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: 2019/5/1 ／ 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 →- 論文自動運転/ヒューマンファクターHCI
説明のタイミングが自動運転車への信頼と選好に与える影響
自動運転車の動作前・動作後・承認付きの説明がドライバーの信頼・選好・不安・作業負荷にどう影響するかをシミュレータ実験で検証し、動作前の説明が信頼と選好を高めることを示した。
原題: Look Who's Talking Now: Implications of AV's Explanations on Driver's Trust, AV Preference, Anxiety and Mental Workload ／ Na Du, Jacob Haspiel, Qiaoning Zhang 他
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
実演からの実用的なロボット学習：深層エンドツーエンド訓練によるアプローチ
人間がジョイスティックで実演した手先カメラ画像とエンドエフェクタ速度の対応をResNetで学習し、1時間以内にロボットのサーボタスクを獲得できることを示した。
原題: Practical Robot Learning from Demonstrations using Deep End-to-End Training ／ Akansel Cosgun, Thomas Rowntree, Ian Reid 他
日本語で読む → - 論文モデル予測制御ロボティクス
自動運転車の経路計画と追従制御を統合するモデル予測手法
自動運転車の経路計画と軌道追従制御をモデル予測制御で統合し、静的・動的障害物を考慮した衝突回避を実現する手法を提案した。
原題: Model predictive approach to integrated path planning and tracking for autonomous vehicles ／ Chao Huang, Boyuan Li, Masako Kishida
日本語で読む → - 論文昆虫スケール飛行ロボットロボティクス
Bee⁺：双極ユニモルフアクチュエータで駆動する95mgの4翼昆虫スケール飛行ロボット
28mgの双極ユニモルフアクチュエータを新たに導入し、4枚の翼を独立に羽ばたかせる95mgの昆虫サイズマイクロロボットを開発。制御入力の増加とヨー外乱の自然減衰を実現した。
原題: Bee$^+$: A 95-mg Four-Winged Insect-Scale Flying Robot Driven by Twinned Unimorph Actuators ／ Xiufeng Yang, Ying Chen, Longlong Chang 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーション機械学習
合成可能なロボット学習のための微分可能アルゴリズムネットワーク
微分可能なロボットアルゴリズムとモデルをニューラルモジュールとして組み込み、モデル駆動の構造とデータ駆動の端到端学習を融合したDANを提案し、局所視覚と不完全な2D地図のみから複雑な3D環境をナビゲートする事例で有効性を示した。
原題: Differentiable Algorithm Networks for Composable Robot Learning ／ Peter Karkus, Xiao Ma, David Hsu 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
シミュレーションから始める自動運転フォーミュラSAEカー開発の探求と教訓
学生フォーミュラ競技向けに、シミュレーション上で単眼カメラ入力の深層学習ステアリング推定を訓練・検証し、実車へ展開するまでの課題と知見をまとめた論文。
原題: Explorations and Lessons Learned in Building an Autonomous Formula SAE Car from Simulations ／ Dean Zadok, Tom Hirshberg, Amir Biran 他
日本語で読む → - 論文セマンティックセグメンテーションロボティクス
人間のドメイン知識を活用した3D LiDARセマンティックセグメンテーション
ルールベース分類器の自動生成サンプルで事前学習し、人間の知識をネットワークに注入することで、手動アノテーションの必要量を削減しつつ3D LiDARセマンティックセグメンテーションの性能を向上させる手法を提案した。
原題: Incorporating Human Domain Knowledge in 3D LiDAR-based Semantic Segmentation ／ Jilin Mei, Huijing Zhao
日本語で読む → - 論文キャリブレーションロボティクス
グラフ最適化に基づく異種マルチセンサキャリブレーション
複数センサ間の外部キャリブレーション結果の不整合を、グラフ最適化で統合・精緻化する手法を提案し、12個のセンサを搭載したロボットで有効性を示した。
原題: Heterogeneous Multi-sensor Calibration based on Graph Optimization ／ Hongyu Chen, Sören Schwertfeger
日本語で読む → - 論文SLAM/データセットロボティクス
包括的なマッピングロボットデータセットの生成と評価に向けて
ハードウェア同期したマッピングロボットと外部追跡システム、高精度3Dスキャナによる正解地図を用いて、室内・室間のSLAMアルゴリズム評価用データセットを生成し、再現性の高い評価手法を提案した。
原題: Towards Generation and Evaluation of Comprehensive Mapping Robot Datasets ／ Hongyu Chen, Xiting Zhao, Jianwen Luo 他
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
自動運転向けランダム化敵対的模倣学習
複数のADAS機能を協調させる自動運転の意思決定を、LIDARデータを用いたランダム化敵対的模倣学習で訓練する手法を提案した。
