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: 2021/10/1 ／ 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 →- 論文視覚ナビゲーション画像認識
等変表現による模倣体験の拡張
視覚ナビゲーションの模倣学習において、等変埋め込みの性質を利用して近傍視点の画像表現を予測・生成し、訓練データを拡張する手法を提案した。実機ロボットの500m以上の経路でも有効性を示した。
原題: Augmenting Imitation Experience via Equivariant Representations ／ Dhruv Sharma, Alihusein Kuwajerwala, Florian Shkurti
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
運動・センシング不確かさを考慮したマルチロボットの分散型接続維持
ロボットの運動・センシング誤差を考慮した重み付きグラフを定義し、分散型勾配制御でマルチロボット間の通信接続を維持する手法を提案・検証した論文。
原題: Decentralized Connectivity Maintenance for Multi-robot Systems Under Motion and Sensing Uncertainties ／ Akshay Shetty, Timmy Hussain, Grace Gao
日本語で読む → - 論文能動知覚ロボティクス
深層強化学習による次最良視点推定を用いた能動的物体分類
ロボットアームが把持した物体をSoft Actor-Criticで最適な視点列へ動かし、物体を精度よく識別する手法を提案した論文。
原題: Next-Best-View Estimation based on Deep Reinforcement Learning for Active Object Classification ／ Christian Korbach, Markus D. Solbach, Raphael Memmesheimer 他
日本語で読む → - 論文3D再構成画像認識
限られた視点から高精度な3D再構成を実現する手法
少数の未キャリブレーションカメラ視点（2〜3台）から、ニューラル形状事前分布とマルチビュー等変性を活用して高精度な3D再構成を可能にする手法を提案した論文。
原題: High Fidelity 3D Reconstructions with Limited Physical Views ／ Mosam Dabhi, Chaoyang Wang, Kunal Saluja 他
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
ReachBot：大型移動マニピュレーションタスク向けの小型ロボット
伸縮ブームと移動マニピュレーションを組み合わせ、低重力や登攀環境で大きな作業空間と力を発揮する小型ロボットReachBotを提案し、2D力学モデルと微小重力下の経路追従制御を開発した。
原題: ReachBot: A Small Robot for Large Mobile Manipulation Tasks ／ Stephanie Schneider, Andrew Bylard, Tony G. Chen 他
日本語で読む → - 論文マルチエージェント経路計画ロボティクス
ドローンとトラックの道路網上における協調マルチエージェント経路計画
ドローンがトラックを一時的な移動手段として利用する協調経路計画を、トラックとドローンの2段階に分けて解くフレームワークを提案し、マンハッタン道路網の大規模シミュレーションで移動距離を50%以上削減した。
原題: Coordinated Multi-Agent Pathfinding for Drones and Trucks over Road Networks ／ Shushman Choudhury, Kiril Solovey, Mykel Kochenderfer 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
実データで適応するオフロード軌道追従の強化学習
簡単な運動学シミュレータで学習したRL方策を、30分の実走行データで教師あり適応させ、オフロード車両の軌道追従におけるsim-to-realギャップを克服した研究。
原題: OTTR: Off-Road Trajectory Tracking using Reinforcement Learning ／ Akhil Nagariya, Dileep Kalathil, Srikanth Saripalli
日本語で読む → - 論文SLAM画像認識
確率的グラフィカルモデルによるStructure-and-Motion問題の解法
カメラ姿勢と3D特徴点をガウス確率変数としてモデル化し、シグマ点パラメータ化とルーピーベリーフプロパゲーションでStructure-and-Motion問題を解く手法を提案した論文。
原題: A Probabilistic Graphical Model Approach to the Structure-and-Motion Problem ／ Simon Streicher, Willie Brink, Johan du Preez
日本語で読む → - 論文手術ロボットロボティクス
ロボット手術のための中耳・副鼻腔の幾何学的アトラス
内視鏡ロボット手術の設計・最適化のため、複数患者のスキャンから中耳と副鼻腔の作業空間の平均サイズを幾何学的に定義した。
原題: Geometric Atlas of the Middle Ear and Paranasal Sinuses for Robotic Applications ／ Guillaume Michel, Durgesh Salunkhe, Philippe Bordure 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
能動グラフSLAMにおける最適性基準と連結性指標の一般的関係
SE(n)上の能動グラフSLAMにおいて、フィッシャー情報行列とポーズグラフのラプラシアン行列の関係を導き、グラフ連結性指標を最適性保証付きの効用関数として使えることを示した論文。
