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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: 2019/11/1 ／ 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 →- 論文プランニングロボティクス
動的環境における自動運転のための時間依存ハイブリッド状態A*と最適制御
走行可能領域のポリゴン生成と時間依存ハイブリッド状態A*計画、軌道最適化を組み合わせ、動的で複雑な都市環境での自動運転の操縦計画と制御を実現する手法を提案した。
原題: Time-Dependent Hybrid-State A* and Optimal Control for Autonomous Vehicles in Arbitrary and Dynamic Environment ／ Andreas Folkers, Matthias Rick, Christof Büskens
日本語で読む → - 論文強化学習/水中ロボットロボティクス
強化学習による自律型水中ロボット制御のレビュー
自律型水中ロボット(AUV)の低レベル制御に強化学習を適用した研究を概観し、課題と最近の進展、代表的な制御器の事例をまとめたレビュー論文。
原題: A selected review on reinforcement learning based control for autonomous underwater vehicles ／ Yachu Hsu, Hui Wu, Keyou You 他
日本語で読む → - 論文モデルベース強化学習機械学習
Robo-PlaNet：1日で突き動作を学習するモデルベース強化学習
PlaNetを非同期化したRobo-PlaNetを提案し、シミュレーションと実機のロボット実験で同じ時間内により高い性能を達成した。
原題: Robo-PlaNet: Learning to Poke in a Day ／ Maxime Chevalier-Boisvert, Guillaume Alain, Florian Golemo 他
日本語で読む → - 論文自動運転/end-to-end学習ロボティクス
DeepGoal：人間の運転意図を学習する走行制御
人間の運転デモから中間的な「運転意図領域」を弱教師ありcGAN-LSTMで学習し、それを障害物知覚と融合して経路計画に用いるナビゲーションスコアマップを生成する手法を提案した。
原題: DeepGoal: Learning to Drive with driving intention from Human Control Demonstration ／ Huifang Ma, Yue Wang, Rong Xiong 他
日本語で読む → - 論文医療ロボティクスeess.IV
内視鏡画像から軟性鉗子の3D位置を推定する適応型自動手法
内視鏡先端の単眼カメラ画像とカラーマーカーを用い、軟性手術器具の3D姿勢を適応モデルで自動推定する手法を提案した。
原題: An adaptive and fully automatic method for estimating the 3D position of bendable instruments using endoscopic images ／ Paolo Cabras, Florent Nageotte, Philippe Zanne 他
日本語で読む → - 論文制御/強化学習機械学習
拡張ランダムサーチによるクアッドコプター制御：強化学習の代替手法
モデルフリーのランダム探索手法Augmented Random Search(ARS)をクアッドコプターの飛行制御に適用し、DDPGと比較して少ないデータで高精度な線形方策を学習できることを示した論文。
原題: Augmented Random Search for Quadcopter Control: An alternative to Reinforcement Learning ／ Ashutosh Kumar Tiwari, Sandeep Varma Nadimpalli
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
環境改変によるロボットマニピュレーション技能学習の足場づくり
ロボットが環境に固定具を配置して接触制約を作り、不確実性を抑えながらマニピュレーション技能の学習を加速する二重ループ学習システムを提案し、実機とシミュレーションで有効性を示した。
原題: Learning to Scaffold the Development of Robotic Manipulation Skills ／ Lin Shao, Toki Migimatsu, Jeannette Bohg
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
制御バリア関数によるUAVの触覚テレオペレーション
制御バリア関数(CBF)が安全制約を満たすよう修正した指令と人間の指令との差分を力覚フィードバックとして提示し、操作者が安全にドローンを飛行できるよう誘導する手法を提案。被験者実験で作業負荷低減と安全性向上を確認した。
原題: Haptic Teleoperation of UAVs through Control Barrier Functions ／ Dawei Zhang, Guang Yang, Rebecca P. Khurshid
日本語で読む → - 論文リハビリテーションロボティクスロボティクス
脳卒中後の手指機能訓練を支援する装着型ロボット装具の臨床試験
脳卒中患者11名が1ヶ月間使用した装着型・使用者操作の手指ロボット装具が、リハビリと日常生活の把持支援の両方に有効である可能性を示した。
原題: User-Driven Functional Movement Training with a Wearable Hand Robot after Stroke ／ Sangwoo Park, Michaela Fraser, Lynne M. Weber 他
日本語で読む → - 論文自動運転/強化学習機械学習
暗黙的アフォーダンスを用いた都市運転のためのエンドツーエンドモデルフリー強化学習
