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 →- 論文タスク・モーションプランニングロボティクス
長期建築施工計画のためのロバストなタスク・モーションプランニング
数百の形状の異なる部材からなる大規模パビリオンを自律的に建設できるマルチエージェントTAMPフレームワークを開発した。
原題: Robust Task and Motion Planning for Long-Horizon Architectural Construction Planning ／ Valentin N. Hartmann, Ozgur S. Oguz, Danny Driess 他
日本語で読む → - 論文ロボット教示ロボティクス
非マルコフタスクのための対話型ロボット訓練
教示者の実演と評価の両方からベイズ的にタスク仕様を学ぶ枠組みを提案し、不確実性サンプリングに基づく能動学習で非マルコフな食卓準備タスクを実機で教示できることを示した。
原題: Interactive Robot Training for Non-Markov Tasks ／ Ankit Shah, Samir Wadhwania, Julie Shah
日本語で読む → - 論文自動運転画像認識
運転者中心のリスク評価：因果推論によるリスク対象の特定
運転者の行動に影響を与える対象をリスクと定義し、因果推論に基づく二段階のリスク対象特定フレームワークを提案した。
原題: Who Make Drivers Stop? Towards Driver-centric Risk Assessment: Risk Object Identification via Causal Inference ／ Chengxi Li, Stanley H. Chan, Yi-Ting Chen
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
シミュレータ調整による現実ギャップの克服
物理エンジンのパラメータを最適化することで、シミュレーションと実世界データのギャップを狭め、学習した行動の転移を容易にする手法を提案した。
原題: Traversing the Reality Gap via Simulator Tuning ／ Jack Collins, Ross Brown, Jurgen Leitner 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
ロボット触覚のための最適な深層学習
光学式触覚センサを用い、物体の接触部位の相対姿勢を推定する深層学習モデルを構築。せん断などの外乱に頑健なモデルをベイズ最適化で探索した。
原題: Optimal Deep Learning for Robot Touch ／ Nathan F. Lepora, John Lloyd
日本語で読む → - 論文パラレルマニピュレーションロボティクス
高冗長トラス型直列パラレルマニピュレータの内部姿勢評価と最適化
宇宙組立用の直列化スチュワートプラットフォーム「Assembler」の逆運動学を定式化し、アクチュエータ力を最小化する姿勢最適化手法を提案・評価した論文。
原題: Metrics and Optimization of Internal Poses for Highly Redundant Truss-Like Serialized Parallel Manipulators ／ William Chapin, Erik Komendera
日本語で読む → - 論文海洋ロボティクス/シミュレーションロボティクス
ASVLite：波浪影響を考慮した高性能自律表面艇シミュレータ
周波数領域解析で波力を計算し、低計算コストで不規則波中や最大500艇の群れを高速にシミュレートできる自律表面艇(ASV)向けシミュレータを提案した。
原題: ASVLite: a high-performance simulator for autonomous surface vehicles ／ Toby Thomas, David M. Bossens, Danesh Tarapore
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
DeepCrashTest：ドライブレコーダー映像から自動運転向け仮想衝突試験を生成
インターネット上のドラレコ衝突映像から3D車両軌跡を抽出し、シミュレータ上で衝突シナリオを再現する手法を提案した論文。
原題: DeepCrashTest: Turning Dashcam Videos into Virtual Crash Tests for Automated Driving Systems ／ Sai Krishna Bashetty, Heni Ben Amor, Georgios Fainekos
日本語で読む → - 論文ソフトアクチュエータロボティクス
歩行支援ウェアラブル向けハイブリッドアクチュエータ設計
軟質アクチュエータを剛体外殻で拘束するハイブリッド設計により、低圧力で大きな圧縮力を発生する歩行支援用アクチュエータを開発し、膝アライメント補正に応用した。
原題: Hybrid Actuator Design for a Gait Augmentation Wearable ／ Fang Wan, Zheng Wang, Brooke Franchuk 他
日本語で読む → - 論文AR/位置推定ロボティクス
ロボット運動学を用いた大規模空間向けマーカーレスAR
ロボットの順・逆運動学に基づくカメラ位置推定で、大空間でもマーカーなしにAR画像を高精度に位置合わせする手法を提案し、実験で有効性を確認した。
原題: Augmented Reality on the Large Scene Based on a Markerless Registration Framework ／ Zhen Ma, He Xu, Yonghui Zhang 他
日本語で読む → - 論文農業ロボット/経路計画ロボティクス
ベイズ理論を用いた知能経路計画に基づく精密灌漑ロボットの設計と実装
ベイズ理論で改良した経路計画アルゴリズムを搭載し、複雑な農環境で灌漑の完全カバーと見落とし領域の回避を実現する精密灌漑ロボットを設計・実装し、シミュレーションと圃場実験で有効性を検証した。
原題: Design and Implementation of A Novel Precision Irrigation Robot Based on An Intelligent Path Planning Algorithm ／ Minghan Chen, Yilong Sun, Xueqing Cai 他
