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: 2020/5/1 ／ 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 →- 論文ナビゲーションロボティクス
複数センサ融合による自律移動ロボットの屋内ナビゲーション
3D計測を2D地図に縮約し、リアプノフ関数による軌道設計とポテンシャル法による障害物回避、拡張カルマンフィルタで自己位置推定を行う屋内移動ロボットシステムを提案した。
原題: Using multiple sensors for autonomous mobile robot navigation ／ Thuan Hoang Tran, Manh Duong Phung, Anh Viet Dang 他
日本語で読む → - 論文ビヘイビアツリーロボティクス
ロボティクスとAIにおけるビヘイビアツリーのサーベイ
ゲームAI由来のビヘイビアツリーをロボティクス・AI分野の研究として体系的に整理し、手法・応用分野・貢献ごとに分類して未解決課題を提示した包括的サーベイ。
原題: A Survey of Behavior Trees in Robotics and AI ／ Matteo Iovino, Edvards Scukins, Jonathan Styrud 他
日本語で読む → - 論文セマンティックセグメンテーション画像認識
マルチレイヤグリッドマップを用いた疎LiDARデータの全方位セマンティックセグメンテーション
単一スキャンの疎なLiDARデータを多層グリッドマップに変換し、画像分野の深層学習モデルで360度の密なセマンティックグリッドを予測する手法を提案。複数スキャン統合による密な正解グリッド生成も行う。
原題: Exploiting Multi-Layer Grid Maps for Surround-View Semantic Segmentation of Sparse LiDAR Data ／ Frank Bieder, Sascha Wirges, Johannes Janosovits 他
日本語で読む → - 論文自動運転/意思決定・軌道計画制御
社会的行動を考慮した自動運転車の意思決定と軌道計画の統合フレームワーク
周囲車両の運転スタイルや意図を社会的行動としてモデル化し、シュタッケルベルグゲームによる意思決定とポテンシャル場・MPCによる軌道計画を統合した自動運転の車線変更手法を提案した。
原題: An Integrated Framework of Decision Making and Motion Planning for Autonomous Vehicles Considering Social Behaviors ／ Peng Hang, Chen Lv, Chao Huang 他
日本語で読む → - 論文自動運転シミュレーションロボティクス
LGSVLシミュレータ：自動運転向け高忠実度シミュレータ
AutowareやApolloと接続可能なエンドツーエンドの自動運転シミュレータを提案し、センサや環境のカスタマイズ機能を提供する。
原題: LGSVL Simulator: A High Fidelity Simulator for Autonomous Driving ／ Guodong Rong, Byung Hyun Shin, Hadi Tabatabaee 他
日本語で読む → - 論文遠隔操作ロボティクス
意図の不確実性を考慮した計画による堅牢な遠隔把持支援
人間の曖昧な意図推定の不確実性を考慮し、遠隔操作ロボットの把持姿勢を計画する手法を提案した論文。
原題: Robust Robot-assisted Tele-grasping Through Intent-Uncertainty-Aware Planning ／ Michael Bowman, Songpo Li, Xiaoli Zhang
日本語で読む → - 論文キャリブレーションロボティクス
カメラのキャリブレーションずれ検出の学習
RGBカメラの内部パラメータのずれを検出するための指標と半合成データセット生成手法を提案し、深層畳み込みニューラルネットワークで再キャリブレーションの要否を判定できることを示した。
原題: Learning Camera Miscalibration Detection ／ Andrei Cramariuc, Aleksandar Petrov, Rohit Suri 他
日本語で読む → - 論文人とドローンの相互作用HCI
ライオンを追いかけて：サブサハラ・アフリカにおける人とドローンの協調設計
サブサハラ諸国の専門家15名と協調設計ワークショップを行い、ドローンの新規用途や文化的文脈・社会的側面を考慮した設計要件を明らかにした。
原題: Chasing Lions: Co-Designing Human-Drone Interaction in Sub-Saharan Africa ／ Anna Wojciechowska, Foad Hamidi, Andrés Lucero 他
日本語で読む → - 論文羽ばたきロボットロボティクス
昆虫模倣の尾翼なし二枚翅羽ばたきロボットの長時間飛行への挑戦
15.8gの昆虫型羽ばたきロボットKUBeetle-Sの翅形状と駆動条件を最適化し、低電圧で8.8分間のホバリングと屋外飛行・ペイロード搭載を実現した。
原題: Towards the Long-Endurance Flight of an Insect-Inspired, Tailless, Two-Winged, Flapping-Wing Flying Robot ／ Hoang Vu Phan, Steven Aurecianus, Thi Kim Loan Au 他
日本語で読む → - 論文ベイズ最適化機械学習
失敗予算制約下での探索を考慮した制約付きベイズ最適化
許容できる失敗回数の予算に応じて探索のリスク量を制御する制御理論ベースの決定手法を提案し、失敗予算をより効率的に使いつつ低いリグレットを達成する。
原題: Excursion Search for Constrained Bayesian Optimization under a Limited Budget of Failures ／ Alonso Marco, Alexander von Rohr, Dominik Baumann 他
日本語で読む → - 論文自動運転画像認識
