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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: 2021/10/1 ／ 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 →- 論文群制御ロボティクス
位置情報欺瞞攻撃下における移動ロボットネットワークのレジリエントな時変フォーメーション追従
GPS位置情報への欺瞞攻撃を受けた移動ロボット群が、局所・大域追従制御と協調測位の回復機構により時変フォーメーションを維持・復旧する手法を提案し、クアッドロータ実験で検証した。
原題: Resilient Time-Varying Formation Tracking for Mobile Robot Networks under Deception Attacks on Positioning ／ Yen-Chen Liu, Kai-Yuan Liu, Zhuoyuan Song
日本語で読む → - 論文SLAM/ループ閉じ込み画像認識
SymbioLCD: CNN抽出物体と視覚BoWを併用したアンサンブル型ループ閉じ込み検出
CNNで抽出した物体の意味情報と視覚BoW特徴を組み合わせ、Random Forestでループ閉じ込み候補を予測する手法を提案し、既存ML手法より高精度であることを示した。
原題: SymbioLCD: Ensemble-Based Loop Closure Detection using CNN-Extracted Objects and Visual Bag-of-Words ／ Jonathan J. Y. Kim, Martin Urschler, Patricia J. Riddle 他
日本語で読む → - 論文衛星コンステレーションastro-ph.IM
衝突回避型地球観測衛星コンステレーションのGNC解析とロボティクス構成
地球観測衛星コンステレーションの衝突回避を目的に、誘導・航法・制御(GNC)解析と軌道伝播、ロボット的構成手法を検討した論文。
原題: GNC Analysis and Robotic Systems Configuration of Collision-free Earth Observation Satellites (CfEOS) Constellations ／ Manuel Ntumba, Saurabh Gore, Pulkit Jain 他
日本語で読む → - 論文システム同定ロボティクス
実世界ロボティクス向けの微分可能なニュートン・オイラーアルゴリズム
複雑な摩擦や非ホロノミック拘束を含む実機の力学モデルを、物理的に整合性のある形で勾配ベースに同定する微分可能シミュレータDiffNEAを提案し、オフライン強化学習で有効性を示した。
原題: A Differentiable Newton-Euler Algorithm for Real-World Robotics ／ Michael Lutter, Johannes Silberbauer, Joe Watson 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
重要度が不均一な領域を最適にカバーする経路計画
火山地域のような重要度が場所ごとに異なる領域をUAVで効率的に観測するため、総カバー面積と重要度スコアを最大化しつつ再訪を抑える経路を逐次二次計画法で最適化した研究。
原題: Path Planning for Optimal Coverage of Areas with Nonuniform Importance ／ Gregory Snyder, Sachin Shriwastav, Dylan Morrison-Fogel 他
日本語で読む → - 論文物体検出ロボティクス
フレーム事前分類を用いた配達ロボット向け全方位物体検出の高速化
6台のカメラで360度を撮影する配達ロボットにおいて、フレームを事前に二値分類してから物体検出ネットワークを動かすことで推論を高速化した研究。
原題: CNN-based Omnidirectional Object Detection for HermesBot Autonomous Delivery Robot with Preliminary Frame Classification ／ Saian Protasov, Pavel Karpyshev, Ivan Kalinov 他
日本語で読む → - 論文マルチオブジェクト追跡画像認識
マルチオブジェクト追跡アルゴリズム評価のための時間重み付き軌道集合メトリクス
追跡アルゴリズムの評価指標に時間ステップごとの重みを導入し、位置誤差や誤検出・見逃し・トラック切替のコストを柔軟に調整できる新しいメトリクスを提案した。
原題: A time-weighted metric for sets of trajectories to assess multi-object tracking algorithms ／ Ángel F. García-Fernández, Abu Sajana Rahmathullah, Lennart Svensson
日本語で読む → - 論文群制御cs.CG
コンパクト性指標を用いたポリゴン領域分割
ロボット群による地形カバーのため、面積制約に加えサブポリゴンのコンパクト性を最大化する分割問題を定式化し、AreaDecomposeアルゴリズムを提案した論文。
原題: Polygon Area Decomposition Using a Compactness Metric ／ Mariusz Wzorek, Cyrille Berger, Patrick Doherty
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
視覚と力覚の融合による電気自動車の自動充電システム
視覚と力覚を融合したロボットマニピュレーションにより、電気自動車の充電プラグ挿入を自動化するシステムを構築し、シミュレーションから実機へ転移して有効性を示した。
原題: Electric Vehicle Automatic Charging System Based on Vision-force Fusion ／ Dashun Guo, Liang Xie, Hongxiang Yu 他
日本語で読む → - 論文社会的支援ロボットロボティクス
