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 →- 論文触覚HCI
作業負荷に適応する触覚共有制御スキーム
半自律走行において、人間の作業負荷・視線・入力トルクにリアルタイム適応する触覚共有制御を提案し、被験者実験で負荷低減と信頼向上を確認した。
原題: A Workload Adaptive Haptic Shared Control Scheme for Semi-Autonomous Driving ／ Ruikun Luo, Yifan Weng, Yifan Wang 他
日本語で読む → - 論文強化学習×運動計画ロボティクス
PBCS：強化学習と運動計画の融合による効率的な探索と活用
運動計画で見つけた軌道をカリキュラムとして強化学習を訓練し、2D迷路での探索問題を効率的に解く手法を提案した論文。
原題: PBCS : Efficient Exploration and Exploitation Using a Synergy between Reinforcement Learning and Motion Planning ／ Guillaume Matheron, Nicolas Perrin, Olivier Sigaud
日本語で読む → - 論文運動計画ロボティクス
時間情報を活用した探索によるロボット運動計画の高速化
サンプリングベースの運動計画において、到達可能性解析に基づく「時間情報付き集合」を定義し、初期解発見後の探索を時間最適解の改善に絞ることで収束を加速する手法を提案した。
原題: TIE: Time-Informed Exploration For Robot Motion Planning ／ Sagar Suhas Joshi, Seth Hutchinson, Panagiotis Tsiotras
日本語で読む → - 論文協調センシングロボティクス
協調センシング下での自動車衝突リスク推定
協調センシングを行う自動運転車の衝突リスクを動的確率占有マップと損失関数で評価し、協調によるリスク低減と精度向上を定量化する手法を提案。都市交差点の実データで実証した。
原題: Automotive Collision Risk Estimation Under Cooperative Sensing ／ Daniel LaChapelle, Todd Humphreys, Lakshay Narula 他
日本語で読む → - 論文交通制御制御
Newton-Raphsonフローとバリア関数を用いた自動運転車の交差点交通制御
交差点における自動運転車の軌道制御に、Newton-Raphson法のフロー版と制御バリア関数を組み合わせ、安全性を保証しつつ追従制御を行う手法を提案した論文。
原題: Intersection-Traffic Control of Autonomous Vehicles using Newton-Raphson Flows and Barrier Functions ／ Shashwat Shivam, Yorai Wardi, Magnus Egerstedt 他
日本語で読む → - 論文力制御ロボティクス
非定常な柔軟表面における接触パラメータ同定とアドミタンス力制御
マニピュレータの制御器や姿勢に依存せず、柔軟環境の機械インピーダンスを探査で推定し、その推定値を用いた位置ベース適応力制御で静止・非定常な柔軟環境の接触力を調整する手法を提案した。
原題: Identification of Compliant Contact Parameters and Admittance Force Modulation on a Non-stationary Compliant Surface ／ Lasitha Wijayarathne, Frank L. Hammond
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
重なり合う光信号とデータ駆動型タッチセンシングを備えた多曲面ロボット指
透明導波路層に埋め込んだ発光・受光素子間の重なり合う光信号を計測し、深層学習で接触位置と法線力を推定する多曲面ロボット指を開発した。
原題: A Sensorized Multicurved Robot Finger with Data-driven Touch Sensing via Overlapping Light Signals ／ Pedro Piacenza, Keith Behrman, Benedikt Schifferer 他
日本語で読む → - 論文回転同期/最適輸送画像認識
最適輸送による回転上の確率測度の同期
グラフの各辺が回転の確率測度で表される問題に対し、Sinkhornダイバージェンスを用いた測度同期の枠組みとリーマン粒子最適化法を提案し、SLAMやSfMなどの多峰性・不確実性を扱えるようにした。
原題: Synchronizing Probability Measures on Rotations via Optimal Transport ／ Tolga Birdal, Michael Arbel, Umut Şimşekli 他
日本語で読む → - 論文探索ロボティクス
ハイブリッド地図表現を用いた複雑未知環境の自己探査
GVDベースのトポロジカル地図とグリッド地図を組み合わせたハイブリッド表現を提案し、グローバル・ローカルな階層的フロンティア探索で複雑環境の探査効率を向上させた。
原題: Self-Exploration in Complex Unknown Environments using Hybrid Map Representation ／ Wenchao Gao, Matthew Booker, Jiadong Wang
日本語で読む → - 論文モデル予測制御機械学習
CEMと勾配降下を組み合わせたモデル予測制御
CEMと勾配降下を交互に適用して行動系列を最適化する計画手法を提案し、高次元行動空間でも収束が速く局所解を回避できることを示した。
