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sim2realロボティクス2020/9/1

  シミュレーションと実環境で動作する堅牢な強化学習ベースの自動運転エージェント

  単眼カメラ入力でレーン追従するDQNエージェントをシミュレータで訓練し、実環境のDuckietownでも動作することを示した研究。

  原題: Robust Reinforcement Learning-based Autonomous Driving Agent for Simulation and Real World ／ Péter Almási, Róbert Moni, Bálint Gyires-Tóth

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• 論文ヒューマンロボット協調ロボティクス2020/9/1

  製品欠陥検査における人間とロボットの協調のためのタスク割り当て手法

  複数の異種ロボットと人間が同時に協働できるようFlexHRCフレームワークを拡張し、製品欠陥検査シナリオでタスクを動的に割り当てる手法を提案した。

  原題: A Task Allocation Approach for Human-Robot Collaboration in Product Defects Inspection Scenarios ／ Hossein Karami, Kourosh Darvish, Fulvio Mastrogiovanni

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• 論文群制御ロボティクス2020/9/1

  SwarmCCO: 不確実性下のクアッドロータ群のための確率的リアクティブ衝突回避

  状態推定に不確実性があるクアッドロータ群に対し、位置・速度の不確かさをチャンス制約として定式化し、MPCで各機の衝突回避軌道を分散計算する手法を提案。ガウス分布とGMM拡張の2手法を比較し、決定論的手法より衝突回避性能が向上することを示した。

  原題: SwarmCCO: Probabilistic Reactive Collision Avoidance for Quadrotor Swarms under Uncertainty ／ Senthil Hariharan Arul, Dinesh Manocha

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• 論文群制御ロボティクス2020/9/1

  誰と通信すべきか：マルチロボット衝突回避のための効率的通信学習

  マルチロボット衝突回避において、各ロボットが将来の衝突リスクを考慮して通信のタイミングと相手を学習により決定する効率的通信手法を提案し、4機のクアッドロータのシミュレーションで非通信・ブロードキャスト・距離ベース手法と比較評価した。

  原題: With Whom to Communicate: Learning Efficient Communication for Multi-Robot Collision Avoidance ／ Álvaro Serra-Gómez, Bruno Brito, Hai Zhu 他

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• 論文医療ロボティクスロボティクス2020/9/1

  心腔内エコーカテーテルの自動操作に向けて

  心腔内エコーカテーテルをロボットで操作するシステムを提案し、視野の自動復帰機能とカテーテル曲げの非線形誤差を補償するデータ駆動型制御をファントムと動物実験で検証した。

  原題: Towards Automatic Manipulation of Intra-cardiac Echocardiography Catheter ／ Young-Ho Kim, Jarrod Collins, Zhongyu Li 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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• 論文把持認識ロボティクス2020/9/1

  物体アフォーダンスを活用した把持タイプ認識

  RGB画像と対象物体名から把持タイプを認識する際、物体ごとの把持タイプ事前分布（アフォーダンス）でCNNの認識結果を補正し、精度を向上させた研究。

  原題: Grasp-type Recognition Leveraging Object Affordance ／ Naoki Wake, Kazuhiro Sasabuchi, Katsushi Ikeuchi

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• 論文UAV/強化学習ロボティクス2020/9/1

  UAV自律航法のための説明可能な深層強化学習

  未知の屋外環境を飛ぶクアッドロータ向けに、現在のセンサデータのみで制御信号を生成する深層強化学習ベースの反応型コントローラを提案し、特徴帰属に基づく判断の可視化・テクスチャ説明と全体評価手法を導入した論文。

  原題: Explainable Deep Reinforcement Learning for UAV Autonomous Navigation ／ Lei He, Aouf Nabil, Bifeng Song

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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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• 論文制御/MPC制御2020/9/1

  複数モデルに基づく自動運転車のロバストモデル予測縦位置追従制御

  内燃機関車の縦位置制御のため、加速度データから複数の線形モデルを同定し、モデル切り替えとロバストMPCでむだ時間や制約に対処する手法を提案した論文。

  原題: Robust Model Predictive Longitudinal Position Tracking Control for an Autonomous Vehicle Based on Multiple Models ／ André Kempf, Markus Herrmann-Wicklmayr, Steffen Müller

