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: 2019/10/1 ／ arXivを3時間ごとに自動収集

• 論文SLAMロボティクス2019/10/1

  低コスト教育用ドローンにおける高度自律飛行の実現

  教育用クアッドロータ「PiDrone」上で、UKFによる状態推定やモンテカルロ位置推定・FastSLAMをPythonでオンボード実装し、モーションキャプチャの正解と比較して精度と速度を検証した。

  原題: Advanced Autonomy on a Low-Cost Educational Drone Platform ／ Luke Eller, Theo Guerin, Baichuan Huang 他

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• 論文群制御ロボティクス2019/10/1

  採餌ロボット群における創発的な命名規則

  群れで採餌するロボット群が、環境中の資源をどう呼ぶかの命名規則を局所的なメッセージ交換で創発させる仕組みを調べ、有用な語彙にはタスク依存の相互作用網と言語・採餌ダイナミクスの相関の両方が必要だと示した。

  原題: Emergent naming conventions in a foraging robot swarm ／ Roman Miletitch, Andreagiovanni Reina, Marco Dorigo 他

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• 論文点群処理ロボティクス2019/10/1

  3次元レーザースキャンから有限平面を抽出する最尤推定法

  3次元レーザースキャン中の有限平面を、点の追加で計測尤度が最も下がらないように階層クラスタリングで抽出する確率的手法を提案し、SegCompベンチマークと新規合成データセットで評価した。

  原題: A Maximum Likelihood Approach to Extract Finite Planes from 3-D Laser Scans ／ Alexander Schaefer, Johan Vertens, Daniel Büscher 他

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• 論文SLAMAI2019/10/1

  FutureMapping 2: 空間AIのためのガウス信念伝播

  空間AIに必要な分散・汎用・逐次的な確率推定の枠組みとしてガウス信念伝播(GBP)を提案し、因子グラフとの関係を解説したチュートリアルとシミュレーション例を示した論文。

  原題: FutureMapping 2: Gaussian Belief Propagation for Spatial AI ／ Andrew J. Davison, Joseph Ortiz

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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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• 論文飛翔ロボットロボティクス2019/10/1

  飛翔するロボット昆虫の制御：統一的アプローチの展望

  クアッドロータ向けのクォータニオン姿勢制御を、2枚翅と4枚翅のロボット昆虫に適用し、位置・姿勢制御飛行の実験で有効性を示した。

  原題: Control of Flying Robotic Insects: A Perspective and Unifying Approach ／ A. A. Calderón, Y. Chen, X. Yang 他

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• 論文安全強化学習機械学習2019/10/1

  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

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• 論文ウェアラブルセンサ/歩行計測ロボティクス2019/10/1

  3つのウェアラブルセンサのみで歩行時の下肢キネマティクスを推定する制約付きカルマンフィルタアルゴリズム

  骨盤と両すねに装着した3つの慣性センサのみから、制約付きカルマンフィルタを用いて歩行中の骨盤・大腿・下腿の3次元運動を推定する手法を提案し、光学式モーションキャプチャとの比較で精度を評価した。

  原題: Estimating Lower Limb Kinematics using a Reduced Wearable Sensor Count ／ Luke Sy, Michael Raitor, Michael Del Rosario 他

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• 論文経路計画math.OC2019/10/1

  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

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• 論文義手制御2019/10/1

  可変剛性を備えた前腕義手の設計・実装・評価

  拮抗腱と非線形ばね、Bowdenケーブル駆動で剛性と位置を調整できる低コスト前腕義手を開発し、sEMG制御で評価した。

  原題: Design, Implementation and Evaluation of a Variable Stiffness Transradial Hand Prosthesis ／ Elif Hocaoglu, Volkan Patoglu

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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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• 論文ゲーム理論/運動計画制御2019/10/1