原題: Model-Predictive Control via Cross-Entropy and Gradient-Based Optimization ／ Homanga Bharadhwaj, Kevin Xie, Florian Shkurti
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
押しと引きによる果実収穫ロボットの能動的障害物分離手法
果実収穫ロボットが目標果実の周囲の障害物を押し・引き動作で能動的に分離する手法を提案し、3D視覚認識に基づく軌道生成と画像処理パイプラインを実装して圃場試験で収穫成功率の向上を示した。
原題: Push and Drag: An Active Obstacle Separation Method for Fruit Harvesting Robots ／ Ya Xiong, Yuanyue Ge, Pål Johan From
日本語で読む → - 論文経路計画eess.SP
障害物を迂回するか飛び越えるか？新しい多目的UAV経路計画問題
障害物の迂回と上空飛行の両方を考慮し、経路長・エネルギー消費・最大リスクを同時最小化する多目的整数計画モデルを提案し、進化的アルゴリズムで非劣解集合を求めた。
原題: Bypassing or flying above the obstacles? A novel multi-objective UAV path planning problem ／ Mahmoud Golabi, Soheila Ghambari, Julien Lepagnot 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
NDTを用いた地図生成・自己位置推定のための複数3D LiDARの特性評価
10種類の3D LiDARセンサをNDTアルゴリズムで比較し、地図品質と6自由度自己位置推定性能を評価した。
原題: Characterization of Multiple 3D LiDARs for Localization and Mapping using Normal Distributions Transform ／ Alexander Carballo, Abraham Monrroy, David Wong 他
日本語で読む → - 論文センサベース制御ロボティクス
センサベース制御のためのリヤプノフ安定な適応型感覚運動モデル近似法
フィードバック信号のみから未知の感覚運動モデルを複数の適応ユニットで局所的に推定し、リヤプノフ安定性を保証する手法を提案した論文。
原題: A Lyapunov-Stable Adaptive Method to Approximate Sensorimotor Models for Sensor-Based Control ／ David Navarro-Alarcon, Jiaming Qi, Jihong Zhu 他
日本語で読む → - 論文知覚/センサーフュージョンロボティクス
インフラカメラとレーダーによる自然な人間運転軌跡の抽出と評価
道路インフラに設置したカメラと交通監視レーダーを用いて、テストドライバーの影響を受けない自然な人間の運転軌跡を抽出する手法を提案し、その精度を評価した。
原題: Extraction and Assessment of Naturalistic Human Driving Trajectories from Infrastructure Camera and Radar Sensors ／ Dominik Notz, Felix Becker, Thomas Kühbeck 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
幾何学と情報理論を組み合わせた複数ロボット探索アルゴリズム
情報理論的探索と計算幾何学的探索を融合し、複数ロボットで直交多角形を効率的に探索するアルゴリズムを提案。理論解析とシミュレーション・実機実験で性能を検証した。
原題: Combining Geometric and Information-Theoretic Approaches for Multi-Robot Exploration ／ Aravind Preshant Premkumar, Kevin Yu, Pratap Tokekar
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
センサ故障に強い分散マルチロボット多目標追跡のための通信網再構成
未知数の目標を分散PHDフィルタで追跡するマルチロボット系で、センサ品質低下時に通信リンク数を抑えつつ情報共有を再構成するMISDP手法を4種提案し、シミュレーションで検証した。
原題: Resilience in multi-robot multi-target tracking with unknown number of targets through reconfiguration ／ Ragesh K. Ramachandran, Nicole Fronda, Gaurav S. Sukhatme
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sim2real機械学習
メタ強化学習による産業用ロボット挿入タスクの実世界適応
シミュレーション上で多様な挿入タスクをメタ強化学習で学習し、実世界では20回未満の試行で方策を適応させて産業用挿入作業を成功させた研究。
原題: Meta-Reinforcement Learning for Robotic Industrial Insertion Tasks ／ Gerrit Schoettler, Ashvin Nair, Juan Aparicio Ojea 他
日本語で読む → - 論文視覚言語ナビゲーション画像認識
ナビゲーショングラフを超えて：連続環境における視覚と言語によるナビゲーション
環境を疎なパノラマグラフで表す従来の仮定を排し、連続3D環境で自然言語指示に従い低レベル行動を実行するナビゲーションタスクを構築し、既存手法の性能が大きく低下することを示した。
