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: 2021/9/1 ／ arXivを3時間ごとに自動収集

• 論文ナビゲーションロボティクス2021/9/1

  ロボットナビゲーションのための計画と強化学習の階層化

  高レベル表現上で学習可能な計画ポリシー（学習遷移モデル付き価値反復）を用いる階層型フレームワークを提案し、ロボットの動力学や環境条件をロールアウトデータから学習してナビゲーション性能を向上させた。

  原題: Hierarchies of Planning and Reinforcement Learning for Robot Navigation ／ Jan Wöhlke, Felix Schmitt, Herke van Hoof

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• 論文数値最適化math.NA2021/9/1

  一般化剛体運動に対する離散Euler-Arnold方程式の解法

  一般化剛体の運動を記述するEuler-Arnold方程式の離散化で現れるMoser-Veselov方程式を、直交制約付き最適化として定式化し、リーマン多様体上の最適化に基づく3つの反復解法を提案・比較した論文。

  原題: Solving the Discrete Euler-Arnold Equations for the Generalized Rigid Body Motion ／ Joao R. Cardoso, Pedro Miraldo

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• 論文自動運転/End-to-End画像認識2021/9/1

  NEAT: エンドツーエンド自動運転のためのニューラルアテンションフィールド

  BEV座標をウェイポイントとセマンティクスに写像する連続関数として注意マップを介して画像特徴を圧縮し、悪環境下でも専門家並みの運転性能と解釈性を実現した。

  原題: NEAT: Neural Attention Fields for End-to-End Autonomous Driving ／ Kashyap Chitta, Aditya Prakash, Andreas Geiger

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• 論文把持推定ロボティクス2021/9/1

  カメラ中心の物体シェル表現による物体再構成と把持予測の同時実行

  深度画像から物体のメッシュと密な把持品質マップを同時に推定する手法を提案し、シェル表現とニューラルネットの結合により高精度な把持生成を実現した。

  原題: Simultaneous Object Reconstruction and Grasp Prediction using a Camera-centric Object Shell Representation ／ Nikhil Chavan-Dafle, Sergiy Popovych, Shubham Agrawal 他

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• 論文軌道最適化ロボティクス2021/9/1

  最適化ベースのダイナミクスを用いた軌道最適化

  系のダイナミクスを制約付き最適化問題の解として表現し、その滑らかな勾配を上位の軌道最適化に渡す二段階最適化の枠組みを提案。関節制限や摩擦、推力制限などを扱う複数領域の系でiLQRによる軌道生成を実証した。

  原題: Trajectory Optimization with Optimization-Based Dynamics ／ Taylor A. Howell, Simon Le Cleac'h, Sumeet Singh 他

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• 論文群制御ロボティクス2021/9/1

  ストリームベース衝突回避を統合したDRL分散フォーメーション制御

  深層強化学習を用い、局所センサ情報のみでフォーメーション追従誤差と衝突率を同時最適化する分散制御手法を提案し、既存手法より優れることを示した。

  原題: A drl based distributed formation control scheme with stream based collision avoidance ／ Xinyou Qiu, Xiaoxiang Li, Jian Wang 他

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• 論文SLAMロボティクス2021/9/1

  AirLoop: 生涯学習によるループ閉じ込み検出

  破滅的忘却を抑えながらループ閉じ込み検出モデルを継続的に学習する生涯学習手法AirLoopを提案し、複数データセットで有効性を示した。

  原題: AirLoop: Lifelong Loop Closure Detection ／ Dasong Gao, Chen Wang, Sebastian Scherer

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• 論文ダイナミクス/GPU最適化ロボティクス2021/9/1

  GRiD: 解析的勾配付きGPU加速剛体ダイナミクス

  剛体ダイナミクスとその解析的勾配をGPUで並列計算するライブラリGRiDを開発し、CPU実装比で最大7.2倍の高速化を実現した。

  原題: GRiD: GPU-Accelerated Rigid Body Dynamics with Analytical Gradients ／ Brian Plancher, Sabrina M. Neuman, Radhika Ghosal 他

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• 論文音響認識cs.SD2021/9/1

  自動運転における緊急車両のサイレン音検知と位置推定

  2つの低コストマイクのみを用いて、実走行データの収集からモデル配備までを構築し、サイレンの有無検知と方向・距離の音源定位を50ms以内の低遅延で実現した研究。

  原題: Emergency Vehicles Audio Detection and Localization in Autonomous Driving ／ Hongyi Sun, Xinyi Liu, Kecheng Xu 他

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• 論文軌道計画ロボティクス2021/9/1

  非構造・部分遮蔽環境における安全で決定論的な軌道計画

  セルオートマトンによる歩行者安全モニタとモデル予測制御を組み合わせ、駐車場のような非構造・部分遮蔽環境で決定論的かつ認証可能な安全走行を実現する軌道計画手法を提案した。