社会的手がかりから援助のタイミングを判断するソーシャルロボット
視線と言語のマルチモーダル融合により、ユーザーが助けを必要とするタイミングをリアルタイムで推定するアーキテクチャを提案し、レゴ組み立て支援タスクで評価した。
原題: Enabling a Social Robot to Process Social Cues to Detect when to Help a User ／ Jason R. Wilson, Phyo Thuta Aung, Isabelle Boucher
日本語で読む → - 論文移動マニピュレーションロボティクス
段階的知覚と非線形モデル予測制御によるカート回収ロボットの自律化
カート回収作業のための移動マニピュレーションシステムを提案し、3D検出と近距離ドッキングの段階的知覚、および制御バリア関数付き非線形モデル予測制御による計画手法を実機で検証した。
原題: Robotic Autonomous Trolley Collection with Progressive Perception and Nonlinear Model Predictive Control ／ Anxing Xiao, Hao Luan, Ziqi Zhao 他
日本語で読む → - 論文強化学習機械学習
目標認識型クロスエントロピーによるマルチターゲット強化学習
複数目標環境での強化学習のため、自動ラベル付けした目標状態を用いる自己教師ありの目標認識型クロスエントロピー損失と、指示に注目する目標識別注意ネットワークを提案し、視覚ナビゲーションとロボットアーム操作で成功率・サンプル効率・汎化性能を向上させた。
原題: Goal-Aware Cross-Entropy for Multi-Target Reinforcement Learning ／ Kibeom Kim, Min Whoo Lee, Yoonsung Kim 他
日本語で読む → - 論文運動計画ロボティクス
不確実性下の運動計画のためのバッチ信念木アルゴリズム
運動・センシングの不確実性下で、バッチサンプリングとグラフ探索を交互に行い、情報の多い領域を訪れて不確実性を減らす信念空間の運動計画を効率的に求める手法を提案した。
原題: Batch Belief Trees for Motion Planning Under Uncertainty ／ Dongliang Zheng, Panagiotis Tsiotras
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
深層学習ナビゲーション向け2Dグリッドマップ生成
ランダムな部屋と通路からなるダンジョン風2Dマップを生成するアルゴリズムを提案し、経路の存在や最適経路などの情報付きで1万枚のデータセットを公開した。
原題: 2D Grid Map Generation for Deep-Learning-based Navigation Approaches ／ Gabriel O. Flores-Aquino, Jheison Duvier Díaz Ortega, Ricardo Yahir Almazan Arvizu 他
日本語で読む → - 論文移動センシングロボティクス
移動ロボットによる非定常流れ場の動的圧縮センシング
流れ場の低次元性を利用した圧縮センシングで最適な観測点を選び、消費エネルギー・時間・再構成誤差を最小化する移動ロボットの観測経路を計画した研究。
原題: Dynamic Compressed Sensing of Unsteady Flows with a Mobile Robot ／ Sachin Shriwastav, Gregory Snyder, Zhuoyuan Song
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
自律探査開発環境と計画アルゴリズム
自律ナビゲーションシステム開発のためのオープンソース環境と、探査用TARE・経路計画用FARの2つの高レベルプランナを公開し、DARPA地下チャレンジでの統合事例を紹介した論文。
原題: Autonomous Exploration Development Environment and the Planning Algorithms ／ Chao Cao, Hongbiao Zhu, Fan Yang 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
Dex-NeRF：透明物体を把持するためのニューラル放射場の活用
NeRFを用いて透明物体の形状を推定し、Dex-Net把持計画と組み合わせることで、透明物体のロバストな把持を実現した研究。
原題: Dex-NeRF: Using a Neural Radiance Field to Grasp Transparent Objects ／ Jeffrey Ichnowski, Yahav Avigal, Justin Kerr 他
日本語で読む → - 論文強化学習機械学習
パラメータ化行動プリミティブによるロボット強化学習の加速
ロボットの行動をパラメータ付きプリミティブのライブラリとして手動設計し、RLポリシーがその引数を学習することで、連続行動空間での探索を効率化し学習効率と性能を向上させた研究。
原題: Accelerating Robotic Reinforcement Learning via Parameterized Action Primitives ／ Murtaza Dalal, Deepak Pathak, Ruslan Salakhutdinov
日本語で読む → - 論文自動運転/強化学習ロボティクス
自動運転のための汎用かつ効率的な強化学習フレームワーク
意味表現学習と下流の運転方策学習を組み合わせた強化学習フレームワークを提案し、実車で複雑な実世界シナリオへの汎化性と高い学習効率を示した。
原題: A Versatile and Efficient Reinforcement Learning Framework for Autonomous Driving ／ Guan Wang, Haoyi Niu, Desheng Zhu 他
日本語で読む → - 論文リハビリテーション/適応制御機械学習
オンライン学習制御による個別化リハビリテーションロボティクス
ガウス過程に基づくオンライン学習で、実行時に各患者へアシスト力を自動で個別適応させるリハビリ制御手法を提案し、ユーザー実験で安全性と個別化を検証した。
