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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

• 論文視覚慣性オドメトリ制御2021/12/1

  バイアス付き慣性計測を用いた大域的収束性を持つ視覚特徴点の距離推定

  ベアリングとバイアス付き慣性計測のみから特徴点の位置を推定する大域収束オブザーバを提案し、従来より弱い条件で収束を保証した。

  原題: Globally convergent visual-feature range estimation with biased inertial measurements ／ Bowen Yi, Chi Jin, Ian R. Manchester

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• 論文状態推定画像認識2021/12/1

  ベイズフィルタのための深層計測更新

  深層学習による条件付きエンコーダ・デコーダで深度画像から観測確率を計算し、ベイズフィルタの計測更新を汎用的に置き換える手法を提案。合成データのみで学習しながら実世界データでも良好に動作し、物体姿勢推定から関節系の状態推定まで検証した。

  原題: Deep Measurement Updates for Bayes Filters ／ Johannes Pankert, Maria Vittoria Minniti, Lorenz Wellhausen 他

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• 論文安全制御制御2021/12/1

  動的環境における入力遅延を考慮した安全臨界制御

  環境制御バリア関数を導入し、入力遅延があっても動的環境で安全性を保証する制御フレームワークを提案。適応クルーズコントロールとセグウェイで有効性を実証した。

  原題: Safety-Critical Control with Input Delay in Dynamic Environment ／ Tamas G. Molnar, Adam K. Kiss, Aaron D. Ames 他

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• 論文AR/ヒューマンインタラクション画像認識2021/12/1

  HoloLensを用いた拡張現実環境における意味的インタラクション

  Microsoft HoloLensで屋内環境を3Dメッシュ化し、2D意味セグメンテーションを投影して物体クラスを注釈付け、ユーザーのジェスチャーで物体操作を可能にするシステムを提案・評価した論文。

  原題: Semantic Interaction in Augmented Reality Environments for Microsoft HoloLens ／ Peer Schüett, Max Schwarz, Sven Behnke

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• 論文sim2realロボティクス2021/12/1

  AGPNet：自律整地ポリシーネットワーク

  砂山が散らばる不整地をブルドーザーで整地する自律制御のため、強化学習・行動クローニング・対照学習を組み合わせたハイブリッド方策AGPNetを訓練し、人間並みの性能と実世界への汎化を実現した。

  原題: AGPNet -- Autonomous Grading Policy Network ／ Chana Ross, Yakov Miron, Yuval Goldfracht 他

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• 論文物体追跡画像認識2021/12/1

  平面物体追跡のためのホモグラフィ分解ネットワーク

  ホモグラフィ変換を2群に分解して条件数の増大を抑え、深い畳み込み同変ネットワークと回帰モデルで平面物体追跡を高精度化した研究。

  原題: Homography Decomposition Networks for Planar Object Tracking ／ Xinrui Zhan, Yueran Liu, Jianke Zhu 他

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• 論文言語条件付きマニピュレーションロボティクス2021/12/1

  CALVIN：言語条件付き長期的ロボットマニピュレーションのベンチマーク

  言語指示に従って長期的なロボット操作タスクを解くためのオープンソース模擬ベンチマークCALVINを提案し、既存手法の性能不足を示した。

  原題: CALVIN: A Benchmark for Language-Conditioned Policy Learning for Long-Horizon Robot Manipulation Tasks ／ Oier Mees, Lukas Hermann, Erick Rosete-Beas 他

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• 論文POMDP計画AI2021/12/1

  視覚POMDPのための合成学習ベース計画法

  オフライン学習した生成モデルとオンラインのモデルベースPOMDP計画を組み合わせ、画像観測を伴うPOMDPを効率的に解くVisual Tree Searchを提案した論文。

  原題: Compositional Learning-based Planning for Vision POMDPs ／ Sampada Deglurkar, Michael H. Lim, Johnathan Tucker 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

  極限深海環境における自動サンプル採取・回収への取り組み

  ROVのマニピュレータによる海底からの生物サンプル自動採取・回収のため、ハードウェア非依存の視覚システムと動作計画を開発し、コスタリカ沖や海底火山コロンボで実証した。

  原題: Towards Automated Sample Collection and Return in Extreme Underwater Environments ／ Gideon Billings, Matthew Walter, Oscar Pizarro 他

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• 論文姿勢制御ロボティクス2021/12/1

  生体模倣型モジュール式ヒューマノイド姿勢制御システム

  神経科学の外乱推定補償(DEC)概念に基づき、1モジュール1自由度で構成される多自由度ヒューマノイド向けモジュール式姿勢制御を提案し、関節間の感覚情報連携により制御複雑性を自由度に線形スケールさせた研究。

  原題: A Bio-inspired Modular System for Humanoid Posture Control ／ Vittorio Lippi, Thomas Mergner, Georg Hettich

