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

• 論文不確実性推定ロボティクス2020/10/1

  ベイズ最適化とラプラス近似によるロボットの自己認識

  深層ニューラルネットワークの不確実性推定を改善するため、ラプラス近似の過小適合を緩和するベイズ最適化手法を提案し、予測の校正と精度を同時に最適化できることを示した。

  原題: Bayesian Optimization Meets Laplace Approximation for Robotic Introspection ／ Matthias Humt, Jongseok Lee, Rudolph Triebel

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• 論文モデル予測制御ロボティクス2020/10/1

  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

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• 論文動作計画ロボティクス2020/10/1

  コスト・トゥ・ゴー関数を生成するニューラルネットワークによる効率的な動作計画

  作業空間の画像から設定空間上のコスト・トゥ・ゴー関数を直接生成し、その勾配を用いて反復探索なしに高速な軌道計画を実現する手法を提案。

  原題: Learning to Generate Cost-to-Go Functions for Efficient Motion Planning ／ Jinwook Huh, Galen Xing, Ziyun Wang 他

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• 論文タスク・動作計画ロボティクス2020/10/1

  統合されたタスク・動作計画

  物体が多い環境でロボットが移動と物体操作を行うTAMP問題を定義し、連続空間の部分問題の解法と離散・連続要素の統合手法の観点から既存アルゴリズムを分類・概観したサーベイ論文。

  原題: Integrated Task and Motion Planning ／ Caelan Reed Garrett, Rohan Chitnis, Rachel Holladay 他

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• 論文産業検査/画像処理画像認識2020/10/1

  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

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• 論文モデル予測制御/衝突回避ロボティクス2020/10/1

  非構造動的環境における衝突回避のためのモデル予測輪郭制御

  静的・動的障害物がある非構造環境で、参照経路への追従誤差を最小化しつつ障害物を回避する局所軌道をオンライン生成するMPCCベースの手法を提案し、人混みの屋内で移動ロボット実験を行った。

  原題: Model Predictive Contouring Control for Collision Avoidance in Unstructured Dynamic Environments ／ Bruno Brito, Boaz Floor, Laura Ferranti 他

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• 論文UAV/キャリブレーション画像認識2020/10/1

  IMUを活用したUAV向けリアルタイム歪み補正

  IMUデータでカメラを重力方向に合わせ、ホモグラフィから焦点距離・歪み・運動を同時推定する高速解法を提案し、事前キャリブレーション不要の実時間歪み補正を実現した。

  原題: Efficient Real-Time Radial Distortion Correction for UAVs ／ Marcus Valtonen Örnhag, Patrik Persson, Mårten Wadenbäck 他

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• 論文設計最適化AI2020/10/1

  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

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• 論文sim2realロボティクス2020/10/1

  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

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• 論文触覚ロボティクス2020/10/1

  多指触覚ロボットハンドによる把持安定化のための滑り検出

  多指触覚ハンドT-MOにSVMを適用して物体の滑りを検出し、リアルタイムで把持を安定化できることを11種類の物体で実証した研究。

  原題: Slip detection for grasp stabilisation with a multi-fingered tactile robot hand ／ Jasper W. James, Nathan F. Lepora

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• 論文UAV探索ロボティクス2020/10/1

  逐次サンプリングと確率的ロードマップによる動的環境の自律UAV探索

  逐次サンプリングとPRMを組み合わせ、動的障害物を避けながら未知環境を効率的に探索するUAVプランナを提案した論文。

  原題: Autonomous UAV Exploration of Dynamic Environments via Incremental Sampling and Probabilistic Roadmap ／ Zhefan Xu, Di Deng, Kenji Shimada

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• 論文産業用ロボティクスロボティクス2020/10/1

  産業用ロボティクスの現状：新興技術・課題・主要研究動向

  欧州のロボティクス関係者へのインタビューを通じ、Industry 4.0以降の産業用ロボットとIoT技術の現状、導入プロセスと課題、今後の研究方向を整理した調査論文。

  原題: The State of Industrial Robotics: Emerging Technologies, Challenges, and Key Research Directions ／ Lindsay Sanneman, Christopher Fourie, Julie A. Shah

