo, Maria Shugrina 他
日本語で読む → - 論文社会的支援ロボティクスロボティクス
対話型卓上ロボットSPRITE：スチュワートプラットフォームの設計
社会的支援ロボティクス向けに、表現力豊かな動きと親しみやすい外観を備えた卓上スチュワートプラットフォームロボットSPRITEを設計した論文。
原題: SPRITE: Stewart Platform Robot for Interactive Tabletop Engagement ／ Elaine Schaertl Short, Dale Short, Yifeng Fu 他
日本語で読む → - 論文軌道予測ロボティクス
位相不変性に基づくマルチモーダル軌道予測：無信号交差点ナビゲーション
無信号交差点でのマルチエージェント軌道予測を、交差点の幾何構造と合理性から軌道空間をモードに縮約する位相不変性の枠組みで定式化し、高確率モードを再構成するMTPを提案。シミュレーションで予測精度を大幅改善し、衝突回避と時間効率の良いナビゲーションを実現した。
原題: Multimodal Trajectory Prediction via Topological Invariance for Navigation at Uncontrolled Intersections ／ Junha Roh, Christoforos Mavrogiannis, Rishabh Madan 他
日本語で読む → - 論文適応制御制御
閉ループ参照モデルを用いた簡易適応制御によるマイクロ航空機の性能改善
出力フィードバックに基づく閉ループ参照モデルを簡易適応制御に組み込み、適応ゲインを高めずに過渡性能を向上させる手法を提案し、マイクロ航空機の横方向ダイナミクスのシミュレーションで検証した。
原題: Improvement of plant performance using Closed loop Reference Model Simple Adaptive Control for Micro Air Vehicle ／ Shuvrangshu Jana, M. Seetharama Bhat
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