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 → - 論文身体性AIAI
再配置：身体性AIへの挑戦
物体を指定された状態に並べ替える「再配置」タスクを身体性AI研究の共通ベンチマークとして提案し、4つのシミュレーション環境と評価指標を示した論文。
原題: Rearrangement: A Challenge for Embodied AI ／ Dhruv Batra, Angel X. Chang, Sonia Chernova 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 → - 論文歩行ロボティクス
歩行改善のための適応型聴覚キューイング手法
ガウス過程回帰で個人のキュー応答モデルを学習し、最適化で聴覚キューを適応生成することで歩行状態を効果的に変化させる手法を提案・検証した。
原題: Human-in-the-loop Auditory Cueing Strategy for Gait Modification ／ Tina LY Wu, Anna Murphy, Chao Chen 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
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
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 → - 論文設計最適化ロボティクス
身体性知能の構造的コデザイン手法
推進系やセンサなどのハードウェアから制御・知覚ソフトまで、身体性知能を単調コデザイン理論で統合的に設計し、自動運転車のパレート効率的解を求めた研究。
原題: Co-Design of Embodied Intelligence: A Structured Approach ／ Gioele Zardini, Dejan Milojevic, Andrea Censi 他
日本語で読む → - 論文アクチュエータ制御ロボティクス
熱力学的制約を考慮したシリーズ弾性アクチュエータの到達可能なトルク帯域幅
シリーズ弾性アクチュエータの電気機械・熱力学モデルを導出し、熱的制約が閉ループトルク帯域幅に与える影響を解析。固定子巻線温度推定に基づく適応制御で帯域幅の到達性を改善し、HEBI X5-9で実証した。
原題: Accessible Torque Bandwidth of a Series Elastic Actuator Considering the Thermodynamic Limitations ／ Bhanuka Silva, Navinda Kottege
日本語で読む → - 論文ゲーム理論/制御制御
到達可能性ゲームの近似解法
衝突回避や目標達成を定式化する到達可能性ゲームに対し、多人数・高次元でもリアルタイムに動く近似ナッシュ均衡求解法を提案し、近似精度と再cedingホライズン制御への適用を示した。
原題: Approximate Solutions to a Class of Reachability Games ／ David Fridovich-Keil, Claire J. Tomlin
日本語で読む → - 論文自己認識ロボティクス
双腕ロボットに自己感覚を獲得させる
視覚と固有感覚の入力を用いたニューラルネットワークで、双腕ロボットが環境から自分の腕を識別できるようにし、雑然とした環境でも平均88.7%の精度で自己を区別できることを示した。
原題: Enabling the Sense of Self in a Dual-Arm Robot ／ Ali AlQallaf, Gerardo Aragon-Camarasa
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
複数ドローンの協調によるロボット撮影
複数の空撮ドローンをリアルタイムで協調制御し、衝突やカメラ同士の遮蔽を避けつつ多様な視点で動く被写体を撮影するシステムを開発した。
原題: Do You See What I See? Coordinating Multiple Aerial Cameras for Robot Cinematography ／ Arthur Bucker, Rogerio Bonatti, Sebastian Scherer
日本語で読む → - 論文接触推定ロボティクス
トルクセンサなしで動作中のロボットアームの接触位置を推定
ドメインランダム化を用いて、関節トルクを観測せずに動作中のロボットアームの接触位置を推定するニューラルネットワークを訓練し、91.5%の検出精度と3.0cmの位置誤差を達成した。
原題: Contact Localization for Robot Arms in Motion without Torque Sensing ／ Jacky Liang, Oliver Kroemer
日本語で読む → - 論文強化学習/制御ロボティクス
強化学習によるアクロボット制御の実験的研究
強化学習を用いてアクロボットの角速度や全エネルギーを目標値に制御し、振動や回転を実現する手法を実験的に検証した。状態空間の離散化やエピソード長、質量などのパラメータが制御性能に与える影響も分析した。
原題: Experimental Study on Reinforcement Learning-based Control of an Acrobot ／ Leo Dostal, Alexej Bespalko, Daniel A. Duecker
日本語で読む → - 論文表現学習機械学習
表現が重要：ロボティクスにおける知覚と探索の改善
3Dブロックの持ち上げ・積み上げ・押し出しタスクで、学習済み・手設計の複数の表現をエージェント入力と補助タスクの2用途で比較し、次元数・観測性・分離性の観点から「良い表現」の性質を体系的に評価した論文。
原題: Representation Matters: Improving Perception and Exploration for Robotics ／ Markus Wulfmeier, Arunkumar Byravan, Tim Hertweck 他
日本語で読む → - 論文把持検出ロボティクス
PSOとCNNを組み合わせた二段階ロボット把持検出
粒子群最適化で把持候補を絞り込み、CNNで最も確からしい把持を検出する二段階手法を提案し、Cornellデータセットで92.8%の精度とリアルタイム性を達成した。
原題: Robotic grasp detection using a novel two-stage approach ／ Zhe Chu, Mengkai Hu, Xiangyu Chen
