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VIOロボティクス2019/10/1

  半密マッピングを伴う直接法ビジュアル・イナーシャル・オドメトリ

  直接法の密な追跡とIMU事前積分を緊密に融合し、因子グラフ最適化でカメラ姿勢推定と半密マップ構築を同時に行う手法を提案した。実環境ベンチマークで屋内シーンにおいて競争力のある精度を達成した。

  原題: Direct Visual-Inertial Odometry with Semi-Dense Mapping ／ Wenju Xu, Dongkyu Choi, Guanghui Wang

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• 論文SLAMロボティクス2019/10/1

  レイ経路情報に基づく解析的LiDARセンサモデル

  LiDARのレイ経路情報を活用し、地図構築と自己位置推定の両方に適用できる一貫した物理モデルを提案。実環境実験で既存モデルを上回る性能を示した。

  原題: An Analytical Lidar Sensor Model Based on Ray Path Information ／ Alexander Schaefer, Lukas Luft, Wolfram Burgard

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• 論文強化学習効率化機械学習2019/10/1

  QuaRL: 強化学習を高速かつ環境に優しくする量子化手法

  強化学習の学習を8ビット量子化したアクターで高速化するActorQを提案し、最大5.41倍の速度向上と最大3.76倍のCO2排出削減を実現した。

  原題: QuaRL: Quantization for Fast and Environmentally Sustainable Reinforcement Learning ／ Srivatsan Krishnan, Maximilian Lam, Sharad Chitlangia 他

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• 論文SLAM/環境モデリングロボティクス2019/10/1

  2次元レーザースキャンから折れ線を抽出する最尤推定法

  2次元レーザーレンジスキャンから、スキャンの尤度を最大化する折れ線集合を求めることで、室内環境の直線構造を高精度に抽出する確率的手法を提案した。

  原題: A Maximum Likelihood Approach to Extract Polylines from 2-D Laser Range Scans ／ Alexander Schaefer, Daniel Büscher, Lukas Luft 他

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• 論文手術ロボティクスロボティクス2019/10/1

  深度カメラとパーティクルフィルタによるロボット骨切開ナビゲーション

  軽量ロボットアーム先端の深度カメラの生画像からパーティクルフィルタで腸骨の6自由度姿勢を推定し、術前計画との位置合わせを不要にした骨切開ナビゲーションシステムを開発、遺体実験で有効性を示した。

  原題: Depth Camera Based Particle Filter for Robotic Osteotomy Navigation ／ Tim Übelhör, Jonas Gesenhues, Nassim Ayoub 他

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• 論文一人称視点知覚画像認識2019/10/1

  JRDB: 人環境における一人称視点ロボット知覚のデータセットとベンチマーク

  社会的移動マニピュレータJackRabbotで収集した360度映像・3D点群・音声などを含む一人称視点マルチモーダルデータセットを公開し、人物の2D/3D検出・追跡のベンチマークを提供する。

  原題: JRDB: A Dataset and Benchmark of Egocentric Robot Visual Perception of Humans in Built Environments ／ Roberto Martín-Martín, Mihir Patel, Hamid Rezatofighi 他

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• 論文モデルベースRL機械学習2019/10/1

  モデルベース強化学習のための非同期手法

  モデルベース強化学習の計算をデータ収集と並列化する非同期フレームワークを提案し、実ロボットのマニピュレーションタスクで学習時間を短縮しつつサンプル効率も改善できることを示した。

  原題: Asynchronous Methods for Model-Based Reinforcement Learning ／ Yunzhi Zhang, Ignasi Clavera, Boren Tsai 他

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• 論文パラレルロボットmath.OC2019/10/1

  単純特異多様体を持つリニアペンタポッドの変分経路最適化

  特異点多様体が線形になるよう設計制約を課したリニアペンタポッドについて、特異点から遠ざかりつつ滑らかな動作になるよう経路を変分法で最適化する手法を提案した。

  原題: Variational Path Optimization of Linear Pentapods with a Simple Singularity Variety ／ Arvin Rasoulzadeh, Georg Nawratil

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• 論文地形マッピングロボティクス2019/10/1

  確率的三角メッシュマッピング：自律移動ロボットのための地形マッピング手法

  環境表面を連続的な三角メッシュで表現し、各面素が平均平面と粗さをモデル化する2.5次元地図手法を提案。ベイズ推定で不確実性を扱い、LiDARやステレオカメラで逐次更新可能。

  原題: Stochastic triangular mesh mapping: A terrain mapping technique for autonomous mobile robots ／ Clint D. Lombard, Corné E. van Daalen

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• 論文sim2realロボティクス2019/10/1

  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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• 論文sim2real機械学習2019/10/1

  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

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• 論文模倣学習機械学習2019/10/1

  生成による模倣：対話型タスクの模倣のための深層生成モデル

  人間との対話タスクを観察学習と運動感覚学習の組み合わせでロボットに学習させるため、動作埋め込み・相手動作予測・関節軌道生成を組み合わせた深層学習フレームワークを提案し、4種類の対話タスクで有効性を示した。

  原題: Imitating by generating: deep generative models for imitation of interactive tasks ／ Judith Bütepage, Ali Ghadirzadeh, Özge Öztimur Karadag 他

