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: 2018/12/1 ／ 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 →- 論文産業制御/自動チューニング制御
ベイズ最適化によるデータ効率的な自動チューニング：産業制御への応用
ベイズ最適化を用いて実験データから制御器パラメータを自動学習する手法を提案し、スロットルバルブ制御で手動調整より少ない試行で高性能を達成した。
原題: Data-efficient Auto-tuning with Bayesian Optimization: An Industrial Control Study ／ Matthias Neumann-Brosig, Alonso Marco, Dieter Schwarzmann 他
日本語で読む → - 論文視覚言語ナビゲーション機械学習
言語支援による視覚ナビゲーション：間接介入付き模倣学習
視覚を持つエージェントが言語による高レベルな指示と、迷った際にアドバイザーへ問い合わせて得るサブゴールで屋内の物体を探索するVNLAタスクを提案し、間接介入付き模倣学習(I3L)で成功率を向上させた。
原題: Vision-based Navigation with Language-based Assistance via Imitation Learning with Indirect Intervention ／ Khanh Nguyen, Debadeepta Dey, Chris Brockett 他
日本語で読む → - 論文マルチエージェント/IoTAI
文脈認識機械学習に基づくIoT分析エンボディドエージェントモデル
IoT分析向けに、環境文脈に応じて自己構成するエンボディドエージェントのモデリング手法を提案し、変動性モデルとフィードバック評価型機械学習を組み合わせた。
原題: An IoT Analytics Embodied Agent Model based on Context-Aware Machine Learning ／ Nathalia Nascimento, Paulo Alencar, Carlos Lucena 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
混雑ロボット群における自発的退避による干渉低減
密集したロボット群で、各ロボットが周囲の混雑状況から滞在か退避かを自律判断し、空間干渉を減らして群全体の効率を高める分散アルゴリズムを開発し、実機実験で有効性を示した。
原題: Voluntary Retreat for Decentralized Interference Reduction in Robot Swarms ／ Siddharth Mayya, Pietro Pierpaoli, Magnus Egerstedt
日本語で読む → - 論文モデルベースRL機械学習
メタ学習による深層オンライン学習：モデルベース強化学習のための継続的適応
SGDによるオンライン更新と中国レストランプロセス事前分布を用いたEMアルゴリズムでモデル群を管理し、メタ学習で適応を効果的にする手法MOLeを提案。モデルベース強化学習に適用し、非定常な地形やモータ変化への継続的適応で既存手法を上回ることを示した。
原題: Deep Online Learning via Meta-Learning: Continual Adaptation for Model-Based RL ／ Anusha Nagabandi, Chelsea Finn, Sergey Levine
日本語で読む → - 論文探索ロボティクス
レヴィフライト仮説に基づく疎報酬下の記憶なし自律探索
地図記憶を持たないロボットが広域環境でまばらに分布する目標を効率的に発見するため、レヴィフライト経路に沿った等速探索が最適であることを示し、その手法を提案・検証した論文。
原題: L\'evy Flight Foraging Hypothesis-based Autonomous Memoryless Search Under Sparse Rewards ／ Christos Papachristos, Kostas Alexis
日本語で読む → - 論文耐故障制御ロボティクス
IMUが攻撃されたMAVの飛行復旧手法
IMUへの攻撃で姿勢推定が破綻した際に、位置と方位情報から姿勢状態を復元する耐故障制御を提案し、シミュレーションと実機で有効性を検証した。
原題: Flight Recovery of MAVs with Compromised IMU ／ Zhan Tu, Fan Fei, Matthew Eagon 他
日本語で読む → - 論文予測/自動運転機械学習
RNNによる占有グリッドマップの多段階予測
KITTIデータセットの占有グリッドマップ系列に対し、差分学習と運動特徴量を組み合わせたRNNで走行可能空間の多段階予測を行い、精度を向上させた。
原題: Multi-Step Prediction of Occupancy Grid Maps with Recurrent Neural Networks ／ Nima Mohajerin, Mohsen Rohani
日本語で読む → - 論文自律探索ロボティクス
屋内ロボット探索のための効率的な意味ロードマップフレームワーク
探索環境のトポロジーを表す意味ラベル付きグラフ「Semantic Road Map」を逐次構築し、情報利得と経路コストに基づく次善目標決定で屋内自律探索を効率化する手法を提案した。
原題: SRM: An Efficient Framework for Autonomous Robotic Exploration in Indoor Environments ／ Chaoqun Wang, Delong Zhu, Teng Li 他
日本語で読む → - 論文sim2real機械学習
ロバスト制御に基づく自動運転向けゼロショット深層強化学習方策転移
外乱オブザーバを用いたロバスト追従制御と階層型強化学習プランナを組み合わせ、学習環境から実環境へゼロショットで運転方策を転移できる手法を提案した。
