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: 2020/7/1 ／ 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3D物体検出画像認識
自動運転向けピラーベース物体検出
点群の極端な疎性に着目し、アンカー不要のピラーベース手法で3D物体検出を行うフレームワークを提案した論文。
原題: Pillar-based Object Detection for Autonomous Driving ／ Yue Wang, Alireza Fathi, Abhijit Kundu 他
日本語で読む → - 論文ドローン制御ロボティクス
飛行コリドーを用いたアグレッシブドローン飛行のためのモデル予測輪郭制御
飛行コリドーを安全制約として用い、飛行速度と追従精度をオンラインで同時最適化するMPCCベースの低レベルプランナを提案した論文。
原題: CMPCC: Corridor-based Model Predictive Contouring Control for Aggressive Drone Flight ／ Jialin Ji, Xin Zhou, Chao Xu 他
日本語で読む → - 論文モジュラーロボットロボティクス
MoleMODシステムのモデリング・シミュレーション・計画
建築・土木向けの異種自己再構成モジュラーロボットMoleMODについて、Gazeboベースの物理特性を考慮したシミュレーション環境と、初期・最終配置から衝突回避軌道を計画するアルゴリズムを提案した。
原題: Modelling, Simulation, and Planning for the MoleMOD System ／ Michaela Brejchová, Miroslav Kulich, Jan Petrš 他
日本語で読む → - 論文深層強化学習AI
対話的フィードバックを用いた深層強化学習による家庭内タスクの学習
家庭内の物体整理タスクを対象に、訓練者からの対話的フィードバックを取り入れた深層強化学習手法を提案し、エージェントや人間の助言が学習を効率化することを示した。
原題: Deep Reinforcement Learning with Interactive Feedback in a Human-Robot Environment ／ Ithan Moreira, Javier Rivas, Francisco Cruz 他
日本語で読む → - 論文ヒューマン・ドローンインタラクションロボティクス
ドローンが描く光の軌跡：長露光ライトペインティングと機械学習によるヒューマン・ドローンインタラクション
IMUグローブで空中に描いたジェスチャーを機械学習で認識し、ドローンが長露光ライトペインティングでその場に文字や図形を描くシステムを提案した論文。
原題: DroneLight: Drone Draws in the Air using Long Exposure Light Painting and ML ／ Roman Ibrahimov, Nikolay Zherdev, Dzmitry Tsetserukou
日本語で読む → - 論文説明可能AIAI
知識コンパイルによる交通信号制御の説明可能性
ブラックボックスな信号制御器の判断を、過去の状態行動データから状態と行動の関係を表す簡潔な構造として構築し説明可能にする手法を提案した。
原題: Explainability of Intelligent Transportation Systems using Knowledge Compilation: a Traffic Light Controller Case ／ Salomón Wollenstein-Betech, Christian Muise, Christos G. Cassandras 他
日本語で読む → - 論文自動運転/模倣学習ロボティクス
選択的マルチクラス安全データセット集約によるサンプル効率の良い自動運転のための対話型エンドツーエンド深層学習
学習済みポリシーを軌道クラスに分割し性能の弱い区間だけ専門家に問い合わせることで、同じサンプル数でより高精度な自動運転ポリシーを学習する手法を提案した。
原題: Sample Efficient Interactive End-to-End Deep Learning for Self-Driving Cars with Selective Multi-Class Safe Dataset Aggregation ／ Yunus Bicer, Ali Alizadeh, Nazim Kemal Ure 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
都市水路における自律水上ロボット向け後退ホライズン多目的プランナ
都市水路を航行する自律水上ロボットのため、センサ視野内の障害物を反映したグラフを逐次生成・探索する後退ホライズンプランナを提案し、辞書式最適化で衝突リスクなどの資源を階層的に扱う多目的経路計画を実現した。
原題: A Receding Horizon Multi-Objective Planner for Autonomous Surface Vehicles in Urban Waterways ／ Tixiao Shan, Wei Wang, Brendan Englot 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
生成モデルと強化学習を組み合わせたデータ効率の良い視覚運動方策学習
行動潜在変数を用いて強化学習と生成モデルを組み合わせ、ロボットの視覚運動方策をデータ効率良く学習する枠組みを提案し、潜在表現の品質評価指標も導入した。
原題: Data-efficient visuomotor policy training using reinforcement learning and generative models ／ Ali Ghadirzadeh, Petra Poklukar, Ville Kyrki 他
日本語で読む → - 論文収穫ロボティクスロボティクス
軟質部品を活用したモジュール式ロボットプラム収穫システムの設計と評価
軟らかい部品とモジュール設計で様々な果実・栽培条件に対応できる収穫ロボット平台を開発し、実際のプラム農園で42%の収穫成功率を達成した研究。
