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: 2020/1/1 ／ arXivを3時間ごとに自動収集

• 論文SLAMロボティクス2020/1/1

  脚式ロボット向けオンラインLiDAR-SLAM：堅牢な位置合わせと深層学習ループ閉じ込み

  脚式ロボットのCPU上でリアルタイム動作するLiDAR-SLAMを構築し、軽量な深層学習ベースのループ閉じ込み検出とICP位置合わせを組み合わせて産業環境での自己位置推定と地図生成を実現した。

  原題: Online LiDAR-SLAM for Legged Robots with Robust Registration and Deep-Learned Loop Closure ／ Milad Ramezani, Georgi Tinchev, Egor Iuganov 他

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• 論文強化学習機械学習2020/1/1

  情報理論的モデル予測Q学習

  情報理論的MPCとエントロピー正則化強化学習の理論的関連を示し、バイアスのあるモデルを活用できるQ学習アルゴリズムを提案した論文。

  原題: Information Theoretic Model Predictive Q-Learning ／ Mohak Bhardwaj, Ankur Handa, Dieter Fox 他

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• 論文POMDP制御AI2020/1/1

  LTL仕様を持つPOMDPの確率的有限状態制御

  LTLで表された高水準仕様を満たす確率を最大化する確率的有限状態コントローラを、ポアソン方程式とマコーミック包絡に基づく緩和と確率的限定方策反復で合成する手法を提案した。

  原題: Stochastic Finite State Control of POMDPs with LTL Specifications ／ Mohamadreza Ahmadi, Rangoli Sharan, Joel W. Burdick

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• 論文空中マニピュレーションロボティクス2020/1/1

  冗長空中マニピュレータの全身バイラテラル遠隔操作

  飛行ベースに搭載した冗長マニピュレータを、映像と力覚の両方を返すバイラテラル遠隔操作で制御する枠組みを提案し、零空間でのベース位置制御と「Null-Space Wall」という力覚提示で操作者に可動範囲を伝える。

  原題: Whole-Body Bilateral Teleoperation of a Redundant Aerial Manipulator ／ Andre Coelho, Harsimran Singh, Konstantin Kondak 他

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• 論文マニピュレーションロボティクス2020/1/1

  山積み物体から目的物を見つけて掴むための可視・遮蔽領域インスタンスセグメンテーション

  既存のインスタンスセグメンテーションに「relook」構造を追加し、遮蔽された領域も推定して障害物を適切な順序で除去しながら目的物を掴むロボットシステムを実現した。画像合成により人手アノテーションなしで新規物体にも対応できる。

  原題: Instance Segmentation of Visible and Occluded Regions for Finding and Picking Target from a Pile of Objects ／ Kentaro Wada, Shingo Kitagawa, Kei Okada 他

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• 論文ビジュアルサーボ/把持ロボティクス2020/1/1

  RGB画像のみで把持最終局面を制御する画像ベースビジュアルサーボ

  把持直前に深度センサが使えなくなる問題に対し、RGB-Dから目標画像特徴を予測してRGBのみの画像ベースビジュアルサーボで把持最終局面を誘導する手法を提案し、未知の移動物体への把持精度を実験で示した。

  原題: Control of the Final-Phase of Closed-Loop Visual Grasping using Image-Based Visual Servoing ／ Jesse Haviland, Feras Dayoub, Peter Corke

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• 論文形状変化インタフェースHCI2020/1/1

  LiftTiles：部屋スケールの形状変化インタフェースを試作するための構成的ビルディングブロック

  空気圧で15cmから150cmまで伸縮する低コスト・軽量なモジュール式インフレータブルアクチュエータを開発し、部屋スケールの形状変化インタフェースを迅速に試作できることを示した。

  原題: LiftTiles: Constructive Building Blocks for Prototyping Room-scale Shape-changing Interfaces ／ Ryo Suzuki, Ryosuke Nakayama, Dan Liu 他

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• 論文キャリブレーション画像認識2020/1/1

  広角レンズ交通監視カメラの自動キャリブレーション

  数分の映像とカメラ高さのみを入力に、魚眼歪みを仮定した内部キャリブレーションと直交交差点での車両運動から消失点を推定する外部キャリブレーションを二段階で行い、可視・熱カメラ両方で有効性を示した。

  原題: Autocamera Calibration for traffic surveillance cameras with wide angle lenses ／ Aman Gajendra Jain, Nicolas Saunier

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• 論文空中支援/遠隔操作ロボティクス2020/1/1

  テザード空中ビジュアルアシスタントによる遠隔ロボット支援

  有索の自律飛行UAVを地上ロボットの視覚アシスタントとして活用し、非構造・狭所環境での遠隔操作を支援するシステムを開発した。視点品質理論とリスク推論に基づき、リスクを考慮しつつ良質な視点へ自律移動できる。

  原題: Tethered Aerial Visual Assistance ／ Xuesu Xiao, Jan Dufek, Robin R. Murphy

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• 論文自動運転ロボティクス2020/1/1

  予測としての知覚：自動運転における汎用価値関数の活用

  汎用価値関数(GVF)を用いて、周囲車両の挙動が自車の安全に与える影響をデータ駆動で予測する『予測としての知覚』フレームワークを提案し、適応巡航制御や実車両で有効性を示した論文。

