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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

• 論文群制御ロボティクス2019/10/1

  強化学習とORCA制約による一般非線形エージェントの相互衝突回避

  2エージェントの衝突回避を強化学習で学習し、ORCAの線形制約と凸最適化で多エージェントに拡張することで、速度直接制御に依存せず一般非線形エージェントの安全な衝突回避を実現した。

  原題: Reciprocal Collision Avoidance for General Nonlinear Agents using Reinforcement Learning ／ Hao Li, Bowen Weng, Abhishek Gupta 他

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• 論文自己位置推定画像認識2019/10/1

  画像とLiDARマップの共有埋め込み空間によるグローバル視覚自己位置推定

  画像とLiDAR点群を共通の埋め込み空間に写像する2D/3D深層学習モデルを学習し、画像から3D LiDARマップ上での場所認識を可能にした研究。

  原題: Global visual localization in LiDAR-maps through shared 2D-3D embedding space ／ Daniele Cattaneo, Matteo Vaghi, Simone Fontana 他

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• 論文GAN/データ拡張画像認識2019/10/1

  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

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• 論文動作予測ロボティクス2019/10/1

  動作最適化と再帰型ニューラルネットワークによる人体全身運動の予測

  短期の身体内部ダイナミクスをRNNで、環境制約を勾配ベースの軌道最適化で扱うことで、未知の環境構造にも対応できる人体全身運動予測フレームワークを提案し、人間と協調するロボット軌道計画への応用も示した。

  原題: Prediction of Human Full-Body Movements with Motion Optimization and Recurrent Neural Networks ／ Philipp Kratzer, Marc Toussaint, Jim Mainprice

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• 論文強化学習機械学習2019/10/1

  画像からのモデルフリー強化学習におけるサンプル効率の改善

  画像入力の強化学習で、再構成損失による表現学習が不安定になる原因をVAEに特定し、安定化手法を提案してMuJoCoタスクで最先端性能と観測ノイズへの頑健性を実現した。

  原題: Improving Sample Efficiency in Model-Free Reinforcement Learning from Images ／ Denis Yarats, Amy Zhang, Ilya Kostrikov 他

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• 論文模倣学習ロボティクス2019/10/1

  モデルベースガウス過程による模倣学習

  人間の実演から得たばらつきをガウス混合回帰ベースの多出力ガウス過程の共分散に組み込み、ロボットが経由点を正確に追従しつつ変動の大きい領域では柔軟に動く枠組みを提案した論文。

  原題: Learning from demonstration with model-based Gaussian process ／ Noémie Jaquier, David Ginsbourger, Sylvain Calinon

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• 論文透明物体姿勢推定ロボティクス2019/10/1

  透明物体の位置推定のためのライトフィールドによる透明性推論

  ライトフィールドセンシングとフォトリアルなレンダリングを組み合わせ、透明物体の姿勢を2段階で推定する手法LITを提案し、専用データセットProLITで既存手法を上回る性能を示した。

  原題: LIT: Light-field Inference of Transparency for Refractive Object Localization ／ Zheming Zhou, Xiaotong Chen, Odest Chadwicke Jenkins

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• 論文自動運転機械学習2019/10/1

  自動運転における深層学習技術のサーベイ

  自動運転に用いられる深層学習技術を、認識・計画・制御のパイプラインやEnd2Endシステム、安全性や計算ハードウェアの課題まで幅広く調査したサーベイ論文。

  原題: A Survey of Deep Learning Techniques for Autonomous Driving ／ Sorin Grigorescu, Bogdan Trasnea, Tiberiu Cocias 他

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• 論文マルチロボットSLAMロボティクス2019/10/1

  CAPRICORN: 物体配置の解釈可能な星座表現を用いた通信効率重視のロボットネットワーク向け場所認識

  複数ロボット間で場所の記述を共有する際、物体の3D点群からなる「星座」表現でコンパクトな空間・意味記述子を作り、2段階の分散ループ閉じ込め検証により通信帯域を抑えて場所認識を行う手法を提案した。

  原題: CAPRICORN: Communication Aware Place Recognition using Interpretable Constellations of Objects in Robot Networks ／ Benjamin Ramtoula, Ricardo de Azambuja, Giovanni Beltrame

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• 論文歩行ロボティクス2019/10/1

  簡略化動力学に基づく脚式移動の非線形軌道最適化のハードウェア実現可能性

  単一剛体動力学に基づく軌道最適化に、関節トルク限界と脚の衝突を考慮した2つの実現可能性制約を導入し、不整地でのロバストな動作をHyQロボットで実証した。

  原題: On the Hardware Feasibility of Nonlinear Trajectory Optimization for Legged Locomotion based on a Simplified Dynamics ／ Angelo Bratta, Romeo Orsolino, Michele Focchi 他