原題: Randomized Adversarial Imitation Learning for Autonomous Driving ／ MyungJae Shin, Joongheon Kim
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
一人称視点動画からナビゲーションのサブルーチンを学習する
専門家の一人称視点動画に自己教師あり逆モデルで擬似ラベルを付け、潜在意図条件付き方策として視覚運動サブルーチンを獲得する手法を提案し、ナビゲーションの探索や階層強化学習、実機ロボットで有効性を示した。
原題: Learning Navigation Subroutines from Egocentric Videos ／ Ashish Kumar, Saurabh Gupta, Jitendra Malik
日本語で読む → - 論文軌跡予測ロボティクス
人間の動作軌跡予測に関するサーベイ
自動運転やサービスロボットなどに向けた人間の動作軌跡予測研究を、運動モデリング手法と文脈情報の利用レベルで分類し、データセットや評価指標も整理したサーベイ論文。
原題: Human Motion Trajectory Prediction: A Survey ／ Andrey Rudenko, Luigi Palmieri, Michael Herman 他
日本語で読む → - 論文空中表面移動ロボティクス
小型回転翼機の天井効果を利用した空中・表面ハイブリッド移動
小型ドローンの天井近くでプロペラの推力が増し消費電力が減る「天井効果」をモデル化し、天井に止まる省電力な移動手法として実証した論文。
原題: Ceiling Effects for Hybrid Aerial-Surface Locomotion of Small Rotorcraft ／ Yi Hsuan Hsiao, Pakpong Chirarattananon
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
複雑なロボット検査タスクのための準最適経路計画
検査品質を最大化するロボット経路生成が劣モジュラ巡回路問題に対応することを示し、実世界規模の複雑な問題でも準最適解を生成できる手法を提案した。
原題: Near-Optimal Path Planning for Complex Robotic Inspection Tasks ／ Boris Bogaerts, Seppe Sels, Steve Vanlanduit 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
ベイズ把持：触覚の事前知識に基づくロボットの視覚的安定把持
触覚の事前知識を学習し、単一のRGB画像から安定した把持姿勢を生成するベイズ的把持手法を提案。従来の視覚のみの手法より把持成功率を55%向上させた。
原題: Bayesian Grasp: Robotic visual stable grasp based on prior tactile knowledge ／ Teng Xue, Wenhai Liu, Mingshuo Han 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
四足歩行ロボットの動的で効率的な移動のための能動的脊椎行動の学習
深層強化学習を用いて、脊椎関節を能動的に動かす16自由度四足ロボットのバウンディング歩容を学習し、2.1m/sの速度と効率改善を実現した。
原題: Learning Active Spine Behaviors for Dynamic and Efficient Locomotion in Quadruped Robots ／ Shounak Bhattacharya, Abhik Singla, Abhimanyu 他
日本語で読む → - 論文軌道計画ロボティクス
動的環境における全方向移動ロボットサッカーのためのkinodynamic-RRT*を用いたリアルタイム軌道計画
全方向移動ロボットの並進・回転を分離し、kinodynamic-RRT*と最短時間軌道生成、PI制御による追従を組み合わせたリアルタイム軌道計画システムを構築し、ROSベースのRoboCupシミュレーションで動的障害物環境での有効性を検証した。
原題: Real-Time Kinodynamic Motion Planning for Omnidirectional Mobile Robot Soccer using Rapidly-Exploring Random Tree in Dynamic Environment with Moving Obstacles ／ Fahri Ali Rahman, Igi Ardiyanto, Adha Imam Cahyadi
日本語で読む → - 論文自動運転/逆強化学習ロボティクス
スタイルを学ぶ運転：自動運転の汎用プランニングにおける逆強化学習
人間の運転デモンストレーションから最大エントロピー逆強化学習を用いて報酬関数を自動調整し、汎用プランナーの運転スタイルを最適化する手法を提案した論文。専門家の手動調整を上回る報酬関数を学習できることを示した。
原題: Driving with Style: Inverse Reinforcement Learning in General-Purpose Planning for Automated Driving ／ Sascha Rosbach, Vinit James, Simon Großjohann 他
日本語で読む → - 論文群制御cs.DC
プログラム可能物質における決定的リーダー選出
連結したアメボット系で初期収縮のみを仮定し、移動能力を活用して初の決定的リーダー選出アルゴリズムを提案。共通キラリティ獲得手続きも導入。
原題: Deterministic Leader Election in Programmable Matter ／ Yuval Emek, Shay Kutten, Ron Lavi 他
日本語で読む → - 論文共有制御ロボティクス
確率的時間論理仕様を満たす共有制御の自律プロトコル合成
人間と自律プロトコルの指令を統合する共有制御系をMDPでモデル化し、逆強化学習で人間行動を抽象化した上で、確率的時間論理の安全・性能仕様を満たす自律プロトコルを準凸計画で合成する手法を提案した。