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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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• 論文単眼深度推定ロボティクス2020/9/1

  単眼深度と自己運動推定のための自己教師ありスケール復元

  既知のカメラ高さと推定カメラ高さの一致を課す新たな損失で、単眼画像からメートルスケールの深度と自己運動を自己教師あり学習で推定する手法を提案した。

  原題: Self-Supervised Scale Recovery for Monocular Depth and Egomotion Estimation ／ Brandon Wagstaff, Jonathan Kelly

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• 論文運動計画ロボティクス2020/9/1

  等号制約マニフォールドの学習による運動計画

  実演から深層ニューラルネットで等号制約のレベルセット関数を学習し、制約付きサンプリングベース運動計画に統合する手法ECoMaNNを提案した論文。

  原題: Learning Equality Constraints for Motion Planning on Manifolds ／ Giovanni Sutanto, Isabel M. Rayas Fernández, Peter Englert 他

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• 論文モデルベースRLロボティクス2020/9/1

  未来へのキーポイント：モデルベース強化学習における自己教師あり対応学習

  画像からキーポイントの対応関係を自己教師ありで学習し、それを用いた予測モデルでモデルベース強化学習を行う手法を提案。3Dシーンやオクルージョン、カテゴリ汎化で精度が向上し、実機でも有効性を確認した。

  原題: Keypoints into the Future: Self-Supervised Correspondence in Model-Based Reinforcement Learning ／ Lucas Manuelli, Yunzhu Li, Pete Florence 他

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• 論文社会ナビゲーションロボティクス2020/9/1

  活動内容に応じて変化する対人距離ゾーンを定義する社会ナビゲーション

  プロクセミクス理論に基づき、文化や文脈、協調作業に応じて動的に変化する対人距離ゾーンをコストマップとして表現し、サービスロボットの社会ナビゲーションに活用する手法を提案。シミュレーションで個人領域への侵入を32%削減した。

  原題: Defining Adaptive Proxemic Zones for Activity-aware Navigation ／ Jonatan Gines Clavero, Francisco Martin Rico, Francisco J. Rodriguez-Lera 他

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• 論文シナリオ生成機械学習2020/9/1

  決定アルゴリズム評価のためのマルチモーダル安全クリティカルシナリオ生成

  フローベースの生成モデルでマルチモーダルな安全クリティカル交通シナリオを生成し、強化学習ベースの自動運転アルゴリズムの頑健性を評価した研究。

  原題: Multimodal Safety-Critical Scenarios Generation for Decision-Making Algorithms Evaluation ／ Wenhao Ding, Baiming Chen, Bo Li 他

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• 論文ニューロモルフィック制御cs.ET2020/9/1

  iCubロボット上に実装したニューロモルフィックプロセッサによる閉ループスパイキング制御

  スパイキングニューラルネットワークを用いた比例制御器を混合信号ニューロモルフィックハードウェア上に実装し、iCubロボットの頭部ヨー関節の閉ループ制御を実現した研究。

  原題: Closed-loop spiking control on a neuromorphic processor implemented on the iCub ／ Jingyue Zhao, Nicoletta Risi, Marco Monforte 他

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• 論文自己位置推定ロボティクス2020/9/1

  自動運転車の自己位置推定に最適なグリッドマップはどれか？多様な照明・交通・環境下での評価

  占有・反射率・色・意味グリッドマップの4種類を用いたパーティクルフィルタ自己位置推定の精度を、様々な照明・交通・環境条件で比較評価した論文。占有グリッドマップが最も高精度で、次いで反射率、意味グリッドマップは追従可能だが誤差2〜3倍、色グリッドマップは不安定という結果を示した。

  原題: What is the Best Grid-Map for Self-Driving Cars Localization? An Evaluation under Diverse Types of Illumination, Traffic, and Environment ／ Filipe Mutz, Thiago Oliveira-Santos, Avelino Forechi 他

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• 論文素材認識画像認識2020/9/1

  角度別輝度分布を用いた素材セグメンテーション

  移動カメラの複数フレームから画素ごとの角度別輝度分布を求め、素材認識の手がかりとして活用するAngLNetを提案し、衛星画像の素材セグメンテーション精度を向上させた。