原題: Beyond the Nav-Graph: Vision-and-Language Navigation in Continuous Environments ／ Jacob Krantz, Erik Wijmans, Arjun Majumdar 他
日本語で読む → - 論文走行/強化学習ロボティクス
オンボードカメラと疎な航空画像を用いた不整地での滑らかな地形走行学習
車載カメラと上空からの航空画像を融合し、自己教師あり強化学習で不整地を滑らかに走行しつつ衝突を避ける走行方策を学習した。
原題: Learning to Drive Off Road on Smooth Terrain in Unstructured Environments Using an On-Board Camera and Sparse Aerial Images ／ Travis Manderson, Stefan Wapnick, David Meger 他
日本語で読む → - 論文ドメイン適応画像認識
RGB-D物体認識のためのモーダル間回転を利用した教師なしドメイン適応
RGB画像と深度画像の間の相対回転を予測する補助タスクをCNNに学習させることで、合成データから実データへのドメイン適応を改善するRGB-D認識手法を提案し、物体カテゴリ分類とインスタンス認識のベンチマークを構築した。
原題: Unsupervised Domain Adaptation through Inter-modal Rotation for RGB-D Object Recognition ／ Mohammad Reza Loghmani, Luca Robbiano, Mirco Planamente 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
イベント駆動型予測制御とQP仮想拘束による四脚ロボットの歩行制御
イベントベースMPCで重心軌道を生成し、QP仮想拘束制御で全自由度の四脚ロボットの歩行を安定化させる階層型制御手法を提案した論文。
原題: Quadrupedal Locomotion via Event-Based Predictive Control and QP-Based Virtual Constraints ／ Kaveh Akbari Hamed, Jeeseop Kim, Abhishek Pandala
日本語で読む → - 論文進化ロボティクスロボティクス
進化した逆伝播型ニューロコントローラのロボットナビゲーションにおける汎化性能
逆伝播型ニューロコントローラ(CPNC)を進化させたロボットナビゲーションが、訓練環境と大きく異なる迷路でも汎化できるかを、単目的・多目的進化の両方で従来のフィードフォワード型と比較検証した論文。
原題: On the Generalization Capability of Evolved Counter-propagation Neuro-controllers for Robot Navigation ／ Amiram Moshaiov, Michael Zadok
日本語で読む → - 論文3Dプリンティングcs.GR
多方向3Dプリンティングのための分解高速化学習
ビーム探索による3Dモデルの平面クリッピング分解を、ニューラルネットワークのスコアリングで加速し、約3倍の計算速度を実現した。
原題: Learning to Accelerate Decomposition for Multi-Directional 3D Printing ／ Chenming Wu, Yong-Jin Liu, Charlie C. L. Wang
日本語で読む → - 論文溶接ロボットロボティクス
点群を用いたロボットアーク溶接の自動開先検出と軌道生成
RGB-Dセンサで取得した点群からV型開先を検出し、6自由度の溶接軌道を自動生成してロボットアームで溶接作業を行うシステムを提案した。
原題: A Point Cloud-Based Method for Automatic Groove Detection and Trajectory Generation of Robotic Arc Welding Tasks ／ Rui Peng, David Navarro-Alarcon, Victor Wu 他
日本語で読む → - 論文強化学習機械学習
動きながら考える：並行制御による深層強化学習
行動の実行中に次の行動を決定する並行制御問題に対し、連続時間ベルマン方程式を遅延考慮で離散化する強化学習手法を提案し、ロボット把持タスクで有効性を示した。
原題: Thinking While Moving: Deep Reinforcement Learning with Concurrent Control ／ Ted Xiao, Eric Jang, Dmitry Kalashnikov 他
日本語で読む → - 論文ソーシャルロボットロボティクス
感情・社会スキル育成ロボットMoxieによるSTARフレームワーク
発達障害児向けの療育ロボットMoxieとSTARフレームワークを提案し、6週間の介入で子どもの社会性スキルに有意な改善が見られたことを示した研究。
原題: Social and Emotional Skills Training with Embodied Moxie ／ Nikki Hurst, Caitlyn Clabaugh, Rachel Baynes 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
自動運転車群のための分散マルチターゲット追跡
車車間通信ネットワーク上でADMMを用い、測定値の共有なしに集中型MAP推定に近い追跡を実現する分散アルゴリズムを提案し、CARLAで50台の車両追跡を実証した。
原題: Distributed Multi-Target Tracking for Autonomous Vehicle Fleets ／ Ola Shorinwa, Javier Yu, Trevor Halsted 他
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