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: 2019/7/1 ／ 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 →- 論文衝突回避ロボティクス
NH-TTC：任意の運動モデルに対応する予測型衝突回避の勾配ベース枠組み
暗黙微分と劣勾配降下を用いて、周囲障害物の将来位置を予測しながら非凸・非平滑なコスト関数を局所最適化し、多様な運動モデルのロボットに適用できる高速な衝突回避フレームワークを提案した。
原題: NH-TTC: A gradient-based framework for generalized anticipatory collision avoidance ／ Bobby Davis, Ioannis Karamouzas, Stephen J. Guy
日本語で読む → - 論文設計最適化cs.CG
異種制約に対する実行可能な設計空間の探索
運動学的制約と物理的制約を同時に満たす設計空間を、制約の分類とソルバの整理により前段で刈り込み、位相最適化で探索する手法を提案した。
原題: Exploring Feasible Design Spaces for Heterogeneous Constraints ／ Amir M. Mirzendehdel, Morad Behandish, Saigopal Nelaturi
日本語で読む → - 論文セマンティックマッピングロボティクス
自己組織化マップによる教師なしオンライン学習を用いた逐次的セマンティックマッピング
自己組織化マップ(SOM)を用いて、ロボットが環境のトポロジカルマップを逐次的に構築しつつ、各地点の物体情報を付加し、オンライン教師なし学習で類似地点をクラスタリングする手法を提案した。新環境でも過去の学習を劣化させずに学習を継続できることを実データ実験で示した。
原題: Incremental Semantic Mapping with Unsupervised On-line Learning ／ Ygor C. N. Sousa, Hansenclever F. Bassani
日本語で読む → - 論文歩行cs.GR
終了カリキュラムを用いた自己模倣による移動運動の学習
木探索で生成した合成参照運動をRSIで模倣し、終了閾値を適応させるTermination Curriculumで学習を加速、4コアPCで数時間で歩行運動を獲得する手法を提案。
原題: Self-Imitation Learning of Locomotion Movements through Termination Curriculum ／ Amin Babadi, Kourosh Naderi, Perttu Hämäläinen
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
空中・地上計測を組み合わせた地面ロボットの省エネ経路計画
空撮画像のセグメンテーションから粗いエネルギー地図を作り、走行中の計測をガウス過程回帰で統合して省エネ経路を計画する手法を提案し、実機実験で有効性を示した。
原題: Energy-efficient Path Planning for Ground Robots by Combining Air and Ground Measurements ／ Minghan Wei, Volkan Isler
日本語で読む → - 論文動作計画ロボティクス
制御バリア関数で誘導するサンプリングベース動作計画
動的障害物のある環境で非線形システムの制御を生成するため、制御バリア関数の制約を課した二次計画とRRTを組み合わせたCBF-RRTを提案し、近傍探索や衝突判定を不要にして計算負荷を削減した。
原題: Sampling-based Motion Planning via Control Barrier Functions ／ Guang Yang, Bee Vang, Zachary Serlin 他
日本語で読む → - 論文歩行者追跡画像認識
確率的データ関連付けと対応埋め込みによる歩行者追跡
固定カメラでは検出器の微調整とJIPDAで高精度化し、移動カメラでは深い対応埋め込みの最近傍追跡が最良となることを示した歩行者追跡研究。
原題: Pedestrian Tracking by Probabilistic Data Association and Correspondence Embeddings ／ Borna Bićanić, Marin Oršić, Ivan Marković 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
Segway配送ロボット群による場所認識・SLAMベンチマーク
実際にオフィスやモールで配送業務を行うSegwayロボット群が1年間収集した、屋内SLAM・場所認識用の大規模データセットを公開し、評価指標と手法のベンチマーク結果を示した論文。
原題: Segway DRIVE Benchmark: Place Recognition and SLAM Data Collected by A Fleet of Delivery Robots ／ Jianzhu Huai, Yusen Qin, Fumin Pang 他
日本語で読む → - 論文自動運転/sim2realロボティクス
事故シナリオ生成シミュレーションによる堅牢な自動運転制御
事故などの希少シナリオを自動生成する2つのシミュレータと記憶機構付き階層制御ポリシーを組み合わせ、効率的なオンライン学習で堅牢な自動運転ポリシーを学習する手法ADAPSを提案した。
原題: ADAPS: Autonomous Driving Via Principled Simulations ／ Weizi Li, David Wolinski, Ming C. Lin
日本語で読む → - 論文ロボットビジョン画像認識
ノイズを考慮した画質評価によるロバストロボットビジョンのためのカメラ露出制御
画像の勾配・エントロピー・ノイズを組み合わせた軽量な画質指標を設計し、Nelder-Mead法で露出とゲインをリアルタイム自動制御する手法を提案した。
原題: Camera Exposure Control for Robust Robot Vision with Noise-Aware Image Quality Assessment ／ Ukcheol Shin, Jinsun Park, Gyumin Shim 他
