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: 2020/10/1 ／ 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 →- 論文遠隔モニタリングphysics.med-ph
遠隔心拍モニタリング複合システムの開発
パルスセンサとマイコン、Bluetooth、WebSocketを用いて、患者の心拍をブラウザ上でリアルタイムに可視化し、異常時に通知する遠隔モニタリングシステムを構築した。
原題: Development of the complex system for the remote monitoring of the human heart rate ／ Artem Kramov, Olexandr Bauzha
日本語で読む → - 論文産業検査/画像処理画像認識
ハニカムブロックのエッジ検出におけるコンピュータビジョン手法の逐次処理の応用
ハニカムブロック画像にハフ変換を適用し、二値化やCannyエッジ検出、骨格化などの前処理を組み合わせて最適な処理順序を実験的に明らかにし、切断位置選定の精度向上を図った研究。
原題: Application of sequential processing of computer vision methods for solving the problem of detecting the edges of a honeycomb block ／ M V Kubrikov, I A Paulin, M V Saramud 他
日本語で読む → - 論文センシング/評価ロボティクス
移動ロボットプラットフォームを用いたZalaZONE試験場でのレーダー検出率比較
自社開発の移動ロボットSPIDERに2種類の車載レーダーを搭載し、ZalaZONE試験場で様々な物体の検出性能を比較評価した。
原題: Radar detection rate comparison through a mobile robot platform at the ZalaZONE proving ground ／ Victor J. Exposito Jimenez, Christian Schwarzl, Szilard Josvai
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
マルコフ確率場最適化による空中ロボットの群制御
マルコフ確率場最適化に基づいて群れの形成ダイナミクスをモデル化し、複雑環境で空中ロボット群を誘導する動的に実行可能な軌道を生成する手法を提案した。
原題: Swarming of Aerial Robots with Markov Random Field Optimization ／ Malintha Fernando, Lantao Liu
日本語で読む → - 論文農業ロボティクスロボティクス
リンゴ収穫ロボットのシステム設計と制御
RGB-Dカメラと深層学習による果実検出・位置推定、空気圧/モータハイブリッド駆動の3自由度マニピュレータ、真空式エンドエフェクタを統合したリンゴ収穫ロボットの試作機を開発し、非線形速度制御で精度と俊敏性を実現した。
原題: System Design and Control of an Apple Harvesting Robot ／ Kaixiang Zhang, Kyle Lammers, Pengyu Chu 他
日本語で読む → - 論文統合航法ロボティクス
複方向太陽ベクトルを用いた偏光天空ナビゲーションとGNSS/SINSの統合航法システム
偏光天空ナビゲーション(PSNS)単独では3次元姿勢をリアルタイム推定できない課題に対し、双方向太陽ベクトルに基づく統合航法アルゴリズムを提案し、DSP+FPGAデュアルコア構成でPSNS/GNSS/SINS統合航法システムを構築した。
原題: Polarized Skylight Navigation System (PSNS)/ GNSS/SINS Integrated Navigation ／ Huaju Liang, Hongyang Bai
日本語で読む → - 論文マルチエージェント計画ロボティクス
深層学習による宇宙向けマルチエージェント動作計画
計算量が爆発する多エージェント動作計画問題を深層ニューラルネットで近似し、数理モデルより1000倍高速に最適軌道を生成できることを示した。
原題: Multi-Agent Motion Planning using Deep Learning for Space Applications ／ Kyongsik Yun, Changrak Choi, Ryan Alimo 他
日本語で読む → - 論文モデルベースRLロボティクス
ベイズ適応型深層モデルベース方策最適化
モデルの不確実性をベイズニューラルネットで捉え、BAMDPとして定式化したモデルベース強化学習手法を提案し、履歴ベースの方策ネットワークを再帰的TRPOで学習することでサンプル効率と性能を向上させた。
原題: Bayes-Adaptive Deep Model-Based Policy Optimisation ／ Tai Hoang, Ngo Anh Vien
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
動的屋外環境向けステレオ視と意味セグメンテーションを統合したSLAM
動く物体をニューラルネットで検出・セグメンテーションし、ステレオ画像によるSLAMの地図誤りや自己位置推定のずれを防ぐリアルタイム屋外システムを提案した論文。
原題: The STDyn-SLAM: A stereo vision and semantic segmentation approach for SLAM in dynamic outdoor environments ／ Daniela Esparza, Gerardo Flores
日本語で読む → - 論文建設ロボティクスロボティクス
共生型マルチエージェント建設システム
スマートブロックとインチワーム型建設ロボットが協調して自律的に3D構造物を建設する異種分散プラットフォームを提案し、シミュレーションと実機実験で性能を検証した。
原題: SMAC: Symbiotic Multi-Agent Construction ／ Caleb Wagner, Neel Dhanaraj, Trevor Rizzo 他