原題: Zero-shot Deep Reinforcement Learning Driving Policy Transfer for Autonomous Vehicles based on Robust Control ／ Zhuo Xu, Chen Tang, Masayoshi Tomizuka
日本語で読む → - 論文安全制御ロボティクス
人間-車両インタラクションの確率的計画に到達可能性ベースの安全保証を組み込む手法
自動運転の計画系に、他車の不確実な行動によらず衝突回避の逃げ道を常に確保する100Hzの安全コントローラを組み込み、車線変更実験で危険行動時も衝突回避できることを示した。
原題: On Infusing Reachability-Based Safety Assurance within Probabilistic Planning Frameworks for Human-Robot Vehicle Interactions ／ Karen Leung, Edward Schmerling, Mo Chen 他
日本語で読む → - 論文ビジュアルトラッキング画像認識
顕著性誘導による階層的ロバストビジュアルトラッキング
大域的探索で顕著性マップを用いて急激な動きや見た目の変化に対応し、局所的探索でスーパーピクセルHSVヒストグラムとL2-RLS追跡を組み合わせた階層的ビジュアルトラッキング手法を提案した。
原題: Saliency Guided Hierarchical Robust Visual Tracking ／ Fangwen Tu, Shuzhi Sam Ge, Yazhe Tang 他
日本語で読む → - 論文モデルベース強化学習ロボティクス
視覚的先読み：視覚ベースロボット制御のためのモデルベース深層強化学習
カメラ画像から未来を予測するモデルを自己教師ありで学習し、その予測に基づくモデル予測制御で未知の物体を含む多様な操作タスクを実現した研究。
原題: Visual Foresight: Model-Based Deep Reinforcement Learning for Vision-Based Robotic Control ／ Frederik Ebert, Chelsea Finn, Sudeep Dasari 他
日本語で読む → - 論文着陸・UAV知覚ロボティクス
マイクロUAVのための単眼・ステレオ手がかりによる着陸地点評価
ステレオ画像から斜面を、単眼画像からホモグラフィ誤差を算出し組み合わせることで、剛体・非剛体の動的表面に対応した高速・高精度なUAV着陸地点評価手法を提案した。
原題: Monocular and Stereo Cues for Landing Zone Evaluation for Micro UAVs ／ Rohit Garg, Shichao Yang, Sebastian Scherer
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
極限地形における重量物輸送のための複数登攀ロボットの協調制御
月の永久影クレーターで氷堆積物を探査するため、複数の登攀ロボットが極限地形を上下しながら大型機器を輸送する協調制御手法を分析した。
原題: Coordination and Control of Multiple Climbing Robots in Transport of Heavy Loads through Extreme Terrain ／ Himangshu Kalita, Steven Morad, Jekan Thangavelautham
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
図書館管理向けマイコン制御ロボットアームの開発
ArduinoとPythonを用いたロボットアームで、予約本の自動取り出しや返却本の棚整理、データベース更新を行う図書館自動化システムを提案した論文。
原題: Microcontroller Based Robotic Arm Development for Library Management System ／ Bodhisatwa Barma, Samrat Ghosh, Abhrodip Chaudhury 他
日本語で読む → - 論文力制御ロボティクス
実演からのタスク制約学習によるハイブリッド力/位置制御
実演データから力制御の方向に合わせた動的な制約フレームを学習し、接触時の衝撃や追従誤差を抑えるハイブリッド力/位置制御手法を提案した。
原題: Learning Task Constraints from Demonstration for Hybrid Force/Position Control ／ Adam Conkey, Tucker Hermans
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
触覚サーボのための潜在空間ダイナミクス学習
触覚センサ情報を2次元多様体として扱い、デモンストレーションから触覚サーボ用のダイナミクスモデルを学習する手法を提案し、接触点追従タスクで評価した。
原題: Learning Latent Space Dynamics for Tactile Servoing ／ Giovanni Sutanto, Nathan Ratliff, Balakumar Sundaralingam 他
日本語で読む → - 論文水中ロボットロボティクス
SPARUS II AUVの産業・科学・学術応用に向けたオープンプラットフォーム検証
軽量でホバリング可能な魚雷型AUV「SPARUS II」をROSベースのオープンなソフトウェア構成で開発し、産業・科学・学術の多様な用途への適用と試験の経験を報告した論文。
原題: Testing SPARUS II AUV, an open platform for industrial, scientific and academic applications ／ Marc Carreras, Carles Candela, David Ribas 他
日本語で読む → - 論文HRIロボティクス
機械の中の心：心の知覚が意思決定を変える
ロボットに心があると感じる程度（行為能力・感受性）を操作し、ロボットが人の意思決定に与える社会的影響を実験的に調べた研究。
