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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: 2019/10/1 ／ 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 →- 論文視覚ナビゲーション画像認識
視覚的自己位置認識のためのハイブリッド小型ニューラルアーキテクチャ
ショウジョウバエの脳構造に着想を得た小型スパースネットワークFlyNetと1次元連続アトラクタネットワークを組み合わせ、昼夜変化など厳しい環境下での視覚的位置認識を高精度かつ高速に実現した。
原題: A Hybrid Compact Neural Architecture for Visual Place Recognition ／ Marvin Chancán, Luis Hernandez-Nunez, Ajay Narendra 他
日本語で読む → - 論文歩行機械学習
損傷ロボットの一発診断と適応のための深層強化学習
LSTMによる損傷診断とドメインランダム化を組み合わせ、単一の強化学習ポリシーで多様な損傷に1回の試行で適応する制御アーキテクチャを提案した。
原題: Deep Reinforcement Learning for Single-Shot Diagnosis and Adaptation in Damaged Robots ／ Shresth Verma, Haritha S. Nair, Gaurav Agarwal 他
日本語で読む → - 論文安全強化学習機械学習
予測を活用した自動運転車の安全強化学習
予測を用いて探索を制約する枠組みを提案し、自動運転車が交差点での運転行動を安全に学習できることを示した。
原題: Safe Reinforcement Learning on Autonomous Vehicles ／ David Isele, Alireza Nakhaei, Kikuo Fujimura
日本語で読む → - 論文モデル予測制御画像認識
物体中心の順モデルによるモデル予測制御
シーンを物体の集合として表現し、ランダムな相互作用データから行動の効果を学習する物体中心の順モデルを提案。学習したモデルで目標状態へ至る行動列を探索し、補正モジュールと組み合わせて閉ループ制御を実現した。
原題: Object-centric Forward Modeling for Model Predictive Control ／ Yufei Ye, Dhiraj Gandhi, Abhinav Gupta 他
日本語で読む → - 論文視覚オドメトリロボティクス
法線拘束ステレオ視覚オドメトリによる堅牢な路面マッピングシステム
路面構造の退化時に生じる大きなドリフトを抑えるため、法線ベクトルを接平面上でパラメータ化して再投影因子と組み合わせたステレオ視覚オドメトリを提案し、絶対軌道誤差を約20%改善した。
原題: A Robust Pavement Mapping System Based on Normal-Constrained Stereo Visual Odometry ／ Huaiyang Huang, Rui Fan, Yilong Zhu 他
日本語で読む → - 論文外骨格physics.med-ph
多体動力学モデルに基づく腰部支援外骨格の設計
胸椎・腰椎全体と腰部外骨格を組み込んだ人体の3D多体モデルを構築し、装着時の相互作用を解析した。外骨格は下位腰椎のトルクを低減する一方、大腿・骨盤に新たな力を生むことを示した。
原題: Design of an assistive trunk exoskeleton based on multibody dynamic modelling ／ Pierre Lifeng Li, Sofiane Achiche, Laurent Blanchet 他
日本語で読む → - 論文タスク・動作計画ロボティクス
信念空間ナビゲーションのためのタスク・動作統合計画
屋内大規模環境でのナビゲーションに向け、離散的なタスク計画と連続的な動作計画を統合し、動作・センシングの不確実性下(信念空間)でタスクレベル最適な計画を返す確率的完全な枠組みを提案し、Gazeboの模擬オフィスで検証した。
原題: Task-Motion Planning for Navigation in Belief Space ／ Antony Thomas, Fulvio Mastrogiovanni, Marco Baglietto
日本語で読む → - 論文メタ学習機械学習
ボトムアップ型メタ方策探索
少数の専門家方策から未知タスクに汎化するメタ方策を蒸留し、方策フィルタリングで素早く適応するメタ学習アルゴリズムを提案し、RoboCup 3Dサッカーでキック動作学習に適用した。
原題: Bottom-Up Meta-Policy Search ／ Luckeciano C. Melo, Marcos R. O. A. Maximo, Adilson Marques da Cunha
日本語で読む → - 論文6Dトラッキングロボティクス
Motion-Nets：RGB画像による未知環境での未知物体の6Dトラッキング
セグメンテーションと並進・回転を分離したモデルで連続フレーム間の物体の6D運動を推定し、生成データで学習して実機PR2や未学習のシミュレーション環境で追跡性能を検証した論文。
原題: Motion-Nets: 6D Tracking of Unknown Objects in Unseen Environments using RGB ／ Felix Leeb, Arunkumar Byravan, Dieter Fox
日本語で読む → - 論文自動運転画像認識
視覚的自己位置推定と軌道予測によるナビゲーション学習
GPSなしで映像と目的地のみから車両の現在位置と最大7秒先の軌道をリアルタイム予測し、既知の地図上での経路計画を可能にする手法を提案した。
原題: Learning Navigation by Visual Localization and Trajectory Prediction ／ Iulia Paraicu, Marius Leordeanu