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• 論文制約学習ロボティクス2019/10/1

  実演からの高次元パラメトリック制約の学習

  安全な専門家実演から高次元のパラメトリック制約を学習するスケーラブルな手法を提案し、hit-and-runサンプリングで不安全軌道を生成して整数計画で不安全集合を表現する。

  原題: Learning Parametric Constraints in High Dimensions from Demonstrations ／ Glen Chou, Necmiye Ozay, Dmitry Berenson

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• 論文マニピュレーションロボティクス2019/10/1

  手術ロボットによる柔軟組織の自律操作に向けた協調学習：近似Q学習アプローチ

  未知の柔軟組織を間接的に操作するため、人間の知識で特徴量を選びつつ線形近似Q学習で最適行動を学ぶ手法を提案し、シミュレーションで有効性を示した。

  原題: Toward Synergic Learning for Autonomous Manipulation of Deformable Tissues via Surgical Robots: An Approximate Q-Learning Approach ／ Sahba Aghajani Pedram, Peter Walker Ferguson, Changyeob Shin 他

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• 論文sim2real機械学習2019/10/1

  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

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• 論文遠隔操作画像認識2019/10/1

  DexPilot：素手の視覚認識による多指ロボットハンド・アームの低コスト遠隔操作システム

  素手の映像だけから23自由度の多指ロボットハンド・アームを低コストで遠隔操作できる視覚ベースのシステムを開発し、単純なピック&プレースを超える複雑な操作タスクの実現と高次元データ収集を示した。

  原題: DexPilot: Vision Based Teleoperation of Dexterous Robotic Hand-Arm System ／ Ankur Handa, Karl Van Wyk, Wei Yang 他

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• 論文空撮/自律飛行ロボティクス2019/10/1

  学習ベースの芸術的判断による非構造環境での自律空撮

  視覚的なターゲット推定、遮蔽を考慮した3D距離場マッピング、長期間の軌道最適化、学習による構図選択を統合し、非構造環境で動く対象を撮影する完全自律空撮システムを実現した。

  原題: Autonomous Aerial Cinematography In Unstructured Environments With Learned Artistic Decision-Making ／ Rogerio Bonatti, Wenshan Wang, Cherie Ho 他

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• 論文セグメンテーション画像認識2019/10/1

  視点変換ベース残差ネットワークによる道路画像の意味的セグメンテーション

  ステレオ画像の視差情報から道路面を線形モデル化し、視点変換で左右画像を揃えた上で残差ネットワークにより道路領域を高精度にセグメンテーションする手法を提案した。

  原題: PT-ResNet: Perspective Transformation-Based Residual Network for Semantic Road Image Segmentation ／ Rui Fan, Yuan Wang, Lei Qiao 他

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• 論文ナビゲーションロボティクス2019/10/1

  不確実性下でのロバストなナビゲーション行動の学習

  環境の不確実性を予測するモジュールを組み込んだ強化学習ネットワークを提案し、未知環境でも衝突を避けつつ適応的に経路生成できるロボットナビゲーション手法を実現した。

  原題: Learning Resilient Behaviors for Navigation Under Uncertainty ／ Tingxiang Fan, Pinxin Long, Wenxi Liu 他

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• 論文自律水上艇ロボティクス2019/10/1

  DuckietownからRobotXへ：自律水上艇のAI運転に向けて

  DuckietownのAI-Driving Olympicsの枠組み（Dockerコンテナ化と統一AIエージェント）をRobotXの自律水上艇に適用し、ROS/MOOSの統合やシミュレーションから実機への機能開発、評価用屋外プラットフォーム構築を行った。

  原題: Team NCTU: Toward AI-Driving for Autonomous Surface Vehicles -- From Duckietown to RobotX ／ Yi-Wei Huang, Tzu-Kuan Chuang, Ni-Ching Lin 他

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• 論文視覚ナビゲーションロボティクス2019/10/1

  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

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• 論文マニピュレーションロボティクス2019/10/1

  ロボットのための操作動作の分類と符号化

  料理動作を例に、ロボット視点で操作動作を分類・整理し、軌道や接触特性に基づく操作コードを開発して動作間の類似性を比較できるようにした論文。

  原題: Manipulation Motion Taxonomy and Coding for Robots ／ David Paulius, Yongqiang Huang, Jason Meloncon 他

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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sim2realロボティクス2019/10/1

  視覚的ロボット操作のための自己教師ありSim-to-Real適応

  シミュレーションで深層強化学習により潜在状態表現を学習し、ラベルのない実ロボット画像データを用いた時系列ベースの自己教師あり目的関数で実環境に適応させる手法を提案した。

  原題: Self-Supervised Sim-to-Real Adaptation for Visual Robotic Manipulation ／ Rae Jeong, Yusuf Aytar, David Khosid 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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• 論文群制御ロボティクス2019/10/1

  マルチロボット計画のための分散型攻撃耐性サブモジュラ最大化

  センサDoS攻撃に耐える群ロボットの行動選択を、局所通信のみで分散的に解くDRMと、3ホップ通信で攻撃数をより正確に見積もる改良版IDRMを提案し、シミュレーションで集中型に近い性能と大幅な高速化を示した。

  原題: Distributed Attack-Robust Submodular Maximization for Multi-Robot Planning ／ Lifeng Zhou, Vasileios Tzoumas, George J. Pappas 他

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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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