原題: Design and Evaluation of a Modular Robotic Plum Harvesting System Utilising Soft Components ／ Jasper Brown, Salah Sukkarieh
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
二足歩行ロボットにおける足置き位置とタイミングの非同期リアルタイム最適化
2つの最適化器を非同期に組み合わせ、二足歩行ロボットの足置き位置と歩行タイミングをリアルタイムで同時最適化する手法を提案し、大きな外乱からの復帰性能を実験的に示した。
原題: Asynchronous Real-Time Optimization of Footstep Placement and Timing in Bipedal Walking Robots ／ Digby Chappell, Ke Wang, Petar Kormushev
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
複数LiDARによるキャリブレーション・自己位置推定・地図生成の分散フレームワーク
拡張カルマンフィルタを分散実装し、5台の低コストLiDARを搭載したUGVで車両状態と各LiDARの外部パラメータを同時推定する手法を提案した。
原題: A decentralized framework for simultaneous calibration, localization and mapping with multiple LiDARs ／ Jiarong Lin, Xiyuan Liu, Fu Zhang
日本語で読む → - 論文物体検出・追跡画像認識
追跡と分類の同時実行による効率的で高精度な物体検出
点群ストリーム上で追跡器がデータ関連付けを行い検出器の冗長処理を回避するとともに、不確実な物体には複数視点の観測を融合するモデルを適用し、移動物体の検出精度と効率を向上させた研究。
原題: Efficient and accurate object detection with simultaneous classification and tracking ／ Xuesong Li, Jose Guivant
日本語で読む → - 論文模倣学習機械学習
シミュレーションと実世界データを同時に用いた模倣学習によるAIドライビングオリンピックへの挑戦
AIドライビングオリンピックのレーン追従チャレンジに向け、シミュレーションと実世界のデータを混合して模倣学習を訓練し、両環境で同等に機能するモデルを構築した優勝手法の報告。
原題: Imitation Learning Approach for AI Driving Olympics Trained on Real-world and Simulation Data Simultaneously ／ Mikita Sazanovich, Konstantin Chaika, Kirill Krinkin 他
日本語で読む → - 論文UAV経路計画/強化学習機械学習
都市環境におけるIoTデータ収集のためのUAV経路計画：深層強化学習アプローチ
都市環境でIoTセンサからデータを収集するドローンの経路計画を、環境の多層マップを入力とするDDQNで学習し、センサ数や位置・飛行時間が変化しても汎化できる制御方策を実現した。
原題: UAV Path Planning for Wireless Data Harvesting: A Deep Reinforcement Learning Approach ／ Harald Bayerlein, Mirco Theile, Marco Caccamo 他
日本語で読む → - 論文模倣学習機械学習
オンライン模倣学習における高速改善の理論的説明
オンライン模倣学習が既存理論より速く改善する現象を、政策クラスのバイアスを考慮した収束解析で説明した研究。
原題: Explaining Fast Improvement in Online Imitation Learning ／ Xinyan Yan, Byron Boots, Ching-An Cheng
日本語で読む → - 論文動作計画ロボティクス
部分的に実行不可能なLTL仕様に対する後退ホライズン制御に基づくオンライン動作計画
動的環境下でハード・ソフトLTL制約を扱い、安全性を保証しつつソフト制約違反を最小化し報酬を最大化するオンライン動作計画手法を提案する。
原題: Receding Horizon Control Based Online Motion Planning with Partially Infeasible LTL Specifications ／ Mingyu Cai, Hao Peng, Zhijun Li 他
日本語で読む → - 論文自動運転計画ロボティクス
フィードバック強化型ラティスプランナによる自動運転の運動計画
IDMを速度フィードバック方策として用いることで空間ラティスのみで計画できる新しいラティスプランナFELPを提案し、有向グラフ地図表現と組み合わせて計算効率と合流・高速道路シナリオでの性能を検証した論文。
原題: Feedback Enhanced Motion Planning for Autonomous Vehicles ／ Ke Sun, Brent Schlotfeldt, Stephen Chaves 他
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
失敗予測で専門家負担を軽減するFIRE
方策の失敗を事前に予測して実行を停止し専門家に修正を求める仕組みを提案し、専門家データと非専門家データの両方から学習することで介入型学習のサンプル効率を大幅に改善した。
原題: Fighting Failures with FIRE: Failure Identification to Reduce Expert Burden in Intervention-Based Learning ／ Trevor Ablett, Filip Marić, Jonathan Kelly
日本語で読む → - 論文ソーシャルナビゲーションロボティクス
NaviGAN：社会的規範に沿ったナビゲーションのための生成的手法
人間の群衆中を移動するロボット向けに、快適さと自然さの両方を同時に最適化する敵対的学習ベースの経路生成アルゴリズムNaviGANを提案し、複数データセットと実機実験で有効性を示した。
