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: 2021/11/1 ／ 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 →- 論文群衆解析画像認識
GROWL: リンク予測によるグループ検出
グラフニューラルネットワークで人物間のリンクを予測し、第三者視点とロボット視点の両方で相互作用グループを高精度に検出する手法を提案した論文。
原題: GROWL: Group Detection With Link Prediction ／ Viktor Schmuck, Oya Celiktutan
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
移動制限のある人のための障害物識別付き屋内自動マッピング
単眼SLAMと慣性センサ、物体認識NNを組み合わせ、屋内環境の地図を作りながら移動の妨げになる物体を検出・記録するフレームワークを提案した。
原題: Automatic Mapping with Obstacle Identification for Indoor Human Mobility Assessment ／ V. Ayala-Alfaro, J. A. Vilchis-Mar, F. E. Correa-Tome 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
汎用的な手内物体再配向システム
モデルフリーの枠組みで、手を上向き・下向きの両方で2000以上の多様な物体を手内で回転させる方策を学習し、実世界観測への蒸留で実機動作の可能性を示した。
原題: A System for General In-Hand Object Re-Orientation ／ Tao Chen, Jie Xu, Pulkit Agrawal
日本語で読む → - 論文行動予測画像認識
MultiPath++: 行動予測のための効率的な情報融合と軌道集約
自動運転の行動予測において、ポリラインによる疎なシーン表現と生のエージェント状態を融合するモデルを提案し、静的アンカーを学習可能な潜在アンカーに置き換え、出力集約手法を探求することでArgoverseなどで最高性能を達成した。
原題: MultiPath++: Efficient Information Fusion and Trajectory Aggregation for Behavior Prediction ／ Balakrishnan Varadarajan, Ahmed Hefny, Avikalp Srivastava 他
日本語で読む → - 論文形態共適応ロボティクス
必要なロボットは何か？グラフニューラルネットワークによる形態と制御の高速共適応
深層NNとグラフNNを組み合わせ、限られた製造サイクル内でロボットの形態と制御をデータ効率的に共適応させる手法を提案し、シミュレーションで有効性を示した。
原題: What Robot do I Need? Fast Co-Adaptation of Morphology and Control using Graph Neural Networks ／ Kevin Sebastian Luck, Roberto Calandra, Michael Mistry
日本語で読む → - 論文ソフトグリッパロボティクス
スナップスルー構造で力覚を機械的に検知する倉型ソフトグリッパ
双安定スナップスルー構造を一体成型した倉型のソフトグリッパを提案し、把持と力覚検知を完全に受動的な機械機構のみで実現した。
原題: GSG: A Granary Soft Gripper with Mechanical Force Sensing via 3-Dimensional Snap-Through Structure ／ Huixu Dong, Chao-Yu Chen, Chen Qiu 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
押し動作と把持動作の巧みな運動プリミティブを強化学習で獲得するハイブリッド手法
ビンピッキングのような乱雑な環境での把持を目指し、押し動作と把持動作をパラメータ化した運動プリミティブとして、離散・連続ハイブリッドのSACで自己教師あり強化学習する手法を提案した。
原題: A Hybrid Approach for Learning to Shift and Grasp with Elaborate Motion Primitives ／ Zohar Feldman, Hanna Ziesche, Ngo Anh Vien 他
日本語で読む → - 論文センサ同期画像認識
スマホRGBと深度カメラをサブミリ秒精度で同期するオープンソース録画システム
スマートフォンのRGB・慣性データと外部深度カメラのフレームをサブミリ秒精度で相互同期して録画するハード・ソフト構成を提案し、同期性能評価手法とオープンソース化したツールを提供する。
原題: SmartDepthSync: Open Source Synchronized Video Recording System of Smartphone RGB and Depth Camera Range Image Frames with Sub-millisecond Precision ／ Marsel Faizullin, Anastasiia Kornilova, Azat Akhmetyanov 他
日本語で読む → - 論文状態推定ロボティクス
2次元開リンク機構のための弾道多体推定器
自由飛行する開リンク機構の重心状態と姿勢を推定するため、2つのカルマンフィルタをカスケード接続した軽量推定器を提案し、シミュレーションでEKFやUKFより高精度・高速であることを示した。
原題: Ballistic Multibody Estimator for 2D Open Kinematic Chain ／ Thanacha Choopojcharoen, Worachit Ketrungsri, Thanapong Chuangyanyong 他
日本語で読む → - 論文物体識別画像認識
AirObject: 時間的に進化する物体識別のためのグラフ埋め込み
ロボットが多視点から物体を観測する際に、グラフ注意機構と時間畳み込みでグローバルな3D物体埋め込みを逐次生成し、クラス非依存な物体識別を実現した研究。
原題: AirObject: A Temporally Evolving Graph Embedding for Object Identification ／ Nikhil Varma Keetha, Chen Wang, Yuheng Qiu 他
