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: 2022/3/1 ／ 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 →- 論文セグメンテーション画像認識
汎用オープンセット意味セグメンテーションへの挑戦
未知領域の検出に加え、未知ピクセルのクラスタリングも行う新タスクGOSSを提案し、評価指標とベースラインを構築した。
原題: GOSS: Towards Generalized Open-set Semantic Segmentation ／ Jie Hong, Weihao Li, Junlin Han 他
日本語で読む → - 論文知覚/ロバスト性ロボティクス
悪天候下の自動運転知覚はどう失敗するか：強化学習によるストレステスト
強化学習を用いて、雨・霧・雪などの悪天候でLiDAR知覚や軌道予測が失敗しやすい入力の乱れ系列を探索する手法を提案し、実走行データで有効性を示した。
原題: How Do We Fail? Stress Testing Perception in Autonomous Vehicles ／ Harrison Delecki, Masha Itkina, Bernard Lange 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
人間の動作デモンストレーションから手の動きをロボットに実装するモジュール式アプローチ
人間の手の動きをモーションキャプチャで記録し、自動的な身体マッピングでロボットハンドに転送するモジュール式フレームワークを提案。8つの難タスクで検証し、シミュレーションと実機で成功率が一致した。
原題: A Modular Approach to the Embodiment of Hand Motions from Human Demonstrations ／ Alexander Fabisch, Manuela Uliano, Dennis Marschner 他
日本語で読む → - 論文地表面推定ロボティクス
均一Bスプラインを用いたLIDAR計測からの高速でロバストな地表面推定
自動運転車のLIDAR点群から均一Bスプラインで地表面をモデル化し、ロバスト最小二乗最適化を線形問題に帰着させて高速に推定する手法を提案した。SemanticKITTIでの定量評価と実車検証を行った。
原題: Fast and Robust Ground Surface Estimation from LIDAR Measurements using Uniform B-Splines ／ Sascha Wirges, Kevin Rösch, Frank Bieder 他
日本語で読む → - 論文マルチモーダル融合画像認識
CMX: TransformerによるRGB-Xセマンティックセグメンテーションのためのクロスモーダル融合
深度・熱・偏光・イベント・LiDARなど多様な補助モダリティを統一的に扱うTransformerベースの融合フレームワークCMXを提案し、複数のRGB-Xベンチマークで最先端性能を達成した。
原題: CMX: Cross-Modal Fusion for RGB-X Semantic Segmentation with Transformers ／ Jiaming Zhang, Huayao Liu, Kailun Yang 他
日本語で読む → - 論文マルチエージェント知覚ロボティクス
モデル非依存のマルチエージェント知覚フレームワーク
異なるモデルを使うエージェント間の信頼度スコアのずれを較正し、ボックス集約で統合することで、モデル情報を共有せずに協調知覚の性能を向上させる手法を提案した。
原題: Model-Agnostic Multi-Agent Perception Framework ／ Runsheng Xu, Weizhe Chen, Hao Xiang 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
深層説明可能特徴を用いたドリフト低減ナビゲーション
LIDAR点群からドリフトを減らせる特徴豊富な領域を推定し、説明可能なMPCでそこへ誘導することで自己位置推定誤差を最大76.76%削減した。
原題: Drift Reduced Navigation with Deep Explainable Features ／ Mohd Omama, Sundar Sripada Venugopalaswamy Sriraman, Sandeep Chinchali 他
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
目標条件付きデュアルアクション模倣学習による器用な双腕ロボットマニピュレーション
人間の実演データから、局所的な反応動作と大域的な軌道生成を切り替えるデュアルアクション模倣学習を提案し、双腕ロボットでバナナの皮むきを実現した。
原題: Goal-conditioned dual-action imitation learning for dexterous dual-arm robot manipulation ／ Heecheol Kim, Yoshiyuki Ohmura, Yasuo Kuniyoshi
日本語で読む → - 論文模倣学習機械学習
模倣学習に基づく適応型ヒューマンレースドライバーモデル
プロのレースドライバーの運転行動を模倣学習でモデル化し、未知のサーキットでも人間らしい走行ラインを生成しながら周回ごとに自己修正してラップタイムを短縮できる適応型ドライバーモデルを提案した。
原題: An Adaptive Human Driver Model for Realistic Race Car Simulations ／ Stefan Löckel, Siwei Ju, Maximilian Schaller 他
日本語で読む → - 論文進化ロボティクスロボティクス
身体と脳の共進化を実現する統一基盤
単一のニューラルセルオートマトンをゲノムとして、モジュール式ロボットの身体形状と制御系を同時に成長・進化させる手法NCRSを提案し、CMA-ESとCMA-MEで訓練して多様な形態と適応度を検証した。
原題: A Unified Substrate for Body-Brain Co-evolution ／ Sidney Pontes-Filho, Kathryn Walker, Elias Najarro 他