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
自己モデルによるシミュレーションロボットのゼロショット学習
ロボットのダイナミクスを学習した自己モデルを強化学習の環境として用い、実環境のデータを追加収集せずに新しいタスクをゼロショットで学習できる手法を提案した。
原題: Zero Shot Learning on Simulated Robots ／ Robert Kwiatkowski, Hod Lipson
日本語で読む → - 論文経路計画math.OC
移動時間と可用性の不確実性を考慮した経路計画のための二段階確率計画法
距離や車両の可用性に不確実性がある状況で、無人地上車両のチームを効率的に配備するための二段階確率計画モデルを提案した論文。
原題: Two-stage stochastic programming approach for path planning problems under travel time and availability uncertainties ／ Saravanan Venkatachalam, Manish Bansal, Jonathon M. Smereka 他
日本語で読む → - 論文歩行機械学習
対称性を利用したデータ拡張による四足歩行ロボットの学習効率化
四足歩行制御において、左右対称性などの対称変換で経験データを水増しし、actor-critic学習を高速化した研究。
原題: Augmenting learning using symmetry in a biologically-inspired domain ／ Shruti Mishra, Abbas Abdolmaleki, Arthur Guez 他
日本語で読む → - 論文折り紙機構ロボティクス
動的に器用なロボットのための調整可能なコンプライアンス折り紙機構
折り紙ベローズの剛性を調整可能な構造を用い、テンドン駆動の3自由度空間ポインティング機構を実現。高弾性・高減衰の物体を垂直方向にジャグリングできることを示した。
原題: A Tunably Compliant Origami Mechanism for Dynamically Dexterous Robots ／ Wei-Hsi Chen, Shivangi Misra, Yuchong Gao 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
ハイブリッドゼロダイナミクスに着想を得た強化学習による3D二足歩行のフィードバック制御方策設計
歩行ダイナミクスのハイブリッド性とハイブリッドゼロダイナミクス理論を方策構造に組み込み、軽量で短時間学習かつ外乱に頑健な3D二足歩行の強化学習制御をCassieで実現した。
原題: Hybrid Zero Dynamics Inspired Feedback Control Policy Design for 3D Bipedal Locomotion using Reinforcement Learning ／ Guillermo A. Castillo, Bowen Weng, Wei Zhang 他
日本語で読む → - 論文物体検出画像認識
生物に着想を得た中心視技術による自動運転車の遠距離車両検出
自動運転車IARAの屋根カメラ画像を、距離に応じてサイズを変えたクロップに分割してDCNNに入力し、遠距離の車両検出精度(AP)を29.51%から63.15%に向上させた。
原題: Bio-Inspired Foveated Technique for Augmented-Range Vehicle Detection Using Deep Neural Networks ／ Pedro Azevedo, Sabrina S. Panceri, Rânik Guidolini 他
日本語で読む → - 論文自動運転/リスク推論AI
リスクを考慮した自動運転車の推論システム
知覚・意図認識・計画の3サブシステムで不確実性を扱い、衝突リスクを明示的に閾値以下に抑えるホワイトボックス型アーキテクチャを提案した論文。
原題: Risk-Aware Reasoning for Autonomous Vehicles ／ Majid Khonji, Jorge Dias, Lakmal Seneviratne
日本語で読む → - 論文予測/マルチモーダル機械学習
マルチヘッド注意機構によるマルチモーダル車両運動の同時予測
道路上の全車両の位置を多峰確率密度関数の系列として同時予測するマルチヘッド注意機構ベースの手法を提案し、同一データセットで最先端モデルを上回る予測尤度を達成した。
原題: Multi-Head Attention for Multi-Modal Joint Vehicle Motion Forecasting ／ Jean Mercat, Thomas Gilles, Nicole El Zoghby 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
ハイブリッド受動線形倒立振子モデルによる3D劣駆動二足歩行の軌道特性評価・安定化・合成
H-LIPモデルで3D劣駆動二足歩行の周期軌道を幾何学的に特徴づけ、ステッピング制御器で大域安定化し、P1/P2軌道の合成で連続歩容生成を実現した。
原題: Orbit Characterization, Stabilization and Composition on 3D Underactuated Bipedal Walking via Hybrid Passive Linear Inverted Pendulum Model ／ Xiaobin Xiong, Aaron Ames
日本語で読む → - 論文群制御cs.MA
マルチエージェント環境における分散型干渉除去
ノイズや故障を含むエージェント間の通信で、各エージェントの振る舞いに応じて共有重みを適応的に調整し干渉を抑える分散アルゴリズムを提案し、マルチエージェント強化学習と拡散LMSで有効性を示した論文。
