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: 2020/3/1 ／ 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 →- 論文運動計画ロボティクス
自律レースのための最適化ベース階層型運動計画
同一車両モデルを2段階最適化に用い、上位で周回時間最小の軌道を計算し下位のNMPCが追従する階層制御を提案。実車レースで有効性を示し、従来比20%のラップタイム改善を達成した。
原題: Optimization-Based Hierarchical Motion Planning for Autonomous Racing ／ José L. Vázquez, Marius Brühlmeier, Alexander Liniger 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
乗算的コントローラ融合：アルゴリズム事前分布を活用したサンプル効率の高い強化学習と安全なSim-to-Real転移
既存の準最適なアルゴリズム制御器を事前分布として強化学習に融合させ、探索初期のガイドでサンプル効率を高めつつ、不確実な状態では事前制御器にフォールバックすることでファインチューニングなしの安全な実機転移を実現した。
原題: Multiplicative Controller Fusion: Leveraging Algorithmic Priors for Sample-efficient Reinforcement Learning and Safe Sim-To-Real Transfer ／ Krishan Rana, Vibhavari Dasagi, Ben Talbot 他
日本語で読む → - 論文自動運転画像認識
動画シーン理解のための確率的未来予測
動画から将来の意味・形状・動きを確率的に予測し、自動運転制御に活用する深層学習手法を提案。
原題: Probabilistic Future Prediction for Video Scene Understanding ／ Anthony Hu, Fergal Cotter, Nikhil Mohan 他
日本語で読む → - 論文行動認識画像認識
マルチモーダル行動認識のための識別的信号エンコーディング
多変量センサ信号を画像に変換しEfficientNetで分類する汎用手法を提案し、骨格・慣性・モーションキャプチャ・Wi-Fiの4データセットで高精度を達成した。
原題: Gimme Signals: Discriminative signal encoding for multimodal activity recognition ／ Raphael Memmesheimer, Nick Theisen, Dietrich Paulus
日本語で読む → - 論文UAVナビゲーションロボティクス
DDPGを用いた自律UAVナビゲーション
連続行動空間のDDPGでUAVを訓練し、都市部の障害物を避けながら移動・静止目標へ到達する経路計画を実現した研究。
原題: Autonomous UAV Navigation: A DDPG-based Deep Reinforcement Learning Approach ／ Omar Bouhamed, Hakim Ghazzai, Hichem Besbes 他
日本語で読む → - 論文歩行cs.NE
スパイキングCPGによる六脚ロボットの歩行学習
スパイキングニューラルネットワークと強化学習を用いて中枢パターン生成器(CPG)を訓練し、Raspberry Pi上で六脚ロボットの歩行を実現した研究。
原題: Learning to Walk: Spike Based Reinforcement Learning for Hexapod Robot Central Pattern Generation ／ Ashwin Sanjay Lele, Yan Fang, Justin Ting 他
日本語で読む → - 論文点群レジストレーションロボティクス
点群レジストレーションアルゴリズムのベンチマーク
複数の公開データセットを統合し、多様な環境・センサに対応した点群レジストレーションのベンチマークを構築。正解データの品質評価手法と性能指標も提案した。
原題: A Benchmark for Point Clouds Registration Algorithms ／ Simone Fontana, Daniele Cattaneo, Augusto Luis Ballardini 他
日本語で読む → - 論文SLAM/軟組織再構成画像認識
低侵襲手術におけるステレオスコープを用いた変形軟組織の動的再構成
ステレオ画像列から軟組織表面の変形形状を逐次再構成するSLAMアルゴリズムを提案し、術中の形状・テクスチャ可視化を目指した研究。
原題: Dynamic Reconstruction of Deformable Soft-tissue with Stereo Scope in Minimal Invasive Surgery ／ Jingwei Song, Jun Wang, Liang Zhao 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
信号品質に基づく地下探査用UAVチェーンの自己組織化
探索ドローンと操作者の間で飛行ロボットのチェーンを調整する分散アルゴリズムU-Chainを提案し、信号品質とオプティックフローによる対地速度推定のみを用いて、3機の実機で実験的に検証した。
原題: Signal-based self-organization of a chain of UAVs for subterranean exploration ／ Pierre Laclau, Vladislav Tempez, Franck Ruffier 他
日本語で読む → - 論文変形物体操作機械学習
対照学習による変形可能物体の予測表現学習
対照推定を用いて視覚表現とダイナミクスモデルを同時最適化し、ロープや布の操作をモデルベース計画で実現、シミュレーションから実機PR2へ転移した研究。
原題: Learning Predictive Representations for Deformable Objects Using Contrastive Estimation ／ Wilson Yan, Ashwin Vangipuram, Pieter Abbeel 他
