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: 2020/9/1 ／ arXivを3時間ごとに自動収集

• 論文sim2real機械学習2020/9/1

  ロボティクスにおける深層強化学習のSim-to-Real転移：サーベイ

  深層強化学習のシミュレーションから実機への転移（sim-to-real）に関する研究を体系的に整理し、ドメインランダム化や適応、模倣学習、メタ学習、知識蒸留などの主要手法と課題を概観したサーベイ論文。

  原題: Sim-to-Real Transfer in Deep Reinforcement Learning for Robotics: a Survey ／ Wenshuai Zhao, Jorge Peña Queralta, Tomi Westerlund

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• 論文行動計画ロボティクス2020/9/1

  インタラクティブ行動計画におけるマルチエージェント交通ルールのモデリングと検証

  交通ルールを動的ゲームとモンテカルロ木探索でモデル化し、履歴依存ルールを決定木に統合する手法を提案。合流シナリオで衝突・進捗・違反の指標への影響を評価した。

  原題: Modeling and Testing Multi-Agent Traffic Rules within Interactive Behavior Planning ／ Klemens Esterle, Luis Gressenbuch, Alois Knoll

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• 論文群制御制御2020/9/1

  マルチエージェント環境探索のためのエルゴディック制御戦略

  混合ガウス分布で表される参照分布に時間平均ロボット分布を一致させるため、各ガウス成分への訪問タイミングを解析し、集中型マルチエージェント制御アルゴリズムを提案・検証した論文。

  原題: Ergodic Control Strategy for Multi-Agent Environment Exploration ／ Rabiul Hasan Kabir, Kooktae Lee, Geronimo Macias

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• 論文安全制御math.OC2020/9/1

  障害物環境におけるラグランジュ系の安全保証付き制御

  障害物が散在する環境でラグランジュ系を安全かつ漸近安定に制御するハイブリッドフィードバック制御則を提案し、経路計画を一連の到達回避問題として解く。

  原題: Provably Safe Control of Lagrangian Systems in Obstacle-Scattered Environments ／ Fernando S. Barbosa, Lars Lindemann, Dimos V. Dimarogonas 他

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• 論文環境モニタリングロボティクス2020/9/1

  低ランクモデルに基づく計画と予測による持続的環境モニタリングの情報理論的アプローチ

  大規模環境の限られた観測点から低ランクモデルと情報最大化経路計画を組み合わせて未観測地点の状態を予測する手法を提案し、実環境データセットのシミュレーションでベースラインを上回る情報獲得効率を示した。

  原題: An Information-Theoretic Approach to Persistent Environment Monitoring Through Low Rank Model Based Planning and Prediction ／ Elizabeth A. Ricci, Madeleine Udell, Ross A. Knepper

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• 論文位置推定画像認識2020/9/1

  2D推定を用いた3D物体位置推定

  複数の2D画像から姿勢推定とカメラキャリブレーションを行い、物体の3D座標を推定する手法を提案し、MATLABで実装・検証した論文。

  原題: 3D Object Localization Using 2D Estimates for Computer Vision Applications ／ Taha Hasan Masood Siddique, Muhammad Usman

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• 論文sim2realロボティクス2020/9/1

  複数環境を活用した学習と意思決定：解体作業への応用

  物理シミュレータなど複数の環境を実行時に使い分け、ロボット行動の結果確率を学習するMENID表現と行動分配アルゴリズムを提案し、解体作業で有効性を示した。

  原題: Leveraging Multiple Environments for Learning and Decision Making: a Dismantling Use Case ／ Alejandro Suárez-Hernández, Thierry Gaugry, Javier Segovia-Aguas 他

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• 論文3D点群セグメンテーション画像認識2020/9/1

  都市規模3D点群のセマンティックセグメンテーションに向けて：データセット・ベンチマーク・課題

  英3都市の約7.6km²をカバーする約30億点の都市規模写真測量点群データセットを構築し、13クラスの注釈を付与して最先端手法を評価した。

  原題: Towards Semantic Segmentation of Urban-Scale 3D Point Clouds: A Dataset, Benchmarks and Challenges ／ Qingyong Hu, Bo Yang, Sheikh Khalid 他

