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: 2020/4/1 ／ 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 →- 論文マニピュレーション機械学習
学習を止めない：ロボット強化学習におけるファインチューニングの有効性
強化学習で事前学習した視覚ベースのマニピュレーションポリシーを、背景・物体・照明・ロボット形状の変化に対してオフポリシーRLでファインチューニングし、ゼロから学習する0.2%未満のデータで適応できることを示した論文。
原題: Never Stop Learning: The Effectiveness of Fine-Tuning in Robotic Reinforcement Learning ／ Ryan Julian, Benjamin Swanson, Gaurav S. Sukhatme 他
日本語で読む → - 論文マルチエージェント経路計画ロボティクス
確率的移動時間を考慮したマルチエージェント経路探索のための競合ベース探索アルゴリズム
各辺の移動時間をガンマ分布でモデル化し、ペアごとの衝突確率の上限を保証しつつ期待総移動時間を最小化するSTT-CBSを提案した。
原題: STT-CBS: A Conflict-Based Search Algorithm for Multi-Agent Path Finding with Stochastic Travel Times ／ Oriana Peltzer, Kyle Brown, Mac Schwager 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
単純ロボット群による平面形状の構築
スカラーフィールド画像を目標形状として与え、平面上の物体を群ロボットが集めて所望の形に成形するアルゴリズムと簡易ハードウェア実装を提案し、シミュレーションと実機実験で性能を検証した。
原題: A Swarm of Simple Robots Constructing Planar Shapes ／ Andrew Vardy, Dalia S. Ibrahim
日本語で読む → - 論文信念推論画像認識
物体状態・ロボット知識・人間の（誤）信念の統合推論
物体状態・ロボット知識・人間の（誤）信念をグラフィカルモデルで統一的に表現し、複数視点のパースグラフを統合推論することで人間の信念認識と物体追跡精度を向上させた研究。
原題: Joint Inference of States, Robot Knowledge, and Human (False-)Beliefs ／ Tao Yuan, Hangxin Liu, Lifeng Fan 他
日本語で読む → - 論文群制御math.OC
マルチエージェント制御のためのモデル予測平均場ゲーム
カーネル密度推定でエージェント密度を推定しモデル予測制御で入力を生成するMP-MFGを提案し、モデル誤差や少数エージェント時に従来の平均場ゲームより高いロバスト性を示した。
原題: Model Predictive Mean Field Games for Controlling Multi-Agent Systems ／ Daisuke Inoue, Yuji Ito, Takahito Kashiwabara 他
日本語で読む → - 論文測位/マルチロボットeess.SP
UWB測位によるマルチUAV・異種協調マルチロボットシステムのサーベイ
GNSS不可環境でのUWB測位に焦点を当て、マルチUAVや異種マルチロボットの協調測位・協調センシング・動的配置に関する研究動向を初めて体系的に調査したサーベイ。
原題: UWB-Based Localization for Multi-UAV Systems and Collaborative Heterogeneous Multi-Robot Systems: a Survey ／ Wang Shule, Carmen Martínez Almansa, Jorge Peña Queralta 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
CLASHグリッパーの環境制約活用を拡張する2自由度リスト
箱の中の物体把持時に問題となる手首の長さを解決するため、CLASHグリッパー用に2自由度の短いリストを開発した。
原題: CLASH WRIST -- A hardware to increase the capability of CLASH fruit gripper to use environment constraints exploration ／ Werner Friedl, Maximo A. Roa
日本語で読む → - 論文制御理論制御
確率的最適非線形制御におけるフィードバック則について
短いホライズンで決定論的な開ループ問題を繰り返し解くMPC型フィードバックが、ノイズの大きさεに対して真の大域確率的最適政策にO(ε^4)で近いことを示し、確率的動的計画法がノイズに脆弱である一方MPC型が高ノイズでも優れることを明らかにした。
原題: On the Feedback Law in Stochastic Optimal Nonlinear Control ／ Mohamed Naveed Gul Mohamed, Suman Chakravorty, Raman Goyal 他
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクス制御
タコ型ソフトアームのエネルギー整形制御
柔軟なCosseratロッドで模したタコ腕をハミルトン系として扱い、内部筋アクチュエータを分布力としてモデル化し、目標形状へ漸近安定に導くエネルギー整形制御則を設計・シミュレーションで実証した論文。
原題: Energy Shaping Control of a CyberOctopus Soft Arm ／ Heng-Sheng Chang, Udit Halder, Chia-Hsien Shih 他
日本語で読む → - 論文制御最適化制御
分散最適化による最小情報線形ガウス制御のスケーラブルな合成
状態から制御入力への有向情報量と制御コストの重み付き和を最小化するLQG制御を、時間ステップごとに分解する分散アルゴリズムで解き、ホライズン長に対して線形時間で合成できることを示した論文。障害物のある経路計画に応用し、知覚と制御のコストを同時最小化する局所最適解を数千ステップ規模で計算できる。