原題: Mind in the Machine: Perceived Minds Induce Decision Change ／ Deniz Lefkeli, Baris Akgun, Sahibzada Omar 他
日本語で読む → - 論文場所認識ロボティクス
LiDAR強度を活用したロバストな場所認識のための局所記述子
LiDARの幾何情報とキャリブレーション済み強度情報を組み合わせた新記述子ISHOTを提案し、確率的キーポイント投票による場所認識で大規模環境での自己位置推定を高精度化した論文。
原題: Local Descriptor for Robust Place Recognition using LiDAR Intensity ／ Jiadong Guo, Paulo V. K. Borges, Chanoh Park 他
日本語で読む → - 論文SLAM画像認識
DeepMapping: 複数点群からの教師なし地図推定
2つの深層ニューラルネット（位置推定ネットと地図ネット）を教師なし損失で学習させ、複数の点群を初期値に依存せず大域的に位置合わせする枠組みを提案。LiDAR SLAMへの拡張も示す。
原題: DeepMapping: Unsupervised Map Estimation From Multiple Point Clouds ／ Li Ding, Chen Feng
日本語で読む → - 論文運動計画ロボティクス
ロードマップと軌道最適化を統合した運動計画フレームワーク
サンプリングベースと最適化ベースの運動計画手法を大規模に比較評価し、疎なロードマップに軌道最適化を組み込んだ統合システムを提案した論文。
原題: Improving Trajectory Optimization using a Roadmap Framework ／ Siyu Dai, Matthew Orton, Shawn Schaffert 他
日本語で読む → - 論文衝突回避ロボティクス
検証可能なリアルタイム障害物運動予測による動的衝突回避
最近の観測のみからLSTMをオンライン学習して障害物の動きを予測し、確率的な速度選択で衝突を回避する手法を提案。統計的モデル検査で予測誤り確率を評価し、衝突確率の上限を証明した。
原題: Toward Verifiable Real-Time Obstacle Motion Prediction for Dynamic Collision Avoidance ／ Vincent Kurtz, Hai Lin
日本語で読む → - 論文マイクロロボティクスphysics.flu-dyn
非ニュートン流体中におけるマイクロスカロップ運動を予測するラグランジアンモデル
低レイノルズ数領域の非ニュートン流体中で動く2リンク機構「マイクロスカロップ」のラグランジアン動力学モデルを構築し、実験結果と照合して妥当性を確認した。
原題: A Lagrangian Model to Predict Microscallop Motion in non Newtonian Fluids ／ Yashaswini Murthy, Ravi Banavar
日本語で読む → - 論文UAV動作計画ロボティクス
テザー付きUAVの直線・屈曲テザーを考慮した動作計画
障害物のある狭い環境でテザー付きUAVが動くための2つの動作計画法を提案し、テザーと環境の接触を積極的に計画・緩和することで非テザー時と同等の可到達空間を実現、実機Fotokite Proで検証した。
原題: Motion Planning for a UAV with a Straight or Kinked Tether ／ Xuesu Xiao, Jan Dufek, Mohamed Suhail 他
日本語で読む → - 論文動作表現ロボティクス
双剰余類分解による剛体運動の量子化
結晶学のゾーンケ空間群と双剰余類分解を用いて剛体運動群SE(3)を均一に離散化し、ロボット動作を記述する「動作アルファベット」を構築した論文。
原題: Quantizing Euclidean motions via double-coset decomposition ／ Christian Wülker, Gregory S. Chirikjian
日本語で読む → - 論文マルチエージェント強化学習機械学習
パラメータ共有型マルチエージェント強化学習による複数運転行動の学習
エージェント間でパラメータを共有し非同期更新を組み合わせた強化学習アーキテクチャを提案し、車線維持と追い越しの運転行動を同時に学習させた。
原題: Parameter Sharing Reinforcement Learning Architecture for Multi Agent Driving Behaviors ／ Meha Kaushik, Phaniteja S, K. Madhava Krishna
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
Ardupilot/Gazeboを拡張した群ロボティクスシミュレーション環境
ArdupilotとROS/Gazeboを拡張し、群ロボティクスアプリケーションを現実的なシミュレーションで開発できるテストベッドを構築した。
原題: Closing the Gap in Swarm Robotics Simulations: An Extended Ardupilot/Gazebo plugin ／ Hugo R. M. Sardinha, Mauro Dragone, Patricia A. Vargas
日本語で読む → - 論文軌道最適化ロボティクス
モデル予測による軌道最適化と追従制御を統合した自動運転車両の制御手法
自動運転車の軌道計画をモデル予測的に最適化し、フィードバック・フィードフォワード制御で高精度に追従させる制御スキームを提案し、回避操舵のシミュレーションで性能を検証した。
原題: Model predictive trajectory optimization and tracking for on-road autonomous vehicles ／ Peng Liu, Brian Paden, Umit Ozguner
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