日本語で読む → - 論文運動予測ロボティクス
Flash: ベイズ逆計画と学習済み運動プロファイルによる自動運転向け高速軽量な運動予測
ベイズ逆計画と軽量ニューラルネットの専門家混合を組み合わせ、地図ベースの目標抽出と制御ベースの軌道生成で自動運転の周辺車両運動を高速かつ高精度に予測する手法を提案した。
原題: Flash: Fast and Light Motion Prediction for Autonomous Driving with Bayesian Inverse Planning and Learned Motion Profiles ／ Morris Antonello, Mihai Dobre, Stefano V. Albrecht 他
日本語で読む → - 論文クロスモーダル変換ロボティクス
少量のペアデータで記述と行動の双方向変換を学習する手法
大量の非ペアデータで記述と行動の再帰型オートエンコーダを事前学習し、少量のペアデータで中間表現を対応付ける2段階学習により、記述と行動の双方向変換を実現した。
原題: Learning Bidirectional Translation between Descriptions and Actions with Small Paired Data ／ Minori Toyoda, Kanata Suzuki, Yoshihiko Hayashi 他
日本語で読む → - 論文アバター/遠隔操作ロボティクス
iCub3アバターシステム：ヒューマノイドロボットの遠隔完全没入型身体化を実現
約15年のiCub開発の集大成であるヒューマノイドiCub3を用い、移動・操作・音声・表情と視覚・聴覚・触覚・重量感覚などの多感覚フィードバックを統合した遠隔アバターシステムを構築し、約300km離れた遠隔地での対話や協働を通じて実証した論文。
原題: iCub3 Avatar System: Enabling Remote Fully-Immersive Embodiment of Humanoid Robots ／ Stefano Dafarra, Ugo Pattacini, Giulio Romualdi 他
日本語で読む → - 論文ダイナミクス適応ロボティクス
文脈こそがすべて：ダイナミクス適応のための暗黙的識別
環境の真の変化量にアクセスせず、少量の文脈データから環境特性を暗黙的に推論して予測モデルを適応させる手法IIDAを提案し、MuJoCo実験と実機の滑りタスクでモデル誤差低減とタスク性能向上を示した。
原題: Context is Everything: Implicit Identification for Dynamics Adaptation ／ Ben Evans, Abitha Thankaraj, Lerrel Pinto
日本語で読む → - 論文認識・追跡ロボティクス
Boids群れアルゴリズムによるセンサ物体の妥当性検証
Boidsの群れ行動ルールを追跡済み物体に適用し、道路交通参加者間の相互作用をモデル化することで、安価なセンサでも物体の分離・統合・消失を抑え、物体間距離の推定精度を改善する手法を提案した。
原題: Sensor Object Plausibilization with Boids Flocking Algorithm ／ Christopher Knievel, Lars Krueger
日本語で読む → - 論文飛行/軌道計画ロボティクス
着陸状態を適応的に調整する空中ロボットのリアルタイム着地軌道計画
終端状態と軌道時間を事前固定せず適応的に決めつつ、安全・動的実行可能性を保ちながら接線方向の相対速度を最小化する空中着地の軌道計画法を提案し、推力重量比1.7の小型ドローンで実機検証した。
原題: Real-Time Trajectory Planning for Aerial Perching ／ Jialin Ji, Tiankai Yang, Chao Xu 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
触覚による姿勢推定と未知物体操作のための方策学習
学習した触覚観測モデルとベイズフィルタで未知物体の姿勢を推定し、その信念を用いた深層強化学習方策をシミュレーションから実機へ転移して物体操作を行う手法を提案した。
原題: Tactile Pose Estimation and Policy Learning for Unknown Object Manipulation ／ Tarik Kelestemur, Robert Platt, Taskin Padir
日本語で読む → - 論文軌跡生成/自動運転シミュレーションロボティクス
TrajGen：自動運転向けの反応的で実行可能なエージェント挙動を伴うリアルで多様な軌跡生成
人間の運転データから多様な軌跡を予測し、強化学習で衝突回避と車両制約を満たすよう修正する2段階の軌跡生成フレームワークを提案し、並列学習可能なデータ駆動シミュレータI-Simと評価指標も開発した。
原題: TrajGen: Generating Realistic and Diverse Trajectories with Reactive and Feasible Agent Behaviors for Autonomous Driving ／ Qichao Zhang, Yinfeng Gao, Yikang Zhang 他
日本語で読む → - 論文Visual SLAMロボティクス
Visual SLAMを拡張・強化するオンライン意味マッピングシステム
物体検出をSLAMの意味制約として取り込み、軌跡の曖昧さをトラックレットで処理することで、リアルタイムに姿勢推定精度を最大68%改善する意味マッピング手法を提案した。
原題: An Online Semantic Mapping System for Extending and Enhancing Visual SLAM ／ Thorsten Hempel, Ayoub Al-Hamadi
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
協調しよう：後悔に基づくロボットマニピュレーションのリアクティブ合成
人間を敵対者と仮定する従来のリアクティブ合成を緩和し、後悔の概念を用いて可能なときは協調を選びつつタスク完了を保証する合成フレームワークを提案した論文。
