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: 2019/3/1 ／ 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 →- 論文安全強化学習機械学習
オンラインガウス過程推定による安全誘導型深層強化学習
安全コストの状態行動価値関数をリアプノフ関数候補とみなし、オンラインGP推定でその微分を近似することで、未知環境でも安定性保証付きの高性能制御方策を学習する手法を提案した。
原題: Safety-Guided Deep Reinforcement Learning via Online Gaussian Process Estimation ／ Jiameng Fan, Wenchao Li
日本語で読む → - 論文インピーダンス制御ロボティクス
受動性を保証した複数周波数帯仕様によるケーブル駆動弾性アクチュエータの剛性制御
ケーブル駆動シリーズ弾性アクチュエータの剛性制御を、受動性・アクチュエータ限界・外乱抑制・ノイズ除去を周波数帯ごとに課したH∞設計で改善し、PID法より高精度でロバストな性能を実現した。
原題: Passivity guaranteed stiffness control with multiple frequency band specifications for a cable-driven series elastic actuator ／ Ningbo Yu, Wulin Zou, Yubo Sun
日本語で読む → - 論文空撮/半教師あり学習画像認識
半教師あり回帰による空撮向け進行方向推定の汎化性能向上
移動する被写体の進行方向推定において、時間的連続性を教師なし信号として利用する半教師あり学習を提案し、ラベル付きデータを大幅に削減しつつ空撮タスクへの汎化性能を向上させた。
原題: Improved Generalization of Heading Direction Estimation for Aerial Filming Using Semi-supervised Regression ／ Wenshan Wang, Aayush Ahuja, Yanfu Zhang 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
フォグ・ロボティクスによる深層ロボット学習：物体認識と把持計画への応用
クラウドとエッジで計算資源を分散するフォグ・ロボティクス手法を提案し、合成画像で学習したモデルを実環境画像に適応させて物体認識・把持計画を行い、散らかった床の片付けで有効性を示した。
原題: A Fog Robotics Approach to Deep Robot Learning: Application to Object Recognition and Grasp Planning in Surface Decluttering ／ Ajay Kumar Tanwani, Nitesh Mor, John Kubiatowicz 他
日本語で読む → - 論文3D物体検出画像認識
LaserNet：自動運転向けの効率的な確率的3D物体検出器
LiDARデータをセンサのレンジビュー上で処理する全畳み込みネットワークにより、各点の3Dボックスを多峰分布として予測し効率的に統合する3D物体検出法を提案した。
原題: LaserNet: An Efficient Probabilistic 3D Object Detector for Autonomous Driving ／ Gregory P. Meyer, Ankit Laddha, Eric Kee 他
日本語で読む → - 論文スパイキングNN/制御cs.NE
トポロジー進化で学習するスパイキングニューラルネットワーク制御器
スパイク発火から連続信号を復号する仕組みを導入し、トポロジー進化で学習するリカレント・スパイキング制御器を提案。古典的な非線形制御問題でシグモイド型ネットワークより高速に解を発見できることを示した。
原題: Evolving Spiking Neural Networks for Nonlinear Control Problems ／ Huanneng Qiu, Matthew Garratt, David Howard 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
未知環境を高速かつ安全に飛行する軌道プランナFASTER
未知空間も含めて局所プランナが最適化しつつ、常に安全なバックアップ軌道を確保することで、未知の混雑環境での高速飛行を実現した軌道計画手法。
原題: FASTER: Fast and Safe Trajectory Planner for Flights in Unknown Environments ／ Jesus Tordesillas, Brett T. Lopez, Jonathan P. How
日本語で読む → - 論文触覚HCI
触覚UIと実践学習による低侵襲手術トレーニング
触覚ハードウェア・ソフトウェアのフレームワークやAPIを概観し、低侵襲手術シミュレーション向けの安価な視覚触覚シミュレータ開発の方向性を示したレビュー論文。
原題: Haptic User Interfaces and Practice-based Learning for Minimally Invasive Surgical Training ／ Felix G. Hamza-Lup, Adrian Seitan, Costin Petre 他
日本語で読む → - 論文自動運転/知覚不確実性AI
自動運転の安全性のための知覚不確実性管理フレームワークに向けて
教師あり機械学習を用いた自動運転の知覚における不確実性を性能指標として捉え、その影響要因を整理し、測定・制御・証拠提供の枠組み構築への第一歩を示した位置づけ論文。
原題: Towards a Framework to Manage Perceptual Uncertainty for Safe Automated Driving ／ Krzysztof Czarnecki, Rick Salay
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
幾何学的制御に基づく二点ステアリング経路計画法の設計