原題: Synthesis of Provably Correct Autonomy Protocols for Shared Control ／ Murat Cubuktepe, Nils Jansen, Mohammed Alsiekh 他
日本語で読む → - 論文軌道最適化math.OC
多様体上の軌道最適化：理論保証付き埋め込み逐次凸計画法
幾何学的埋め込みを用いて多様体制約付き軌道最適化問題をユークリッド空間上の等価問題に変換し、既存の逐次凸計画法を多様体設定へ拡張した理論保証付き手法を提案した。
原題: Trajectory Optimization on Manifolds: A Theoretically-Guaranteed Embedded Sequential Convex Programming Approach ／ Riccardo Bonalli, Andrew Bylard, Abhishek Cauligi 他
日本語で読む → - 論文壁面登攀ロボットロボティクス
壁面登攀ロボットの吸着手法と移動機構の課題に関するレビュー
壁面登攀ロボットの吸着方式（摩擦・磁力・空気圧・静電・分子間力など）と移動機構（車輪・クローラ・歩行など）を分類し、利点と欠点を比較したレビュー論文。
原題: The Problem of Adhesion Methods and Locomotion Mechanism Development for Wall-Climbing Robots ／ Nataly S. Vlasova, Nikita V. Bykov
日本語で読む → - 論文ステレオ深度推定画像認識
DPSNet：エンドツーエンドのディーププレーンスイープステレオ
従来のプレーンスイープ法を深層学習に組み込み、微分可能なワーピングでコストボリュームを構築して高精度な密深度推定を実現した研究。
原題: DPSNet: End-to-end Deep Plane Sweep Stereo ／ Sunghoon Im, Hae-Gon Jeon, Stephen Lin 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
ハンドオフを伴うピックアンドプレースのための随時マルチアームタスク・モーションプランニング
複数アーム間のハンドオフを含むピックアンドプレース作業を、dRRT*を拡張してタスクとモーションを統合探索する手法を提案し、初期解の高速発見と時間経過による解品質向上を実現した。
原題: Anytime Multi-arm Task and Motion Planning for Pick-and-Place of Individual Objects via Handoffs ／ Rahul Shome, Kostas E. Bekris
日本語で読む → - 論文形状変化/損傷回復ロボティクス
損傷ロボットの形状変化による機能回復の自動化
脚を失うなどの深刻な損傷を受けたロボットが、制御方策を変えずに自身の形状を変形させることで移動機能を回復し、場合によっては元の性能を超えることを初めて示した研究。
原題: Automated shapeshifting for function recovery in damaged robots ／ Sam Kriegman, Stephanie Walker, Dylan Shah 他
日本語で読む → - 論文マルチエージェント計画機械学習
グラフニューラルネットワークによるNP困難なマルチエージェント割当計画の学習
マルチロボット報酬収集問題をランダム確率的グラフィカルモデルとして定式化し、平均場推論とオークション型Q学習で多項式時間の準最適解を求める枠組みを提案した。
原題: Learning NP-Hard Multi-Agent Assignment Planning using GNN: Inference on a Random Graph and Provable Auction-Fitted Q-learning ／ Hyunwook Kang, Taehwan Kwon, Jinkyoo Park 他
日本語で読む → - 論文群制御cs.DC
向きの定まらないロボット群による無限グリッド探索
共通のコンパスを持たない自律ロボット群が無限グリッドを探索する問題を扱い、不可能性定理と最適な5台構成を含む3つのアルゴリズムを提示した。
原題: Infinite Grid Exploration by Disoriented Robots ／ Quentin Bramas, Stephane Devismes, Pascal Lafourcade
日本語で読む → - 論文歩行者軌道予測画像認識
機械注釈データで歩行者軌道を予測する
車載カメラ映像から歩行者の将来軌道を予測する深層学習モデルDTPを提案し、人手注釈なしで大規模学習を可能にする機械注釈手法を導入した論文。
原題: Forecasting Pedestrian Trajectory with Machine-Annotated Training Data ／ Olly Styles, Arun Ross, Victor Sanchez
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
ロボット故障に強い協調自律による未知環境の完全被覆
ロボット故障時にも分散型イベント監視とポテンシャルゲームでタスクを再割当し、未知環境の完全被覆を効率よく達成するアルゴリズムCAREを提案した。
原題: CARE: Cooperative Autonomy for Resilience and Efficiency of Robot Teams for Complete Coverage of Unknown Environments under Robot Failures ／ Junnan Song, Shalabh Gupta
日本語で読む → - 論文点群処理画像認識
非組織化点群における平面検出のための配向点サンプリング
法線付き点のサンプリングで平面仮説を生成するOPSを提案し、3点サンプリング法や3D-KHTとSUN RGB-Dの1万点群で比較した論文。
原題: Oriented Point Sampling for Plane Detection in Unorganized Point Clouds ／ Bo Sun, Philippos Mordohai
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