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• 論文群制御ロボティクス2019/10/1

  障害に強い被覆制御：局所再配置と全体被覆のトレードオフ

  異種ロボット群から適切な機体を選んで領域監視に配置し、故障時には近傍で再配置して被覆を補償する集中制御フレームワークを提案。局所近傍サイズと追加ロボット数のトレードオフをシミュレーションと7機のクアッドロータ実験で検証した。

  原題: Resilient Coverage: Exploring the Local-to-Global Trade-off ／ Ragesh K. Ramachandran, Lifeng Zhou James A. Preiss, Gaurav S. Sukhatme

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• 論文マニピュレーションロボティクス2019/10/1

  人間の活動データセットからタスク指向把持を学習する

  人間のRGB活動データから手と物体の姿勢を同時推定し、そのデータで物体点群からタスクに適した把持領域を予測するモデルを学習。実機で新規物体へのタスク指向把持を実現した。

  原題: Learning Task-Oriented Grasping from Human Activity Datasets ／ Mia Kokic, Danica Kragic, Jeannette Bohg

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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2019/10/1

  合成データのみで霧のシーンを意味理解する

  霧の道路シーン向けに2.5万枚の純合成データセットFoggy Synscapesを作成し、実世界の霧画像でのセマンティックセグメンテーション性能を向上させた研究。

  原題: Semantic Understanding of Foggy Scenes with Purely Synthetic Data ／ Martin Hahner, Dengxin Dai, Christos Sakaridis 他

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• 論文触覚ロボティクス2019/10/1

  触覚反応型グリッパによるケーブル操作

  GelSight触覚センサを備えたグリッパで、触覚フィードバックを用いて垂れ下がるケーブルを把持・追従する制御フレームワークを提案した。

  原題: Cable Manipulation with a Tactile-Reactive Gripper ／ Yu She, Shaoxiong Wang, Siyuan Dong 他

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• 論文行動予測ロボティクス2019/10/1

  協調環境における行動予測：文脈情報と不確実性に基づく予測の影響

  人間の手足の動きに加え、視線・物体情報などの文脈情報を時系列で活用し、予測の不確実性をオンライン意思決定基準として用いることで、協調作業における行動予測精度を向上させた研究。

  原題: Action Anticipation for Collaborative Environments: The Impact of Contextual Information and Uncertainty-Based Prediction ／ Clebeson Canuto, Plinio Moreno, Jorge Samatelo 他

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• 論文マニピュレーションロボティクス2019/10/1

  ロボットによるトラック荷降ろしのための計画・学習・推論フレームワーク

  産業用マニピュレータでトラックから箱を自律的に降ろすため、動作計画・信念空間計画によるオフライン学習・オンライン意思決定・実行を統合したフレームワークを提案し、実機とシミュレーションで評価した。

  原題: Planning, Learning and Reasoning Framework for Robot Truck Unloading ／ Fahad Islam, Anirudh Vemula, Sung-Kyun Kim 他

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• 論文歩行ロボティクス2019/10/1

  リー群制約付きEKFと少数ウェアラブルIMUによる下肢運動学推定

  3つのIMUとリー群表現・制約付き拡張カルマンフィルタを用いて歩行中の骨盤・大腿・下腿の運動学を推定し、膝・股関節角度を高精度に求めた研究。

  原題: Estimating Lower Limb Kinematics using a Lie Group Constrained EKF and a Reduced Wearable IMU Count ／ Luke Sy, Nigel H. Lovell, Stephen J. Redmond

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• 論文運動計画ロボティクス2019/10/1

  一般コストマップにおける関連領域探索を用いたサンプリングベース運動計画

  サンプリングベース計画の収束を加速するため、ヒューリスティックへの依存を減らしつつ探索を絞り込む「関連領域」サンプリング手法を提案し、一般コスト空間での有効性をベンチマークで示した。

  原題: Relevant Region Exploration On General Cost-maps For Sampling-Based Motion Planning ／ Sagar Suhas Joshi, Panagiotis Tsiotras

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• 論文マニピュレーションロボティクス2019/10/1

  カスケード変分推論による多段階マニピュレーションのダイナミクス学習

  高次効果の予測と低次動作の生成を分離するカスケード変分推論で潜在表現を学習し、2つの時間解像度で階層的に計画するモデルベース手法を提案した。

  原題: Dynamics Learning with Cascaded Variational Inference for Multi-Step Manipulation ／ Kuan Fang, Yuke Zhu, Animesh Garg 他

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• 論文テレオペレーションロボティクス2019/10/1

  AeroVR：触覚フィードバック付きVRテレオペレーションによる空中マニピュレーション

  ドローンと4自由度アームのデジタルツインをVRヘッドセットで提示し、腕装着トラッカーと振動触覚グローブで直感的に遠隔操作するシステムを開発した。実験で安定かつ堅牢な空中マニピュレーションを実現した。

  原題: AeroVR: Virtual Reality-based Teleoperation with Tactile Feedback for Aerial Manipulation ／ Grigoriy A. Yashin, Daria Trinitatova, Ruslan T. Agishev 他

