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: 2020/6/1 ／ arXivを3時間ごとに自動収集

• 論文群制御cs.CG2020/6/1

  移動ロボット群のパターン形成における最大移動距離の最小化

  複数ロボットが相似なパターンを形成する際の最大移動距離を最小化する問題を定式化し、最適解の必要条件と3台ロボットの場合の解法を示した。副産物として三角形の類似度を測る新指標も提案。

  原題: Minimizing The Maximum Distance Traveled To Form Patterns With Systems of Mobile Robots ／ Jared Coleman, Evangelos Kranakis, Oscar Morales-Ponce 他

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• 論文歩行ロボティクス2020/6/1

  記憶を持つ制御による人間サイズ二足歩行の学習

  RNNを用いた二足歩行のsim-to-real制御を検討し、ダイナミクスランダム化により過学習を防ぐことで実機転移が改善することを示した。

  原題: Learning Memory-Based Control for Human-Scale Bipedal Locomotion ／ Jonah Siekmann, Srikar Valluri, Jeremy Dao 他

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• 論文ハンドオーバーロボティクス2020/6/1

  実時間ロボットビジョンによる物体非依存の人間からロボットへの受け渡し

  単一のグリッパ搭載RGB-Dカメラと汎用物体検出器、高速把持選択、人体・手指セグメンテーションを組み合わせ、人間と衝突せずに物体を受け取る安全なハンドオーバー手法を実現した。13物体の実験で81.9%の成功率を示した。

  原題: Object-Independent Human-to-Robot Handovers using Real Time Robotic Vision ／ Patrick Rosenberger, Akansel Cosgun, Rhys Newbury 他

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• 論文マニピュレーションロボティクス2020/6/1

  部分点群を用いた未知物体に対する汎用把持計画アルゴリズム

  指の接触法線ヒストグラムとボクセル相互相関により、部分点群から複数の把持タイプの把持姿勢をほぼリアルタイムで探索する手法を提案し、シミュレーションと実機で検証した。

  原題: Generalized Grasping for Mechanical Grippers for Unknown Objects with Partial Point Cloud Representations ／ Michael Hegedus, Kamal Gupta, Mehran Mehrandezh

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• 論文人間ロボット協調ロボティクス2020/6/1

  確率的予測と多目的最適化による人間協調ロボット軌道生成

  人間の動きを確率的に予測し、安全性・快適性・効率を同時に最適化する多目的軌道最適化フレームワークCoMOTOを提案し、既存手法より優れることを示した。

  原題: Anticipatory Human-Robot Collaboration via Multi-Objective Trajectory Optimization ／ Abhinav Jain, Daphne Chen, Dhruva Bansal 他

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• 論文水中ナビゲーションロボティクス2020/6/1

  障害物環境下での視覚に基づくゴール条件付き水中ナビゲーション

  人間のデモと後付け再ラベリングを用いた条件付き模倣学習により、地図なしで障害物を避けつつ指定ウェイポイントへ向かう水中ロボットの視覚ナビゲーション方策を学習し、実海域のサンゴ礁で実証した。

  原題: Vision-Based Goal-Conditioned Policies for Underwater Navigation in the Presence of Obstacles ／ Travis Manderson, Juan Camilo Gamboa Higuera, Stefan Wapnick 他

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• 論文自動運転ロボティクス2020/6/1

  コネクティビティなき自動運転車の安全課題

  V2V・I2V通信がない場合に自動運転車が安全を保証できない危険シナリオを例示し、その発生確率が高いことを理論と実データで示した論文。

  原題: Safety Challenges for Autonomous Vehicles in the Absence of Connectivity ／ Akhil Shetty, Mengqiao Yu, Alex Kurzhanskiy 他

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• 論文3D検出画像認識2020/6/1

  幾何拘束キーポイントによる単眼RGB画像からの車両のリアルタイム単発3D検出

  単眼RGB画像から車両の3Dバウンディングボックスをリアルタイムで検出する手法を提案し、KITTIとnuScenesで競争力のある精度と20FPS超の速度を達成した。

  原題: Single-Shot 3D Detection of Vehicles from Monocular RGB Images via Geometry Constrained Keypoints in Real-Time ／ Nils Gählert, Jun-Jun Wan, Nicolas Jourdan 他

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• 論文sim2real機械学習2020/6/1

  ダイナミクス差異を補正する強化学習：ドメイン分類器による転移学習

  ソースとターゲットの遷移を識別する補助分類器を学習し、その出力で報酬を修正することで、明示的なダイナミクスモデルなしにドメイン適応を実現する手法を提案した論文。

  原題: Off-Dynamics Reinforcement Learning: Training for Transfer with Domain Classifiers ／ Benjamin Eysenbach, Swapnil Asawa, Shreyas Chaudhari 他

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• 論文強化学習/計画ロボティクス2020/6/1

  カーネルテイラー展開による連続状態MDPの価値関数近似

  価値関数の2次テイラー展開とカーネル表現を用い、遷移モデルの1次・2次モーメントのみで連続状態MDPを解く方策反復アルゴリズムを提案した論文。

  原題: Kernel Taylor-Based Value Function Approximation for Continuous-State Markov Decision Processes ／ Junhong Xu, Kai Yin, Lantao Liu