  原題: Perception as prediction using general value functions in autonomous driving applications ／ Daniel Graves, Kasra Rezaee, Sean Scheideman

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• 論文ロボット学習基盤ロボティクス2020/1/1

  Lyceum：高速でスケーラブルなロボット学習エコシステム

  JuliaとMuJoCo上に構築したロボット学習向けの高速計算基盤で、既存のGymやdm-controlより5〜30倍速く、並列計算やリアルタイムMPCも可能にした。

  原題: Lyceum: An efficient and scalable ecosystem for robot learning ／ Colin Summers, Kendall Lowrey, Aravind Rajeswaran 他

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• 論文マニピュレーションロボティクス2020/1/1

  深層ニューラルネットワーク推論による多指把持計画

  物体の3Dボクセル表現と把持姿勢から把持成功率を予測するCNNを学習し、成功率を最大化する把持姿勢を推論することで、外部プランナなしに多指把持を計画する手法を提案した。実機実験で既存手法を上回る性能を示した。

  原題: Multi-Fingered Grasp Planning via Inference in Deep Neural Networks ／ Qingkai Lu, Mark Van der Merwe, Balakumar Sundaralingam 他

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• 論文歩行ロボティクス2020/1/1

  PD制御による二足歩行ロボットの局所安定性解析

  二足歩行ロボットのPD追従制御則について、連続・離散が交互に起こるハイブリッド系での安定性を理論的に示し、シミュレーションで検証した論文。

  原題: Local Stability of PD Controlled Bipedal Walking Robots ／ Shishir Kolathaya

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• 論文視覚予測制御ロボティクス2020/1/1

  視覚予測制御のための運動メモリ

  オフラインで構築した軌道群をメモリとして保持し、k近傍法やガウス過程回帰で参照することで、視覚予測制御をウォームスタート付きで高速かつ高精度に実行する手法を提案した。7軸マニピュレータの実験で有効性を示した。

  原題: A memory of motion for visual predictive control tasks ／ Antonio Paolillo, Teguh Santoso Lembono, Sylvain Calinon

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• 論文セマンティックセグメンテーション画像認識2020/1/1

  水と障害物の分離・精緻化ネットワークによるUSV向けセマンティックセグメンテーション

  IMU情報と視覚特徴を段階的に融合するデコーダと水・障害物の分離を促す損失関数を備えたWaSRを提案し、水上の反射や航跡による誤検出を抑えてUSVの障害物検出精度を大幅に向上させた。

  原題: A water-obstacle separation and refinement network for unmanned surface vehicles ／ Borja Bovcon, Matej Kristan

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• 論文経路計画ロボティクス2020/1/1

  未知環境を高速かつ安全にナビゲートする軌道プランナFASTER

  未知空間も含めて局所プランナが最適化しつつ、既知自由空間に安全なバックアップ軌道を常に確保することで、UAVの高速飛行と安全性を両立させた軌道計画手法を提案した。

  原題: FASTER: Fast and Safe Trajectory Planner for Navigation in Unknown Environments ／ Jesus Tordesillas, Brett T. Lopez, Michael Everett 他

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• 論文模倣学習機械学習2020/1/1

  ドメイン敵対的・条件付き状態空間モデルによる模倣学習

  専門家とエージェント間の大きなドメインシフトに対処するため、ドメイン敵対学習と条件付き再構成を組み合わせた状態空間モデルを提案し、スパース報酬タスクの模倣学習で専門家に匹敵する性能を達成した。

  原題: Domain-Adversarial and Conditional State Space Model for Imitation Learning ／ Ryo Okumura, Masashi Okada, Tadahiro Taniguchi

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• 論文逆強化学習機械学習2020/1/1

  報酬ネットワーク蒸留による異種デモンストレータ間の目標と戦略の同時推定

  複数の人間のデモンストレータから、共通のタスク目標と各人の戦略的選好をネットワーク蒸留で同時に推定する逆強化学習手法を提案し、卓球タスクなどで有効性を示した。

  原題: Joint Goal and Strategy Inference across Heterogeneous Demonstrators via Reward Network Distillation ／ Letian Chen, Rohan Paleja, Muyleng Ghuy 他

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• 論文自動運転/知覚評価AI2020/1/1

  知覚誤差をモデル化して自動運転車の頑健な意思決定を実現する

  知覚サブシステムの誤差が意思決定に与える影響をシミュレーションで評価する手法を提案し、安全な判断に必要な知覚性能を分析できるようにした。

  原題: Modeling Perception Errors towards Robust Decision Making in Autonomous Vehicles ／ Andrea Piazzoni, Jim Cherian, Martin Slavik 他

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• 論文視覚的位置認識ロボティクス2020/1/1

  過負荷表現の系列マッチングによる高速・コンパクト・高スケーラブルな視覚的位置認識

  意図的に粗い量子化ハッシュで衝突を増やし、系列マッチングで解決することで、1地点8バイトの超コンパクト表現と軽量計算で大規模データセットでも高リコールを実現した視覚的位置認識手法。

