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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

• 論文マルチロボット計画ロボティクス2020/10/1

  不確実性下でのマルチロボットのタスク・動作統合計画

  知識集約的な環境で複数ロボットが協調してナビゲーションするため、離散的なタスク計画と連続的な動作計画を統合し、認識不確実性を考慮した信念空間計画の枠組みを提案・シミュレーション検証した論文。

  原題: Towards Multi-Robot Task-Motion Planning for Navigation in Belief Space ／ Antony Thomas, Fulvio Mastrogiovanni, Marco Baglietto

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• 論文信頼性・政策cs.CY2020/10/1

  ポリシー・アズ・ア・サービス：信頼できるAIとHRIシステムのためのフレームワーク提案

  AIや人間ロボットインタラクションの信頼性は社会技術的で複雑な問題であると指摘し、設計段階から政策・規制・倫理を組み込むための「ポリシー・アズ・ア・サービス」フレームワークの概念を提案した論文。

  原題: Towards a Policy-as-a-Service Framework to Enable Compliant, Trustworthy AI and HRI Systems in the Wild ／ Alexis Morris, Hallie Siegel, Jonathan Kelly

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• 論文点群処理ロボティクス2020/10/1

  InsClustering: 自動運転向けLiDAR距離計測の即時クラスタリング

  LiDARの生パケットを即時処理し、地面除去と非地面点のクラスタリングを1ms未満で行う高速3D点群セグメンテーション手法を提案した論文。

  原題: InsClustering: Instantly Clustering LiDAR Range Measures for Autonomous Vehicle ／ You Li, Clément Le Bihan, Txomin Pourtau 他

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• 論文HRIロボティクス2020/10/1

  投影マッピング実装：知覚結果と行動意図の直接外在化によるロボットの説明可能性向上

  ロボットの知覚結果や行動意図を動作環境に直接投影する投影マッピングの実装を解説し、サンプルコードを公開した論文。

  原題: Projection Mapping Implementation: Enabling Direct Externalization of Perception Results and Action Intent to Improve Robot Explainability ／ Zhao Han, Alexander Wilkinson, Jenna Parrillo 他

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• 論文マニピュレーションロボティクス2020/10/1

  把持力の最適化と最悪負荷の解析

  ノルム空間の枠組みで把持力ベクトルの最適化問題を定式化し、外力と把持系の運動学に依存する最適解の表現を導出するとともに、把持系が支えられる外力の最大ノルム（最悪負荷）を特徴づけた。

  原題: Optimization of Robot Grasping Forces and Worst Case Loading ／ Or Elmackias, Tami Zaretzky, Reuven Segev

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• 論文物理パラメータ推定画像認識2020/9/1

  微分可能物理エンジンで動画から物理パラメータを推定する

  微分可能物理エンジンを組み込んだ行動条件付き動画表現ネットワークで、動画と行動列から質量や摩擦などの物理特性を教師あり・自己教師ありで学習・推定する手法を提案した。

  原題: Learning to Identify Physical Parameters from Video Using Differentiable Physics ／ Rama Krishna Kandukuri, Jan Achterhold, Michael Möller 他

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• 論文模倣学習ロボティクス2020/9/1

  協働ロボットのための姿勢模倣制約

  FABRIKに着想を得て、人間らしい滑らかな動きを保ちつつロボットの運動学的制約を扱える姿勢模倣アルゴリズム(PIC/PICs)を提案し、BaxterとYuMiでFABRIKより高い姿勢精度を達成した。

  原題: Pose Imitation Constraints for Collaborative Robots ／ Glebys Gonzalez, Juan Wachs

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• 論文群制御ロボティクス2020/9/1

  社会的に有能なロボット：適応が生きた魚群のリーダーシップ性能を向上させる

  ロボット魚RoboFishが仲間の回避反応に適応する「社会的有能さ」を実装し、それがリーダーシップ性能を高めることを実魚群実験で示した研究。

  原題: Socially competent robots: adaptation improves leadership performance in groups of live fish ／ Tim Landgraf, Hauke J. Moenck, Gregor H. W. Gebhardt 他

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• 論文制御/MPCロボティクス2020/9/1

  MPCを用いた劣駆動・拘束ロボットの階層型タスク空間制御

  有限時間ホライズンでの予測と二次制約付き二次計画を用い、劣駆動・拘束系で複数の階層タスクを効率的に実行するMPCベースのタスク空間制御を提案した。

  原題: MPC-Based Hierarchical Task Space Control of Underactuated and Constrained Robots for Execution of Multiple Tasks ／ Jaemin Lee, Seung Hyeon Bang, Efstathios Bakolas 他

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• 論文群制御制御2020/9/1

  確率的多エージェント系のための協調経路積分制御

  エージェント群を部分系に分割し、局所観測のみで共同コストを最適化する分散確率最適制御を経路積分とモンテカルロ近似で解き、協調UAV群のシミュレーションで検証した論文。

  原題: Cooperative Path Integral Control for Stochastic Multi-Agent Systems ／ Neng Wan, Aditya Gahlawat, Naira Hovakimyan 他