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• 論文制御/推定制御2020/6/1

  収縮計量のニューラル近似によるロバスト推定と制御

  最適な収縮計量をLSTMで大域近似するNeural Contraction Metricを提案し、有界外乱下の非線形システムに対するオンライン最適推定器と制御器を双対性を用いて設計した研究。

  原題: Neural Contraction Metrics for Robust Estimation and Control: A Convex Optimization Approach ／ Hiroyasu Tsukamoto, Soon-Jo Chung

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• 論文テレプレゼンスロボティクス2020/6/1

  会議に代理出席するヒューマンライクなテレプレゼンスアバターロボット

  遠隔会議に参加するテレプレゼンスロボットが、人間の声のみに反応して発話者を視野中央に捉える注意シフト方策を提案・実装した研究。

  原題: I can attend a meeting too! Towards a human-like telepresence avatar robot to attend meeting on your behalf ／ Hrishav Bakul Barua, Chayan Sarkar, Achanna Anil Kumar 他

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• 論文自動運転予測画像認識2020/6/1

  確率的マルチモーダル予測における事前知識の重要性

  道路構造や交通規則などの事前知識を損失関数として組み込み、REINFORCEで確率的予測モデルの分布全体を最適化することで、自動運転の軌道予測精度と安全性を向上させた研究。

  原題: The Importance of Prior Knowledge in Precise Multimodal Prediction ／ Sergio Casas, Cole Gulino, Simon Suo 他

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• 論文群制御cs.DC2020/6/1

  限定視界を持つ非同期ロボットの半同期性の特徴付けと発光シンクロナイザ設計への応用

  限定視界の非同期ロボット群が半同期実行と等価になる十分条件を示し、その必要性を確率的に証明した上で、発光色で同期を取るアルゴリズムを提案した論文。

  原題: A Characterization of Semi-Synchrony for Asynchronous Robots with Limited Visibility, and its Application to Luminous Synchronizer Design ／ Paola Flocchini, Nicola Santoro, Masafumi Yamashita 他

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• 論文自動運転評価ロボティクス2020/6/1

  自動運転車評価のための実世界シナリオマイニング

  実世界データに自動でタグを付与し、そのタグの組み合わせから評価用シナリオを抽出する2段階手法を提案した論文。

  原題: Real-World Scenario Mining for the Assessment of Automated Vehicles ／ Erwin de Gelder, Jeroen Manders, Corrado Grappiolo 他

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• 論文運動計画ロボティクス2020/6/1

  非ユークリッド回転群を考慮した非線形モデル予測制御によるオンライン運動計画

  回転成分を含む状態空間を非ユークリッド回転群上で扱う非線形MPCを提案し、駐車シナリオで有効性を示した。

  原題: Online Motion Planning based on Nonlinear Model Predictive Control with Non-Euclidean Rotation Groups ／ Christoph Rösmann, Artemi Makarow, Torsten Bertram

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• 論文物体認識画像認識2020/6/1

  物体とのインタラクションを通じて物体を学ぶ

  乳児の遊びによる学習に着想を得て、物理シミュレーション環境内でエージェントが自ら物体と相互作用し、外部教師なしで物体の発見や形状・相対質量を学習する枠組みを提案した。

  原題: Learning About Objects by Learning to Interact with Them ／ Martin Lohmann, Jordi Salvador, Aniruddha Kembhavi 他

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• 論文ビジュアルサーボロボティクス2020/6/1

  Student混合モデルに基づくビジュアルサーボ

  画像全体の光度データをStudent混合モデルで確率的にモデル化し、特徴抽出なしでビジュアルサーボを行う手法を提案した論文。

  原題: Student Mixture Model Based Visual Servoing ／ Mithun. P, Shaunak A. Mehta, Suril V. Shah 他

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• 論文タスク計画ロボティクス2020/6/1

  長期タスクを逐次的な相互作用の風景としてモデル化

  実演動画からサブタスク間の依存関係と遷移を学習し、画像観測から行動記号を予測して長期の物体操作タスクを計画・実行する深層学習手法を提案した。

  原題: Modeling Long-horizon Tasks as Sequential Interaction Landscapes ／ Sören Pirk, Karol Hausman, Alexander Toshev 他

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• 論文模倣学習機械学習2020/6/1

  ワッサースタイン距離で導く報酬形状探索付き敵対的模倣学習

  JSダイバージェンスの代わりにワッサースタイン距離を用い、PPOと報酬形状の探索を組み合わせて模倣学習の安定性と性能を向上させた手法を提案した。

  原題: Wasserstein Distance guided Adversarial Imitation Learning with Reward Shape Exploration ／ Ming Zhang, Yawei Wang, Xiaoteng Ma 他