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
確率的運動プリミティブの能動学習
教示すべきデモの選び方を能動学習で決め、不確実性サンプリングにより少数の実演でタスク汎化を実現する手法を提案し、実機KUKAでの把持実験で検証した。
原題: Active Learning of Probabilistic Movement Primitives ／ Adam Conkey, Tucker Hermans
日本語で読む → - 論文人間-ロボットインタラクションロボティクス
人間-ロボットインタラクションにおける意図認識のためのマルチモーダル不確実性低減
音声・ジェスチャー・視線・物体の4モダリティの分類器をベイズ融合し、人間の意図認識の不確実性を低減する手法を提案し、7自由度ロボットアームとの協調作業で有効性を示した。
原題: Multimodal Uncertainty Reduction for Intention Recognition in Human-Robot Interaction ／ Susanne Trick, Dorothea Koert, Jan Peters 他
日本語で読む → - 論文言語指示ロボティクス
匿名化を併用したニューラル意味解析による汎用サービスロボットのコマンド理解
自然言語コマンドを実行可能な形式に変換する意味解析器を、少量データとドメイン固有の設計なしで訓練できる手法を提案し、RoboCup@Homeのコマンドで89%の精度を達成した。
原題: Neural Semantic Parsing with Anonymization for Command Understanding in General-Purpose Service Robots ／ Nick Walker, Yu-Tang Peng, Maya Cakmak
日本語で読む → - 論文制御/適応制御制御
自己適応型弾性構造コントローラによるUAVのリアルタイム複雑ミッション
スライディングモード制御と進化型ニューロファジィ制御を組み合わせ、ファジィルール数を適応的に増減させる弾性構造の自己適応コントローラを四 rotor UAVに実装し、地面効果・天井効果・強風下での軌道追従を実機評価した。
原題: Real-time UAV Complex Missions Leveraging Self-Adaptive Controller with Elastic Structure ／ Mohamad Abdul Hady, Basaran Bahadir Kocer, Harikumar Kandath 他
日本語で読む → - 論文機構解析ロボティクス
位置・姿勢特性方程式に基づく並列機構の自動可動性解析アルゴリズム
位置・姿勢特性(POC)方程式を二値論理演算に変換するアルゴリズムを構築し、並列機構の可動性を自動解析・表示するVC++ソフトウェアを実現した。
原題: Automatic mobility analysis of parallel mechanisms: an algorithm approach based on position and orientation characteristic equations ／ Xiaorong Zhu, Huiping Shen, Chengqi Wu 他
日本語で読む → - 論文転移学習AI
異なるセンサーを持つシミュレーションロボット間の転移学習
近接センサーで学習した方策をカメラ画像入力のロボットに転移させ、カメラのみでタスクを遂行できるようにする研究。
原題: Transfer Learning Across Simulated Robots With Different Sensors ／ Hélène Plisnier, Denis Steckelmacher, Diederik Roijers 他
日本語で読む → - 論文運動計画ロボティクス
効率的な機動集合の学習によるキノダイナミック運動計画
キノダイナミック計画の性能向上のため、ニューラルネットで局所機動を推論し探索と活用のバランスを取る手法を提案する位置づけ論文。
原題: Towards Learning Efficient Maneuver Sets for Kinodynamic Motion Planning ／ Aravind Sivaramakrishnan, Zakary Littlefield, Kostas E. Bekris
日本語で読む → - 論文分散データ融合eess.SP
統一商近似による分散型ガウス混合融合
ピアツーピア分散データ融合において、ガウス混合分布の商を近似する並列化可能な重要度サンプリング手法を提案し、目標探索や追跡で既存手法より高精度な融合を実現した。
原題: Decentralized Gaussian Mixture Fusion through Unified Quotient Approximations ／ Nisar R. Ahmed
日本語で読む → - 論文マルチロボットSLAMロボティクス
Wi-Fiセンシングを用いたマルチロボット姿勢グラフ最適化のための能動的ランデブー
Wi-Fiのチャネル状態情報をセンサとして活用し、地図や自己位置なしでロボット間の情報交換を行う能動的ランデブーと外れ値除去を統合したマルチロボットSLAMフレームワークを提案し、実機実験で姿勢誤差を大幅に削減した。
原題: Active Rendezvous for Multi-Robot Pose Graph Optimization using Sensing over Wi-Fi ／ Weiying Wang, Ninad Jadhav, Paul Vohs 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
単視点からの巧みな新規物体把持のための生成モデル学習
単一視点から未知物体を巧みに把持するため、視点ベース把持モデル・モデル圧縮・接触評価法を導入し、把持転移成功率を55.1%から81.6%へ、自律訓練で87.8%へ向上させた。
原題: Learning better generative models for dexterous, single-view grasping of novel objects ／ Marek Kopicki, Dominik Belter, Jeremy L. Wyatt
