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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SLAMロボティクス2021/12/1

  消失点を用いた構造マッピングのための制約なしラインSLAM

  ライン特徴の消失点残差を最適化に組み込み、マンハッタン世界仮定なしで3Dラインの方向ベクトルを補正できるSLAM手法を提案し、局所化精度と地図品質の向上を示した。

  原題: UV-SLAM: Unconstrained Line-based SLAM Using Vanishing Points for Structural Mapping ／ Hyunjun Lim, Jinwoo Jeon, Hyun Myung

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• 論文sim2realロボティクス2021/12/1

  凸リスク最小化による実環境性能評価

  シミュレータと実環境のモデル不一致を軌道データから凸リスク最小化で推定し、実環境での強化学習方針の性能を評価する手法を提案した論文。

  原題: Off Environment Evaluation Using Convex Risk Minimization ／ Pulkit Katdare, Shuijing Liu, Katherine Driggs-Campbell

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• 論文物体間関係学習画像認識2021/12/1

  IFR-Explore: 3D屋内シーンにおける物体間機能関係の学習

  3D屋内環境でスイッチと照明のような物体間の機能関係を、大規模シーンでの事前学習と対話的探索方策により学習・適応するAIシステムを提案し、AI2ThorとPartNetに基づく新ベンチマークで有効性を示した。

  原題: IFR-Explore: Learning Inter-object Functional Relationships in 3D Indoor Scenes ／ Qi Li, Kaichun Mo, Yanchao Yang 他

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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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• 論文群制御ロボティクス2021/12/1

  限られた視野で連携するマルチロボットシステムの分散適応・レジリエント制御

  限られた視野センサで協調するマルチロボットシステムに対し、相互作用ゲインの適応調整とセンサ攻撃への耐性を両立する制御手法を提案し、ROS Gazeboで検証した。

  原題: Distributed Adaptive and Resilient Control of Multi-Robot Systems with Limited Field of View Interactions ／ Pratik Mukherjee, Matteo Santilli, Andrea Gasparri 他

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• 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3D LiDAR位置認識ロボティクス2021/12/1

  MinkLoc3D-SI: 球面座標と強度を活用したスパース畳み込みによる3D LiDAR位置認識

  3D LiDARの単一スキャンから場所を認識するため、点群の球面座標と反射強度をスパース畳み込みで処理する手法を提案し、単一スキャンでの精度と汎化性能を向上させた。

  原題: MinkLoc3D-SI: 3D LiDAR place recognition with sparse convolutions, spherical coordinates, and intensity ／ Kamil Żywanowski, Adam Banaszczyk, Michał R. Nowicki 他

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• 論文sim2realcs.SE2021/12/1

  仮想と実世界のギャップを測る：自動運転システムのテスト転移性に関する研究

  小型実車とそのデジタルツインで自動運転のテストを行い、仮想環境のテスト結果が実機にどこまで転移するか（sim2realギャップ）を定量化した。

  原題: Mind the Gap! A Study on the Transferability of Virtual vs Physical-world Testing of Autonomous Driving Systems ／ Andrea Stocco, Brian Pulfer, Paolo Tonella

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• 論文軌道計画ロボティクス2021/12/1

  水空両用ドローンの滑らかな媒体遷移を実現する軌道計画

  空と水中を移動できるハイブリッドドローンのために、未知障害物を回避しつつ空水間を滑らかに遷移するRRTベースの軌道計画手法を提案し、シミュレーションで有効性を示した論文。

  原題: Trajectory Planning for Hybrid Unmanned Aerial Underwater Vehicles with Smooth Media Transition ／ Pedro Miranda Pinheiro, Armando Alves Neto, Ricardo Bedin Grando 他

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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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• 論文農業ロボティクスロボティクス2021/12/1

  マルハナバチ：完全自律型ブドウ剪定ロボットへの道

  休眠期のブドウ剪定を完全自律で行う頑丈なロボットを設計し、実圃場で評価した。1本あたり213秒で両側剪定を完了し、剪定精度87%を達成した。

  原題: Bumblebee: A Path Towards Fully Autonomous Robotic Vine Pruning ／ Abhisesh Silwal, Francisco Yandun, Anjana Nellithimaru 他

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• 論文群制御制御2021/12/1

  防御者同士の衝突を考慮した複数攻撃者迎撃戦略

  複数の防御エージェントが攻撃者を迎撃する際、迎撃コストに加えて防御者同士の将来の衝突も考慮した割り当てをMIQPで解き、ECBFで衝突回避制御を行う手法を提案した論文。

  原題: IDCAIS: Inter-Defender Collision-Aware Interception Strategy against Multiple Attackers ／ Vishnu S. Chipade, Xinyi Wang, Dimitra Panagou

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• 論文マニピュレーションロボティクス2021/12/1