幾何学的制御を用いて車線維持・車線変更のための経路計画器を設計し、人間の二点ステアリング機構に基づく計画法が目標車線の曲率より小さい旋回半径（コーナーカット）を実現することを証明した論文。
原題: Design of A Two-point Steering Path Planner Using Geometric Control ／ Yunlong Huang
日本語で読む → - 論文UAV-UGV協調ロボティクス
UAVがテザーを固定してUGVの崖登りを支援する自律協調システム
UAVがテザーを崖上に固定し、UGVがそれを巻き取って急斜面を登れるようにする協調システムを提案し、未知環境での自律ナビゲーションと実地実験で有効性を示した。
原題: UAV/UGV Autonomous Cooperation: UAV Assists UGV to Climb a Cliff by Attaching a Tether ／ Takahiro Miki, Petr Khrapchenkov, Koichi Hori
日本語で読む → - 論文手術ロボティクス/強化学習ロボティクス
手術ロボット向け強化学習環境のオープンソース化
手術ロボット用の強化学習環境dVRLを初めてオープンソースで公開し、Gymと同様に最先端RLアルゴリズムの試作・実装が可能で、学習方策が実機に転移できることを示した。
原題: Open-Sourced Reinforcement Learning Environments for Surgical Robotics ／ Florian Richter, Ryan K. Orosco, Michael C. Yip
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
再構成によるレジリエンス：ロボットチームの異質性を活かす
異種ロボットチームで故障によりリソースが失われた際、通信グラフを再構成してリソース分配を理想に近づける手法を提案し、7機のクアッドロータで実証した。
原題: Resilience by Reconfiguration: Exploiting Heterogeneity in Robot Teams ／ Ragesh K. Ramachandran, James A. Preiss, Gaurav S. Sukhatme
日本語で読む → - 論文計画ロボティクス
有限要素法によるマルコフ決定過程の状態連続近似と自律システム計画
遷移確率の1次・2次モーメントのみから連続状態空間の価値関数を有限要素法で直接求める、明示的遷移モデル不要の計画手法を提案し、経路の滑らかさや移動距離・時間で有効性を示した。
原題: State-Continuity Approximation of Markov Decision Processes via Finite Element Methods for Autonomous System Planning ／ Junhong Xu, Kai Yin, Lantao Liu
日本語で読む → - 論文自動運転ベンチマーク画像認識
BLVD: 自動運転のための大規模5Dセマンティクスベンチマークの構築
自動運転向けに、動的な4D追跡・5Dインタラクティブ事象認識・意図予測のための大規模5DセマンティクスベンチマークBLVDを構築した論文。
原題: BLVD: Building A Large-scale 5D Semantics Benchmark for Autonomous Driving ／ Jianru Xue, Jianwu Fang, Tao Li 他
日本語で読む → - 論文制御・学習ロボティクス
制御リアプノフ関数を用いた不確実なロボットシステムのエピソード学習
制御リアプノフ関数(CLF)を中心とした機械学習フレームワークを提案し、パラメータ不確実性や未モデル化動態に適応しながら反復的に制御器を改善する。平面セグウェイのシミュレーションで有効性を示した。
原題: Episodic Learning with Control Lyapunov Functions for Uncertain Robotic Systems ／ Andrew J. Taylor, Victor D. Dorobantu, Hoang M. Le 他
日本語で読む → - 論文深度推定画像認識
DFineNet：RGBガイド付き疎でノイズの多い深度入力からの自己運動推定と深度精緻化
疎でノイズの多い深度入力をRGB画像でガイドしながら高密度深度に補完し、カメラ姿勢も同時に推定するend-to-end学習手法を提案。KITTIとTUMで有効性を示した。
原題: DFineNet: Ego-Motion Estimation and Depth Refinement from Sparse, Noisy Depth Input with RGB Guidance ／ Yilun Zhang, Ty Nguyen, Ian D. Miller 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
ラムダフィールド：リスク評価のためのベイズ占有格子の連続版
ベイズ占有格子の離散性によるリスク計算の粗さを解消するため、環境占有を連続的に表現する新手法を提案し、経路上の衝突リスクを力として定義して安全な経路生成を可能にした。
原題: Lambda-Field: A Continuous Counterpart of the Bayesian Occupancy Grid for Risk Assessment ／ Johann Laconte, Christophe Debain, Roland Chapuis 他
日本語で読む → - 論文シミュレーションAI
人工知能のためのゲームとシミュレーションに関するAAAI-2019ワークショップ
AAAI-2019で開催された、AI研究向けのゲーム・シミュレーション環境に関するワークショップの採択論文をまとめた論文集。
原題: AAAI-2019 Workshop on Games and Simulations for Artificial Intelligence ／ Marwan Mattar, Roozbeh Mottaghi, Julian Togelius 他
日本語で読む → - 論文自律飛行ロボティクス
小型ドローンによる原子炉格納容器内部の自律検査