原題: Scalable Synthesis of Minimum-Information Linear-Gaussian Control by Distributed Optimization ／ Murat Cubuktepe, Takashi Tanaka, Ufuk Topcu
日本語で読む → - 論文人間-ロボット協調ロボティクス
全身知覚とパートナー認識制御による人間-ロボット協調の実現
人間の全身動作をリアルタイムに知覚する枠組みと、人間からの援助を活かすパートナー認識型ロボット制御を提案し、協調作業を可能にする論文。
原題: Enabling Human-Robot Collaboration via Holistic Human Perception and Partner-Aware Control ／ Yeshasvi Tirupachuri
日本語で読む → - 論文移動予測機械学習
GANと微分可能な軌跡ラスタライズを用いた鳥瞰図モデルによる交通参加者の移動予測改善
生成軌跡を微分可能にラスタ画像へ変換するモジュールを条件付きGANの識別器入力に組み込み、交通参加者の将来移動予測精度を向上させた研究。
原題: Improving Movement Predictions of Traffic Actors in Bird's-Eye View Models using GANs and Differentiable Trajectory Rasterization ／ Eason Wang, Henggang Cui, Sai Yalamanchi 他
日本語で読む → - 論文飛行シミュレーションAI
GymFG：FlightGear用Gymインターフェースを備えたフレームワーク
高忠実度オープンソース飛行シミュレータFlightGearと強化学習フレームワークを接続し、模倣学習で自律飛行エージェントを訓練できるようにした開発基盤を提案。
原題: GymFG: A Framework with a Gym Interface for FlightGear ／ Andrew Wood, Ali Sydney, Peter Chin 他
日本語で読む → - 論文UAS/災害対応ロボティクス
山火事・森林火災における無人航空システムの活用
山火事対策に用いられる無人航空機（UAS）の研究をレビューし、搭載センサ、火災認識アルゴリズム、協調戦略、地上車両との連携フレームワークを整理した。
原題: Unmanned Aerial Systems for Wildland and Forest Fires ／ Moulay A. Akhloufi, Nicolas A. Castro, Andy Couturier
日本語で読む → - 論文物体SLAMロボティクス
EAO-SLAM：アンサンブルデータ関連付けに基づく単眼半高密度物体SLAM
パラメトリックとノンパラメトリックな統計検定を統合したアンサンブルデータ関連付け手法とロバストな物体姿勢推定を提案し、単眼カメラで半高密度な物体指向マップを生成するSLAMシステムを構築した論文。
原題: EAO-SLAM: Monocular Semi-Dense Object SLAM Based on Ensemble Data Association ／ Yanmin Wu, Yunzhou Zhang, Delong Zhu 他
日本語で読む → - 論文人間-物体インタラクション画像認識
人間-物体インタラクション検出のための空間プライミング
人間と物体の相対的な空間配置を手がかりに、視覚モジュールを事前に方向づけることで画像中の人間-物体インタラクション検出精度を向上させた研究。
原題: Spatial Priming for Detecting Human-Object Interactions ／ Ankan Bansal, Sai Saketh Rambhatla, Abhinav Shrivastava 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
予測的最適制御によるヒューマノイドロボットの全身運動制御
モデル予測制御と最適制御を用いて、ヒューマノイドの片足踏み出しによる押し戻し回復、歩行生成・安定化、大きな段差昇降といった動的運動を実現する手法を段階的に検討した論文。
原題: Predictive Whole-Body Control of Humanoid Robot Locomotion ／ Stefano Dafarra
日本語で読む → - 論文飛行制御ロボティクス
スライディングアーム型クアッドコプターの動的構造パラメータを考慮した飛行制御
飛行中にアーム長を変化させて形状を変形できるクアッドコプターを提案し、重心と慣性モーメントの動的変化を考慮した飛行制御器を設計・数値シミュレーションで評価した論文。
原題: Flight Control of Sliding Arm Quadcopter with Dynamic Structural Parameters ／ Rumit Kumar, Aditya M. Deshpande, James Z. Wells 他
日本語で読む → - 論文変形物体形状推定ロボティクス
Bスプライン連鎖複数ランダム行列モデルによる長尺変形物体の形状推定
長尺で変形する物体の形状を、Bスプラインと複数のランダム行列を連鎖させたモデルで表現し、EMアルゴリズムと分割統合法で高精度に推定する手法を提案した。
原題: Shape Estimation for Elongated Deformable Object using B-spline Chained Multiple Random Matrices Model ／ Gang Yao, Ryan Saltus, Ashwin Dani
日本語で読む → - 論文LiDAR動体検出画像認識
任意の動体検出：LiDAR点群列からクラス非依存なシーン動態を学習
LiDAR点群の時系列から自己運動補償を用いてリアルタイムに動体検出と運動パラメータ推定を行う手法を提案し、未知カテゴリにも汎化することを示した。
原題: Any Motion Detector: Learning Class-agnostic Scene Dynamics from a Sequence of LiDAR Point Clouds ／ Artem Filatov, Andrey Rykov, Viacheslav Murashkin