暗黙的アフォーダンスという手法で強化学習を都市運転に適用し、車線維持や歩行者・車両回避、信号検出を可能にした。CARLAチャレンジのカメラのみ部門で優勝した。
原題: End-to-End Model-Free Reinforcement Learning for Urban Driving using Implicit Affordances ／ Marin Toromanoff, Emilie Wirbel, Fabien Moutarde
日本語で読む → - 論文マルチエージェント計画cs.MA
発見と追跡を両立するマルチエージェント多目的計画
限られた検知範囲のセンサを持つ複数エージェントが、未知の移動物体の探索と発見済み物体の追跡を同時に行うための多目的POMDP計画手法を提案し、貪欲法で近似保証付きの制御を実現した。
原題: Multi-Objective Multi-Agent Planning for Jointly Discovering and Tracking Mobile Object ／ Hoa Van Nguyen, Hamid Rezatofighi, Ba-Ngu Vo 他
日本語で読む → - 論文行動予測機械学習
CoverNet：軌道集合を用いたマルチモーダル行動予測
都市運転の軌道予測を多様な軌道集合への分類問題として定式化し、物理的に不可能な軌道を除外しつつ状態空間の被覆を確保する手法を提案。実世界の自動運転データセットで最先端手法を上回る性能を示した。
原題: CoverNet: Multimodal Behavior Prediction using Trajectory Sets ／ Tung Phan-Minh, Elena Corina Grigore, Freddy A. Boulton 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
DCMに基づく二足歩行ロボット制御アーキテクチャのベンチマーク
DCMに基づく3層制御アーキテクチャを位置・速度・トルク制御モードで比較評価し、iCubで最高速度0.3372m/sの歩行を実現した。
原題: A Benchmarking of DCM Based Architectures for Position, Velocity and Torque Controlled Humanoid Robots ／ Giulio Romualdi, Stefano Dafarra, Yue Hu 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
動的密集マルチエージェント系のための放送型相対位置推定とクロック同期
親エージェントが放送し子エージェントが受動受信するアーキテクチャと分散型状態推定により、密集動的マルチエージェント系の相対位置とクロックを高頻度・リアルタイムに同時推定するBLASを提案した。
原題: BLAS: Broadcast Relative Localization and Clock Synchronization for Dynamic Dense Multi-Agent Systems ／ Qin Shi, Xiaowei Cui, Sihao Zhao 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
差動二輪ロボットのための優先度付きマルチエージェント経路計画
優先度付き経路計画AA-SIPP(m)を改良し、ロボットのサイズ・速度の違いや非同期移動に対応させ、実機の差動二輪ロボットで検証した。
原題: Prioritized Multi-agent Path Finding for Differential Drive Robots ／ Konstantin Yakovlev, Anton Andreychuk, Vitaly Vorobyev
日本語で読む → - 論文強化学習/制御ロボティクス
DOBネットから周期的スイッチングを抽出し過大外乱を排除するA2手法
強化学習で得たDOBネットの内部状態遷移を注意機構で抽象化し、外乱に対する周期的スイッチング機構を有限状態機械として抽出した研究。
原題: A2: Extracting Cyclic Switchings from DOB-nets for Rejecting Excessive Disturbances ／ Wenjie Lu, Dikai Liu
日本語で読む → - 論文3Dマッピング画像認識
幾何と意味の共学習によるオンライン3Dマッピング
深度推定とセマンティックセグメンテーションをマルチタスク学習で同時に精緻化し、ステレオ画像から一貫したセマンティック3Dメッシュを生成する手法を提案した。
原題: Technical Report: Co-learning of geometry and semantics for online 3D mapping ／ Marcela Carvalho, Maxime Ferrera, Alexandre Boulch 他
日本語で読む → - 論文LiDARセグメンテーションロボティクス
LiDAR点群から関心領域を切り出すマルチロータ機向けリアルタイムフィルタ
低空飛行ドローンの障害物回避向けに、スパースなLiDAR点群を深度画像化し、距離角画像と連結成分解析で関心領域をリアルタイムにセグメントするフィルタを提案した。
原題: Regions of Interest Segmentation from LiDAR Point Cloud for Multirotor Aerial Vehicles ／ Geesara Prathap, Roman Fedorenko, Alexandr Klimchik
日本語で読む → - 論文運動計画ロボティクス
制約付き運動計画のためのリアルタイムファネル生成
制御器の追従誤差を考慮した安全な運動計画のため、二乗和計画に基づき追従誤差の小さな上界（ファネル）をリアルタイムに生成する手法を提案した。
原題: Real-time Funnel Generation for Restricted Motion Planning ／ Hadi Ravanbakhsh, Forrest Laine, Sanjit A. Seshia
日本語で読む → - 論文衝突回避ロボティクス
オプティカルフローとニューラルネットワークによるエンドツーエンド衝突回避
オプティカルフローを入力とするニューラルネットワークで衝突回避を実現し、改造車両に搭載して実環境で評価した。