自然な運転データから人間らしい自動運転を学習する
人間の運転軌跡に近づくよう経路計画のコスト関数を学習し、車線変更判断と経路計画を統合した枠組みを提案した。
原題: Learning from Naturalistic Driving Data for Human-like Autonomous Highway Driving ／ Donghao Xu, Zhezhang Ding, Xu He 他
日本語で読む → - 論文言語条件付き模倣学習ロボティクス
自由形式の言語条件付き模倣学習
ピクセル知覚・言語理解・多タスク連続制御を単一ネットワークで学習し、ラベルなし実演データを活用して自然言語指示で多様なロボット操作を実現した。
原題: Language Conditioned Imitation Learning over Unstructured Data ／ Corey Lynch, Pierre Sermanet
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
不確かな2次ダイナミクス下での衝突回避を伴う適応ロボットナビゲーション
ポテンシャル場フィードバック制御と適応制御を組み合わせ、2次ダイナミクスの不確かさを補償しつつ障害物を避けて目標到達するロボットナビゲーション手法を提案し、多ロボット系への拡張とシミュレーション検証を行った。
原題: Adaptive Robot Navigation with Collision Avoidance subject to 2nd-order Uncertain Dynamics ／ Christos K. Verginis, Dimos V. Dimarogonas
日本語で読む → - 論文移動ロボット制御ロボティクス
二輪差動駆動移動ロボットのロバスト漸近安定性
システムと計測のノイズがある離散時間領域で、非ホロノミック差動駆動移動ロボットの安定な運動制御則を設計する手法を提案し、シミュレーションで有効性を示した。
原題: Robust asymptotic stability of two-wheels differential drive mobile robot ／ Thi Thanh Van Nguyen, Manh Duong Phung, Quang Vinh Tran
日本語で読む → - 論文探索計画ロボティクス
マルチフィデリティガウス過程による性能保証付き迅速多目標探索
下向きカメラ搭載の自律移動体が3D環境で未知数の静止目標を探索する際、異なる高度のセンシング情報をマルチフィデリティガウス過程でモデル化し、検出精度と探索時間の保証を備えたEMTSアルゴリズムを提案した。
原題: Expedited Multi-Target Search with Guaranteed Performance via Multi-fidelity Gaussian Processes ／ Lai Wei, Xiaobo Tan, Vaibhav Srivastava
日本語で読む → - 論文計画・センサ設計ロボティクス
計画問題を解くのに十分な全ロボットセンサを計算するための抽象化
計画とセンサ設計を同時に探索し、タスク達成に必要なセンサの性質を明らかにするアルゴリズムを提案した論文。
原題: Abstractions for computing all robotic sensors that suffice to solve a planning problem ／ Yulin Zhang, Dylan A. Shell
日本語で読む → - 論文動作計画ロボティクス
動的因子グラフを用いたバッチ型・逐次型キノダイナミック動作計画
因子グラフと数値最適化により、衝突回避や速度・加速度・トルク制約を満たしつつ重力や慣性を活用した省エネルギー軌道を生成し、逐次消去で再計画を高速化するキノダイナミック動作計画手法を提案した。
原題: Batch and Incremental Kinodynamic Motion Planning using Dynamic Factor Graphs ／ Mandy Xie, Frank Dellaert
日本語で読む → - 論文位置推定ロボティクス
デローニ三角分割を用いた森林での自律ロボットの位置推定
森林で伐採車が記録した樹木位置マップをデローニ三角分割で表現し、ロボットの局所観測を三角形の類似度最大化でマッチングして自己位置を推定する手法を提案した。
原題: Localization in Unstructured Environments: Towards Autonomous Robots in Forests with Delaunay Triangulation ／ Qingqing Li, Paavo Nevalainen, Jorge Peña Queralta 他
日本語で読む → - 論文軌道計画ロボティクス
動的環境におけるレース車両のための多層グラフベース軌道計画
高速かつ摩擦限界で走行するレース車両向けに、多層グラフを用いた先読み2段階の軌道計画手法を提案し、シミュレーションと実車で有効性を示した。
原題: Multilayer Graph-Based Trajectory Planning for Race Vehicles in Dynamic Scenarios ／ Tim Stahl, Alexander Wischnewski, Johannes Betz 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
六脚ロボットの分散型適応歩行制御のための分散深層強化学習
昆虫の運動制御に倣い、脚ごとに独立した分散型コントローラを深層強化学習で学習させ、六脚ロボットの歩行をより良く・より速く獲得できることを示した論文。
原題: Decentralized Deep Reinforcement Learning for a Distributed and Adaptive Locomotion Controller of a Hexapod Robot ／ Malte Schilling, Kai Konen, Frank W. Ohl 他
日本語で読む → - 論文能動的推論/計画ロボティクス
変分リカレントニューラルネットワークを用いた能動的推論による習慣化エージェントの目標指向計画
変分リカレントニューラルネットワークと能動的推論を組み合わせ、習慣化した感覚運動経験から低次元潜在空間の事前分布を学習することで、限られたデータでも汎化する目標指向計画手法を提案した。
