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 →- 論文群制御ロボティクス
ブロックチェーン基盤のマルチエージェントロボットシステムに向けて：分析・分類・応用
マルチロボットシステムにブロックチェーンを適用した研究を概観し、信頼性の高い情報交換や合意形成などの用途ごとに分類・分析したサーベイ論文。
原題: Towards Blockchain-based Multi-Agent Robotic Systems: Analysis, Classification and Applications ／ Ilya Afanasyev, Alexander Kolotov, Ruslan Rezin 他
日本語で読む → - 論文モデルベースRL機械学習
モデルベース強化学習のベンチマーク
多数のモデルベース強化学習アルゴリズムを18以上の専用環境で統一評価し、動力学ボトルネックなどの課題を整理したベンチマークを公開した論文。
原題: Benchmarking Model-Based Reinforcement Learning ／ Tingwu Wang, Xuchan Bao, Ignasi Clavera 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
生物に着想を得た群ロボット凝集による汚染源の協調探索と浄化
フェロモン追跡と凝集という2つの生物行動を組み合わせ、群ロボットで化学物質の漏洩源を探索し汚染地域を浄化する手法を提案し、シミュレーションで群れの規模と速度の影響を評価した。
原題: Cooperative Pollution Source Localization and Cleanup with a Bio-inspired Swarm Robot Aggregation ／ Arash S. Amjadi, Mohsen Raoufi, Ali E. Turgut 他
日本語で読む → - 論文VLA画像認識
幻を追う：ベイズ状態追跡としての指示追従
視覚言語ナビゲーション(VLN)において、指示を期待される観測と行動の系列と解釈し、ベイズ状態追跡の枠組みでゴール位置推定を行う微分可能なベイズフィルタを提案した論文。
原題: Chasing Ghosts: Instruction Following as Bayesian State Tracking ／ Peter Anderson, Ayush Shrivastava, Devi Parikh 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 → - 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 → - 論文自己位置推定ロボティクス
フィードバック付き分散カルマンフィルタによる3D自動運転地図に対する高精度自己位置推定
オドメトリやGPS、カメラなどの情報をフィードバック付き分散カルマンフィルタで統合し、3D自動運転地図に対する車両の高精度な自己位置推定を実現した論文。
原題: Precise localization relative to 3D Automated Driving map using the Decentralized Kalman filter with Feedback ／ Koba Natroshvili, Kai Storr, Fabian Oboril 他
日本語で読む → - 論文キャリブレーションロボティクス
レーザスキャナを用いた移動ロボット向け深度カメラの内部キャリブレーション
移動ロボットに搭載した深度カメラの系統誤差を、より高精度なレーザスキャナを参照して最尤推定で自動校正する手法を提案し、3D平面再構成の歪みと測定値の全体的なずれを大幅に改善した。
原題: Intrinsic Calibration of Depth Cameras for Mobile Robots using a Radial Laser Scanner ／ David Zuñiga-Noël, Jose-Raul Ruiz-Sarmiento, Javier Gonzalez-Jimenez
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
運動制約付きの安全なラベルなしマルチロボット計画の学習
障害物のある2D空間で、ラベルなしロボット群の目標割り当てと軌道計画をマルチエージェント強化学習で解き、速度障害物を用いた射影で衝突回避を保証する汎用的手法を提案した。
原題: Learning Safe Unlabeled Multi-Robot Planning with Motion Constraints ／ Arbaaz Khan, Chi Zhang, Shuo Li 他
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 → - 論文飛行制御ロボティクス
天井近接飛行のための力推定に基づく非線形MPC
天井検査のため、天井との距離で変化する空気力学的効果を力推定で扱い、制約付き非線形MPCでUAVを天井から1cmまで安定飛行させる手法を提案した。
原題: Aerial Robot Control in Close Proximity to Ceiling: A Force Estimation-based Nonlinear MPC ／ Basaran Bahadir Kocer, Mehmet Efe Tiryaki, Mahardhika Pratama 他
日本語で読む → - 論文自動運転検証機械学習
適応的ストレステストによる効率的な自動運転シミュレーション検証
連続的な初期条件を入力とする再帰型ニューラルネットワークを用いて適応的ストレステストを改良し、自動運転車の失敗シナリオをより効率的に探索できるようにした。
原題: Efficient Autonomy Validation in Simulation with Adaptive Stress Testing ／ Mark Koren, Mykel Kochenderfer
日本語で読む → - 論文連続体ロボットロボティクス
剛軟融合型連続体アームの順・逆運動学