日本語で読む → - 論文幾何アルゴリズムロボティクス
バリア形成：最小本数の線分で多角形集合を分離する
平面上の複数の物体集合を最小本数の線分（バリア）で分離する問題を構造的・アルゴリズム的に研究し、点集合や障害物を含む設定での最適解法と近似解法を提案した。
原題: Barrier Forming: Separating Polygonal Sets with Minimum Number of Lines ／ Si Wei Feng, Jingjin Yu
日本語で読む → - 論文医療ロボティクスロボティクス
ハチドリに着想を得た自律型トロカールドッキングシステム
ロボットのエンドエフェクタにカメラを搭載し、コンピュータビジョンでトロカールの位置・姿勢を推定して自律的に整列・挿入する網膜手術向けシステムを提案した。
原題: ColibriDoc: An Eye-in-Hand Autonomous Trocar Docking System ／ Shervin Dehghani, Michael Sommersperger, Junjie Yang 他
日本語で読む → - 論文3D認識/農業ロボティクス画像認識
イチゴの3D形状センシングと深層学習によるセグメンテーション
ステレオカメラやToFカメラでイチゴの3D形状を取得し、カメラ由来の整列情報を活かした新しい3D深層学習ネットワークで果実を背景から高精度に切り分ける手法を提案した。
原題: 3D shape sensing and deep learning-based segmentation of strawberries ／ Justin Le Louëdec, Grzegorz Cielniak
日本語で読む → - 論文制御パラメータ校正制御
カルマンフィルタによる制御器パラメータの自動校正
閉ループ系の運転データからカルマンフィルタでPIDゲインやNN重みなどの制御パラメータをオンライン推定し、性能仕様に基づいて自動校正する手法を提案。CarSimやdSPACEで実用性を検証した。
原題: Automated Controller Calibration by Kalman Filtering ／ Marcel Menner, Karl Berntorp, Stefano Di Cairano
日本語で読む → - 論文連続制御機械学習
バンバン制御だけで十分？ベルヌーイ方策による連続制御の解法
連続制御の強化学習で、各行動次元の極値のみを選ぶベルヌーイ方策（バンバン制御）が複数のベンチマークで最先端性能を達成することを示し、探索と学習の影響を模倣学習で分離して分析した論文。
原題: Is Bang-Bang Control All You Need? Solving Continuous Control with Bernoulli Policies ／ Tim Seyde, Igor Gilitschenski, Wilko Schwarting 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
二次計画法に基づく参照拡張による同時衝突タスクのロボット制御
複数接触点での同時衝突を伴うマニピュレーションにおいて、衝突前後の参照を拡張し中間制御モードを導入することで、衝突時の速度急変に対処するQPベースの制御手法を提案し、剛体・柔軟関節モデルのシミュレーションで検証した。
原題: Robot control for simultaneous impact tasks via Quadratic Programming-based reference spreading ／ Jari J. van Steen, Nathan van de Wouw, Alessandro Saccon
日本語で読む → - 論文協調輸送制御
UAV間通信なしで協調輸送を実現するリーダー・フォロワー制御
UAV同士の通信を必要とせず、ペイロードの参照軌道をリアルタイムに変更できるリーダー・フォロワー型の協調輸送システムを開発し、UKFによる力推定と非ホロノミック制御で追従性能を検証した。
原題: Cooperative Transportation of UAVs Without Inter-UAV Communication ／ Pin-Xian Wu, Cheng-Cheng Yang, Teng-Hu Cheng
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
フロンティア誘導型群制御：未知環境における堅牢なマルチロボット被覆
近距離通信を保つ群れ形成ルールとフロンティア探索を組み合わせ、未知環境を効率的に探索・被覆する群制御アルゴリズムを提案し、既存手法より優れることを示した。
原題: Frontier-led Swarming: Robust Multi-Robot Coverage of Unknown Environments ／ Vu Phi Tran, Matthew A. Garratt, Kathryn Kasmarik 他
日本語で読む → - 論文3D物体検出画像認識
ボクセル・ピクセル融合ネットワークによるマルチクラス3D物体検出
LiDARとカメラのデータをボクセル・ピクセル単位で融合するVPF層を提案し、KITTIでマルチクラス3D物体検出の最高精度を達成した論文。
原題: VPFNet: Voxel-Pixel Fusion Network for Multi-class 3D Object Detection ／ Chia-Hung Wang, Hsueh-Wei Chen, Li-Chen Fu
日本語で読む → - 論文位置推定ロボティクス
DA-LMR：データ対応付けのためのロバストな車線標示表現
車線標示の曲率変化を追加次元で符号化する表現DA-LMRと、距離整合性で仮説空間を削減するRANSAC改良版DC-SACを提案し、ノイズ下での位置推定精度を向上させた論文。
原題: DA-LMR: A Robust Lane Marking Representation for Data Association ／ Miguel Ángel Muñoz-Bañón, Jan-Hendrik Pauls, Haohao Hu 他
日本語で読む → - 論文LiDARオドメトリロボティクス
LiODOM：適応的局所マッピングによる堅牢なLiDARオンリーオドメトリ
LiDAR点群のみを用い、重み付き点-線対応と局所マップの最小化で自己位置推定と地図構築を行う手法を提案し、公開データセットと航空機搭載実験で有効性を示した論文。
原題: LiODOM: Adaptive Local Mapping for Robust LiDAR-Only Odometry ／ Emilio Garcia-Fidalgo, Joan P. Company-Corcoles, Francisco Bonnin-Pascual 他