計算資源が限られたCPUを搭載した小型クアッドロータで、危険な原子力施設内部を自律飛行しつつ地図生成と障害物回避を行うシステムを開発し、実寸大モックアップで照明条件を変えながら検証した。
原題: Nuclear Environments Inspection with Micro Aerial Vehicles: Algorithms and Experiments ／ Dinesh Thakur, Giuseppe Loianno, Wenxin Liu 他
日本語で読む → - 論文把持計画ロボティクス
不確実な形状補完に対するロバストな把持計画
部分観測から確率的に形状を補完し、その不確実性を考慮してロバストな把持を計画する手法を提案。シミュレーションと実機で把持品質と成功率の向上を示した。
原題: Robust Grasp Planning Over Uncertain Shape Completions ／ Jens Lundell, Francesco Verdoja, Ville Kyrki
日本語で読む → - 論文位置推定ロボティクス
レーザー距離計で透明物体をミリ精度で位置推定
ロボット先端に取り付けたレーザー距離計でガラス表面を斜めから計測し、ICP法で位置合わせすることで透明な非平面ガラスをミリ精度で位置推定する手法を提案した。
原題: Locating Transparent Objects to Millimetre Accuracy ／ Nicholas Adrian, Quang-Cuong Pham
日本語で読む → - 論文強化学習/探索機械学習
スケジュールされた内発的ドライブ：階層的な内発的動機付け探索
内発的・外発的方策を別々に学習し、探索とタスク遂行をスケジュールで切り替える階層的強化学習手法を提案。軌道全体の統計を用いる新たな内発的報酬SFCにより、視覚入力環境での探索効率を大幅に改善した。
原題: Scheduled Intrinsic Drive: A Hierarchical Take on Intrinsically Motivated Exploration ／ Jingwei Zhang, Niklas Wetzel, Nicolai Dorka 他
日本語で読む → - 論文オンライン学習ロボティクス
水中ロボットの動力学モデルをオンライン学習するフレームワーク
増分サポートベクター回帰とデータの追加・忘却戦略により、環境変化に応じて水中ロボットの動力学モデルをオンラインで適応学習する枠組みを提案し、シミュレーションと実機で有効性を示した。
原題: A Framework for On-line Learning of Underwater Vehicles Dynamic Models ／ Bilal Wehbe, Marc Hildebrandt, Frank Kirchner
日本語で読む → - 論文LiDAR/地形認識ロボティクス
航空3D LiDARマップからの地表面復元
LiDAR点群から布シミュレーションフィルタで森林点を除去し地表面を検出、森林地域の地形図を復元する手法を提案し、ヘキサコプター飛行実験で有効性を示した。
原題: Ground Profile Recovery from Aerial 3D LiDAR-based Maps ／ Adelya Sabirova, Maksim Rassabin, Roman Fedorenko 他
日本語で読む → - 論文強化学習ロボティクス
変化する疎報酬環境に適応する分散調整法
価値関数と最適探索の関係を理論的に解析し、ガウス方策の分散を適応的に調整することで、環境変化に素早く適応できる手法を提案した。
原題: Adaptive Variance for Changing Sparse-Reward Environments ／ Xingyu Lin, Pengsheng Guo, Carlos Florensa 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
人間とロボットの消防チームの安全な協調
山火事消火における人間とUAVの協調のため、火災の伝播を推定し人間の安全を確率的に保証するモデル予測型分散制御アルゴリズムを提案した論文。
原題: Safe Coordination of Human-Robot Firefighting Teams ／ Esmaeil Seraj, Andrew Silva, Matthew Gombolay
日本語で読む → - 論文マニピュレーション制御
複数タスクを安定に統合するRMPflow制御器合成フレームワーク
RMPflowを制御Lyapunov関数の観点から再定式化し、個別設計したサブタスク制御器を安定に統合できることを示した。
原題: Stable, Concurrent Controller Composition for Multi-Objective Robotic Tasks ／ Anqi Li, Ching-An Cheng, Byron Boots 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーション制御
構造化光を用いた自律研磨ロボットの開発
構造化光カメラで未知物体をスキャン・モデル化し、最適な動作計画とインピーダンス制御により、事前校正や人手なしで自動研磨を行うロボットを開発した。
原題: Development of an Autonomous Sanding Robot with Structured-Light Technology ／ Yingxin Huo, Diancheng Chen, Xiang Li 他
日本語で読む → - 論文群制御制御
UAS交通調整のための物理ベースで自由にスケール可能な連続体変形
空域を連続体とみなし、境界制御による偏微分方程式でUAS群の交通を調整する物理 inspired な手法を提案し、機体故障への耐性とクラスタリングによる微視的制御も導入した。
原題: Physics-Based Freely Scalable Continuum Deformation for UAS Traffic Coordination ／ Hossein Rastgoftar, Ella Atkins
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