日本語で読む → - 論文転移学習ロボティクス
ダイナミクス類似度に基づく経験選択で効率的なマルチソース転移学習
ロボット間のシステム類似度をν-gapで推定し、転移に有効な経験を選別することで、クアッドロータの逆ダイナミクスモデル学習を効率化した研究。
原題: Experience Selection Using Dynamics Similarity for Efficient Multi-Source Transfer Learning Between Robots ／ Michael J. Sorocky, Siqi Zhou, Angela P. Schoellig
日本語で読む → - 論文運動計画制御
モーメント状態力学系による非線形チャンス制約付き運動計画
非線形状態分布のモーメントを高速かつ正確に伝播するため、モーメント状態で記述された新たな力学系を自動探索するTreeRingアルゴリズムを提案し、DR-RRTに応用した論文。
原題: Moment State Dynamical Systems for Nonlinear Chance-Constrained Motion Planning ／ Allen Wang, Ashkan Jasour, Brian Williams
日本語で読む → - 論文軌道計画math.OC
並列制約付きバーンスタイン法による安全・最適・リアルタイム軌道計画
移動ロボットの軌道計画において、各計画周期で大域的最適解を証明付きで求めるRTD*を提案し、それを実現する並列分枝限定法PCBAの実装・計算量保証・既存解法との比較・実機実証を行った論文。
原題: Safe, Optimal, Real-time Trajectory Planning with a Parallel Constrained Bernstein Algorithm ／ Shreyas Kousik, Bohao Zhang, Pengcheng Zhao 他
日本語で読む → - 論文視覚探索ロボティクス
帯域制限環境での協調ロボット視覚探索のための能動的報酬学習
通信帯域が限られた環境で、ロボットが人間オペレータと協調しながら科学的に価値のある画像を自律収集するためのPOMDP定式化と、経路後悔を最小化する能動的報酬学習手法を提案した論文。
原題: Active Reward Learning for Co-Robotic Vision Based Exploration in Bandwidth Limited Environments ／ Stewart Jamieson, Jonathan P. How, Yogesh Girdhar
日本語で読む → - 論文小脳制御/コンプライアンス制御ロボティクス
ロボットのコンプライアンス制御：小脳モデルによるアプローチ
小脳を模したスパイキングニューラルネットワークをフィードバック制御ループに組み込み、STDPによる適応的なトルク制御で柔軟なロボットアームの動きを高精度化した研究。
原題: On robot compliance. A cerebellar control approach ／ Ignacio Abadia, Francisco Naveros, Jesus A. Garrido 他
日本語で読む → - 論文群衆ナビゲーションロボティクス
Frozone：群衆内で凍結せず歩行者に優しいナビゲーション
歩行者の軌道を予測して「凍結ゾーン」を避ける速度を計算し、深層強化学習の衝突回避と組み合わせることで、密集した群衆の中でもスムーズで歩行者に優しいロボット移動を実現した。
原題: Frozone: Freezing-Free, Pedestrian-Friendly Navigation in Human Crowds ／ Adarsh Jagan Sathyamoorthy, Utsav Patel, Tianrui Guan 他
日本語で読む → - 論文安全制御ロボティクス
機械学習による制御バリア関数の合成
センサデータからサポートベクターマシンで制御バリア関数を学習し、未知環境でも安全性を保証する手法を提案。LiDAR搭載全方向移動ロボットのROSシミュレーションで検証した。
原題: Synthesis of Control Barrier Functions Using a Supervised Machine Learning Approach ／ Mohit Srinivasan, Amogh Dabholkar, Samuel Coogan 他
日本語で読む → - 論文キャプション生成自然言語
教師なし行動セグメント学習に基づくロボット行動のキャプション生成
ロボットの観測履歴をK-meansで教師なしにセグメント化し、BPEによるチャンキングと組み合わせて、少量データでもロボット行動の自然言語キャプションを生成できる手法を提案した。
原題: Caption Generation of Robot Behaviors based on Unsupervised Learning of Action Segments ／ Koichiro Yoshino, Kohei Wakimoto, Yuta Nishimura 他
日本語で読む → - 論文HRIロボティクス
HMDを用いた移動ロボットのウェイポイントナビゲーション向け没入型インターフェース
VRヘッドセットの6自由度コントローラでロボットの目標地点を指差し指定する操作法を提案し、37名の被験者実験で直接操作より通信遅延に強く、学習も容易で好まれることを示した。
原題: Towards an immersive user interface for waypoint navigation of a mobile robot ／ Greg Baker, Tom Bridgwater, Paul Bremner 他
日本語で読む → - 論文屋内測位eess.SP
LSTMを用いたWLAN網における屋内距離推定
WiFi信号とLSTMを用いて屋内での物体距離を高精度に推定する自己適応型システムを構築し、実環境実験で5.85cmの精度を達成した論文。
原題: Indoor Distance Estimation using LSTMs over WLAN Network ／ Pranav Sankhe, Saqib Azim, Sachin Goyal 他
日本語で読む → - 論文ニューロロボティクスq-bio.NC
スパイキング小脳モデルによるヒューマノイドiCubのVOR適応