  フィードバック線形化可能な動力学を持つ一般和微分ゲームのための反復二次法

  フィードバック線形化可能な動力学系の構造を利用し、マルチプレイヤー一般和微分ゲームにおける反復LQ法の信頼性と計算速度を改善した。交通シナリオで従来より高頻度かつ高速に収束することを示した。

  原題: An Iterative Quadratic Method for General-Sum Differential Games with Feedback Linearizable Dynamics ／ David Fridovich-Keil, Vicenc Rubies-Royo, Claire J. Tomlin

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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POMDP計画機械学習2019/10/1

  連続観測空間POMDPにおける疎な木探索の最適性保証

  連続状態・観測空間を持つPOMDPに対し、観測尤度で重み付けするオンラインサンプリング手法の理論的正当性を証明し、計算資源を増やせば最適解に任意に近づけることを示した。

  原題: Sparse tree search optimality guarantees in POMDPs with continuous observation spaces ／ Michael H. Lim, Claire J. Tomlin, Zachary N. Sunberg

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• 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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• 論文安全学習機械学習2019/10/1

  学習可能な安全度尺度

  システム力学と失敗状態の関係を暗黙的に捉える安全度尺度を提案し、ガウス過程による能動サンプリングでモデルフリーに学習する手法を示した。学習中も推定尺度により失敗を大幅に削減できる。

  原題: A Learnable Safety Measure ／ Steve Heim, Alexander von Rohr, Sebastian Trimpe 他

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• 論文視覚ナビゲーション画像認識2019/10/1

  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

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• 論文安全強化学習制御2019/10/1

  確率的ダイナミクスを持つ安全な強化学習のためのロバストモデル予測シールディング

  確率的な外乱を受ける非線形システムに対し、チューブ型ロバストNMPCをバックアップ制御器として用いるモデル予測シールディングを提案し、学習方策の安全性を高確率で保証する。

  原題: Robust Model Predictive Shielding for Safe Reinforcement Learning with Stochastic Dynamics ／ Shuo Li, Osbert Bastani

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• 論文ソフトロボット/テレオペレーションロボティクス2019/10/1

  物体操作のための成長型ソフトロボットの人間中心制御

  先端の反転で伸びるソフトロボットマニピュレータを、ジェスチャ操作と触覚フィードバックで遠隔操作するインタフェースを開発し、ブロック積み上げ作業で有効性を示した。

  原題: Human-centered Control of a Growing Soft Robot for Object Manipulation ／ Fabio Stroppa, Ming Luo, Giada Gerboni 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

  RoboNet: 大規模マルチロボット学習のための共有データベース

  7種類のロボットから1500万フレームの動画を集めた共有データベースRoboNetを構築し、視覚ベースのマニピュレーション学習に活用できることを示した。

  原題: RoboNet: Large-Scale Multi-Robot Learning ／ Sudeep Dasari, Frederik Ebert, Stephen Tian 他

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• 論文メタ学習機械学習2019/10/1

  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

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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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• 論文センサーフュージョン画像認識2019/10/1

  FuseMODNet: 低照度自動運転のためのカメラとLiDARを融合したリアルタイム移動物体検出

  カメラとLiDARの両方から動きの情報を取得し、低照度環境でも頑健に移動物体を検出するリアルタイムCNNを提案。暗所を模擬したDark KITTIで10.1%の相対改善を達成した。

  原題: FuseMODNet: Real-Time Camera and LiDAR based Moving Object Detection for robust low-light Autonomous Driving ／ Hazem Rashed, Mohamed Ramzy, Victor Vaquero 他

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• 論文動作計画ロボティクス2019/10/1

  曲率制約付き車両のフィードバック動作計画の検証

  曲率制約のある車両に対して、後方到達可能集合を幾何学的に計算することでフィードバック動作計画をオフライン検証する手法を提案し、数値実装と実例を示した。

  原題: Feedback Motion Plan Verification for Vehicles with Bounded Curvature Constraints ／ Giovanni Miraglia, Loyd Hook

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