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• 論文6D姿勢推定画像認識2019/10/1

  6-PACK: アンカーベースキーポイントによるカテゴリレベル6D姿勢トラッカー

  RGB-Dデータ上で未知の物体インスタンスの6D姿勢をリアルタイム追跡するため、少数の3Dキーポイントを教師なしで学習し、キーポイントマッチングでフレーム間の動きを推定する手法を提案した。

  原題: 6-PACK: Category-level 6D Pose Tracker with Anchor-Based Keypoints ／ Chen Wang, Roberto Martín-Martín, Danfei Xu 他

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• 論文マニピュレーションロボティクス2019/10/1

  UniGrasp：多指ロボットハンドのための統合把持学習モデル

  物体の点群とハンドの属性を入力とし、力閉包かつ到達可能な接触点集合を予測することで、多様な多指ハンドに転移可能な把持合成を実現した。

  原題: UniGrasp: Learning a Unified Model to Grasp with Multifingered Robotic Hands ／ Lin Shao, Fabio Ferreira, Mikael Jorda 他

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• 論文ナビゲーションロボティクス2019/10/1

  CityLearn：サンプル効率の良いナビゲーション方策学習のための多様な実世界環境

  場所認識と深層学習を組み合わせたコンパクトな二峰性画像表現で少量経験から制御方策を学習し、都市規模の実環境で訓練・展開できるフレームワークCityLearnを提案した。

  原題: CityLearn: Diverse Real-World Environments for Sample-Efficient Navigation Policy Learning ／ Marvin Chancán, Michael Milford

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• 論文sim2realロボティクス2019/10/1

  羽ばたき翼設計におけるsim2realギャップはロボットの複雑さに対して非単調に変化する

  生物の羽ばたき翼を参考にしたパラメータ化形態設計空間を構築し、シミュレーションで高性能な形態を自動設計した上で実機転送を行い、設計の複雑さに対する現実ギャップの形状を初めて測定した。

  原題: Sim2real gap is non-monotonic with robot complexity for morphology-in-the-loop flapping wing design ／ Kent Rosser, Jia Kok, Javaan Chahl 他

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• 論文遠隔操作画像認識2019/10/1

  物体アフォーダンスと手動作を用いた二人称視点による遠隔操作意図の早期推定

  ロボットとユーザーの二つの一人称視点映像から、手の動きと物体アフォーダンスを組み合わせて遠隔操作の意図を早い段階で推定し、遅延を軽減する手法を提案した。物体把持の実験で有効性を示した。

  原題: Early Estimation of User's Intention of Tele-Operation Using Object Affordance and Hand Motion in a Dual First-Person Vision ／ Motoki Kojima, Jun Miura

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• 論文HRIHCI2019/10/1

  競争ゲームにおけるロボットの表現言語が人間の戦略と認識に与える影響

  競争型セキュリティゲームでロボットの励ます/けなす発言を変え、人間の合理性・戦略・気分・ロボットへの印象への影響を調査した。けなす発言は人間のプレイを非合理的にし、ロボットへの印象を悪化させることが分かった。

  原題: A Robot's Expressive Language Affects Human Strategy and Perceptions in a Competitive Game ／ Aaron M. Roth, Samantha Reig, Umang Bhatt 他

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• 論文行動クローニングロボティクス2019/10/1

  行動クローニングによる自動運転RCカーの実現

  深層学習の行動クローニングを用いて、通常のRCカーを自律走行可能な自動運転車に改造した研究。

  原題: Self Driving RC Car using Behavioral Cloning ／ Aliasgar Haji, Priyam Shah, Srinivas Bijoor

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• 論文火星探査/飛行実験physics.pop-ph2019/10/1

  火星ヘリコプター向け大規模大気飛行実験環境の提案

  火星ヘリコプターの飛行試験を可能にするため、減圧大気中で飛行できる真空チャンバー搭載機を用いた実験環境を提案した論文。

  原題: A full scale atmospheric flight experimental research environment for the Mars helicopter ／ J. Pablo Afman, Eric Feron, Mitchell Walker

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• 論文物体検出画像認識2019/10/1

  不確実性を考慮した自動運転向け物体検出器の学習

  正解ラベルのノイズを考慮することで、物体検出の不確実性分布の学習精度と検出性能を向上させる手法を提案した。

  原題: Learning an Uncertainty-Aware Object Detector for Autonomous Driving ／ Gregory P. Meyer, Niranjan Thakurdesai

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• 論文トポロジカルマップロボティクス2019/10/1

  エリアグラフ：ボロノイ図を用いたトポロジカルマップ生成

  ボロノイ図を剪定したトポロジーグラフと簡易な部屋検出を組み合わせ、頂点が領域・辺が通路を表すトポロジカルマップ「エリアグラフ」を生成する手法を提案し、複雑な屋内環境での優位性を実験で示した。

  原題: Area Graph: Generation of Topological Maps using the Voronoi Diagram ／ Jiawei Hou, Yijun Yuan, Sören Schwertfeger

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