  原題: Angular Luminance for Material Segmentation ／ Jia Xue, Matthew Purri, Kristin Dana

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• 論文触覚ロボティクス2020/9/1

  イベント駆動型視触覚センシングとロボット学習

  生物に着想を得たイベントベース触覚センサNeuTouchとイベントカメラを組み合わせ、スパイキングニューラルネットで容器分類と回転滑り検出を行う視触覚知覚システムを提案した論文。

  原題: Event-Driven Visual-Tactile Sensing and Learning for Robots ／ Tasbolat Taunyazov, Weicong Sng, Hian Hian See 他

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• 論文協調SLAM/VIOロボティクス2020/9/1

  2機のUAVによる分散型可変ベースラインステレオSLAM

  2機のUAVがUWBで相互距離を測りながら単眼カメラとIMUの情報を分散融合し、可変ベースラインの仮想ステレオカメラを構成して高高度でも高精度な協調VIOを実現した。

  原題: Distributed Variable-Baseline Stereo SLAM from two UAVs ／ Marco Karrer, Margarita Chli

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• 論文ソフトアクチュエータ/自己センシングphysics.app-ph2020/9/1

  静電型ソフトアクチュエータのための小型自己センシング・閉ループ制御回路

  高電圧センシング部品を不要にした回路設計により、DEAやHASELなどの静電型ソフトアクチュエータの変位を4%未満の誤差で推定し、駆動とセンシングを同時に行える小型ポータブルシステムを実現した。

  原題: Miniaturized Circuitry for Capacitive Self-sensing and Closed-loop Control of Soft Electrostatic Transducers ／ Khoi Ly, Nicholas Kellaris, Dade McMorris 他

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• 論文群制御制御2020/9/1

  最適輸送理論に基づくエネルギー制約付き効率的マルチロボット探査

  最適輸送理論を用いて、エネルギー制約下で密度分布の優先度に応じて領域を効率的にカバーするマルチロボット探査手法を提案し、集中型・分散型アルゴリズムと性能上限を導出した論文。

  原題: Efficient Multi-Robot Exploration with Energy Constraint based on Optimal Transport Theory ／ Rabiul Hasan Kabir, Kooktae Lee

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• 論文飛行制御ロボティクス2020/9/1

  視覚検査向け航空プラットフォームのためのスキルベース制御アーキテクチャの評価

  船舶の定期検査を目的としたマルチロータ機の制御アーキテクチャを提案し、実船での多様な条件下での試験により有効性を示した論文。

  原題: Evaluation of a Skill-based Control Architecture for a Visual Inspection-oriented Aerial Platform ／ Emilio Garcia-Fidalgo, Francisco Bonnin-Pascual, Joan P. Company-Corcoles 他

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• 論文経路計画ロボティクス2020/9/1

  部分既知環境における無人航空機ナビゲーションのためのセルA*

  A*探索を拡張し、事前情報が不完全な環境でも計算負荷を抑えつつ滑らかで衝突のない経路をオンライン生成する手法を提案し、ドローンと遠隔操作車で検証した。

  原題: Cell A* for Navigation of Unmanned Aerial Vehicles in Partially-known Environments ／ Wenjian Hao, Rongyao Wang, Alexander Krolicki 他

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• 論文群制御ロボティクス2020/9/1

  月面露天掘りのためのマルチロボット制御器とタスクキュー共進化

  人工神経組織アーキテクチャを用い、ロボット群の制御器とタスクキュー（光ビーコン等）を共進化させて月面露天掘りの生産性を高める手法を提案し、時間制約下での有効性を示した。

  原題: Co-Evolution of Multi-Robot Controllers and Task Cues for Off-World Open Pit Mining ／ Jekan Thangavelautham, Yinan Xu

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• 論文音声認識・ドローン制御ロボティクス2020/9/1

  音声認識によるドローン制御：分野特化型アプローチ

  スペイン語と英語の音声コマンドでドローンを操作する分野特化型音声認識システムを構築し、雑音下での認識性能を検証した研究。

  原題: Unmanned Aerial Vehicle Control Through Domain-based Automatic Speech Recognition ／ Ruben Contreras, Angel Ayala, Francisco Cruz

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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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