原題: Personalized Rehabilitation Robotics based on Online Learning Control ／ Samuel Tesfazgi, Armin Lederer, Johannes F. Kunz 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
二足歩行ロボットの押され復帰のための反応的意思決定とロバスト運動計画
二足歩行ロボットが外力で押された際の復帰動作を、時相論理に基づく反応的意思決定と全身力学・脚衝突制約を考慮した軌道最適化をビヘイビアツリーで統合して生成するフレームワークを提案した。
原題: Reactive Locomotion Decision-Making and Robust Motion Planning for Real-Time Perturbation Recovery ／ Zhaoyuan Gu, Nathan Boyd, Ye Zhao
日本語で読む → - 論文物体追跡画像認識
RGBDセンサを用いた物体追跡のためのリアルタイム多視点データ融合
複数のRGBDカメラで移動車両を追跡するため、深度センサの経年劣化によるずれ補正と、センサごとのフィルタリングおよびデータ融合をGPU実装でリアルタイム化した研究。
原題: Real-time multiview data fusion for object tracking with RGBD sensors ／ Abdenour Amamra, Nabil Aouf
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
空間行動空間における同変Q学習
画像状態とSE(2)行動空間の回転・並進対称性を利用した同変Qネットワークを提案し、操作タスクでのサンプル効率を向上させた論文。
原題: Equivariant $Q$ Learning in Spatial Action Spaces ／ Dian Wang, Robin Walters, Xupeng Zhu 他
日本語で読む → - 論文軌道予測画像認識
THOMAS：学習型マルチエージェントサンプリングによる軌道ヒートマップ出力
複数エージェントの将来軌道をヒートマップとして推定し、学習可能な再結合モデルでモダリティ間の整合性を取る統合予測フレームワークを提案。Interactionチャレンジで1位を獲得。
原題: THOMAS: Trajectory Heatmap Output with learned Multi-Agent Sampling ／ Thomas Gilles, Stefano Sabatini, Dzmitry Tsishkou 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
確率的ロボットナビゲーションにおけるエンドツーエンドリスクの上下界
不確実性下の線形ガウス系ロボットの経路衝突確率を、確率論の不等式を用いて上下界で推定する高速手法を提案し、モンテカルロ法より速くBooleの上界より保守性が低いことを示した。
原題: Upper and Lower Bounds for End-to-End Risks in Stochastic Robot Navigation ／ Apurva Patil, Takashi Tanaka
日本語で読む → - 論文軌跡予測ロボティクス
自動運転における深層学習ベースの車両軌跡予測に関するサーベイ
深層学習を用いた周辺車両の軌跡予測手法を表現・モデリング・学習の観点から分類・整理し、TNT軌跡予測の実装を公開したサーベイ論文。
原題: A Survey on Deep-Learning Approaches for Vehicle Trajectory Prediction in Autonomous Driving ／ Jianbang Liu, Xinyu Mao, Yuqi Fang 他
日本語で読む → - 論文強化学習AI
専門家誘導方策最適化による安全運転
専門家が危険時に介入してデモンストレーションを行う強化学習手法EGPOを提案し、安全運転タスクで訓練・テスト時の安全性とサンプル効率を向上させた。
原題: Safe Driving via Expert Guided Policy Optimization ／ Zhenghao Peng, Quanyi Li, Chunxiao Liu 他
日本語で読む → - 論文自己位置推定ロボティクス
パーティクルフィルタによるロボットの位置推定精度向上手法
レーザレンジファインダとエンコーダ・ジャイロを搭載した屋内ロボットの自己位置推定にパーティクルフィルタを適用し、高速移動・旋回時の位置誤差を約85.5%改善した。
原題: An Improved Positioning Accuracy Method of a Robot Based on Particle Filter ／ Rashid Ali, Dil Nawaz Hakro, Yongping He 他
日本語で読む → - 論文プランニングロボティクス
学習したゴール到達コントローラによる車両ナビゲーション向けキノダイナミックプランナの改善
障害物なしで局所ゴールへ低コストで到達する制御を強化学習でオフライン学習し、サンプリングベースのキノダイナミックプランナの拡張に組み込むことで、経路品質と計算効率を向上させた研究。
原題: Improving Kinodynamic Planners for Vehicular Navigation with Learned Goal-Reaching Controllers ／ Aravind Sivaramakrishnan, Edgar Granados, Seth Karten 他
日本語で読む → - 論文クアッドロータ制御ロボティクス
クアッドロータのための時間最適なトンネル追従制御
非線形モデル予測制御と経路パラメトリック再定式化を用い、動的な空間制約内で時間最適に近いリアルタイム制御を実現した。
原題: Towards Time-Optimal Tunnel-Following for Quadrotors ／ Jon Arrizabalaga, Markus Ryll
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