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• 論文マルチセンサフュージョン画像認識2020/10/1

  CurbScan: マルチセンサフュージョンによる縁石検出と追跡

  疎なLiDAR・単眼カメラ・低コスト超音波センサを融合し、誤検出を抑えながら縁石を検出・追跡する手法を提案し、実車で有効性を実証した。

  原題: CurbScan: Curb Detection and Tracking Using Multi-Sensor Fusion ／ Iljoo Baek, Tzu-Chieh Tai, Manoj Bhat 他

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• 論文ナビゲーション画像認識2020/10/1

  SFU-Store-Nav: 屋内人間ナビゲーションのためのマルチモーダルデータセット

  Pepperロボットとの買い物シナリオで108人の参加者から視覚・モーションキャプチャデータを収集し、人間のナビゲーション意図を推定するためのデータセットを構築した。

  原題: SFU-Store-Nav: A Multimodal Dataset for Indoor Human Navigation ／ Zhitian Zhang, Jimin Rhim, Taher Ahmadi 他

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• 論文状態推定ロボティクス2020/10/1

  統計的運動モデルに基づくロボットの状態推定と可観測性解析

  白雑音駆動の統計的運動モデルを誤差状態EKFに組み込み、機体固有の動力学モデルなしで移動ロボットの並進・回転や高階微分状態を低遅延推定する手法を提案し、多様体上のリー微分による可観測性解析の新枠組みも示した論文。

  原題: Robots State Estimation and Observability Analysis Based on Statistical Motion Models ／ Wei Xu, Dongjiao He, Yixi Cai 他

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• 論文群制御cs.MA2020/10/1

  深層強化学習による複数UAVの無線データ収集経路計画

  複数のUAVがIoTデバイスからデータを収集する経路計画を、分散部分観測マルコフ決定過程として定式化し、深層強化学習で解く手法を提案した論文。

  原題: Multi-UAV Path Planning for Wireless Data Harvesting with Deep Reinforcement Learning ／ Harald Bayerlein, Mirco Theile, Marco Caccamo 他

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• 論文物理シミュレーションロボティクス2020/10/1

  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

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• 論文自動運転シミュレーションロボティクス2020/10/1

  MADRaS：マルチエージェント自動運転シミュレータ

  自動運転の運動計画アルゴリズムの設計・評価向けに、複数エージェントが強化学習などで訓練できるオープンソースの運転シミュレータを開発した。

  原題: MADRaS : Multi Agent Driving Simulator ／ Anirban Santara, Sohan Rudra, Sree Aditya Buridi 他

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• 論文自己位置推定画像認識2020/10/1

  軌道学習による地図ベースの時間的一貫性を持つ自己位置推定

  距離と旋回角の系列で表した移動軌跡をRNNで学習し、グラフ地図上で初期位置なしに時間的一貫性のある自己位置推定を行う手法を提案。

  原題: Map-Based Temporally Consistent Geolocalization through Learning Motion Trajectories ／ Bing Zha, Alper Yilmaz

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• 論文模倣学習ロボティクス2020/10/1

  可逆な動的運動プリミティブ定式化

  学習した軌道を逆方向にも再生できる可逆性を備えた新しい動的運動プリミティブ（DMP）の定式化を提案し、組立挿入実験で有用性を示した論文。

  原題: A Reversible Dynamic Movement Primitive formulation ／ Antonis Sidiropoulos, Zoe Doulgeri

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• 論文自動運転・HRIAI2020/10/1

  自動運転車の歩行者向け視覚信号：実験と設計指針

  自動運転車が歩行者に意図を伝える視覚信号6種を、視認性・直感性・説得力・使いやすさの観点から4つの被験者実験で評価し、12の設計指針を導出した。

  原題: Autonomous Vehicle Visual Signals for Pedestrians: Experiments and Design Recommendations ／ Henry Chen, Robin Cohen, Kerstin Dautenhahn 他

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• 論文安全強化学習機械学習2020/10/1

  Recovery RL：学習した回復ゾーンを用いた安全な強化学習

  オフラインデータから制約違反領域を事前学習し、タスク方策と回復方策を分離することで、探索と安全性のトレードオフを効率的に両立させる安全強化学習手法を提案。

  原題: Recovery RL: Safe Reinforcement Learning with Learned Recovery Zones ／ Brijen Thananjeyan, Ashwin Balakrishna, Suraj Nair 他