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
自己再構成可能な異種ロボット群のエンドツーエンド設計
エッジクラウドの弾力的計算と動的資源管理を群ロボティクスに導入し、異種ドローン群を分散センシング・計算プラットフォーム化する設計を提案する。
原題: End-to-End Design for Self-Reconfigurable Heterogeneous Robotic Swarms ／ Jorge Peña Queralta, Li Qingqing, Tuan Nguyen Gia 他
日本語で読む → - 論文自己認識ロボティクス
鏡の中の自己：能動的推論とニューラルネットワーク学習によるロボットの自己/他者識別
能動的推論とニューラルネットワークを組み合わせ、ロボットが鏡像を通じて自分の行動と他者の行動を区別し自己認識するアルゴリズムを提案した。
原題: Robot self/other distinction: active inference meets neural networks learning in a mirror ／ Pablo Lanillos, Jordi Pages, Gordon Cheng
日本語で読む → - 論文軌道予測画像認識
自動運転のための共有クロスモーダル軌道予測
複数のセンサ入力を共有潜在空間に埋め込むクロスモーダル学習により、テスト時は単一モダリティでも高精度な軌道予測を実現する枠組みを提案した論文。
原題: Shared Cross-Modal Trajectory Prediction for Autonomous Driving ／ Chiho Choi, Joon Hee Choi, Srikanth Malla 他
日本語で読む → - 論文生涯学習画像認識
IROS 2019 生涯ロボットビジョンチャレンジ：生涯物体認識レポート
家庭やオフィスなどで日常物体を継続的に認識する生涯学習ベンチマークOpenLORIS-objectを構築し、150チーム超の参加による競技結果と上位8チームの手法をまとめた報告。
原題: IROS 2019 Lifelong Robotic Vision Challenge -- Lifelong Object Recognition Report ／ Qi She, Fan Feng, Qi Liu 他
日本語で読む → - 論文介護ロボットロボティクス
ケアロボットとしての協働ロボット
介護・支援現場での協働ロボットの利点と課題を、介護施設で実証済みのLioを例に、人とロボットの相互作用や受容性の観点から論じた論文。
原題: Co-Robots as Care Robots ／ Oliver Bendel
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
PLC統合型ディープラーニングによる産業用ロボット把持システム
Dex-NetをPLC近傍の低消費電力AIハードウェアに実装し、制御器レベルで完全統合した産業用ロボット把持システムを開発。最大95%の把持成功率と毎時350ピック以上を実現した。
原題: Industrial Robot Grasping with Deep Learning using a Programmable Logic Controller (PLC) ／ Eugen Solowjow, Ines Ugalde, Yash Shahapurkar 他
日本語で読む → - 論文敵対的攻撃画像認識
LiDAR物体検出に対する物理的に実現可能な敵対的サンプル
車両の屋根に置くだけでLiDAR検出器から車両を80%の成功率で隠せる汎用3D敵対的物体を生成する手法を提案し、複数の検出器で攻撃性能を評価した。
原題: Physically Realizable Adversarial Examples for LiDAR Object Detection ／ James Tu, Mengye Ren, Siva Manivasagam 他
日本語で読む → - 論文強化学習ロボティクス
制約空間最適化と強化学習による複雑タスクの学習
人間のデモンストレーションから制約空間内での強化学習を行い、ロボットの縫合タスクで専門家のデモより滑らかで高速な動作を実現した。
原題: Constrained-Space Optimization and Reinforcement Learning for Complex Tasks ／ Ya-Yen Tsai, Bo Xiao, Edward Johns 他
日本語で読む → - 論文二重系学習機械学習
内在的動機に基づくメタ制御と潜在空間経験想像によるロボット二重系運動学習の改善
モデルベースとモデルフリーの判断をモデルの局所的信頼度推定でオンライン調停し、潜在空間での想像経験も学習に活用する二重系運動学習手法を提案し、視覚ベースの把持タスクで有効性を示した。
原題: Improving Robot Dual-System Motor Learning with Intrinsically Motivated Meta-Control and Latent-Space Experience Imagination ／ Muhammad Burhan Hafez, Cornelius Weber, Matthias Kerzel 他
日本語で読む → - 論文マイクロロボットロボティクス
マイクロロボット探査のための学習：モデルベース移動・疎で頑健なナビゲーション・低消費電力深層分類
マイクロロボットの機上学習に向けて、モデルベース強化学習による移動制御、ノイズの多い画像での疎で線形な検出器と動的閾値を用いたナビゲーション改善、100万MAC未満で動作する低消費電力画像分類器を提案した。
原題: Learning for Microrobot Exploration: Model-based Locomotion, Sparse-robust Navigation, and Low-power Deep Classification ／ Nathan O. Lambert, Farhan Toddywala, Brian Liao 他
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