  原題: Safe, Deterministic Trajectory Planning for Unstructured and Partially Occluded Environments ／ Sebastian vom Dorff, Maximilian Kneissl, Martin Fränzle

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• 論文制御/安定性保証ロボティクス2021/9/1

  リアプノフ安定なニューラルネットワーク制御

  混合整数計画法を用いてリアプノフ安定性を保証するニューラルネットワーク制御器とリアプノフ関数を同時に合成する手法を提案し、倒立振子やクアッドロータでLQRを上回る性能を示した。

  原題: Lyapunov-stable neural-network control ／ Hongkai Dai, Benoit Landry, Lujie Yang 他

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• 論文手術ロボティクスロボティクス2021/9/1

  生体力学的知識に基づく論理フレームワークによる自律的な組織牽引

  変形する解剖環境での手術支援ロボット向けに、論理推論・生体力学シミュレーション・状況認識を統合したモジュール式フレームワークを提案し、軟組織牽引タスクで動的環境や失敗への適応性と計算効率を検証した。

  原題: Autonomous tissue retraction with a biomechanically informed logic based framework ／ D. Meli, E. Tagliabue, D. Dall'Alba 他

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• 論文テレオペレーションロボティクス2021/9/1

  力覚・触覚フィードバックと予測的限界回避を備えた双腕テレマニピュレーション

  人間型アバターロボットを操作者が力覚・触覚フィードバック付きで双腕遠隔操作できるシステムを構築し、操作者側で動く予測モデルにより低遅延で関節限界を回避する手法を提案・評価した。

  原題: Bimanual Telemanipulation with Force and Haptic Feedback and Predictive Limit Avoidance ／ Christian Lenz, Sven Behnke

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• 論文視覚RL機械学習2021/9/1

  視覚ベース強化学習における好奇心の明示化

  状態表現学習を活用して探索を強化し、視覚ベース強化学習のサンプル多様性と効率を向上させる手法を提案した論文。

  原題: Making Curiosity Explicit in Vision-based RL ／ Elie Aljalbout, Maximilian Ulmer, Rudolph Triebel

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• 論文SLAM/場所認識ロボティクス2021/9/1

  Scan Context++: 都市環境における回転・横方向変動に頑健な構造的場所認識

  LiDARの距離データから構造的外観に基づいて場所を認識する記述子を提案し、回転と並進の両方に頑健にした上で、トポロジカルな場所検索と1自由度の半メトリック定位を橋渡しする手法を開発した。

  原題: Scan Context++: Structural Place Recognition Robust to Rotation and Lateral Variations in Urban Environments ／ Giseop Kim, Sunwook Choi, Ayoung Kim

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• 論文自動運転/ドメイン汎化画像認識2021/9/1

  視覚ベースの走行軌道生成におけるドメイン汎化

  都市環境の自動運転向けに、敵対的学習と潜在変数回帰でエンコーダ・デコーダを訓練し、分布外シナリオでも汎化できる視覚ベース軌道生成手法を提案した論文。

  原題: Domain Generalization for Vision-based Driving Trajectory Generation ／ Yunkai Wang, Dongkun Zhang, Yuxiang Cui 他

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• 論文セグメンテーション画像認識2021/9/1

  NudgeSeg: 繰り返しの物理的相互作用によるゼロショット物体セグメンテーション

  ロボットが未知物体を繰り返し押して動かし、その動きの手がかりから単眼カメラのみで未知物体をセグメンテーションするフレームワークを提案した。

  原題: NudgeSeg: Zero-Shot Object Segmentation by Repeated Physical Interaction ／ Chahat Deep Singh, Nitin J. Sanket, Chethan M. Parameshwara 他

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• 論文テレプレゼンスロボティクス2021/9/1

  NimbRoアバター：力覚フィードバック遠隔操作を備えた没入型テレプレゼンス

  双腕ロボットアバターをVRと力覚フィードバックで遠隔操作し、未訓練者実験と複合ミッションで有効性を検証した。

  原題: NimbRo Avatar: Interactive Immersive Telepresence with Force-Feedback Telemanipulation ／ Max Schwarz, Christian Lenz, Andre Rochow 他

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• 論文ビンピッキングロボティクス2021/9/1

  Eコマース倉庫向け低コストなビンピッキングソリューション

  RGBカメラと3D ToF深度センサーを融合し、ランダムに積まれた異種物品のセグメンテーションと姿勢推定を高精度に行う低コストなビンピッキング手法を提案し、ABB IRB 1200で実証した。

  原題: Low Cost Bin Picking Solution for E-Commerce Warehouse Fulfillment Centers ／ Avnish Gupta, Akash Jadhav, Pradyot VN Korupolu

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• 論文動作計画ロボティクス2021/9/1

  運動学的に基づく部分木重複度によるソフト重複検出の改善

  連続空間の探索型動作計画において、後続状態の到達可能性（部分木の重なり）を用いて状態の重複度を測る新しい指標を提案し、局所解への停滞を抑える。

  原題: Improved Soft Duplicate Detection in Search-Based Motion Planning ／ Nader Maray, Anirudh Vemula, Maxim Likhachev