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• 論文幾何学math.MG2020/10/1

  無限に収束するブロカールポリスム列

  ブロカールポリスムから派生する三角形を繰り返し計算することで、無限に収束するポリスム列が得られることを示し、それが連続的なポリスム族に埋め込まれていることを明らかにした。

  原題: An Infinite, Converging, Sequence of Brocard Porisms ／ Dan Reznik, Ronaldo Garcia

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• 論文説明可能AIAI2020/10/1

  ロボットの透明な意思決定のための公理学習と信念追跡

  非単調論理推論・深層学習・決定木帰納を組み合わせ、ロボットが自身の決定や信念、仮想行動の結果を関係的に説明できるアーキテクチャを提案し、卓上物体操作の場面理解と計画タスクで評価した。

  原題: Axiom Learning and Belief Tracing for Transparent Decision Making in Robotics ／ Tiago Mota, Mohan Sridharan

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• 論文歩行ロボティクス2020/10/1

  四足歩行ロボットによる極限環境の長距離自律探査

  Boston DynamicsのSpotに自律アーキテクチャNeBulaを統合し、DARPA地下トンネル競技のような極限環境で大規模・長時間の自律探査を実現した取り組みを報告する論文。

  原題: Autonomous Spot: Long-Range Autonomous Exploration of Extreme Environments with Legged Locomotion ／ Amanda Bouman, Muhammad Fadhil Ginting, Nikhilesh Alatur 他

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• 論文モデルベース強化学習ロボティクス2020/10/1

  不確実性を考慮した接触安全なモデルベース強化学習

  モデルの不確実性に応じて制御の加速度上限を調整し、学習中の接触リスクを抑える接触安全なモデルベース強化学習を提案し、実機の混ぜ・すくいタスクで有効性を示した。

  原題: Uncertainty-aware Contact-safe Model-based Reinforcement Learning ／ Cheng-Yu Kuo, Andreas Schaarschmidt, Yunduan Cui 他

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• 論文ナビゲーションロボティクス2020/10/1

  幻覚学習と素面展開による俊敏なロボットナビゲーション

  訓練時のみ障害物を幻覚させて密な制約環境を学習し、実行時は幻覚なしで展開する新パラダイムHLSDを提案し、300の模擬環境と実世界で従来法を上回る性能を示した。

  原題: Agile Robot Navigation through Hallucinated Learning and Sober Deployment ／ Xuesu Xiao, Bo Liu, Peter Stone

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• 論文NeRF/新規視点合成画像認識2020/10/1

  汎用放射輝度場による3D表現とレンダリング

  複数の2D画像とカメラ姿勢から3D空間の各点を暗黙的に表現し、任意視点の新規画像を高品質に生成するニューラルネットワークを提案した。

  原題: GRF: Learning a General Radiance Field for 3D Representation and Rendering ／ Alex Trevithick, Bo Yang

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• 論文制約付き強化学習機械学習2020/10/1

  射影に基づく制約付き方策最適化

  報酬改善の更新と制約違反を射影で補正する2段階の反復手法PCPOを提案し、理論的な性能保証と収束性を示した上で、複数の制御タスクで制約違反を大幅に削減しつつ報酬を向上させた。

  原題: Projection-Based Constrained Policy Optimization ／ Tsung-Yen Yang, Justinian Rosca, Karthik Narasimhan 他

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• 論文飛行ロボティクスロボティクス2020/10/1

  SQUEEZE：狭所をすり抜けるバネ付き可変形状クアッドロータの設計と制御

  各アームの関節にトーションバネを備え、外力で受動的に形状変形できるクアッドロータを設計し、適応制御とアドミタンス制御で狭い隙間や通路の飛行を実現した。

  原題: Design and Control of SQUEEZE: A Spring-augmented QUadrotor for intEractions with the Environment to squeeZE-and-fly ／ Karishma Patnaik, Shatadal Mishra, Seyed Mostafa Rezayat Sorkhabadi 他

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