日本語で読む → - 論文軌道予測ロボティクス
ノイズを含むセンサ入力下での密交通における異種道路エージェントの頑健な軌道予測
RGBカメラと追跡アルゴリズムから得られるノイズ入り軌道を用い、非線形運動モデルと深層学習セグメンテーション、LSTM-CNNで密で異種な交通のエージェント軌道をエンドツーエンドで予測する手法を提案した。
原題: RobustTP: End-to-End Trajectory Prediction for Heterogeneous Road-Agents in Dense Traffic with Noisy Sensor Inputs ／ Rohan Chandra, Uttaran Bhattacharya, Christian Roncal 他
日本語で読む → - 論文UAV自律飛行ロボティクス
森林下での自律飛行のためのマルチタスク回帰学習
GPSや道などの構造的特徴がない森林環境で、エンドツーエンドのマルチタスク回帰学習によりドローンの飛行コマンドを生成し、未知環境でも高精度に探索できることを示した論文。
原題: Multi-Task Regression-based Learning for Autonomous Unmanned Aerial Vehicle Flight Control within Unstructured Outdoor Environments ／ Bruna G. Maciel-Pearson, Samet Akcay, Amir Atapour-Abarghouei 他
日本語で読む → - 論文POMDP/計画ロボティクス
マルチレベルモンテカルロによるPOMDPのオンライン解法
複雑なダイナミクスを持つPOMDPに対し、モンテカルロ木探索とマルチレベルモンテカルロを組み合わせたオンライン計画手法MLPPを提案し、トルク制御・ナビゲーション・把持の4課題で既存手法を大きく上回る性能を示した。
原題: Multilevel Monte-Carlo for Solving POMDPs Online ／ Marcus Hoerger, Hanna Kurniawati, Alberto Elfes
日本語で読む → - 論文オンライン学習制御制御
マルコフ世界のアリス：モデル未知の線形確率系におけるオンライン学習制御
環境の物理モデルを知らずに線形ガウス・マルコフ過程上で直接オンライン意思決定を学習するアルゴリズムを提案し、Lyapunovの定理に着想を得た制約とモーメンタム的正則化で後悔なしの保証を与えた。
原題: Alice's Adventures in the Markovian World ／ Zhanzhan Zhao, Haoran Sun
日本語で読む → - 論文安全・人ロボット協調ロボティクス
ロボット搭載ToFセンサアレイによる作業空間のセンシング体積カバレッジ解析
ロボットに搭載したToFセンサアレイの配置ごとに、作業空間をどの程度カバーできるかをオクトリーで定量化し、安全な人ロボット協調のための検出範囲を評価した。
原題: Sensing Volume Coverage of Robot Workspace using On-Robot Time-of-Flight Sensor Arrays for Safe Human Robot Interaction ／ Shitij Kumar, Ferat Sahin
日本語で読む → - 論文共有制御HCI
運転支援と技能向上を同時に実現する共有・協調制御
共有制御と協調制御を用いた運転支援により、作業負荷を軽減しながら運転技能の向上・維持も同時に達成できる可能性を、触覚共有制御による後退駐車支援を例に示した研究。
原題: Simultaneous Achievement of Driver Assistance and Skill Development in Shared and Cooperative Controls ／ Takahiro Wada
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
ロボットマニピュレータのための物体配置計画と最適化
把持物体を混雑環境に安定かつ到達可能な姿勢で置くため、サンプリングベースの動作計画と階層的配置探索を統合した anytime アルゴリズムを提案し、双腕ロボットで有効性を示した。
原題: Object Placement Planning and Optimization for Robot Manipulators ／ Joshua A. Haustein, Kaiyu Hang, Johannes Stork 他
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
デカルト空間における姿勢学習と適応
カーネル法を用いて複数の姿勢軌道を学習し、姿勢と角速度を考慮しつつ任意の経由点や終点へ適応させる手法を提案し、7自由度ロボットアームで有効性を検証した。
原題: Towards Orientation Learning and Adaptation in Cartesian Space ／ Yanlong Huang, Fares J. Abu-Dakka, João Silvério 他
日本語で読む → - 論文模倣学習機械学習
収束する監督者からのオンポリシー模倣学習
学習中に性能が向上していく監督者からの模倣学習を定式化し、収束後の最良方策に対する後悔保証を示すとともに、モデルベースRLの監督者と組み合わせることで連続制御タスクでの高速化と性能向上を実現した。
原題: On-Policy Robot Imitation Learning from a Converging Supervisor ／ Ashwin Balakrishna, Brijen Thananjeyan, Jonathan Lee 他
日本語で読む → - 論文音響推定cs.SD
ロボットは部屋の形と大きさを音で聞き取れるか
音源と4つの音響センサを搭載したロボットが経路計画に従って部屋を移動し、一次反射音を収集して部屋の形状を推定する手法を提案し、合成環境で有効性を示した。
原題: Can a Robot Hear the Shape and Dimensions of a Room? ／ Linh Nguyen, Jaime Valls Miro, Xiaojun Qiu
日本語で読む →