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• 論文シミュレータロボティクス2020/9/1

  Flightmare：柔軟なクアッドロータシミュレータ

  レンダリングと物理演算を完全に分離した高速なクアッドロータ用シミュレータを提案し、強化学習制御と経路計画のタスクでその柔軟性を示した。

  原題: Flightmare: A Flexible Quadrotor Simulator ／ Yunlong Song, Selim Naji, Elia Kaufmann 他

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• 論文安全・協働ロボットロボティクス2020/9/1

  安全な人ロボット協働のための3D衝突力マップ

  協働ロボットの衝突力を実測し、作業空間内で100%以上変動することを示すとともに、距離・高さ・速度から衝突力を予測するデータ駆動型の3D衝突力マップを提案した。ISO規格の式の不正確さを指摘し、安全かつ高効率な速度・位置を迅速に決定する実証手法を示す。

  原題: 3D Collision-Force-Map for Safe Human-Robot Collaboration ／ Petr Svarny, Jakub Rozlivek, Lukas Rustler 他

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• 論文ナビゲーションロボティクス2020/9/1

  スパースベイズカーネル占有マップによる未知環境の自律ナビゲーション

  占有・自由空間の境界を機械学習の決定境界として捉え、Relevance Vector Machineに基づくスパースなベイズ占有マップをオンライン構築し、未知環境での自律ナビゲーションと衝突判定を実現した論文。

  原題: Autonomous Navigation in Unknown Environments with Sparse Bayesian Kernel-based Occupancy Mapping ／ Thai Duong, Michael Yip, Nikolay Atanasov

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• 論文制御/安全学習ロボティクス2020/9/1

  風外乱下のクアッドロータ向け安全な学習ベース追従制御

  ガウス過程で風外乱の不確かさを推定し、制御バリア関数を組み込んだ階層型QP制御により、障害物のある環境でも安全な軌道追従を実現する手法を提案した。

  原題: Safe Learning-based Tracking Control for Quadrotors under Wind Disturbances ／ Lei Zheng, Rui Yang, Jiesen Pan 他

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• 論文3D物体認識画像認識2020/9/1

  動的に拡張可能なネットワークによるオープンエンド3D物体認識

  動的アーキテクチャに基づく深層転移学習で、破滅的忘却と計算コストを抑えつつ新しい3D物体カテゴリを継続的に学習する手法を提案した。

  原題: 3D_DEN: Open-ended 3D Object Recognition using Dynamically Expandable Networks ／ Sudhakaran Jain, Hamidreza Kasaei

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• 論文群制御ロボティクス2020/9/1

  複数UAVによる撮影のための最適軌道計画

  複数のドローンが協調して自動撮影するための分散オンライン軌道計画法を提案し、機体ダイナミクスや衝突回避、カメラの滑らかさや視野制約を統合して実機実験で検証した。

  原題: Optimal Trajectory Planning for Cinematography with Multiple Unmanned Aerial Vehicles ／ Alfonso Alcántara, Jesús Capitán, Rita Cunha 他

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• 論文ソフトグリッパ/吸着physics.app-ph2020/9/1

  粗く不規則な部品を吸着把持する全軟質ロボットグリッパ

  平坦な弾性膜を対象物に密着させ、内部の負圧で吸着する全軟質グリッパを提案し、粗い表面でも従来の吸盤の4倍の把持性能を実現した。

  原題: Suction-based Soft Robotic Gripping of Rough and Irregular Parts ／ Sukho Song, Dirk-Michael Drotlef, Donghoon Son 他

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• 論文組立計画cs.CG2020/9/1

  接続性制約付き両手平面組立分割問題について

  部品集合を衝突なく無限遠へ平行移動できる部分組立に分割する問題に、各部分組立の連結性を課した問題がNP完全であることを示し、平面多角形に対する固定パラメータ容易アルゴリズムも与えた論文。

  原題: On Two-Handed Planar Assembly Partitioning with Connectivity Constraints ／ Pankaj K. Agarwal, Boris Aronov, Tzvika Geft 他

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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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• 論文巧緻マニピュレーションロボティクス2020/9/1

  軌道最適化と強化学習による難関巧緻操作タスクの解決

  両手間の受け渡しやペン回しなど難易度の高いシミュレーション巧緻操作タスク群を提案し、単純な軌道最適化とオフポリシー強化学習の組み合わせでペン回しを解決した。

  原題: Solving Challenging Dexterous Manipulation Tasks With Trajectory Optimisation and Reinforcement Learning ／ Henry Charlesworth, Giovanni Montana

