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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UAS空域解析ロボティクス
オープンデータでUAS同士の遭遇可能性を解析する手法
オープンな地理空間データから代表的なドローン飛行経路を生成し、16地点で商業・娯楽用UAS間の相対距離を並列計算して遭遇可能性を評価した。
原題: Method to Characterize Potential UAS Encounters Using Open Source Data ／ Andrew Weinert
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6DoF姿勢推定画像認識
PVN3D：6DoF姿勢推定のための深層点単位3Dキーポイント投票ネットワーク
単一のRGBD画像から物体の3DキーポイントをHough投票で検出し、最小二乗フィッティングで6DoF姿勢を推定する手法を提案した論文。
原題: PVN3D: A Deep Point-wise 3D Keypoints Voting Network for 6DoF Pose Estimation ／ Yisheng He, Wei Sun, Haibin Huang 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 → - 論文物体検出画像認識
ロボット誘導のためのモデル適応型物体検出システム
複数の物体検出ネットワークをメタネットワークで状況に応じて割り当てるロボット向け視覚システムを提案し、転送学習と深度分離畳み込みで小規模データでも学習しやすくした。
原題: Model Adaption Object Detection System for Robot ／ Jingwen Fu, Licheng Zong, Yinbing Li 他
日本語で読む → - 論文オフライン強化学習ロボティクス
IRIS: 大規模オフライン実演データから制御を学ぶ暗黙的強化学習フレームワーク
大規模なロボット操作の実演データから、低レベル模倣コントローラと高レベル目標選択を分離して学習するIRISを提案し、完全オフライン学習で高性能な方策を得られることを示した。
原題: IRIS: Implicit Reinforcement without Interaction at Scale for Learning Control from Offline Robot Manipulation Data ／ Ajay Mandlekar, Fabio Ramos, Byron Boots 他
日本語で読む → - 論文ロボット制御ロボティクス
特異点を回避するロボット軌道同定アルゴリズム
特異値分解を用いて、6自由度ロボットが特異点を避けるように進路を変更できる軌道を同定する手法を提案した論文。
原題: Identification Algorithm to Determine the Trajectory of Robots with Singularities ／ Hossein Sharifi, William C. Black
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 → - 論文全身制御AI
キャッチ＆キャリー：視覚誘導型全身タスクのための再利用可能なニューラルコントローラ
物理ベース環境で、一人称視覚と触覚を持つヒューマノイドが箱運びやボールキャッチなどの全身タスクをこなせる、再利用可能なニューラルコントローラを学習・構築した研究。
原題: Catch & Carry: Reusable Neural Controllers for Vision-Guided Whole-Body Tasks ／ Josh Merel, Saran Tunyasuvunakool, Arun Ahuja 他
日本語で読む → - 論文自動運転/階層型強化学習ロボティクス
複数サブゴールに対応する階層型強化学習による自動運転行動計画
自動運転の行動計画を複数のサブゴールに分解し、階層型強化学習で同時に学習・サブゴール間で方策を再利用する手法を提案し、従来RLより高速に収束することを示した。
原題: Hierarchical Reinforcement Learning Method for Autonomous Vehicle Behavior Planning ／ Zhiqian Qiao, Zachariah Tyree, Priyantha Mudalige 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
3D LiDARによる家具なしマップ生成
直交配置した2台のLiDARを用いたSLAMで、壁面検出と意味的ラベリングにより屋内環境から家具を除去した地図を生成し、部屋分割にも応用した研究。
原題: Furniture Free Mapping using 3D Lidars ／ Zhenpeng He, Jiawei Hou, Sören Schwertfeger
日本語で読む → - 論文把持・操作ロボティクス
ロボット把持・操作における物体の慣性パラメータ推定と活用：サーベイ
ロボットが物体の慣性パラメータを推定する手法を視覚・探索・固定物体の3カテゴリに分類し、把持・操作への応用と今後の方向性をレビューしたサーベイ論文。
原題: Estimation and Exploitation of Objects' Inertial Parameters in Robotic Grasping and Manipulation: A Survey ／ Nikos Mavrakis, Rustam Stolkin