  原題: Fast, Compact and Highly Scalable Visual Place Recognition through Sequence-based Matching of Overloaded Representations ／ Sourav Garg, Michael Milford

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• 論文宇宙ロボティクス画像認識2020/1/1

  CNNを用いた軌道上組立のための相対姿勢推定支援

  畳み込みニューラルネットワークで宇宙機の並進・回転を推定し、軌道上組立の物体追跡を補助する手法を提案した論文。

  原題: Assistive Relative Pose Estimation for On-orbit Assembly using Convolutional Neural Networks ／ Shubham Sonawani, Ryan Alimo, Renaud Detry 他

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• 論文強化学習機械学習2020/1/1

  ハイブリッド制御のための連続・離散強化学習

  離散行動と連続行動が混在するロボット制御問題を、両者を同時に最適化するハイブリッド強化学習でネイティブに解き、専門家ヒューリスティクスを排除する利点をシミュレーションと実機で示した論文。

  原題: Continuous-Discrete Reinforcement Learning for Hybrid Control in Robotics ／ Michael Neunert, Abbas Abdolmaleki, Markus Wulfmeier 他

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• 論文建設ロボティクスロボティクス2020/1/1

  月面着陸パッド建設のための統合センシング・土木車両

  地面に突起を刺して牽引力を得るインターロック駆動式の軽量月面ブルドーザーを提案し、土壌特性をその場で計測しながら着陸パッドや防爆壁を建設するコンセプトを実証した。

  原題: Integrated Sensing and Earthmoving Vehicle for Lunar Landing Pad Construction ／ Volker Nannen, Damian Bover, Dieter Zöbel

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• 論文構造解析cs.CG2020/1/1

  バー・ジョイント構造のスナップ可能性の評価

  バー・ジョイント構造が弾性変形により異なる実現形状間をスナップできる能力を、フックの法則に基づく全弾性ひずみエネルギーで測る手法を提案した。

  原題: Evaluating the snappability of bar-joint frameworks ／ Georg Nawratil

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• 論文把持画像認識2020/1/1

  ドメイン非依存の教師なし学習による新規物体の把持

  画像平面上でk-meansクラスタリングを行い把持領域を抽出し、Grasp Decide Indexで最良把持姿勢を選ぶ教師なし学習ベースの把持手法を提案した。

  原題: Domain Independent Unsupervised Learning to grasp the Novel Objects ／ Siddhartha Vibhu Pharswan, Mohit Vohra, Ashish Kumar 他

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• 論文捕球制御ロボティクス2020/1/1

  飛翔するピグレットを捕まえる学習

  RGB-Dカメラとレーダーを融合した閉ループ制御で、投げられたぬいぐるみを検出・追跡し、深層学習で捕捉点を予測して80%の成功率で捕球した論文。

  原題: Learning to Catch Piglets in Flight ／ Ozan Çatal, Lawrence De Mol, Tim Verbelen 他

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• 論文物体検出画像認識2020/1/1

  Ellipse R-CNN：遮蔽された楕円物体を推定するCNN検出器

  果実の房のように重なり合って隠れた物体を楕円として検出するEllipse R-CNNを提案し、Mask R-CNN系手法より高精度に遮蔽物体を推定できることを示した。

  原題: Ellipse R-CNN: Learning to Infer Elliptical Object from Clustering and Occlusion ／ Wenbo Dong, Pravakar Roy, Cheng Peng 他

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• 論文制御・学習機械学習2020/1/1

  閉ループ深層学習：誤差逆伝播による順モデル生成

  深層学習を連続的な閉ループ制御系に直接組み込み、z空間での誤差逆伝播により順モデルを学習する手法を提案し、ライントレーサのシミュレーションと実機で高速かつ連続的な学習を実証した。

  原題: Closed-loop deep learning: generating forward models with back-propagation ／ Sama Daryanavard, Bernd Porr

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• 論文強化学習/マニピュレーションロボティクス2020/1/1

  サブサンプション型行動ベース強化学習のための単純な反応型ニューラルネットワーク

  把持・運搬タスクを接近・把持・引き戻しの反応的行動に分解し、各行動を単純な全結合ネットワークで学習した上で、Actor-Criticにより行動の活性化・抑制を学習して組み合わせる手法を提案。8,000エピソードでタスクを学習し、end-to-end手法より大幅に効率的であることを示した。

  原題: On Simple Reactive Neural Networks for Behaviour-Based Reinforcement Learning ／ Ameya Pore, Gerardo Aragon-Camarasa

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• 論文マルチカメラ協調/物体追跡画像認識2020/1/1

  姿勢情報を活用したマルチカメラ協調による能動的物体追跡

  複数カメラが姿勢情報を共有して協調し、遮蔽物があっても対象を追跡できるシステムを提案した。視覚ベースと姿勢ベースの制御を切り替えて追跡性能を向上させている。

  原題: Pose-Assisted Multi-Camera Collaboration for Active Object Tracking ／ Jing Li, Jing Xu, Fangwei Zhong 他

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