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• 論文群制御ロボティクス2020/9/1

  確率的コンセンサスに基づくマルチロボット目標探索：離散マルコフ連鎖アプローチ

  通信障害に強いマルチロボット探索手法を提案し、局所通信とランダムウォークによる情報交換で静的目標の存在に関する合意形成を理論・シミュレーションで検証した論文。

  原題: Multi-Robot Target Search using Probabilistic Consensus on Discrete Markov Chains ／ Aniket Shirsat, Karthik Elamvazhuthi, Spring Berman

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• 論文シーン理解ロボティクス2020/9/1

  ロボット視覚によるシーン理解チャレンジ

  シミュレーション上で能動的なロボットによる3Dシーン理解を評価する新しいベンチマークを提案し、2種類のタスク・3難易度・5環境と新しい評価指標を提供する。

  原題: The Robotic Vision Scene Understanding Challenge ／ David Hall, Ben Talbot, Suman Raj Bista 他

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• 論文自動運転/フリート学習ロボティクス2020/9/1

  厳しい外部環境下での挙動予測を改善するフリート学習アーキテクチャ

  車両群から有益なデータを収集し、周囲交通参加者の動き予測システムを継続的に改善するフリート学習型アーキテクチャを提案し、実車で基礎的な実現可能性を実証した。

  原題: A Fleet Learning Architecture for Enhanced Behavior Predictions during Challenging External Conditions ／ Florian Wirthmüller, Marvin Klimke, Julian Schlechtriemen 他

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• 論文制御制御2020/9/1

  制御のためのニューラル同定

  未知の非線形システムを平衡点で安定化する制御則を、自己教師あり学習でシステム同定と同時に学習する手法を提案。

  原題: Neural Identification for Control ／ Priyabrata Saha, Magnus Egerstedt, Saibal Mukhopadhyay

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• 論文群制御cond-mat.soft2020/9/1

  機械的に誘起される相転移で能動的凝集粒状体をプログラミングする

  デジタル計算や通信をほとんど使わず、粒子間引力のパラメータ変化で分散相から凝集相へ転移するロボット群を作り、凝集時に不純物を集団輸送できることを実験と理論で示した。

  原題: Programming Active Cohesive Granular Matter with Mechanically Induced Phase Changes ／ Shengkai Li, Bahnisikha Dutta, Sarah Cannon 他

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• 論文運動計画ロボティクス2020/9/1

  漸近最適なサンプリングベース運動計画法

  サンプリングベースの運動計画法が計算量の増大に伴い最適解へ確率的に収束するという近年の理論結果を整理し、その前提条件と研究動向を解説したサーベイ。

  原題: Asymptotically Optimal Sampling-Based Motion Planning Methods ／ Jonathan D. Gammell, Marlin P. Strub

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• 論文モデル予測制御math.OC2020/9/1

  確率的探索を用いた適応型リスク感応モデル予測制御

  初期状態・確率的ダイナミクス・不確かなパラメータの不確実性を扱い、確率的探索でCVaRを最適化する枠組みを提案し、振り子や台車棒、クアッドコプターで有効性を示した。

  原題: Adaptive Risk Sensitive Model Predictive Control with Stochastic Search ／ Ziyi Wang, Oswin So, Keuntaek Lee 他

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• 論文軌道予測ロボティクス2020/9/1

  MATS: 計画・制御に適した解釈可能な軌道予測表現

  軌道予測の出力を、計画・制御で扱いやすいアフィン時変システムの混合表現として学習し、大規模自動運転データで計算効率の向上を示した論文。

  原題: MATS: An Interpretable Trajectory Forecasting Representation for Planning and Control ／ Boris Ivanovic, Amine Elhafsi, Guy Rosman 他

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• 論文評価指標機械学習2020/9/1

  分布不変な回帰評価指標への第一歩

  回帰評価指標がデータ分布の変化に敏感で比較不能になる問題を示し、ガウスカーネル密度推定で逆分布重み付けする新しい指標を提案した論文。

  原題: A First Step Towards Distribution Invariant Regression Metrics ／ Mario Michael Krell, Bilal Wehbe

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