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクス/マニピュレーションロボティクス
球状ソフトロボットアームによる高速で信頼性の高いピックアンドプレース
柔らかい連続関節を持つ球状ソフトロボットアームに対し、ゲインスケジューリング制御と反復学習制御を組み合わせ、負荷質量や関節剛性の変動に頑健な高速ピックアンドプレースを実現した。
原題: A Fast and Reliable Pick-and-Place Application with a Spherical Soft Robotic Arm ／ Jasan Zughaibi, Matthias Hofer, Raffaello D'Andrea
日本語で読む → - 論文自動運転/追従制御画像認識
グループ畳み込みを用いた階層型深層ニューラルネットワークによる追従走行戦略
歩行者の方向と速度に合わせて自動運転車が追従するエンドツーエンド運転モデルを、分類器と回帰器からなる階層型DNNで実現し、グループ畳み込みとIPUで学習を高速化した研究。
原題: A Follow-the-Leader Strategy using Hierarchical Deep Neural Networks with Grouped Convolutions ／ Jose Solomon, Francois Charette
日本語で読む → - 論文自動運転検証ロボティクス
自動運転システムのシナリオベース試験におけるストレステスト手法
交通流シミュレータとマルチボディシミュレータの連成環境で、周辺車両を外部ドライバモデルで操作し事故統計に基づく危険シナリオを意図的に誘発するストレステスト手法を提案した。
原題: Stress Testing Method for Scenario Based Testing of Automated Driving Systems ／ Demin Nalic, Hexuan Li, Arno Eichberger 他
日本語で読む → - 論文逆強化学習機械学習
ベイズ最適化による逆強化学習での報酬関数の効率的探索
逆強化学習において、方策不変な報酬関数を潜在空間に射影する新カーネルとベイズ最適化を用い、専門家の実演と整合する複数の報酬関数を効率的に探索するBO-IRLを提案した。
原題: Efficient Exploration of Reward Functions in Inverse Reinforcement Learning via Bayesian Optimization ／ Sreejith Balakrishnan, Quoc Phong Nguyen, Bryan Kian Hsiang Low 他
日本語で読む → - 論文故障診断ロボティクス
知覚システムの監視と診断可能性
知覚システムの実行時監視と故障検出・識別のための数理的モデルを提案し、自己運転シミュレータで有効性を示した論文。
原題: Monitoring and Diagnosability of Perception Systems ／ Pasquale Antonante, David I. Spivak, Luca Carlone
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
融合角と傾斜位相空間における矯正動作を用いた二足歩行の解析
半安定な開ループ歩行生成器に、腕振りや脚軌道の修正などの矯正動作フィードバックを組み合わせて二足ヒューマノイドの歩行を安定化する手法を提案した論文。
原題: Analytic Bipedal Walking with Fused Angles and Corrective Actions in the Tilt Phase Space ／ Philipp Allgeuer
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
ロボット逐次操作のための効率的な制約グラフサンプリングの学習
制約を変数部分集合ごとに分解し、モンテカルロ木探索で変数の割当順序を学習することで、逐次操作タスクの多様な実行可能解を高速に生成するフレームワークを提案した。
原題: Learning Efficient Constraint Graph Sampling for Robotic Sequential Manipulation ／ Joaquim Ortiz-Haro, Valentin N. Hartmann, Ozgur S. Oguz 他
日本語で読む → - 論文UAV/ハイブリッドエネルギーロボティクス
NederDrone：ハイブリッド揚力・ハイブリッドエネルギー水素UAV
垂直離着陸と固定翼の効率的な長距離飛行を両立させ、水素燃料電池とバッテリーを組み合わせたハイブリッドエネルギーUAVを開発し、海上の小型移動船舶からの3時間38分の飛行を含む実証データを示した。
原題: The NederDrone: A hybrid lift, hybrid energy hydrogen UAV ／ Christophe De Wagter, Bart Remes, Ewoud Smeur 他
日本語で読む → - 論文移動マニピュレーションロボティクス
半構造化環境で建設資材を自律的に位置推定・把持・精密配置する移動マニピュレータ
照明変化や外部測位に依存せず、屋内外で建設資材の自律的な位置推定・把持・運搬・配置を行う移動マニピュレータを開発し、ドローンとの協調で知覚範囲を拡張した。
原題: Mobile Manipulator for Autonomous Localization, Grasping and Precise Placement of Construction Material in a Semi-structured Environment ／ Petr Stibinger, George Broughton, Filip Majer 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
リスク評価に特化した新たな占有マップ「ラムダフィールド」による非構造環境の経路計画
連続経路のリスク評価に適した新種の占有マップ「ラムダフィールド」を提案し、経路上の期待リスク計算と物理ベースの経路計画を実現した。草むらなどの非構造環境でもリスクを認識しつつ通過可能にする。
原題: A Novel Occupancy Mapping Framework for Risk-Aware Path Planning in Unstructured Environments ／ Johann Laconte, Abderrahim Kasmi, François Pomerleau 他
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