剛体リンク鎖と軟質要素を組み合わせた一定長の連続体ロボットアームについて、機械的制約を考慮した閉形式の曲線パラメトリック運動学モデルを提案し、数値評価で信頼性を示した。
原題: Forward and Inverse Kinematics of a Single Section Inextensible Continuum Arm ／ Ali A. Nazari, Diego Castro, Isuru S. Godage
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
安全飛行：斥力場を用いた粒子群最適化によるドローン群制御
粒子群最適化に斥力場を導入し、群れの衝突をゼロにしつつ目標探索を可能にした手法を提案し、実機ドローン群で実証した。
原題: Fly Safe: Aerial Swarm Robotics using Force Field Particle Swarm Optimisation ／ Lauren Parker, James Butterworth, Shan Luo
日本語で読む → - 論文イベントカメラロボティクス
ピクセル内イベントを用いたイベントカメラのエッジ検出
イベントカメラのイベント寿命を推定し、ピクセル領域内で平面フィッティングを行うことで、鮮明で高精度なエッジ検出を実現した研究。
原題: Edge Detection for Event Cameras using Intra-pixel-area Events ／ Sangil Lee, Haram Kim, H. Jin Kim
日本語で読む → - 論文飛行ロボットロボティクス
翼果に着想を得た回転翼ロボットの設計と離陸飛行
翼果の高迎角翼と前縁渦による揚力増強に着想を得て、2枚の翼と2つのプロペラで垂直軸周りに回転してホバリングする13.8gの飛行ロボットを設計・最適化し、従来のマルチロータより約50%高い揚力を実現、無制御のホバリング飛行を示した。
原題: Design and Take-Off Flight of a Samara-Inspired Revolving-Wing Robot ／ Songnan Bai, Pakpong Chirarattananon
日本語で読む → - 論文行動モデリングAI
累積プロスペクト理論に基づく対話型運転シナリオにおける解釈可能な運転行動モデリング
累積プロスペクト理論を用いて人間の「非合理的」な運転判断を説明・予測する解釈可能な行動モデルを構築し、ラウンドアバウト合流の実データで学習ベース手法と同等の予測性能をより少ないデータで達成した。
原題: Interpretable Modelling of Driving Behaviors in Interactive Driving Scenarios based on Cumulative Prospect Theory ／ Liting Sun, Wei Zhan, Yeping Hu 他
日本語で読む → - 論文弱教師あり学習ロボティクス
手術ジェスチャー認識のための弱教師あり学習
専門家の実演1回と正解ラベルをGMMの初期化に用いることで、大規模な手動注釈なしに手術ロボットの動作認識精度を向上させる手法を提案した。
原題: Weakly Supervised Recognition of Surgical Gestures ／ Beatrice van Amsterdam, Hirenkumar Nakawala, Elena De Momi 他
日本語で読む → - 論文マルチモーダル表現学習ロボティクス
視覚と触覚を統合したマルチモーダル表現学習による接触の多い操作タスク
自己教師あり学習で視覚と触覚のコンパクトなマルチモーダル表現を獲得し、ペグ挿入タスクにおける強化学習のサンプル効率と汎化性能を向上させた研究。
原題: Making Sense of Vision and Touch: Learning Multimodal Representations for Contact-Rich Tasks ／ Michelle A. Lee, Yuke Zhu, Peter Zachares 他
日本語で読む → - 論文物理シミュレーションロボティクス
接触と摩擦を伴う剛体・変形体の非平滑ニュートン法によるシミュレーション
接触・摩擦下の剛体と超弾性変形体の連成を非平滑ニュートン法で直接解くGPU対応シミュレータを提案し、巧緻操作や強化学習での性能を示した。
原題: Non-Smooth Newton Methods for Deformable Multi-Body Dynamics ／ Miles Macklin, Kenny Erleben, Matthias Müller 他
日本語で読む → - 論文群制御cs.MA
局所ペナルティを用いた分散非同期群ロボット探索のための情報経路計画
バッチベイズ最適化に基づく分散探索法「Bayes-Swarm」を提案し、軌跡上の知識抽出モデル化と局所ペナルティによるロボット間干渉回避、非同期実装により、多峰性信号分布の探索で最大76倍の効率向上を実現した。
原題: Informative Path Planning with Local Penalization for Decentralized and Asynchronous Swarm Robotic Search ／ Payam Ghassemi, Souma Chowdhury
日本語で読む → - 論文運動計画ロボティクス
強化学習による到達可能性推定を組み合わせたRRT運動計画
深層強化学習で障害物回避の局所計画器を学習し、その到達時間を予測する推定器をRRTの距離関数として用いることで、動力学制約付き運動計画を効率化した論文。
原題: RL-RRT: Kinodynamic Motion Planning via Learning Reachability Estimators from RL Policies ／ Hao-Tien Lewis Chiang, Jasmine Hsu, Marek Fiser 他
日本語で読む → - 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
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