日本語で読む → - 論文ナビゲーション画像認識
同時マッピングとターゲット駆動ナビゲーション
RGB画像から意味情報を抽出して2.5Dマップを構築し、自己位置推定と意味的ターゲットへのナビゲーション方策を同時に学習するモジュラー構成を提案した論文。
原題: Simultaneous Mapping and Target Driven Navigation ／ Georgios Georgakis, Yimeng Li, Jana Kosecka
日本語で読む → - 論文計画立案機械学習
ゴール条件付き方策を用いた計画立案
強化学習で学習したゴール条件付き方策を計画に組み込み、潜在変数モデルで状態を抽象化することで、画像ベースのロボットナビゲーションやマニピュレーションの多段階タスクを効率的に解く手法を提案した。
原題: Planning with Goal-Conditioned Policies ／ Soroush Nasiriany, Vitchyr H. Pong, Steven Lin 他
日本語で読む → - 論文位置推定ロボティクス
Wi-Fiとオドメトリを組み合わせた低コスト・低複雑度の屋内位置推定
Wi-Fiによる位置推定とオドメトリを融合し、屋内で移動ロボットの位置誤差を低減するアルゴリズムを実環境計測に基づき提案・検証した論文。
原題: Hybrid Localization: A Low Cost, Low Complexity Approach Based on Wi-Fi and Odometry ／ Letizia Moro, Hani Mehrpouyan
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
発散成分に基づく頑健な二足歩行生成の階層フレームワーク
発散成分（DCM）を用いて次の一歩のタイミングと位置を調整し、強い押し外乱にも耐える二足歩行制御フレームワークを提案し、シミュレーションで検証した。
原題: A Hierarchical Framework to Generate Robust Biped Locomotion Based on Divergent Component of Motion ／ Mohammadreza Kasaei, Nuno Lau, Artur Pereira
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
視触覚を用いた多指ロボットハンド把持政策の文脈的強化学習
人間の手の動作を初期化に用い、物体のバウンディングボックスと指先触覚センサを組み合わせた文脈的把持政策を強化学習で獲得し、実機でファインチューニングなしに動作させてsim2realのギャップを克服した。
原題: Contextual Reinforcement Learning of Visuo-tactile Multi-fingered Grasping Policies ／ Visak Kumar, Tucker Hermans, Dieter Fox 他
日本語で読む → - 論文幾何学/ビリヤードmath.DS
楕円ビリヤードはまだ我々を驚かせるか
楕円ビリヤードの3周期軌道と三角形中心の軌跡を調べ、内接半径/外接半径比などの保存則を発見し、任意辺数の軌道に一般化した。
原題: Can the Elliptic Billiard Still Surprise Us? ／ Dan Reznik, Ronaldo Garcia, Jair Koiller
日本語で読む → - 論文ロボット撮影ロボティクス
LeRoP: 学習ベースのモジュール式ロボット撮影フレームワーク
人物追従と深層強化学習による構図調整で自動ポートレート撮影を行うROS上のモジュール式フレームワークを提案し、屋内3シーンで評価した。
原題: LeRoP: A Learning-Based Modular Robot Photography Framework ／ Hao Kang, Jianming Zhang, Haoxiang Li 他
日本語で読む → - 論文sim2real機械学習
MANGA: 手法非依存なニューラルポリシーの汎化と適応
ポリシー学習とシステム同定を分離し、未知のダイナミクス環境でも効率的に適応できるフレームワークMANGAを提案。強化学習・模倣学習の両方に適用可能で、MuJoCoエージェントで有効性を実証した。
原題: MANGA: Method Agnostic Neural-policy Generalization and Adaptation ／ Homanga Bharadhwaj, Shoichiro Yamaguchi, Shin-ichi Maeda
日本語で読む → - 論文イベントカメラ/姿勢制御ロボティクス
イベントカメラによるクアッドロータの低遅延・広帯域制御への挑戦
イベントカメラとHough変換+カルマンフィルタを用いてデュアルコプタの姿勢を1kHzで推定し、1600deg/s超の姿勢追従を実現した研究。
原題: Towards Low-Latency High-Bandwidth Control of Quadrotors using Event Cameras ／ Rika Sugimoto Dimitrova, Mathias Gehrig, Dario Brescianini 他
日本語で読む → - 論文分散フィルタリング制御
計測欠損を伴う空間相互接続システムの分散再帰フィルタリング