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• 論文3D検出/センサフュージョンロボティクス2020/9/1

  SemanticVoxels：LiDAR点群とセマンティックセグメンテーションの逐次融合による3D歩行者検出

  LiDAR点群にセマンティックセグメンテーション結果を付与し、ピラーで幾何特徴、ボクセルで意味特徴を抽出して効果的に融合する歩行者検出法を提案。KITTIで3DおよびBEV歩行者検出の最先端性能を達成。

  原題: SemanticVoxels: Sequential Fusion for 3D Pedestrian Detection using LiDAR Point Cloud and Semantic Segmentation ／ Juncong Fei, Wenbo Chen, Philipp Heidenreich 他

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• 論文点群解析画像認識2020/9/1

  ノイズを含む点群データを用いた果樹園の樹木構造解析のためのグラフベース手法

  手持ち・移動式LiDARの低品質点群から、グラフベース手法で個々の樹木の位置特定・セグメンテーション・葉/構造物分類を行う手法を提案し、既存手法より高精度かつ高速であることを示した。

  原題: Graph-based methods for analyzing orchard tree structure using noisy point cloud data ／ Fredrik Westling, Dr James Underwood, Dr Mitch Bryson

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• 論文自動運転/軌道最適化ロボティクス2020/9/1

  DL-IAPSとPJSO：経路・速度分離型軌道最適化と自動運転への応用

  自動運転の衝突回避軌道計画を経路平滑化（DL-IAPS）と速度最適化（PJSO）に分離して解く手法を提案し、シミュレーションと実車試験で有効性を示した。

  原題: DL-IAPS and PJSO: A Path/Speed Decoupled Trajectory Optimization and its Application in Autonomous Driving ／ Jinyun Zhou, Runxin He, Yu Wang 他

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• 論文シミュレーションロボティクス2020/9/1

  robosuite：モジュール式ロボット学習シミュレーションとベンチマーク

  MuJoCoを基盤としたモジュール式ロボット学習シミュレーションフレームワークrobosuite v1.5の主要モジュールとベンチマーク環境を紹介する論文。

  原題: robosuite: A Modular Simulation Framework and Benchmark for Robot Learning ／ Yuke Zhu, Josiah Wong, Ajay Mandlekar 他

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• 論文制御理論制御2020/9/1

  インパルス記述を用いたリセット制御系の周波数領域モデリング

  リセット制御系を状態依存インパルス入力としてモデリングし、線形系から閉ループ挙動を高精度に周波数領域で解析する手法を提案・検証した論文。

  原題: Frequency-Domain Modelling of Reset Control Systems using an Impulsive Description ／ R. N. Buitenhuis, N. Saikumar, S. H. HosseinNia

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• 論文SLAMロボティクス2020/9/1

  ToF LiDARによる高精度マッピングのための確率的更新法

  ToF LiDARのノイズを含むデータから正確な地図を得るため、複数回探索に基づく確率的な地図更新手法を提案し、必要な探索回数を見積もれるようにした。

  原題: Time-of-Flight LiDAR-based Precise Mapping ／ Han Wu, Zhi Yan

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• 論文マニピュレーションロボティクス2020/9/1

  物体中心の視覚的アフォーダンスで器用な把持を学習する

  物体中心の視覚アフォーダンスモデルを深層強化学習に組み込み、人間が好む物体領域を狙う把持方策を30自由度五指ハンドシミュレータで学習した。未見物体への汎化と学習効率・頑健性が向上した。

  原題: Learning Dexterous Grasping with Object-Centric Visual Affordances ／ Priyanka Mandikal, Kristen Grauman

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• 論文自動運転画像認識2020/9/1

  Raspberry PiとArduinoを用いた自動運転車プロトタイプのリアルタイム車線検出と運動計画

  Raspberry PiとArduinoで構成した車両プロトタイプが、カメラ映像からCannyエッジ検出とHough変換で車線を認識し、カルマンフィルタで追跡して操舵方向を平滑化しながら自律走行するシステムを実装・検証した。

  原題: Real-time Lane detection and Motion Planning in Raspberry Pi and Arduino for an Autonomous Vehicle Prototype ／ Alfa Rossi, Nadim Ahmed, Sultanus Salehin 他

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• 論文能動知覚画像認識2020/9/1

  能動的観察者のための心理物理実験環境PESAO

  頭部と視線を120Hzで追跡し、6D頭部運動や視線・一人称映像などをマイクロ秒精度で同期記録できる、3D世界での能動的視覚観察を研究する実験装置を構築した。

  原題: PESAO: Psychophysical Experimental Setup for Active Observers ／ Markus D. Solbach, John K. Tsotsos

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• 論文ソフトロボティクスロボティクス2020/9/1

  実世界支援進化によるソフトロボット設計：大規模物理実験のレビュー

  モデルベースとモデルフリー手法を組み合わせ、実世界の大規模実験データでデータ駆動モデルを改善しながらソフトロボットを設計・進化させる枠組みをレビューした論文。

  原題: Reality-assisted evolution of soft robots through large-scale physical experimentation: a review ／ Toby Howison, Simon Hauser, Josie Hughes 他