原題: Goal-Directed Planning for Habituated Agents by Active Inference Using a Variational Recurrent Neural Network ／ Takazumi Matsumoto, Jun Tani
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
接触を伴う作業におけるコンプライアンス適応の学習
力プロファイルの予測モデルをBi-GRUによる異常検知と適応力/インピーダンス制御に組み合わせ、接触を伴う作業での高精度な追従と外乱への適応を実現した。
原題: Learning Compliance Adaptation in Contact-Rich Manipulation ／ Jianfeng Gao, You Zhou, Tamim Asfour
日本語で読む → - 論文モデルベースRLロボティクス
不確実性を考慮した誘導方策最適化：学習とモデルベース手法を組み合わせたサンプル効率の良い方策学習
モデルベース方策の不確実性を見積もり、信頼できる領域ではモデルを、不確実な領域では局所的に学習した方策を生のセンサ入力で使うことで、実機のペグ挿入を少ない試行で学習する手法を提案。
原題: Guided Uncertainty-Aware Policy Optimization: Combining Learning and Model-Based Strategies for Sample-Efficient Policy Learning ／ Michelle A. Lee, Carlos Florensa, Jonathan Tremblay 他
日本語で読む → - 論文キャリブレーションロボティクス
非線形最適化に基づく車輪ロボット移動台車とIMUの内外パラメータ校正
カメラ・IMU・車輪オドメトリを備えたロボット向けに、追加の校正器具なしで台車とIMU間の外部パラメータを非線形最適化で校正する手法を提案し、メカナム台車で有効性を実証した。
原題: Calibration of the internal and external parameters of wheeled robot mobile chasses and inertial measurement units based on nonlinear optimization ／ Gang Peng, Zezao Lu, Zejie Tan 他
日本語で読む → - 論文ネットワーク制御制御
過去観測に基づく予測フィルタを用いた通信遅延下の移動ロボットの安定化制御
通信遅延のあるネットワーク化移動ロボットに対し、遅延した観測から状態を予測するフィルタを開発し、漸近安定性を保証する制御則と組み合わせて実機パラメータのシミュレーションで有効性を確認した。
原題: Stabilization control of networked mobile robot using past observation-based preditive filter ／ Manh Duong Phung, Thi Thanh Van Nguyen, Thuan Hoang Tran 他
日本語で読む → - 論文自動運転テスト機械学習
強化学習による自動運転車の安全性カバレッジとテストの自動化に向けて
強化学習を用いて自動運転車の失敗事例や予期せぬ交通状況を生成し、従来は事実上不可能だった膨大なシナリオ変種の安全性テストを効率化する手法を提案した論文。
原題: Towards Automated Safety Coverage and Testing for Autonomous Vehicles with Reinforcement Learning ／ Hyun Jae Cho, Madhur Behl
日本語で読む → - 論文運動プリミティブcs.NE
自由エネルギー原理による運動プリミティブの自律学習と連鎖
エコーステートネットワークと知覚・制御モジュールを組み合わせ、自由エネルギー原理に基づいて運動軌道のレパートリーを自律的に学習し、手書きタスクでプリミティブを連鎖させて長い系列を生成できることを示した論文。
原題: Autonomous learning and chaining of motor primitives using the Free Energy Principle ／ Louis Annabi, Alexandre Pitti, Mathias Quoy
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
データ駆動型アストロボット群の収束予測
天体観測用ロボット群の協調が成功するかを、過去の協調データから機械学習（重み付きk-NN）で事前に予測する手法を提案した。
原題: Data-Driven Convergence Prediction of Astrobots Swarms ／ Matin Macktoobian, Francesco Basciani, Denis Gillet 他
日本語で読む → - 論文軌道予測画像認識
歩行者軌道予測のための時空間グラフトランスフォーマーネットワーク
注意機構のみで群衆の空間的相互作用と時間的依存関係をモデル化するSTARを提案し、歩行者軌道予測で最高性能を達成した。
原題: Spatio-Temporal Graph Transformer Networks for Pedestrian Trajectory Prediction ／ Cunjun Yu, Xiao Ma, Jiawei Ren 他
日本語で読む → - 論文運動計画ロボティクス
POMDP運動計画における非線形性指標
線形化が有効な場面を判定する統計距離ベースの非線形性指標SNMを提案し、POMDP枠組みで最適戦略との価値差をSNMの線形関数で上界できることを示した。SNMをヒューリスティックに汎用解法と線形化解法を切り替えるオンラインプランナに応用した。
原題: Non-Linearity Measure for POMDP-based Motion Planning ／ Marcus Hoerger, Hanna Kurniawati, Alberto Elfes
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