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• 論文視覚予測ロボティクス2021/9/1

  VP-GO：軽量な行動条件付き視覚予測モデル

  意味的な把持・操作行動を基本動作に階層分解し、軽量な確率的視覚予測モデルVP-GOを提案。新データセットPandaGraspも公開し、複雑な把持の予測で優れた性能を示した。

  原題: VP-GO: a "light" action-conditioned visual prediction model ／ Anji Ma, Yoann Fleytoux, Jean-Bapstiste Mouret 他

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• 論文触覚/力推定ロボティクス2021/9/1

  連続体ロボットのための効率的な接触力推定

  ファイバブラッググレーティングセンサで測った曲率とCosseratロッド理論の簡易モデルを最小二乗最適化で突き合わせ、連続体ロボットに加わる外力の大きさと位置を高速かつ高精度に推定する手法を提案した。

  原題: Efficient Force Estimation for Continuum Robot ／ Qingyu Xiao, Yue Chen

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• 論文軌道最適化ロボティクス2021/9/1

  矩形ホロノミック移動ロボットのためのGPU加速バッチ多凸軌道最適化

  矩形ベースのホロノミックロボット向けに、運動学と衝突回避制約を多凸再定式化し、交互最小化とGPUバッチ計算で数百の軌道最適化をリアルタイムに解く手法を提案した。

  原題: GPU Accelerated Batch Multi-Convex Trajectory Optimization for a Rectangular Holonomic Mobile Robot ／ Fatemeh Rastgar, Houman Masnavi, Karl Kruusamäe 他

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• 論文制御/SNNロボティクス2021/9/1

  SNNベース小脳モデルによる空気圧人工筋の制御

  小脳を模したスパイキングニューラルネットワークを設計し、空気圧人工筋で駆動する1自由度ロボットアームのフィードフォワード制御に適用して応答性能を向上させた。

  原題: Control of Pneumatic Artificial Muscles with SNN-based Cerebellar-like Model ／ Hongbo Zhang, Yunshuang Li, Yipin Guo 他

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• 論文HRIロボティクス2021/9/1

  AI-HRI 2021 論文集

  人とロボットの相互作用(HRI)におけるAI研究のシンポジウム論文集で、過去10年の成果と今後の課題を振り返り、倫理やAR/VRを含む多分野の研究を集めた。

  原題: AI-HRI 2021 Proceedings ／ Reuth Mirsky, Megan Zimmerman, Muneed Ahmad 他

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• 論文不確実性推定ロボティクス2021/9/1

  ロボットを信頼せよ！スパースガウス過程によるニューラルネットワークの予測不確実性推定

  DNNをスパースガウス過程の混合専門家として理論的に位置づけ、ロボットタスクで高速かつ信頼性の高い予測不確実性推定を実現した研究。

  原題: Trust Your Robots! Predictive Uncertainty Estimation of Neural Networks with Sparse Gaussian Processes ／ Jongseok Lee, Jianxiang Feng, Matthias Humt 他

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• 論文遠隔操作ロボティクス2021/9/1

  球面レンダリングによる低遅延没入型6D遠隔可視化

  6Dロボットアームに搭載したステレオカメラの映像を球面としてレンダリングし、頭部姿勢変化に高速追従する低遅延VR遠隔操作手法を提案。

  原題: Low-Latency Immersive 6D Televisualization with Spherical Rendering ／ Max Schwarz, Sven Behnke

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• 論文シーン生成/探索ロボティクス2021/9/1

  グラフベースの散らかったシーン生成と深層強化学習による対話的探索

  シーングラマとGNNで多様な散らかったシーンを生成し、深層強化学習で隠れた物体を効率的に探索するロボット方策を学習、実機UR10でも検証した論文。

  原題: Graph-based Cluttered Scene Generation and Interactive Exploration using Deep Reinforcement Learning ／ K. Niranjan Kumar, Irfan Essa, Sehoon Ha

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• 論文全身制御ロボティクス2021/9/1

  タスク優先度遷移を伴う全身制御のための再帰的階層射影

  タスク優先度の遷移を伴う全身制御を階層型二次計画問題として定式化し、再帰的階層射影行列により計算コストを増やさずタスク精度も損なわない手法を提案した。

  原題: Recursive Hierarchical Projection for Whole-Body Control with Task Priority Transition ／ Gang Han, Jiajun Wang, Xiaozhu Ju 他

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• 論文自己位置推定ロボティクス2021/9/1

  インフラノードを活用した自動運転車両の自己位置推定

  路側のスマートインフラノードの知覚情報と車載の低コスト慣性センサを融合し、高価な慣性航法装置や計算負荷の高い視覚処理なしで高精度な車両位置推定を実現した。

  原題: Infrastructure Node-based Vehicle Localization for Autonomous Driving ／ Elijah S. Lee, Ankit Vora, Armin Parchami 他

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