日本語で読む → - 論文ジェスチャー生成ロボティクス
ロボットのジェスチャー生成手法を定量的に比較評価する
2つのGANベースのジェスチャー生成手法を、忠実性と独自性の観点から定量的に比較する手法を提案し、新たなFréchet Gesture Distanceを含む3つの統計手法で評価した。
原題: Quantitative analysis of robot gesticulation behavior ／ Unai Zabala, Igor Rodriguez, José María Martínez-Otzeta 他
日本語で読む → - 論文マルチタスク学習機械学習
マルチタスク学習における転移の測定と活用
タスク間の情報転移（トランスファレンス）を定量化する類似度指標を開発し、共同学習すべきタスクの選択や勾配結合の最適化に活用して性能を向上させた論文。
原題: Measuring and Harnessing Transference in Multi-Task Learning ／ Christopher Fifty, Ehsan Amid, Zhe Zhao 他
日本語で読む → - 論文跳躍移動ロボティクス
小惑星探査用内部アクチュエータ式立方体ロボットの跳躍移動設計
内部フライホイールの急停止・電圧反転ブレーキで跳躍角度を制御し、低重力天体表面を移動する立方体ローバーの2D動力学・制御・軌道シミュレーションを提示した論文。
原題: Locomotion Design for an Internally Actuated Cubic Robot for Exploration of Low Gravity Bodies in the Solar System ／ Alvaro Bátrez, Gustavo Rodriguez-Gomez, Angélica Muñoz-Meléndez
日本語で読む → - 論文会話AI/ユーザー感情ロボティクス
移行可能なAIエージェントにおけるユーザー感情：アイデンティティと情報の移行が及ぼす影響
会話AIエージェントの情報移行とアイデンティティ移行の組み合わせがユーザーの感情に与える影響を2×2被験者間実験で調査し、両方移行時に喜びと驚きが最大、情報のみ移行時に怒りが最大となることを示した。
原題: Migratable AI : Investigating users' affect on identity and information migration of a conversational AI agent ／ Ravi Tejwani, Boris Katz, Cynthia Breazeal
日本語で読む → - 論文設計最適化AI
ニューラルネットワークとMILPソルバーと能動学習によるロボット設計
ニューラルネットでブラックボックス関数を近似しMILPで制約付き最適化するCNMAを提案し、複数のロボット設計問題で評価した。
原題: Robot Design With Neural Networks, MILP Solvers and Active Learning ／ Sanjai Narain, Emily Mak, Dana Chee 他
日本語で読む → - 論文sim2real機械学習
強化学習は物理エンジンをまたいで汎化できるか
複数の深層強化学習アルゴリズムを様々な制御タスクで比較し、物理エンジン間の汎化性能を検証した。MuJoCoで学習した場合は他エンジンへ転移しやすい一方、PyBulletで学習した場合は汎化しないことを示した。
原題: Can Reinforcement Learning for Continuous Control Generalize Across Physics Engines? ／ Aaqib Parvez Mohammed, Matias Valdenegro-Toro
日本語で読む → - 論文VIOロボティクス
xVIO：距離・視覚・慣性融合オドメトリのフレームワーク
JPLが開発した距離センサ・カメラ・IMUを統合するオドメトリ手法で、小型ドローンに搭載して日中・夜間の閉ループ飛行を実現し、その技術詳細をまとめた報告。
原題: xVIO: A Range-Visual-Inertial Odometry Framework ／ Jeff Delaune, David S. Bayard, Roland Brockers
日本語で読む → - 論文ループ閉じ込め検出画像認識
深層特徴と近接グラフによる高速・逐次的なループ閉じ込め検出
単一CNNで大域・局所特徴を抽出し、HNSWグラフで逐次構築する視覚データベースと局所特徴の全探索照合により、高速かつ高精度なループ閉じ込め検出を実現した研究。
原題: Fast and Incremental Loop Closure Detection with Deep Features and Proximity Graphs ／ Shan An, Haogang Zhu, Dong Wei 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
複数のピックアンドプレース作業のための移動マニピュレータの台車位置列計画
複数のトレイから物体を効率的かつロバストに回収するため、共通把持可能領域を活用して台車移動を削減し、位置不確かさに対するクリアランスを最適化する台車位置列プランナを提案した。
原題: Planning a Sequence of Base Positions for a Mobile Manipulator to Perform Multiple Pick-and-Place Tasks ／ Jingren Xu, Yukiyasu Domae, Toshio Ueshiba 他
日本語で読む → - 論文状態推定/強化学習機械学習
リアプノフ理論に基づく強化学習型状態推定器
リアプノフ法と深層強化学習を組み合わせ、有界な推定誤差の収束を理論保証した非線形確率システム向け状態推定器を提案し、モンテカルロ実験で既存フィルタより頑健性が高いことを示した。
原題: Lyapunov-Based Reinforcement Learning State Estimator ／ Liang Hu, Chengwei Wu, Wei Pan
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
動的ガウス過程陰関数曲面を用いた移動マニピュレータの能動的・対話的マッピング