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• 論文SLAM/センサフュージョンロボティクス2021/12/1

  LiDAR・視覚・慣性・GNSS融合による鉄道車両の高精度自己位置推定と地図生成

  線路の平面・直線構造を制約に用い、LiDAR・カメラ・IMU・GNSSを因子グラフで統合して鉄道車両の位置推定と地図生成を行う手法を提案し、800km超の実走データでトンネル等の劣化環境でも高精度・リアルタイムに動作することを示した。

  原題: Rail Vehicle Localization and Mapping with LiDAR-Vision-Inertial-GNSS Fusion ／ Yusheng Wang, Weiwei Song, Yidong Lou 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

  一段先予測を用いた学習型二段モデルによる柔軟関節マニピュレータの軌道追従

  柔軟関節マニピュレータの未知ダイナミクスを学習し、一段先の未来状態予測と逆ダイナミクス推定を組み合わせた二段モデルで高速時の軌道追従精度を向上させた。

  原題: Flexible-Joint Manipulator Trajectory Tracking with Learned Two-Stage Model employing One-Step Future Prediction ／ Dmytro Pavlichenko, Sven Behnke

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• 論文群制御ロボティクス2021/12/1

  持続的タスクにおけるエネルギーを考慮したマルチロボットタスク割り当て

  群ロボットが連続的な採餌タスクを遂行する際に、充電時間や移動時間を抑えて稼働寿命と効率を最大化する分散型タスク割り当てアルゴリズムを提案し、貪欲法ベースの手法より性能と効率が向上することを示した。

  原題: Energy-Aware Multi-Robot Task Allocation in Persistent Tasks ／ Ehsan Latif, Yikang Gui, Aiman Munir 他

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• 論文触覚ロボティクス2021/12/1

  触覚センシングによる物体特性のロボット知覚

  ロボットの把持における触覚センシング研究を概観し、形状・姿勢・材質の知覚と把持安定性予測、視覚と触覚の協調による亀裂再構成の手法を紹介する。

  原題: Robotic Perception of Object Properties using Tactile Sensing ／ Jiaqi Jiang, Shan Luo

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• 論文触覚ロボティクス2021/12/1

  多物体把持：ロボットハンドが掴んだ物体数の推定

  山積みの物体を掴む際、持ち上げ前に触覚センサーから把持内の物体数を推定し、持ち上げ後に残る数を予測する手法を提案。把持体積計算・触覚力解析・データ駆動型深層学習を組み合わせ、Barrettハンドで実機検証した。

  原題: Multi-Object Grasping -- Estimating the Number of Objects in a Robotic Grasp ／ Tianze Chen, Adheesh Shenoy, Anzhelika Kolinko 他

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• 論文システム同定機械学習2021/12/1

  線形相補性システムの学習

  接触や摩擦など不連続な切り替えを含む線形相補性システムを、モード境界の事前知識なしに勾配法で効率的に同定する違反ベース損失を提案した論文。

  原題: Learning Linear Complementarity Systems ／ Wanxin Jin, Alp Aydinoglu, Mathew Halm 他

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• 論文モデル予測制御ロボティクス2021/12/1

  遮蔽物を避けて目標を追跡するリアルタイム多凸モデル予測制御

  静的・動的障害物の中で目標を追跡するMPCを提案し、追跡・衝突・遮蔽の制約を多凸構造に再定式化して分割Bregman反復で解くことで、ラップトップやJetson TX2上でリアルタイムに動作する高速な軌道計画を実現した論文。

  原題: Real-Time Multi-Convex Model Predictive Control for Occlusion Free Target Tracking ／ Houman Masnavi, Vivek Adajania, Karl Kruusamae 他

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• 論文可視光通信/測位ロボティクス2021/12/1

  可視光通信でドローンの測位を支援するFirefly

  照明の明滅でビーコン信号を送り、ドローンがフォトダイオードで受信して慣性・高度センサと組み合わせ、電波・GPS・カメラなしで3D測位を実現した研究。

  原題: Firefly: Supporting Drone Localization With Visible Light Communication ／ Ricardo Ampudia Hernández, Talia Xu, Yanqiu Huang 他

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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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• 論文アフォーダンス画像認識2021/12/1

  人間の手をプローブとしたインタラクティブ物体理解

  一人称視点動画で人間の手の動きを観察するだけで、物体の状態に敏感な特徴とアフォーダンス（相互作用領域や把持可能な形）を学習できることを示した論文。

  原題: Human Hands as Probes for Interactive Object Understanding ／ Mohit Goyal, Sahil Modi, Rishabh Goyal 他