原題: A General Relationship between Optimality Criteria and Connectivity Indices for Active Graph-SLAM ／ Julio A. Placed, José A. Castellanos
日本語で読む → - 論文世界モデル機械学習
世界モデルによる多様な目標の発見と達成
画像から世界モデルを学習し、想像上のロールアウトで探索方策と達成方策を訓練することで、教師なしで多様な目標を発見し、目標画像をゼロショットで達成する手法LEXAを提案した論文。
原題: Discovering and Achieving Goals via World Models ／ Russell Mendonca, Oleh Rybkin, Kostas Daniilidis 他
日本語で読む → - 論文強化学習機械学習
デモンストレーションからの行動量子化による連続制御
人間のデモンストレーションから連続行動空間を離散化し、その離散行動を用いて強化学習や模倣学習を行う手法を提案した論文。
原題: Continuous Control with Action Quantization from Demonstrations ／ Robert Dadashi, Léonard Hussenot, Damien Vincent 他
日本語で読む → - 論文協調SLAMロボティクス
WiFi指紋の類似度に基づく複数ロボット協調電波SLAM
複数ロボットが収集したWiFi電波指紋とオドメトリを用いて軌道を集中最適化する協調SLAMを提案し、RSSとAP検出尤度を組み合わせた新たな類似度モデルで位置推定精度を向上させた。
原題: Collaborative Radio SLAM for Multiple Robots based on WiFi Fingerprint Similarity ／ Ran Liu, Zhenghong Qin, Hua Zhang 他
日本語で読む → - 論文安全強化学習制御
ロバスト制御バリア関数を用いた安全な強化学習
モデルベース強化学習に微分可能なロバスト制御バリア関数レイヤーを組み込み、報酬駆動タスクを安全制約と独立にモジュール学習することで、学習中の安全性と探索誘導を両立させた論文。
原題: Safe Reinforcement Learning Using Robust Control Barrier Functions ／ Yousef Emam, Gennaro Notomista, Paul Glotfelter 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
StructFormer：言語指示による新規物体の意味的再配置のための空間構造学習
部分点群と言語コマンドを入力とするTransformerネットワークStructFormerを提案し、未知物体を円形や食卓配置などの意味的構造に実機ロボットで再配置できることを示した。
原題: StructFormer: Learning Spatial Structure for Language-Guided Semantic Rearrangement of Novel Objects ／ Weiyu Liu, Chris Paxton, Tucker Hermans 他
日本語で読む → - 論文触覚/安全な人間-ロボット協調ロボティクス
触覚ポテンシャル場による安全な人間-ロボット協調のためのCoboGuider
協働ロボット作業者に触覚フィードバックで危険な動きを早期警告し、速度・分離監視の安全距離を保つ手法を提案。実験で作業者とロボットの最小距離が44%増加した。
原題: CoboGuider: Haptic Potential Fields for Safe Human-Robot Interaction ／ Viktor Rakhmatulin, Miguel Altamirano Cabrera, Fikre Hagos 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
AEROS: グラフベースSLAMのための適応的ロバスト最小二乗法
ループ閉じ込みの外れ値に頑健なSLAMバックエンドとして、単一の潜在パラメータを追加してロバストコストを適応的に推定する手法AEROSを提案し、実LiDARデータで有効性を示した。
原題: AEROS: Adaptive RObust least-Squares for Graph-Based SLAM ／ Milad Ramezani, Matias Mattamala, Maurice Fallon
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
並列フレームワークによる3次元短経路の高速計画手法
地図プランナと点群プランナを並列実行し、2D地図上の改良ジャンプポイント探索で初期経路を求めて3D短経路に最適化しつつ、高頻度の点群プランナで突発障害物を回避するドローン自律飛行手法を提案した。
原題: A Fast Planning Approach for 3D Short Trajectory with a Parallel Framework ／ Han Chen, Shengyang Chen, Peng Lu 他
日本語で読む → - 論文制御/適応制御制御
アクチュエータ故障を伴う固定翼機の適応デジタルオートパイロット
PX4のオートパイロットにレトロスペクティブコスト適応制御を追加し、ゲイン低下や舵面固着時でも性能を補償できるかシミュレーションで検証した論文。
原題: An Adaptive Digital Autopilot for Fixed-Wing Aircraft with Actuator Faults ／ Joonghyun Lee, John Spencer, Juan Augusto Paredes 他
日本語で読む → - 論文強化学習機械学習
楽観的探索と分布補正を組み合わせたオフポリシー強化学習
不確実性に対する楽観性に基づく探索ポリシーとDICEによる分布補正を組み合わせ、オフポリシー強化学習のサンプル効率を改善した研究。
