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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: 2021/12/1 ／ arXivを3時間ごとに自動収集

• 論文飛行ロボットロボティクス2021/12/1

  高速探索・迎撃のための自律飛行ロボット

  高速で動く物体を自律的に探索・追従・把持する空中ロボットを開発し、国際競技会で6m/sの物体把持を実現した。

  原題: Autonomous Aerial Robot for High-Speed Search and Intercept Applications ／ Alejandro Rodriguez-Ramos, Adrian Alvarez-Fernandez Hriday Bavle, Javier Rodriguez-Vazquez 他

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• 論文計算資源管理ロボティクス2021/12/1

  計算を意識する自律ロボットに向けて：計算カーネルの実証研究

  自己位置推定・地図生成・経路計画・タスク割当・深度推定・オプティカルフローの計算カーネルを3つの組込み計算機上で計測し、時間・電力・メモリ性能を分析した。

  原題: Towards Computational Awareness in Autonomous Robots: An Empirical Study of Computational Kernels ／ Ashrarul H. Sifat, Burhanuddin Bharmal, Haibo Zeng 他

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• 論文ロバスト制御ロボティクス2021/12/1

  L1適応制御による強化学習ポリシーのロバスト性向上

  訓練済みの強化学習ポリシーにL1適応制御器を追加し、環境の動的変動に対するロバスト性を高める手法を提案した論文。

  原題: Improving the Robustness of Reinforcement Learning Policies with $\mathcal{L}_{1}$ Adaptive Control ／ Y. Cheng, P. Zhao, F. Wang 他

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• 論文運動予測機械学習2021/12/1

  Yandex Shiftsデータセットにおける車両運動予測の不確実性推定

  自動運転向け車両運動予測において、分布シフトに頑健で予測の不確実性を測定できるモデルを提案し、Shifts Challengeのベンチマークで2位を獲得した。

  原題: Estimating Uncertainty For Vehicle Motion Prediction on Yandex Shifts Dataset ／ Alexey Pustynnikov, Dmitry Eremeev

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• 論文手術支援/画像誘導eess.IV2021/12/1

  術中仮想CT生成による内視鏡下副鼻腔手術の支援

  内視鏡下副鼻腔手術において、器具の先端運動や軌跡から術中仮想CTをリアルタイム生成し、手術の完全性を高める手法を提案・比較した論文。

  原題: Real-time Virtual Intraoperative CT for Image Guided Surgery ／ Yangming Li, Neeraja Konuthula, Ian M. Humphreys 他

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• 論文イベントカメラSLAMロボティクス2021/12/1

  イベントカメラSLAMのためのイベント蓄積設定の研究

  イベントカメラのイベントをフレーム化して従来SLAMに適用する際、蓄積方法の各設定を比較検討し、公開データセットとドローン実機で性能向上を実証した論文。

  原題: Research on Event Accumulator Settings for Event-Based SLAM ／ Kun Xiao, Guohui Wang, Yi Chen 他

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• 論文安全強化学習機械学習2021/12/1

  水上ナビゲーションにおける安全な深層強化学習のベンチマーク

  水上ロボットの安全な航法のための新しいベンチマーク環境を提案し、勾配ベースと非勾配ベースを組み合わせた学習法と区間解析による検証手法を評価した論文。

  原題: Benchmarking Safe Deep Reinforcement Learning in Aquatic Navigation ／ Enrico Marchesini, Davide Corsi, Alessandro Farinelli

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• 論文慣性航法ロボティクス2021/12/1

  CTIN: 慣性航法のための堅牢な文脈トランスフォーマネットワーク

  IMU計測から速度と軌道を高精度に推定するため、ResNetエンコーダとTransformerデコーダを組み合わせた文脈トランスフォーマネットワークを提案し、複数データセットで最先端性能を達成した。

  原題: CTIN: Robust Contextual Transformer Network for Inertial Navigation ／ Bingbing Rao, Ehsan Kazemi, Yifan Ding 他

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• 論文マニピュレーションロボティクス2021/12/1

  優先度付き階層型コンプライアンス制御による双腕ロボットの安定把持

  双腕ロボットが剛体を把持する際の物体と腕への外乱に同時に対処するため、階層型二次計画法とアドミタンス制御を組み合わせた優先度付きコンプライアンス制御を提案し、14自由度ロボットで安定把持を実現した。

  原題: Prioritized Hierarchical Compliance Control for Dual-Arm Robot Stable Clamping ／ Xiaoyu Ren, Liqun Huang, Mingguo Zhao

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• 論文SLAMデータセットロボティクス2021/12/1

  M2DGR：地上ロボット向けマルチセンサ・マルチシナリオSLAMデータセット

  魚眼カメラやLiDAR、RTK付きGNSSなど多数のセンサを搭載した地上ロボットで屋内・屋外の多様な環境を走行し、約1TB・36系列の同期済みSLAM用データセットを構築した。

  原題: M2DGR: A Multi-sensor and Multi-scenario SLAM Dataset for Ground Robots ／ Jie Yin, Ang Li, Tao Li 他