移動マニピュレータが山積みの物体を把持するため、動的ガウス過程陰関数曲面で環境変化を逐次更新しつつ、把持可能性と情報利得のバランスを取る次善視点を能動的に選択する枠組みを提案した論文。
原題: Active and Interactive Mapping with Dynamic Gaussian Process Implicit Surfaces for Mobile Manipulators ／ Liyang Liu, Simon Fryc, Lan Wu 他
日本語で読む → - 論文物理シミュレーションロボティクス
線接触・面接触を統一的に扱う剛体動力学シミュレーション
線接触や面接触を等価接触点を用いて点接触としてモデル化し、接触検出と動力学計算を混合非線形相補性問題として同時に解く手法を提案した論文。
原題: Rigid Body Dynamic Simulation with Line and Surface Contact ／ Jiayin Xie, Nilanjan Chakraborty
日本語で読む → - 論文動作計画ロボティクス
制約付き動作計画ネットワークX
制約多様体上の経路計画を高速化するため、条件付き深層生成器・識別器とニューラル勾配ベースの射影演算子を組み合わせたニューラル計画手法CoMPNetXを提案し、従来のサンプリングベース計画を加速して高い成功率と短い計算時間を実現した。
原題: Constrained Motion Planning Networks X ／ Ahmed H. Qureshi, Jiangeng Dong, Asfiya Baig 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
捕食者・被食者エージェントをシミュレーションから実世界へ学習させるフレームワーク
カメラと赤外線センサを入力とする捕食者・被食者ロボットをNEATで共進化させ、Gym・ROS・Gazeboを統合した枠組みでシミュレーションから実機まで一貫して学習・評価できるようにした。
原題: A Framework for Learning Predator-prey Agents from Simulation to Real World ／ Jiunhan Chen, Zhenyu Gao
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
KIT19dの自動運転レーシングソフトウェアスタック
Formula Student Driverless向けに開発された自律走行レースカーの知覚・自己位置推定・地図構築・経路計画・制御を含むソフトウェアスタックを公開し、開発手法やシステム構成、競技結果を報告した論文。
原題: The Autonomous Racing Software Stack of the KIT19d ／ Sherif Nekkah, Josua Janus, Mario Boxheimer 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
酔っ払いのランダムウォークでルート計画：偏りのあるランダムウォークモデルによる災害対応ドローン配送
災害時のドローン配送ルート計画に、酔っ払いの歩行を模した偏りのあるランダムウォークと遺伝的アルゴリズムを組み合わせ、標高や道路情報を考慮した実現可能なルート探索手法を提案した。
原題: "Drunk Man" Saves Our Lives: Route Planning by a Biased Random Walk Mode ／ Xinyi Hu, Quchen Miao, Zexuan Zhao
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
点集合レジストレーションを用いたドローン群の動的フォーメーション再構成
ドローン群が狭い開口部を通過する際に、点集合レジストレーションの温度関数減少法を応用して隊形を最適に崩し再形成する手法を提案した。
原題: Dynamic Formation Reshaping Based on Point Set Registration in a Swarm of Drones ／ Jawad N. Yasin, Sherif A. S. Mohamed, Mohammad-Hashem Haghbayan 他
日本語で読む → - 論文モデル予測制御ロボティクス
未知ダイナミクスを持つシステムのモデリングと制御における双線形Koopman実現の利点
制御アフィン系は無限次元の双線形Koopman実現を持つが線形実現は必ずしも持たないことを示し、ロボットアームのモデル予測制御で双線形実現が線形より高精度かつ非線形より高効率であることを実証した。
原題: Advantages of Bilinear Koopman Realizations for the Modeling and Control of Systems with Unknown Dynamics ／ Daniel Bruder, Xun Fu, Ram Vasudevan
日本語で読む → - 論文逆強化学習ロボティクス
逆強化学習と自然な人間の運転データによる運転行動モデリング
自然な人間の運転データから最大エントロピー逆強化学習を用いて個人の報酬関数を学習し、運転行動をモデル化する手法を提案した。
原題: Driving Behavior Modeling using Naturalistic Human Driving Data with Inverse Reinforcement Learning ／ Zhiyu Huang, Jingda Wu, Chen Lv
日本語で読む → - 論文把持検出ロボティクス
GDN: 粗から細への表現によるエンドツーエンド6自由度把持検出
点群から多様で正確な6自由度把持を検出するエンドツーエンドネットワークGDNを提案し、粗から細への把持表現により従来の2段階手法より20倍以上高速で精度も向上した。
原題: GDN: A Coarse-To-Fine (C2F) Representation for End-To-End 6-DoF Grasp Detection ／ Kuang-Yu Jeng, Yueh-Cheng Liu, Zhe Yu Liu 他
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