サブシステム間で相互作用する空間相互接続システムに対し、センサの計測欠損が確率的に発生する状況でも状態推定できる分散フィルタを提案した論文。
原題: Distributed Recursive Filtering for Spatially Interconnected Systems with Randomly Occurred Missing Measurements ／ Bai Li
日本語で読む → - 論文sim2real機械学習
DeepRacer：Sim2Real強化学習を実践する教育用自律レーシングプラットフォーム
1/18スケールカーが単眼カメラのみで強化学習により自律走行を学ぶ教育用プラットフォームを提案し、シミュレーション学習から実機への転移（sim2real）を実現した。
原題: DeepRacer: Educational Autonomous Racing Platform for Experimentation with Sim2Real Reinforcement Learning ／ Bharathan Balaji, Sunil Mallya, Sahika Genc 他
日本語で読む → - 論文教育・プログラミング言語cs.PL
ROSY：ロボットプログラミングの本質である反応性を教える優雅な言語
ロボットプログラミング教育向けに、関数型スタイルでロボットの反応的な性質を自然に表現できる言語ROSYを提案し、Haskell/ROS互換の実装とWeb環境を示した論文。
原題: ROSY: An elegant language to teach the pure reactive nature of robot programming ／ Hugo Pacheco, Nuno Macedo
日本語で読む → - 論文説明可能AI画像認識
説明可能AIのための効率的な顕著性マップ
深層CNN向けに、各ネットワークスケールの情報を統合して高効率かつ高精度な顕著性マップを生成する手法を提案し、リソース制約のある環境での実用性を示した。
原題: Efficient Saliency Maps for Explainable AI ／ T. Nathan Mundhenk, Barry Y. Chen, Gerald Friedland
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
交通標識のない場面における弱教師あり道路アフォーダンス推論と学習
車両軌跡から道路アフォーダンス（走行可能方向・注視中心・残距離）を推論し、部分ラベルのみで弱教師あり学習する枠組みを提案。キャンパスや住宅地など標識の少ない実世界データで有効性を検証した。
原題: Weakly-Supervised Road Affordances Inference and Learning in Scenes without Traffic Signs ／ Huifang Ma, Yue Wang, Rong Xiong 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
実世界データセットによるシミュレーションロボットマニピュレーションのベンチマーク
実世界の正解データセットを配布し、シミュレーション環境が実世界のマニピュレーション結果を再現できるかを評価するベンチマークを提案し、PyBulletとV-Repに適用した。
原題: Benchmarking Simulated Robotic Manipulation through a Real World Dataset ／ Jack Collins, Jessie McVicar, David Wedlock 他
日本語で読む → - 論文軌道表現画像認識
リー群上の累積Bスプラインの効率的な微分計算
リー群上の累積Bスプラインの時間微分を、O(k^2)からO(k)の行列演算で計算できる再帰関係に基づく新導出を提案し、軌道最適化を高速化した論文。
原題: Efficient Derivative Computation for Cumulative B-Splines on Lie Groups ／ Christiane Sommer, Vladyslav Usenko, David Schubert 他
日本語で読む → - 論文自己位置推定ロボティクス
磁場支援によるインフラ不要の移動ロボット自己位置推定の初期化
特徴の乏しい反復環境で、磁場マップのk-NN照合とレーザスキャンマッチングを粗密に組み合わせ、インフラ不要でロボットの初期位置推定を高精度・高速化した。
原題: Magnetic-Assisted Initialization for Infrastructure-free Mobile Robot Localization ／ Zhenyu Wu, Mingxing Wen, Guohao Peng 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
複数車両の混合現実強化学習による自動運転マルチレーン走行
混合現実環境で他車や障害物を仮想空間に置き、衝突を安全に学習できるsim2real強化学習フレームワークを提案し、数回の走行で衝突が大幅に減少することを示した。
原題: Multi-Vehicle Mixed-Reality Reinforcement Learning for Autonomous Multi-Lane Driving ／ Rupert Mitchell, Jenny Fletcher, Jacopo Panerati 他
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