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• 論文SLAMロボティクス2021/12/1

  複数LiDARによる鉄道車両の自己位置推定と環境マッピング

  複数のLiDAR入力を用いた鉄道向けSLAMシステムを提案し、レールの平面制約やオンライン外部キャリブレーションを活用して3000km超のデータで高精度な位置推定と大規模環境マッピングを実現した。

  原題: Simultaneous Location of Rail Vehicles and Mapping of Environment with Multiple LiDARs ／ Yusheng Wang, Weiwei Song, Yidong Lou 他

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• 論文移動ロボットロボティクス2021/12/1

  三出力オープンディファレンシャルを備えたモジュール式パイプクライマーIII

  パイプの断面変化や曲がり部で生じる履帯の滑りを、3出力オープンディファレンシャル機構により機械的に速度調整して解消するパイプ登攀ロボットを提案した。

  原題: Modular Pipe Climber III with Three-Output Open Differential ／ Rama Vadapalli, Saharsh Agarwal, Vishnu Kumar 他

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• 論文マニピュレーションロボティクス2021/12/1

  開放的不確実なロボット操作領域における目標の記述と達成

  物体を性質のみで記述した目標仕様から汎用プランニングで行動を導出し、階層計画・状態推定・実行をオンライン統合して遮蔽やセンサ誤差の大きい実ロボット環境で頑健に目標を達成する手法を提案。

  原題: Specifying and achieving goals in open uncertain robot-manipulation domains ／ Leslie Pack Kaelbling, Alex LaGrassa, Tomás Lozano-Pérez

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• 論文軌道生成ロボティクス2021/12/1

  求心加速度制約下での車線内走行における自動運転車の最適軌道生成

  曲率の微分可能なガイドラインを生成し、それに沿って求心加速度制約を満たす動的に実行可能なジャーク・時間最適軌道を二段階最適化で計算する手法を提案した。

  原題: Optimal Trajectory Generation for Autonomous Vehicles Under Centripetal Acceleration Constraints for In-lane Driving Scenarios ／ Yajia Zhang, Hongyi Sun, Jinyun Zhou 他

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• 論文歩行ロボティクス2021/12/1

  階層強化学習による四足ロボットの複数歩容の学習

  速度指令追従のための階層型強化学習コントローラを提案し、速度に応じてペース・トロット・バウンドなど複数の歩容を生成できることを示した論文。

  原題: Learning multiple gaits of quadruped robot using hierarchical reinforcement learning ／ Yunho Kim, Bukun Son, Dongjun Lee

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• 論文海洋ロボティクスロボティクス2021/12/1

  波力と太陽光で動く低コスト無人水上艇の試作

  波力と太陽光を動力源とする全長1.2mの低コスト無人水上艇を試作し、無線・衛星通信による遠隔操作や水中ユニットの昇降機構、水質計測への応用可能性を示した。

  原題: A low-cost wave-solar powered Unmanned Surface Vehicle ／ Moustafa Elkolali, Ahmed Al-Tawil, Lennard Much 他

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• 論文経路計画ロボティクス2021/12/1

  社会的に受容されるパーソナルモビリティの経路計画と軌道行動分析

  共有空間を避ける社会的受容性の高いグローバル経路計画を提案し、社会力モデルを較正したシミュレーションで歩行者との相互作用や待機・停止方針を分析した論文。

  原題: Socially acceptable route planning and trajectory behavior analysis of personal mobility device for mobility management with improved sensing ／ Sumit Mishra, Praveen Kumar Rajendran, Dongsoo Har

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• 論文模倣学習ロボティクス2021/12/1

  視覚的模倣における表現学習の驚くべき有効性

  視覚的模倣学習において表現学習と行動学習を分離し、オフラインデータで教師あり・自己教師あり学習した表現エンコーダと局所重み付き回帰で行動予測を行うことで、従来手法より少ないデモで高い性能を実現した。

  原題: The Surprising Effectiveness of Representation Learning for Visual Imitation ／ Jyothish Pari, Nur Muhammad Shafiullah, Sridhar Pandian Arunachalam 他

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• 論文3D物体検出画像認識2021/12/1

  カーテンの裏側：遮蔽された形状を学習する3D物体検出

  LiDAR点群で遮蔽により欠けた物体形状を占有確率として推定し、高品質な3D提案と境界ボックス生成を実現した検出モデルBtcDetを提案。KITTIとWaymoで最先端性能を達成。

  原題: Behind the Curtain: Learning Occluded Shapes for 3D Object Detection ／ Qiangeng Xu, Yiqi Zhong, Ulrich Neumann

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• 論文メタ強化学習機械学習2021/12/1

  継続的メタ方策探索

  過去タスクを再訪せずに逐次的にメタ学習するCoMPSを提案し、連続制御タスク列で既存手法を上回る性能を示した。

  原題: CoMPS: Continual Meta Policy Search ／ Glen Berseth, Zhiwei Zhang, Grace Zhang 他