原題: Let's Collaborate: Regret-based Reactive Synthesis for Robotic Manipulation ／ Karan Muvvala, Peter Amorese, Morteza Lahijanian
日本語で読む → - 論文経路計画制御
効率的な最適化ベース衝突回避のための閉形式ミンコフスキー和近似
非線形計画法による衝突回避制約を、ミンコフスキー和の外側近似で閉形式表現し、制約と変数を大幅に削減して自動車とクアッドコプターの経路計画を高速化した論文。
原題: Closed-Form Minkowski Sum Approximations for Efficient Optimization-Based Collision Avoidance ／ James Guthrie, Marin Kobilarov, Enrique Mallada
日本語で読む → - 論文ロボット教育/sim2realロボティクス
産業用ロボット教育を支援するシミュレーションツールの開発
Unity 3Dを用いて産業用ロボットアームのシミュレータを開発し、逆運動学と順運動学の両方で制御できるようにして、実機なしで授業の理論と実践を結びつける教育支援を実現した。
原題: Desenvolvimento de ferramenta de simula\c{c}\~ao para aux\'ilio no ensino da disciplina de rob\'otica industrial ／ Afonso Henriques Fontes Neto Segundo, Joel Sotero da Cunha Neto, Halisson Alves de Oliveira 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
生成敵対ネットワークによる意図伝達型ロボット動作の生成と実行
人間が繊細な物体を運ぶ際の速度プロファイルをGANで学習し、2種類のロボットで「慎重さ」を伝える動作を自律生成できるようにした研究。
原題: Synthesis and Execution of Communicative Robotic Movements with Generative Adversarial Networks ／ Luca Garello, Linda Lastrico, Alessandra Sciutti 他
日本語で読む → - 論文ヒューマンロボットインタラクションロボティクス
ロボットの自己能力評価が信頼と性能に与える影響の調査
ロボットが自分の能力を自己評価して報告することが、操作者の信頼とタスク性能にどう影響するかをオンライン被験者実験で調べた研究。
原題: Investigating the Effects of Robot Proficiency Self-Assessment on Trust and Performance ／ Nicholas Conlon, Daniel Szafir, Nisar Ahmed
日本語で読む → - 論文3D物体検出画像認識
ステレオニューラルノギス：インスタンス単位の3D物体検出フレームワーク
初期3D直方体推定を局所的に精緻化するインスタンス単位モデルを提案し、粗から細へのマルチ解像度化やモデル非依存の位置補正、ステレオ3D追跡を実現してKITTIで最高性能を達成した。
原題: Stereo Neural Vernier Caliper ／ Shichao Li, Zechun Liu, Zhiqiang Shen 他
日本語で読む → - 論文間取り生成ロボティクス
ロボティクス向け間取り図の生成ベクトルグラフィックモデル
間取り図を線分列のトークン列として扱い、自己回帰型ニューラルネットで学習・生成するモデルを提案し、新規生成や部分観測からの補完、センサデータからの生成、最短距離予測への応用を示した。
原題: FloorGenT: Generative Vector Graphic Model of Floor Plans for Robotics ／ Ludvig Ericson, Patric Jensfelt
日本語で読む → - 論文データセット/ツール画像認識
TerraByteクライアント：テラバイト級の植物データへのアクセスを実現するツール
Compute Canadaのデータポータルから植物データセットを検索・視覚確認・ダウンロードできるGUI付きクライアントを開発した。
原題: The TerraByte Client: providing access to terabytes of plant data ／ Michael A. Beck, Christopher P. Bidinosti, Christopher J. Henry 他
日本語で読む → - 論文タスク・動作計画ロボティクス
ニューラル実行可能性判定で統合タスク・動作計画を高速化
タスク計画が提案する行動の実行可能性をCNNで画像から判定し、高コストな動作計画の呼び出しを削減して多段階マニピュレーションの計画時間を短縮する手法を提案。
原題: Accelerating Integrated Task and Motion Planning with Neural Feasibility Checking ／ Lei Xu, Tianyu Ren, Georgia Chalvatzaki 他
日本語で読む → - 論文交通シミュレーション制御
動的交通におけるブレスのパラドックス
交通網に道路を追加するとかえって渋滞が悪化する「ブレスのパラドックス」を、車両挙動を考慮した動的交通モデルとマイクロシミュレーションで実証した研究。
原題: The Braess Paradox in Dynamic Traffic ／ Dingyi Zhuang, Yuzhu Huang, Vindula Jayawardana 他
日本語で読む → - 論文強化学習ロボティクス
非定常環境における戦略的後退を伴うノンパラメトリック確率方策勾配法
カーネル法で方策を無限次元RKHS上に埋め込み、環境変化に適応しながら最適制御方策を逐次学習するノンパラメトリック手法を提案し、DDPGやTD3を上回る性能を示した。
原題: Non-Parametric Stochastic Policy Gradient with Strategic Retreat for Non-Stationary Environment ／ Apan Dastider, Mingjie Lin
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