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• 論文形式検証ロボティクス2021/12/1

  ハードウェア/ソフトウェア協調検証による産業用ロボット制御システムの安全保証

  ABB産業用塗装ロボットの高電圧静電制御系(HVC)を対象に、ハードウェアとソフトウェアのモデルをプラットフォームマッピングで結びつける協調検証フレームワークを提案し、高電圧の安全な収束を形式的に検証した。

  原題: Safety assurance of an industrial robotic control system using hardware/software co-verification ／ Yvonne Murray, Martin Sirevåg, Pedro Ribeiro 他

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• 論文歩行ロボティクス2021/12/1

  次の一歩：多様な四足歩行のための分離された歩容表現の学習

  単一のトロット歩容から生成モデルで潜在空間を学習し、駆動信号で歩調や足上げ高さなどを連続的に変化させる四足歩行プランナを実機ANYmalで実証した論文。

  原題: Next Steps: Learning a Disentangled Gait Representation for Versatile Quadruped Locomotion ／ Alexander L. Mitchell, Wolfgang Merkt, Mathieu Geisert 他

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• 論文群制御ロボティクス2021/12/1

  RSSIを用いた群ロボットのグローバル自己位置推定

  GPSやランドマークのない未知環境で、静止したロボットをビーコンとして電波強度(RSSI)で群全体の共通座標系を構築し、各ロボットが自己位置を推定する手法を提案した論文。

  原題: From Robot Self-Localization to Global-Localization: An RSSI Based Approach ／ Athanasios Lentzas, Dimitris Vrakas

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• 論文マルチエージェント強化学習AI2021/12/1

  連続制御のためのマルチエージェントモデルベース信用割当

  ロボットの各構成要素を分散エージェントとみなし、ゲーム理論的な信用割当とモデルベースRLを組み合わせて、通信なしで動作する分散型連続制御フレームワークを提案した論文。

  原題: Multiagent Model-based Credit Assignment for Continuous Control ／ Dongge Han, Chris Xiaoxuan Lu, Tomasz Michalak 他

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• 論文模倣学習/自動運転ロボティクス2021/12/1

  安全運転のための並列化・ランダム化敵対的模倣学習

  複数のADAS機能を協調制御する自動運転の意思決定者を、LIDAR入力を用いたランダム化敵対的模倣学習(RAIL)で訓練し、多車線高速道路のシミュレーションで有効性を示した論文。

  原題: Parallelized and Randomized Adversarial Imitation Learning for Safety-Critical Self-Driving Vehicles ／ Won Joon Yun, MyungJae Shin, Soyi Jung 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

  限られたラベルデータで高精度に物体を掴む半教師ありロボット把持アーキテクチャ

  VQVAEとGGCNN2を組み合わせた半教師あり学習により、ラベル付きデータが少なくてもロボットが効率的に把持を学習できる手法を提案した。

  原題: Development of a robust cascaded architecture for intelligent robot grasping using limited labelled data ／ Priya Shukla, Vandana Kushwaha, G. C. Nandi

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• 論文視覚ナビゲーションロボティクス2021/12/1

  軌道制約付き深層潜在視覚注意による異種地形での局所計画改善

  車両の制御動作に沿った軌道へ潜在空間の視覚注意を配置する軌道制約損失を導入し、オフロードや滑りやすい地形での視覚ナビゲーション計画の汎化性能と学習効率を向上させた。

  原題: Trajectory-Constrained Deep Latent Visual Attention for Improved Local Planning in Presence of Heterogeneous Terrain ／ Stefan Wapnick, Travis Manderson, David Meger 他

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• 論文自己校正画像認識2021/12/1

  動画からの自己教師ありカメラ自己校正

  広角・魚眼・反射鏡カメラなど多様なカメラの校正パラメータを、生動画から自己教師あり学習で推定する手法を提案し、深度推定の精度も向上させた。

  原題: Self-Supervised Camera Self-Calibration from Video ／ Jiading Fang, Igor Vasiljevic, Vitor Guizilini 他

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• 論文歩行ロボティクス2021/12/1

  直動関節を採用した四足ロボットPRISMAの設計・製作・制御

  直動ジョイント構造により単純な制御アルゴリズムと一般的なセンサで未知環境を歩行できる四足ロボットPRISMAのハードウェア設計と制御系を提案・実装した論文。

  原題: Design, Manufacturing, and Controls of a Prismatic Quadruped Robot: PRISMA ／ Team Robocon, IIT Roorkee, : 他

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• 論文データセットロボティクス2021/12/1

  Newer CollegeデータセットのマルチカメラLiDAR慣性拡張

  Newer Collegeデータセットを拡張し、ハードウェア同期されたマルチカメラ・LiDAR・IMUと6DoF正解姿勢を備えた4.5kmの歩行データセットを構築した。

  原題: Multi-Camera LiDAR Inertial Extension to the Newer College Dataset ／ Lintong Zhang, Marco Camurri, David Wisth 他

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