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• 論文組立計画ロボティクス2020/9/1

  学習スコアを用いた幾何学的計画によるロバストな2D組立順序決定

  Box2Dシミュレータで学習したCNNで組立動作のロバスト性を予測し、幾何学的計画と組み合わせて2D組立の順序を高速かつロバストに計画する手法を提案した。

  原題: Robust 2D Assembly Sequencing via Geometric Planning with Learned Scores ／ Tzvika Geft, Aviv Tamar, Ken Goldberg 他

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• 論文状態推定math.OC2020/9/1

  慣性航法システムのための観測器設計：簡易チュートリアル

  IMUとランドマーク計測を用いた3次元空間での位置・速度・姿勢の同時推定について、従来の拡張カルマンフィルタからリーマン幾何に基づく幾何学的非線形観測器までを概説したチュートリアル論文。

  原題: Observers Design for Inertial Navigation Systems: A Brief Tutorial ／ Miaomiao Wang, Abdelhamid Tayebi

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• 論文制御/姿勢安定化ロボティクス2020/9/1

  空気中での姿勢制御のためのフィードバック線形化と適応バックステッピング制御の比較

  投擲可能な4輪独立駆動操舵ロボットAGROの空中姿勢安定化について、車輪反力トルクを用いたフィードバック線形化と適応バックステッピングの2つの非線形制御手法をシミュレーションで実装・比較した論文。

  原題: Comparing Feedback Linearization and Adaptive Backstepping Control for Airborne Orientation of Agile Ground Robots using Wheel Reaction Torque ／ Jinho Kim, Daniel J. Gonzalez, Christopher M. Korpela

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• 論文人間ロボット協調ロボティクス2020/9/1

  人間とロボットの協調作業のための階層型アーキテクチャ

  作業現場での人間支援においてロボットの自律性を高めるため、知覚・表現・行動の3層からなる階層型協調アーキテクチャFlexHRC+を提案し、家具組立などの実験で検証した。

  原題: A Hierarchical Architecture for Human-Robot Cooperation Processes ／ Kourosh Darvish, Enrico Simetti, Fulvio Mastrogiovanni 他

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• 論文外骨格制御ロボティクス2020/9/1

  ヒステリシス減衰を考慮した複素剛性ヒューマンインピーダンスモデルとカスタマイズ可能な外骨格制御

  人間の関節剛性にヒステリシス減衰項を加えた複素剛性モデルを提案し、それを活用した分数階制御で外骨格の力増幅帯域と安定性を両立させる手法を示した。

  原題: A Complex Stiffness Human Impedance Model with Customizable Exoskeleton Control ／ Binghan He, Huang Huang, Gray C. Thomas 他

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• 論文深度推定画像認識2020/9/1

  単眼深度推定のための双方向注意ネットワーク

  局所情報と大域情報を効果的に統合する双方向注意モジュールを提案し、単眼深度推定の精度を低メモリ・低計算量で向上させた研究。

  原題: Bidirectional Attention Network for Monocular Depth Estimation ／ Shubhra Aich, Jean Marie Uwabeza Vianney, Md Amirul Islam 他

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• 論文視覚追跡ロボティクス2020/9/1

  モバイルロボットの連続制御によるエンドツーエンド視覚アクティブ追跡の強化

  深層強化学習で連続行動空間の視覚アクティブ追跡を行うシステムを提案し、追加の目的関数とヒューリスティック軌道生成器で学習を加速・性能向上させた。

  原題: Enhancing Continuous Control of Mobile Robots for End-to-End Visual Active Tracking ／ Alessandro Devo, Alberto Dionigi, Gabriele Costante

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• 論文自動運転/センサ融合画像認識2020/9/1

  マルチセンサ融合による停止線推定の統合的グリッド融合手法

  ステレオカメラとLiDARのデータを融合し、CNNで交差点の停止線を検出する手法を提案。遮蔽時や最大50m先でも検出可能で、カメラのみより検出範囲が向上する。

  原題: Holistic Grid Fusion Based Stop Line Estimation ／ Runsheng Xu, Faezeh Tafazzoli, Li Zhang 他

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• 論文モデル同定ロボティクス2020/9/1

  微分可能物理を用いた低コスト車輪型移動ロボットのモデル同定と制御

  低コスト車輪型ロボットの解析モデルを構築し、微分可能物理で摩擦係数を勾配降下により推定、軌道予測と曲線追従制御を実現した。

  原題: Model Identification and Control of a Low-Cost Wheeled Mobile Robot Using Differentiable Physics ／ Yanshi Luo, Abdeslam Boularias, Mridul Aanjaneya

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• 論文布操作ロボティクス2020/9/1

  布操作の状態遷移グラフによる表現

  布操作の状態を簡潔に表現し、タスクを状態と遷移の系列として表す汎用的な枠組みと、タスク達成の戦略を符号化する布操作グラフを提案した論文。

  原題: Encoding cloth manipulations using a graph of states and transitions ／ Júlia Borràs, Guillem Alenyà, Carme Torras

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