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• 論文VLM/点群画像認識2021/12/1

  PointCLIP：CLIPによる点群理解

  2D画像テキストで事前学習したCLIPを点群認識に転用するため、点群を多視点深度マップに投影してCLIPと照合する手法を提案し、少数ショット適応も可能にした。

  原題: PointCLIP: Point Cloud Understanding by CLIP ／ Renrui Zhang, Ziyu Guo, Wei Zhang 他

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• 論文視覚認識ロボティクス2021/12/1

  視覚ベースの衝突回避に向けた固定翼機の衝突コースデータセット

  地上固定カメラに迫る固定翼機の画像55,521枚を含む15シーケンスのデータセットを公開し、視覚的な航空機検出のベンチマークを提供した論文。

  原題: A Dataset of Stationary, Fixed-wing Aircraft on a Collision Course for Vision-Based Sense and Avoid ／ Jasmin Martin, Jenna Riseley, Jason J. Ford

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• 論文ソフトロボティクスロボティクス2021/12/1

  鞭毛型ソフトロボットの力学解析：粒子媒体中での推進機構の理論・数値・実験的検討

  バクテリアの鞭毛構造に着想を得た弾性ロッド駆動型ソフトロボットを開発し、粒子媒体中での推進速度と鞭毛数の非線形な関係を梁理論・離散微分幾何シミュレーション・実験で解明した。

  原題: Mechanics-based Analysis on Flagellated Robots ／ Yayun Du, Andrew Miller, M. Khalid Jawed

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• 論文自動運転テスト/検証ロボティクス2021/12/1

  交差点に焦点を当てた状況カバレッジによる自動運転車の検証・妥当性確認フレームワーク（CARLA実装）

  CARLA上で交差点の車車間インタラクションを状況カバレッジ基準で自動テスト生成し、自車に注入した故障の検出と自動運転アルゴリズムの弱点分析を比較評価した。

  原題: Intersection focused Situation Coverage-based Verification and Validation Framework for Autonomous Vehicles Implemented in CARLA ／ Zaid Tahir, Rob Alexander

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• 論文医療ロボティクスロボティクス2021/12/1

  甲状腺体積計測のためのロボット超音波検査システム

  6自由度ロボットアームと超音波プローブを用い、ニューラルネットワークによるセグメンテーションと連動した自動スキャンで甲状腺体積を計測するシステムを開発し、専門家・非専門家ともに従来の2D超音波より高精度な体積推定を実現した。

  原題: RSV: Robotic Sonography for Thyroid Volumetry ／ John Zielke, Christine Eilers, Benjamin Busam 他

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• 論文GNSS/INS統合ロボティクス2021/12/1

  車輪ロボット向けZUPT支援GNSS因子グラフと慣性航法の統合

  車輪ロボットのGNSS測位にゼロ速度情報(ZUPT)を位置制約として因子グラフに組み込み、GNSS/INS統合因子グラフと比較評価した研究。

  原題: ZUPT Aided GNSS Factor Graph with Inertial Navigation Integration for Wheeled Robots ／ Cagri Kilic, Shounak Das, Eduardo Gutierrez 他

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• 論文強化学習/自律航行ロボティクス2021/12/1

  衝突リスク理論と深層強化学習による自律水上船舶のCOLREGs準拠制御

  衝突リスク理論を用いてCOLREGsの一部を深層強化学習エージェントに組み込み、経路追従と衝突回避を動的に切り替える自律水上船舶の制御手法を提案した。

  原題: Risk-based implementation of COLREGs for autonomous surface vehicles using deep reinforcement learning ／ Thomas Nakken Larsen, Amalie Heiberg, Eivind Meyer 他

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• 論文マニピュレーションロボティクス2021/12/1

  報酬予測に基づく環境状態表現によるロボットマニピュレーション方策学習

  画像ベースのタスク成功分類器から予測される報酬を状態表現として用い、Pepperロボットの把持・持ち上げタスクで最大97%の成功率を達成した研究。

  原題: Reward-Based Environment States for Robot Manipulation Policy Learning ／ Cédérick Mouliets, Isabelle Ferrané, Heriberto Cuayáhuitl

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• 論文強化学習機械学習2021/12/1

  順序記憶でサンプル効率とメモリ効率を改善するエピソード制御

  エピソードの順序情報を記憶に組み込むSequential Episodic Controlを提案し、孤立した経験をバッファする従来法より少ないサンプルとメモリで学習できることを採餌タスクで示した論文。

  原題: Sequential memory improves sample and memory efficiency in Episodic Control ／ Ismael T. Freire, Adrián F. Amil, Paul F. M. J. Verschure

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• 論文医療ロボティクス画像認識2021/12/1

  手術器具追跡中の走査経路予測のための時空間マルチタスク学習モデル

  ロボット手術において、器具のセグメンテーションとタスク指向の顕著性検出を同時に行う時空間マルチタスク学習モデルを提案し、非同期最適化とSinkhorn正則化で走査経路を予測する。

  原題: ST-MTL: Spatio-Temporal Multitask Learning Model to Predict Scanpath While Tracking Instruments in Robotic Surgery ／ Mobarakol Islam, Vibashan VS, Chwee Ming Lim 他

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