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• 論文表現学習ロボティクス2020/6/1

  Motion2Vec：手術動画からの半教師あり表現学習

  手術動画を動作セグメントに分割し、Siameseネットワークの距離学習で動作中心の埋め込み表現を半教師ありで学習する手法を提案。JIGSAWSデータセットで縫合動作の模倣に応用し、セグメンテーション精度85.5%を達成した。

  原題: Motion2Vec: Semi-Supervised Representation Learning from Surgical Videos ／ Ajay Kumar Tanwani, Pierre Sermanet, Andy Yan 他

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• 論文海洋ロボティクスロボティクス2020/6/1

  適応型海底生息地マッピングに向けて

  AUVが収集した海底画像と音響測深データからベイズニューラルネットで生息地モデルを構築し、その不確実性を活用して効率的に追加サンプリング地点を選ぶ適応的調査手法を提案した。

  原題: Towards Adaptive Benthic Habitat Mapping ／ Jackson Shields, Oscar Pizarro, Stefan B. Williams

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• 論文システム同定機械学習2020/6/1

  確定的等価EMによる部分観測系のスケーラブルな同定

  部分観測非線形系のオフライン同定において、確定的等価近似EMをブロック座標上昇として定式化し、高次元系でも効率的に学習できる手法を提案。曲技ヘリのダイナミクス同定で従来法を上回る予測性能を示した。

  原題: Scalable Identification of Partially Observed Systems with Certainty-Equivalent EM ／ Kunal Menda, Jean de Becdelièvre, Jayesh K. Gupta 他

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• 論文レーダー設計/最適化eess.SP2020/6/1

  デジタルツインとAIで実現するプロアクティブ多機能レーダー設計

  レーダーのデジタルツインとAI最適化アルゴリズムを組み合わせ、探索モード設計を自動化する汎用ツールを構築し、環境や脅威に応じて動作モードを動的に提案するプロアクティブレーダーの可能性を示した。

  原題: AI-Augmented Multi Function Radar Engineering with Digital Twin: Towards Proactivity ／ Mathieu Klein, Thomas Carpentier, Eric Jeanclaude 他

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• 論文模倣学習ロボティクス2020/6/1

  弱教師付き分離表現を用いた模倣学習

  人間のラベルを制約付き語彙で与えることで潜在変数を高レベル概念に整列させ、スポンジ拭きや注ぎ動作の模倣学習を解釈可能にする手法を提案した。

  原題: Learning from Demonstration with Weakly Supervised Disentanglement ／ Yordan Hristov, Subramanian Ramamoorthy

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• 論文適応制御制御2020/6/1

  未知の動特性を持つクアッドコプターの適応デジタルPID制御

  PX4のフィードバック・フィードフォワード制御をRCACに基づく適応制御則に置き換え、未知動特性のクアッドコプターで軌道追従性能と慣性モーメント変化へのロバスト性を数値検証した。

  原題: Adaptive Digital PID Control of a Quadcopter with Unknown Dynamics ／ Ankit Goel, Abdulazeez Mohammed Salim, Ahmad Ansari 他

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• 論文確率的最適制御math.OC2020/6/1

  前向き・後向きRRTによる確率的最適制御

  確率的最適制御のFBSDEを解くため、ギルサノフ変換でRRTを前向き積分に活用し、後向きにエントロピー重み付きLSMCで価値関数を近似する手法を提案した論文。

  原題: Forward-Backward Rapidly-Exploring Random Trees for Stochastic Optimal Control ／ Kelsey P. Hawkins, Ali Pakniyat, Evangelos Theodorou 他

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• 論文モジュールロボットロボティクス2020/6/1

  モジュールロボットの危険な再構成シナリオの分散予測

  モジュールロボットが再構成時に構造が機械的に過負荷で破壊・不安定化するかを、ロボット自身が分散的に力学平衡方程式を解いて予測するフレームワークを提案し、シミュレータと実機で検証した。

  原題: Distributed prediction of unsafe reconfiguration scenarios of modular robotic Programmable Matter ／ Benoît Piranda, Paweł Chodkiewicz, Paweł Hołobut 他

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• 論文ソフトロボティクスロボティクス2020/6/1

  指先カメラを内蔵したソフトヒューマノイドハンド

  指先にカメラを内蔵しFPGAとマイコンで視覚処理を行う腱駆動ソフト5指ハンドを開発し、把持力・耐久性・物体セグメンテーション精度を評価した。

  原題: A Soft Humanoid Hand with In-Finger Visual Perception ／ Felix Hundhausen, Julia Starke, Tamim Asfour

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• 論文ヒューマンロボットインタラクションロボティクス2020/6/1

  Lio — 人とロボットの相互作用とケア応用のためのパーソナルロボットアシスタント

  介護施設で自律稼働する多機能アーム付き移動ロボットLioを開発し、安全設計・センサ融合・オンボードAIによるプライバシー配慮型の日常支援を実現した。

  原題: Lio -- A Personal Robot Assistant for Human-Robot Interaction and Care Applications ／ Justinas Miseikis, Pietro Caroni, Patricia Duchamp 他

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