日本語で読む → - 論文社会的注意/クロスモーダルロボティクス
訓練されたヒューマノイドロボットによる人間らしいクロスモーダル社会的注意と競合解決
視線と音の位置が一致・不一致な円卓会議シーンで人間の注意応答を計測し、顕著性予測モデルをiCubに搭載して人間類似のクロスモーダル注意と競合解決を再現した研究。
原題: A trained humanoid robot can perform human-like crossmodal social attention and conflict resolution ／ Di Fu, Fares Abawi, Hugo Carneiro 他
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスロボティクス
電熱駆動ソフトロボット脚のためのその場センシングと動力学予測
SMAコイルで駆動する平面ソフト脚に温度・角度センサを搭載し、LSTMで双方向の動きをモデル化して長時間の開ループ予測を実現した。
原題: In-Situ Sensing and Dynamics Predictions for Electrothermally-Actuated Soft Robot Limbs ／ Andrew P. Sabelhaus, Rohan K. Mehta, Anthony T. Wertz 他
日本語で読む → - 論文キャリブレーションロボティクス
単一画像からアイ・イン・ハンドカメラのキャリブレーションを学習する
合成データのみで学習したモデルを用い、1枚のRGB画像からアイ・イン・ハンドカメラの外部パラメータをオンライン推定する3手法（直接回帰・疎対応・密対応）を比較し、直接回帰が古典手法を含め最も優れることを示した。
原題: Learning Eye-in-Hand Camera Calibration from a Single Image ／ Eugene Valassakis, Kamil Dreczkowski, Edward Johns
日本語で読む → - 論文V2X通信ロボティクス
C-V2X消失リンクの有限状態マルコフモデリングによる隊列走行アプリケーションの性能と安定性解析
車車間通信C-V2Xのパケット損失を一次マルコフ連鎖でモデル化し、隊列走行の性能・安定性評価を高精度化する手法を提案した論文。
原題: Finite State Markov Modeling of C-V2X Erasure Links For Performance and Stability Analysis of Platooning Applications ／ Mahdi Razzaghpour, Adwait Datar, Daniel Schneider 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
実機とシミュレータを往復する自己教師あり学習による平面ロボットキャスティング
ロボットアームがケーブルの一端を動かして他端を平面上の目標へ滑らせるタスクを提案し、実機軌道でシミュレータを差分進化により調整して大量の模擬データを生成し、実機と模擬を組み合わせて方策を学習するReal2Sim2Realを開発した。
原題: Planar Robot Casting with Real2Sim2Real Self-Supervised Learning ／ Vincent Lim, Huang Huang, Lawrence Yunliang Chen 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
AIT*とEIT*：非対称双方向サンプリングベース経路計画
双方向探索が互いに情報を交換しながら問題固有のヒューリスティックを同時に学習・活用する、ほぼ確実に漸近最適な2つのサンプリングベース経路計画アルゴリズムを提案し、ロボット・生体医療など12問題で有効性を示した。
原題: AIT* and EIT*: Asymmetric bidirectional sampling-based path planning ／ Marlin P. Strub, Jonathan D. Gammell
日本語で読む → - 論文行動クローニング機械学習
Tsallis統計に基づく行動クローニングで小規模ノイズデータからパーソナルモビリティを自動運転
個人ドライバーの小規模でノイズを含む運転データでも頑健に学習できるよう、Tsallis統計に基づく新しい損失関数を導入し、パーソナルモビリティの自動運転を実現した論文。
原題: Towards Autonomous Driving of Personal Mobility with Small and Noisy Dataset using Tsallis-statistics-based Behavioral Cloning ／ Taisuke Kobayashi, Takahito Enomoto
日本語で読む → - 論文医療ロボティクスロボティクス
従来の大腸内視鏡手技に着想を得た能動型ワイヤレスカプセル内視鏡の自律磁気ナビゲーション
専門医の大腸内視鏡における挿入・抜去動作を模倣し、磁気駆動・位置推定を用いてカプセル内視鏡を未知の腸管内で自律的に走行・再観察させるフレームワークを提案し、ファントムと摘出ブタ結腸で有効性を示した。
原題: Autonomous Magnetic Navigation Framework for Active Wireless Capsule Endoscopy Inspired by Conventional Colonoscopy Procedures ／ Yangxin Xu, Keyu Li, Ziqi Zhao 他
日本語で読む → - 論文LiDARセグメンテーション/ドメイン適応画像認識
ConDA: 正則化ドメイン連結によるLiDARセグメンテーションの教師なしドメイン適応
ソースとターゲットの細粒度信号を連結した中間ドメインを構築し、エイリアシング正則化とエントロピー集約で自己学習するLiDARセグメンテーションの教師なしドメイン適応手法を提案した論文。
原題: ConDA: Unsupervised Domain Adaptation for LiDAR Segmentation via Regularized Domain Concatenation ／ Lingdong Kong, Niamul Quader, Venice Erin Liong
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