スパイキングニューラルネットワークで小脳をモデル化し、リアルタイム制御ループ内でiCubロボットの前庭眼反射(VOR)タスクへの適応を実現した研究。
原題: VOR Adaptation on a Humanoid iCub Robot Using a Spiking Cerebellar Model ／ Francisco Naveros, Niceto R. Luque, Eduardo Ros 他
日本語で読む → - 論文位置認識ロボティクス
周囲を見渡せ：学習された回転不変性を備えた系列ベースのレーダー位置認識
FMCWレーダーのスキャンに回転不変な埋め込みを学習させ、系列ベースの軌跡マッチングに統合することで、逆方向走行時でも高精度に位置認識できる手法を提案し、都市走行26kmで近傍探索法より再現率を30%向上させた。
原題: Look Around You: Sequence-based Radar Place Recognition with Learned Rotational Invariance ／ Matthew Gadd, Daniele De Martini, Paul Newman
日本語で読む → - 論文状態推定ロボティクス
自動運転レースカーのためのエンドツーエンド速度推定
IMU・車輪オドメトリ・モータ電流からリカレントニューラルネットで車両速度を推定し、高スリップ領域でも高価な速度センサを用いたカルマンフィルタと同等の精度を達成した。
原題: End-to-End Velocity Estimation For Autonomous Racing ／ Sirish Srinivasan, Inkyu Sa, Alex Zyner 他
日本語で読む → - 論文点群レジストレーションロボティクス
対応付け不要な点群位置推定のための非反復ワンステップ解法
対応点を計算せずにカーネル相関風の全結合目的関数を最小二乗で直接解き、点群レジストレーションを初期推定なしのワンステップで行う手法を提案した。
原題: Non-iterative One-step Solution for Point Set Registration Problem on Pose Estimation without Correspondence ／ Yijun Yuan, Dorit Borrmann, Andreas Nüchter 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーション機械学習
文脈を介したゼロショット回帰による押し動作モデルの汎化
物体の文脈特徴を埋め込み空間マスキングと正則化で学習し、未知物体への押し動作予測モデルをゼロショットで汎化するCAZSLを提案した。
原題: CAZSL: Zero-Shot Regression for Pushing Models by Generalizing Through Context ／ Wenyu Zhang, Skyler Seto, Devesh K. Jha
日本語で読む → - 論文自己位置推定ロボティクス
変化の激しい環境におけるLiDARベース長期自己位置推定のロバスト性と精度の実験評価
駐車場のような変化の激しい環境でLiDAR地図マッチング自己位置推定の精度を23日間検証し、固定構造物を考慮した地図更新により約6cmの誤差で安定することを示した。
原題: An Experimental Evaluation of Robustness and Precision for Long-term LiDAR-based Localization in Highly Changing Environments ／ Salvador Dominguez, Gaëtan Garcia, Vincent Frémont 他
日本語で読む → - 論文意味地図構築画像認識
視覚と深度情報を用いた意味・文脈情報付き地図構築フレームワーク
RGB-D画像からYOLOと3Dモデルベースセグメンテーション、カルマンフィルタ追跡を組み合わせ、物体レベルの意味情報を持つ拡張地図を構築する手法を提案した論文。
原題: Extending Maps with Semantic and Contextual Object Information for Robot Navigation: a Learning-Based Framework using Visual and Depth Cues ／ Renato Martins, Dhiego Bersan, Mario F. M. Campos 他
日本語で読む → - 論文自動運転AI
エンドツーエンド自動運転のサーベイ：アーキテクチャと学習手法
自動運転のエンドツーエンド手法について、学習法・入出力・ネットワーク構造・評価手法を体系的に整理し、有望な要素を組み合わせたアーキテクチャを提案したサーベイ論文。
原題: A Survey of End-to-End Driving: Architectures and Training Methods ／ Ardi Tampuu, Maksym Semikin, Naveed Muhammad 他
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
下流タスクの効用を考慮した信頼度認識型意図予測による並列自律運転
運転者の軌跡予測に加えて下流タスクの効用統計も推定するマルチタスクNNを提案し、並列自律運転の介入・警告判断を高精度化した研究。
原題: CARPAL: Confidence-Aware Intent Recognition for Parallel Autonomy ／ Xin Huang, Stephen G. McGill, Jonathan A. DeCastro 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーション機械学習
ソフトモジュール化によるマルチタスク強化学習
ポリシーをモジュール化し、タスクごとにルーティングネットワークで柔軟に組み合わせることで、複数のロボット操作タスクを効率的に学習する手法を提案した。
原題: Multi-Task Reinforcement Learning with Soft Modularization ／ Ruihan Yang, Huazhe Xu, Yi Wu 他
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