原題: Distributed interference cancellation in multi-agent scenarios ／ Mahdi Shamsi, Alireza Moslemi Haghighi, Farokh Marvasti
日本語で読む → - 論文把持検出ロボティクス
混雑環境におけるアモーダル単視点単発SE(3)把持検出
単一視点の深度画像から混雑環境での6自由度把持を学習ベースで検出する単発ネットワークを提案し、合成データと実環境で従来手法を大きく上回る性能を示した。
原題: S4G: Amodal Single-view Single-Shot SE(3) Grasp Detection in Cluttered Scenes ／ Yuzhe Qin, Rui Chen, Hao Zhu 他
日本語で読む → - 論文GAN/データ拡張画像認識
GANによる制約のない道路標示認識
GANを用いてぼやけた道路標示を復元し、相互情報量に基づくデータ拡張で制約のないデータセットでも高精度に認識する手法を提案した。
原題: Unconstrained Road Marking Recognition with Generative Adversarial Networks ／ Younkwan Lee, Juhyun Lee, Yoojin Hong 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
通信グラフ再構成によるマルチロボット目標追跡のレジリエンス向上
分散カルマンフィルタで目標追跡するマルチロボット系で、センサ品質が劣化したロボットの情報共有先を通信グラフの辺追加で再構成し、追跡能力を維持する手法を混合整数半正定値計画で定式化した。
原題: Resilience in multi-robot target tracking through reconfiguration ／ Ragesh K. Ramachandran, Nicole Fronda, Gaurav S. Sukhatme
日本語で読む → - 論文sim2real画像認識
ロボット3D物体分類におけるSim2Realギャップの解消
CADモデルで学習し実環境の再構成物体で評価する際のギャップに対し、変換に頑健な物体パーツを抽出しグラフ畳み込みで分類する手法を提案した。
原題: Addressing the Sim2Real Gap in Robotic 3D Object Classification ／ Jean-Baptiste Weibel, Timothy Patten, Markus Vincze
日本語で読む → - 論文自己位置推定ロボティクス
GNSS途絶環境下でのパーティクルフィルタと視覚オドメトリを用いたUAVのロバストな自己位置推定
下向きカメラの画像と地図の類似度をパーティクルフィルタの尤度に変換する2種類の関数を提案し、GNSSが使えない状況でもUAVが高精度に自己位置推定できることを示した。
原題: Robust GNSS Denied Localization for UAV Using Particle Filter and Visual Odometry ／ Rokas Jurevičius, Virginijus Marcinkevičius, Justinas Šeibokas
日本語で読む → - 論文視覚ナビゲーションロボティクス
視覚ナビゲーションによるUAV自律着陸システム
トポロジカルなランドマークと動的閾値処理を用いた画像認識により、UAVが静止・移動プラットフォームへ正確に自律着陸するシステムを開発した。
原題: Autonomous UAV Landing System Based on Visual Navigation ／ Zhixin Wu, Peng Han, Ruiwen Yao 他
日本語で読む → - 論文sim2real機械学習
自動運転のための連合転移強化学習
シミュレータと実車エージェントがリアルタイムに知識を共有・転移する連合強化学習の枠組みを提案し、衝突回避タスクで障害物との平均距離27%増・衝突回数42%減を実現した。
原題: Federated Transfer Reinforcement Learning for Autonomous Driving ／ Xinle Liang, Yang Liu, Tianjian Chen 他
日本語で読む → - 論文sim2real機械学習
ロボットハンドによるルービックキューブ解法
シミュレーションのみで訓練したモデルを実機に転移させる自動ドメインランダム化(ADR)を提案し、ヒューマノイドハンドでルービックキューブを解くことに成功した。
原題: Solving Rubik's Cube with a Robot Hand ／ OpenAI, Ilge Akkaya, Marcin Andrychowicz 他
日本語で読む → - 論文3Dシーングラフ画像認識
3Dシーングラフ：意味・3D空間・カメラを統合する構造
3Dメッシュとパノラマ画像から、物体・部屋・カメラの意味情報と関係を統合した3Dシーングラフを半自動で構築するフレームワークを提案した論文。
原題: 3D Scene Graph: A Structure for Unified Semantics, 3D Space, and Camera ／ Iro Armeni, Zhi-Yang He, JunYoung Gwak 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
アシスティブ・ジム：介助ロボティクス向け物理シミュレーション基盤
日常生活動作の介助を6種類の環境で模擬できるオープンソース物理シミュレーションフレームワークを構築し、強化学習によるベースライン方策と複数ロボットの性能比較を示した。
原題: Assistive Gym: A Physics Simulation Framework for Assistive Robotics ／ Zackory Erickson, Vamsee Gangaram, Ariel Kapusta 他
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