日本語で読む → - 論文マルチモーダル認識画像認識
HeatNet：熱画像で昼夜のセマンティックセグメンテーションのドメインギャップを埋める
RGBと熱画像を組み合わせたマルチモーダルセグメンテーションと昼夜間のドメイン適応・教師生徒学習により、夜間でも頑健に動作する手法を提案し、2万組超のRGB-熱画像データセットと熱カメラの自動キャリブレーション法も公開した。
原題: HeatNet: Bridging the Day-Night Domain Gap in Semantic Segmentation with Thermal Images ／ Johan Vertens, Jannik Zürn, Wolfram Burgard
日本語で読む → - 論文油圧駆動/深層学習eess.SP
AIを用いた一次トルク式油圧駆動システムの運転戦略最適化
CNN・RNN・DNNを組み合わせた深層学習でホイールローダーのYサイクルを高精度に検出し、回生プロセスを活用して移動機械の効率を最大9%改善する手法を提案した。
原題: Optimization of Operation Strategy for Primary Torque based hydrostatic Drivetrain using Artificial Intelligence ／ Yusheng Xiang, Marcus Geimer
日本語で読む → - 論文モジュラーロボティクスロボティクス
フラクタル四面体UASアセンブリのモデリングと実験的検証
四面体形状のモジュール型マルチコプタ「テトラコプター」を設計・製作し、フラクタル状に組み上げるモジュラー飛行システムの基礎を実証した論文。
原題: Modeling and Experimental Validation of a Fractal Tetrahedron UAS Assembly ／ Kévin Garanger, Jeremy Epps, Eric Feron
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
不確実性下での拘束マニピュレーションとタスク・動作計画のための確率的枠組み
論理幾何計画(LGP)を確率領域に拡張し、接触モードごとのガウス分布の混合として後方経路分布を捉えることで、不確実性低減のための接触活用や外乱に反応する制御を可能にした。
原題: Probabilistic Framework for Constrained Manipulations and Task and Motion Planning under Uncertainty ／ Jung-Su Ha, Danny Driess, Marc Toussaint
日本語で読む → - 論文衝突確率推定ロボティクス
有限次元モンテカルロ法に基づく高速衝突確率推定
有限次元分布を用いて必要なサンプル点のみを生成・選別することで、無人システムの衝突確率推定を従来のモンテカルロ法より99%以上高速化した手法を提案した。
原題: Fast Collision Probability Estimation Based on Finite-Dimensional Monte Carlo Method ／ Zhang Hepeng, Quan Quan
日本語で読む → - 論文状態推定ロボティクス
風を感じる：マルチロータ機における気流・抗力・接触の同時推定
生物模倣の気流センサとUKFを組み合わせ、ドローンの風・抗力・接触力を同時推定する手法を提案し、モデルベースと深層学習ベースを比較検証した。
原題: Touch the Wind: Simultaneous Airflow, Drag and Interaction Sensing on a Multirotor ／ Andrea Tagliabue, Aleix Paris, Suhan Kim 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
Neural-Swarm：学習した相互作用を用いた分散型近接マルチロータ制御
複数ドローンの近接飛行時に生じる空力干渉（ダウンウォッシュ等）を置換不変な深層ニューラルネットで学習し、安定な非線形分散制御器に組み込むことで、従来より最大4倍小さい高さ追従誤差を実現した。
原題: Neural-Swarm: Decentralized Close-Proximity Multirotor Control Using Learned Interactions ／ Guanya Shi, Wolfgang Hönig, Yisong Yue 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 → - 論文車両モデリングロボティクス
実応答近似に基づく電気自動車の縦方向ダイナミクスモデル同定
実車の走行データから速度・アクセル・ブレーキ入力に対する駆動力・制動力・摩擦をスプライン曲線で近似し、縦方向ダイナミクスを高精度にモデル化した研究。
原題: Longitudinal Dynamics Model Identification of an Electric Car Based on Real Response Approximation ／ Salvador Dominguez, Gaëtan Garcia, Arnaud Hamon 他
日本語で読む → - 論文強化学習機械学習
入力次元を増やすと深層強化学習は改善するか
状態を高次元表現に変換するオンライン特徴抽出ネットワークOFENetを提案し、入力次元を増やすことでモデルフリー深層強化学習のサンプル効率と性能が向上することを示した。
原題: Can Increasing Input Dimensionality Improve Deep Reinforcement Learning? ／ Kei Ota, Tomoaki Oiki, Devesh K. Jha 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UWB測位ロボティクス
リソース制約ロボット向けUWB測位の学習ベースバイアス補正
UWB測位のバイアスを外れ値除去と学習で補正し、ナノクアッドコプターのマイコン上で動作させて測位誤差を大幅に低減した。
原題: Learning-based Bias Correction for Ultra-wideband Localization of Resource-constrained Mobile Robots ／ Wenda Zhao, Abhishek Goudar, Jacopo Panerati 他
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