原題: NaviGAN: A Generative Approach for Socially Compliant Navigation ／ Chieh-En Tsai, Jean Oh
日本語で読む → - 論文筋骨格制御/強化学習eess.SP
筋骨格制御の強化学習：機能シミュレーションによる肩の筋活性制御
深層強化学習を用いて人体肩の筋骨格モデルの筋活性を制御する逆動力学コントローラを学習し、ランダムな角度軌道追従タスクで有効性を示した研究。
原題: Reinforcement Learning of Musculoskeletal Control from Functional Simulations ／ Emanuel Joos, Fabien Péan, Orcun Goksel
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
LIO-SAM：平滑化と地図構築による密結合LiDAR慣性オドメトリ
LiDARとIMUを因子グラフ上で密結合し、局所スキャンマッチングとスライディングウィンドウでリアルタイムに高精度な軌跡推定と地図構築を実現したフレームワーク。
原題: LIO-SAM: Tightly-coupled Lidar Inertial Odometry via Smoothing and Mapping ／ Tixiao Shan, Brendan Englot, Drew Meyers 他
日本語で読む → - 論文探索ナビゲーションロボティクス
移動ロボット探索における目標選択の統合アプローチ
未知の2D環境を効率的に全探索するため、候補目標生成と最適経路探索をd-Watchman経路問題として統合し、進化的アルゴリズムで解く移動ロボットの探索手法を提案した論文。
原題: An Integrated Approach to Goal Selection in Mobile Robot Exploration ／ Miroslav Kulich, Jiří Kubalík, Libor Přeučil
日本語で読む → - 論文群制御HCI
人間と群れの相互作用に関する神経模倣型の統合理論
認知システム工学の視点から、神経科学に着想を得た人間と群れの相互作用（HSI）の統合理論を提案し、適応的で堅牢かつスケーラブルなHSIダイナミクスの予測を示した。
原題: A Neuro-inspired Theory of Joint Human-Swarm Interaction ／ Jonas D. Hasbach, Maren Bennewitz
日本語で読む → - 論文協働ロボット/衝突回避ロボティクス
CobotGear: ウェアラブル光学式モーションキャプチャによる協働ロボットとのインタラクション
低コストのウェアラブル光学式モーションキャプチャと人工ポテンシャル場に基づく改良型衝突回避アルゴリズムを統合し、人間と協働ロボットの安全な協働を実現するシステムを提案・評価した。
原題: CobotGear: Interaction with Collaborative Robots using Wearable Optical Motion Capturing Systems ／ Juan Heredia, Miguel Altamirano Cabrera, Jonathan Tirado 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
慣性航法/オドメータによる陸上ナビゲーションのための高精度計測モデリングと複数モデル適応推定
オドメータパルスの誤差特性を分析し、3種類の計測モデルとNHCを拡張カルマンフィルタに統合、MMAEで性能を向上させたINS/OD統合航法を提案・検証した論文。
原題: INS/Odometer Land Navigation by Accurate Measurement Modeling and Multiple-Model Adaptive Estimation ／ Wei Ouyang, Yuanxin Wu, Hongyue Chen
日本語で読む → - 論文視点選択ロボティクス
他ロボット支援のための外部視点の最適化モデル
ロボット作業を外部から観察する際の視点の価値を、ギブソンのアフォーダンスに基づき評価し、有効な視点群をクラスタリングで特定した研究。
原題: Best Viewpoints for External Robots or Sensors Assisting Other Robots ／ Jan Dufek, Xuesu Xiao, Robin R. Murphy
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
ノイズを含むカメラ観測下でのけん玉ロボット制御の学習
UR5eマニピュレータでけん玉の玉をカップにキャッチする制御を学習する手法を提案し、カメラノイズ分布のサポートを反復的に学習して制御方策を更新する。
原題: Learning to Play Cup-and-Ball with Noisy Camera Observations ／ Monimoy Bujarbaruah, Tony Zheng, Akhil Shetty 他
日本語で読む → - 論文マルチロボット協調ロボティクス
分散型深層強化学習による複数ロボット協調物体輸送
各ロボットにDQN制御器を搭載し、中央集権なしで大型物体を協調輸送する分散制御手法を提案し、2台で棒を扉に通すタスクで協調行動と頑健性を示した。
原題: Multi-robot Cooperative Object Transportation using Decentralized Deep Reinforcement Learning ／ Lin Zhang, Hao Xiong, Ou Ma 他
日本語で読む → - 論文キャリブレーションロボティクス
ターゲット不要のLiDAR-IMU連続時間バッチ推定キャリブレーション
Bスプラインによる連続時間軌道と平面セグメントのデータ関連付けを用い、人工ターゲットなしでLiDARとIMU間の6自由度外部キャリブレーションを高精度かつ再現性良く行う手法を提案した。
原題: Targetless Calibration of LiDAR-IMU System Based on Continuous-time Batch Estimation ／ Jiajun Lv, Jinhong Xu, Kewei Hu 他
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