原題: Off-policy Reinforcement Learning with Optimistic Exploration and Distribution Correction ／ Jiachen Li, Shuo Cheng, Zhenyu Liao 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
複数マーシュピアルロボット展開のための確率的割り当て
親ロボットが子ロボットを運搬・展開するマーシュピアルロボットチームにおいて、不確実な観測下で複数親ロボットの展開時刻と位置を計画する集中型ヒューリスティック探索手法を提案した。
原題: Stochastic Assignment for Deploying Multiple Marsupial Robots ／ Chris, Lee, Graeme Best 他
日本語で読む → - 論文視線推定HCI
MAAD：運転における「注意認識」のモデルとデータセット
運転者の視線と動画から、最近注意を向けて依然として認識している領域（注意認識）を推定する計算モデルを提案し、高精度視線追跡による新データセットを構築して評価した。
原題: MAAD: A Model and Dataset for "Attended Awareness" in Driving ／ Deepak Gopinath, Guy Rosman, Simon Stent 他
日本語で読む → - 論文3D物体検出画像認識
インスタンスセグメンテーションを用いたカメラ非依存の単眼3D物体検出
インスタンスセグメンテーションに基づき、カメラ内部パラメータに依存しない幾何推論で単眼3D物体検出を行う手法を提案し、異種データセットの活用を可能にした。
原題: MonoCInIS: Camera Independent Monocular 3D Object Detection using Instance Segmentation ／ Jonas Heylen, Mark De Wolf, Bruno Dawagne 他
日本語で読む → - 論文手術トレーニングロボティクス
仮想手術環境での力場を用いたロボット支援手術トレーニングの複数日学習効果
仮想手術環境で収束型・発散型・なしの力場条件下で複数日にわたり訓練し、被験者のパフォーマンスを比較した研究。
原題: Robot-Assisted Surgical Training Over Several Days in a Virtual Surgical Environment with Divergent and Convergent Force Fields ／ Yousi A. Oquendo, Zonghe Chua, Margaret M. Coad 他
日本語で読む → - 論文自動運転計画ロボティクス
モデル検査を用いた近リアルタイム追い越し計画のシミュレーション
Spinモデル検査器とUnity上の3Dシミュレーションのセンサ情報を組み合わせ、直線田舎道での連続追い越し計画を近リアルタイムで生成する手法を提案した論文。
原題: Simulation and Model Checking for Close to Realtime Overtaking Planning ／ Daumantas Pagojus, Alice Miller, Bernd Porr 他
日本語で読む → - 論文ドメイン適応画像認識
視野を超えた転移：教師なしドメイン適応による高密度パノラマ意味セグメンテーション
ピンホール画像で学習したモデルをラベルなし360度パノラマ画像に適応させる教師なしドメイン適応タスクを定式化し、新データセットDensePASSと注意機構付き適応フレームワークP2PDAを提案した論文。
原題: Transfer beyond the Field of View: Dense Panoramic Semantic Segmentation via Unsupervised Domain Adaptation ／ Jiaming Zhang, Chaoxiang Ma, Kailun Yang 他
日本語で読む → - 論文UAVナビゲーションロボティクス
UAVナビゲーションのための点群上の静的・動的障害物のリアルタイム識別と同時回避
点群入力のみから動的障害物と静的障害物を識別・追跡し、禁止ピラミッド法とサンプリングによる速度決定で両者を同時に回避するリアルタイムUAVナビゲーション手法を提案した。
原題: Real-time Identification and Simultaneous Avoidance of Static and Dynamic Obstacles on Point Cloud for UAVs Navigation ／ Han Chen, Peng Lu
日本語で読む → - 論文安全性・監査ロボティクス
ロボット学習の安全性とコンプライアンスを監査する
ロボット学習アルゴリズムの失敗モードや人間の意図との不一致を検出するための監査の必要性を論じ、高レベルの指針と枠組みの方向性を示した。
原題: Auditing Robot Learning for Safety and Compliance during Deployment ／ Homanga Bharadhwaj
日本語で読む → - 論文ドローンロボティクス
ドローンオープンソースエコシステム概観
ドローンの飛行管理・管制・シミュレーション・OS・ハードウェアの各階層における代表的なオープンソースソリューションを整理したサーベイ。
原題: An Overview of the Drone Open-Source Ecosystem ／ John Glossner, Samantha Murphy, Daniel Iancu
日本語で読む → - 論文模倣学習/安全制御ロボティクス
人間のデモンストレーションからのクレジット割り当てに基づく安全学習
失敗を含むデモンストレーションから、人手のラベリングなしで危険状態を抽出し、安全価値関数を学習してリアルタイム安全フィルタを生成する手法を提案。
原題: Credit Assignment Safety Learning from Human Demonstrations ／ Ahalya Prabhakar, Aude Billard
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