原題: End to end collision avoidance based on optical flow and neural networks ／ Jan Blumenkamp
日本語で読む → - 論文軌跡予測ロボティクス
UrbanFlowを用いた人間ドライバー行動予測
ドローンで収集した都市交差点の鳥瞰データから人間ドライバーの軌跡を予測するLSTM手法を提案し、自動運転車の意思決定支援を目指す。
原題: Human Driver Behavior Prediction based on UrbanFlow ／ Zhiqian Qiao, Jing Zhao, Zachariah Tyree 他
日本語で読む → - 論文3D再構成ロボティクス
回転カメラ搭載UAVによるトンネル点検のための高密度3D再構成
回転カメラを載せたUAVでトンネル内を撮影し、SfM・バンドル調整・幾何事前情報を組み合わせてカメラ姿勢推定と高密度3D再構成を少ない画像枚数で行う手法を提案した。
原題: Dense 3D Reconstruction for Visual Tunnel Inspection using Unmanned Aerial Vehicle ／ Ramanpreet Singh Pahwa, Kennard Yanting Chan, Jiamin Bai 他
日本語で読む → - 論文3D姿勢推定ロボティクス
手の形態学的トポロジーに基づく単一深度画像からの3D手姿勢推定ネットワークHMTNet
手の関節分布を木構造ネットワークで表現し高次依存関係を活用することで、単一深度画像からの3D手姿勢推定精度を向上させた研究。
原題: HMTNet:3D Hand Pose Estimation from Single Depth Image Based on Hand Morphological Topology ／ Weiguo Zhou, Xin Jiang, Chen Chen 他
日本語で読む → - 論文強化学習機械学習
潜在軌道最適化によるDDPGの探索改善
画像の潜在埋め込み上でモデルベース軌道最適化を探索に用い、DDPGと相互補完的に組み合わせて連続制御タスクと実機ロボットの挿入作業で評価した研究。
原題: Improved Exploration through Latent Trajectory Optimization in Deep Deterministic Policy Gradient ／ Kevin Sebastian Luck, Mel Vecerik, Simon Stepputtis 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
深層強化学習による適応的リーダー・フォロワー編隊制御と障害物回避
視覚ベース制御を認識モジュールと制御モジュールに分離し、新たな強化学習アルゴリズムMPGで非ホロノミックロボットの追従・障害物回避・編隊制御を実現した研究。
原題: Adaptive Leader-Follower Formation Control and Obstacle Avoidance via Deep Reinforcement Learning ／ Yanlin Zhou, Fan Lu, George Pu 他
日本語で読む → - 論文画像生成画像認識
リアルタイム多重スタイル転送の実現
複数のスタイル画像から同時にスタイルを学習し、フレーム間の時間的連続性も改善するリアルタイムスタイル転送手法を提案した。
原題: Multiple Style-Transfer in Real-Time ／ Michael Maring, Kaustav Chakraborty
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
接触推論による高精度な視覚ベースマニピュレーション
接触位置の最適化と運動計画を分離し、ニューラルネットと物理的状態表現を組み合わせることで、視覚ベースの平面押し操作の精度と効率を向上させた研究。
原題: Accurate Vision-based Manipulation through Contact Reasoning ／ Alina Kloss, Maria Bauza, Jiajun Wu 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
オンライン把持生成と選択を統合した操作軌道最適化
把持計画と軌道計画を分離せず、オンライン学習で把持目標姿勢を選びながら把持生成も同時に行う統合手法を提案し、混雑環境での把持動作計画の頑健性と効率を示した。
原題: Manipulation Trajectory Optimization with Online Grasp Synthesis and Selection ／ Lirui Wang, Yu Xiang, Dieter Fox
日本語で読む → - 論文UAS/山火事cs.CY
煙空：山火事科学・応用のための無人航空システムの新境地開拓
山火事管理の現状と技術を評価し、JPLが開発可能な技術の影響度・成熟度・実現性を分析。単一MAVの自律飛行と火災センシング、データシステムの開発が最も投資効果が高いと結論づけた。
原題: Smoke Sky -- Exploring New Frontiers of Unmanned Aerial Systems for Wildland Fire Science and Applications ／ E. Natasha Stavros, Ali Agha, Allen Sirota 他
日本語で読む → - 論文自動運転/車線検出ロボティクス
走行可能領域セグメンテーションと拡張SLTを用いたロバストな車線検出アルゴリズム
v-disparityマップから動的計画法で道路領域を推定してマスクを作り、拡張SLTで抽出した車線特徴点と組み合わせることで、ノイズに強い車線検出を実現した論文。
原題: Robust Lane Marking Detection Algorithm Using Drivable Area Segmentation and Extended SLT ／ Umar Ozgunalp, Rui Fan, Shanshan Cheng 他
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