  未加工の手術用針を把持・受け渡すロボットアルゴリズムHOUSTON

  ステレオカメラの能動センシングと多視点把持で、塗装などの加工を施していない手術用針をロボットアーム間で受け渡す手法を提案し、dVRKで96.7%の成功率を達成した。

  原題: Learning to Localize, Grasp, and Hand Over Unmodified Surgical Needles ／ Albert Wilcox, Justin Kerr, Brijen Thananjeyan 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

  絡まったワイヤーハーネスを効率的に取り出す政策の学習：産業用ビンピッキングへの応用

  絡まったワイヤーハーネスを直接持ち上げずに円弧状の軌道で把持・引き抜きしながら解きほぐす政策を実世界データから学習し、ビンピッキングの成功率を84.6%まで向上させた。

  原題: Learning Efficient Policies for Picking Entangled Wire Harnesses: An Approach to Industrial Bin Picking ／ Xinyi Zhang, Yukiyasu Domae, Weiwei Wan 他

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• 論文意図予測機械学習2021/12/1

  車両意図予測のための因果ベース時系列ドメイン汎化

  構造的因果モデルと再帰潜在変数モデルを組み合わせ、未知の走行環境でも車両意図を高精度に予測するドメイン汎化手法を提案した。

  原題: Causal-based Time Series Domain Generalization for Vehicle Intention Prediction ／ Yeping Hu, Xiaogang Jia, Masayoshi Tomizuka 他

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• 論文3Dシーン理解ロボティクス2021/12/1

  Pose2Room: 人間の行動から3Dシーンを理解する

  人間の軌跡情報のみから、シーン内の物体のクラスと3Dバウンディングボックスを確率的に推定するP2R-Netを提案した論文。

  原題: Pose2Room: Understanding 3D Scenes from Human Activities ／ Yinyu Nie, Angela Dai, Xiaoguang Han 他

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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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• 論文歩行機械学習2021/12/1

  強化学習で二足歩行ロボットを歩かせる

  シミュレーション上の二足歩行ロボットに対し、深層Q学習と拡張ランダムサーチ(ARS)を適用し、ARSがBipedalWalker-v3を公式に解決する最適方策を得たことを示した研究。

  原題: Teaching a Robot to Walk Using Reinforcement Learning ／ Jack Dibachi, Jacob Azoulay

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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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• 論文記号的計画AI2021/12/1

  未知環境における記号的計画ドメインのオンライン接地

  部分的にしか観測できない未知環境で、物体・属性・関係・行動の実行可能性を探索しながら抽象的な計画ドメインを接地するフレームワークを提案し、物体探索タスクで強化学習ベース手法を上回る性能を示した。

  原題: Online Grounding of Symbolic Planning Domains in Unknown Environments ／ Leonardo Lamanna, Luciano Serafini, Alessandro Saetti 他

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• 論文模倣学習ロボティクス2021/12/1

  自律運転のための因果模倣モデル

  専門家の運転デモから因果構造を明示的に学習し、慣性や衝突といった問題を抑えた運転ポリシーを訓練する手法を提案した論文。

  原題: Causal Imitative Model for Autonomous Driving ／ Mohammad Reza Samsami, Mohammadhossein Bahari, Saber Salehkaleybar 他

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• 論文自動運転データセット画像認識2021/12/1

  PandaSet：自動運転向け高度センサスイートデータセット

  360度LiDAR・長距離LiDAR・6台のカメラで収集した100以上のシーンからなる自動運転データセットを公開し、物体検出やセグメンテーションのベースラインを提供した論文。

  原題: PandaSet: Advanced Sensor Suite Dataset for Autonomous Driving ／ Pengchuan Xiao, Zhenlei Shao, Steven Hao 他

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• 論文AR/ナビゲーションロボティクス2021/12/1

  ロボットのナビゲーション経路を投影する：投影型ARのためのハードウェアとソフトウェア

  ロボットの移動意図を周囲に投影して人に伝えるARシステムの実装を、ROSとrvizを用いたC++コードとFetchロボットでのハードウェア構成として公開した論文。

  原題: Projecting Robot Navigation Paths: Hardware and Software for Projected AR ／ Zhao Han, Jenna Parrillo, Alexander Wilkinson 他

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• 論文理論解析ロボティクス2021/12/1

  ほぼ不連続な関数の汎化誤差を抑えた暗黙学習

  脚式移動やマニピュレーションで現れる接触の切り替わりによる不連続関数に対し、陽的・暗黙的な学習定式化の汎化誤差限界を導出し、違反ベースの暗黙損失が急峻な勾配に頑健であることを示した理論研究。

  原題: Generalization Bounded Implicit Learning of Nearly Discontinuous Functions ／ Bibit Bianchini, Mathew Halm, Nikolai Matni 他

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