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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: 2021/9/1 ／ arXivを3時間ごとに自動収集

• 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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• 論文全身制御ロボティクス2021/9/1

  並列脚ロボットのための運動/力伝達性を考慮した全身制御

  並列脚ロボットの運動/力伝達性(MFT)指標を全身制御に組み込み、オフラインで構築したMFT好適空間を加速度レベルの多面体ソフト制約として用いることで、高速・高加速度動作を実現した研究。

  原題: Whole-Body Control with Motion/Force Transmissibility for Parallel-Legged Robot ／ Jiajun Wang, Gang Han, Xiaozhu Ju 他

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• 論文歩行ロボティクス2021/9/1

  到達可能性に基づくクラスタリングで歩行スキルを効率的に学習

  状態間の遷移しやすさを表す到達可能性指標で状態空間をクラスタリングし、自動発見した代表姿勢を初期状態に使うことで、四足ロボットの転倒復帰などの歩行スキルを少ない試行で頑健に学習する手法を提案した。

  原題: Accessibility-Based Clustering for Efficient Learning of Locomotion Skills ／ Chong Zhang, Wanming Yu, Zhibin Li

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• 論文マルチエージェント経路探索ロボティクス2021/9/1

  選択的通信を学習するマルチエージェント経路探索

  マルチエージェント経路探索において、全員へのブロードキャストではなく、意思決定に影響を与える近傍のエージェントのみを選んで通信する手法を提案した論文。

  原題: Learning Selective Communication for Multi-Agent Path Finding ／ Ziyuan Ma, Yudong Luo, Jia Pan

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• 論文形状・姿勢推定ロボティクス2021/9/1

  連続観測を用いた車両の形状・姿勢推定とアモーダルセグメンテーション自動ラベリングへの応用

  連続するLiDAR信号をRNNで統合し、遮蔽や遠方の車両でも形状と姿勢を高精度に推定する手法を提案。さらに画像のアモーダルセグメンテーション用ラベルを自動生成するパイプラインを構築した。

  原題: Sequential Joint Shape and Pose Estimation of Vehicles with Application to Automatic Amodal Segmentation Labeling ／ Josephine Monica, Wei-Lun Chao, Mark Campbell

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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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• 論文自動運転・人間要因ロボティクス2021/9/1

  自動運転車の運転者モデルを人間要因の観点から検証するワークフロー

  自動運転車の対話型制御に使われる運転者モデルを、実際の人間の運転行動データで検証するワークフローを提案し、逆強化学習モデルのケーススタディで有効性を示した論文。

  原題: A human factors approach to validating driver models for interaction-aware automated vehicles ／ Olger Siebinga, Arkady Zgonnikov, David Abbink

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• 論文ナビゲーションロボティクス2021/9/1

  自律型ショベルカーのための地形走行性マッピングとナビゲーションシステム

  RGB画像と3D点群から地形特徴を抽出して走行性マップを構築し、不整地での自律ショベルカー走行を実現した研究。新しい建設現場データセットも提案。

  原題: TNS: Terrain Traversability Mapping and Navigation System for Autonomous Excavators ／ Tianrui Guan, Zhenpeng He, Ruitao Song 他

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• 論文教育ロボティクスロボティクス2021/9/1

  幼児の運動能力を育む自律走行おもちゃ「ベビーロボット」の実証実験

  強化学習とコンピュータビジョンで自律走行する車型おもちゃを開発し、幼稚園で幼児と触れ合わせて運動能力への効果を検証した。

  原題: Initial Test of "BabyRobot" Behaviour on a Teleoperated Toy Substitution: Improving the Motor Skills of Toddlers ／ Eric Canas, Alba M. G. Garcia, Anais Garrell 他

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• 論文SLAM制御2021/9/1

  リー群上のSLAMのための確率的オブザーバ

  角速度・並進速度・特徴量の不確かな計測を用い、リー群SLAM_n(3)上で非線形確率的オブザーバを設計し、未知バイアスとガウスノイズ下で誤差の半大域一様最終有界性を保証した。

  原題: Stochastic Observer for SLAM on the Lie Group ／ Marium Tawhid, Ajay Singh Ludher, Hashim A. Hashim

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• 論文マルチモーダル知覚ロボティクス2021/9/1

  ObjectFolder: 視覚・聴覚・触覚の暗黙表現を備えた物体データセット

  100個の仮想物体について視覚・聴覚・触覚の感覚データを物体中心の暗黙表現で収録したデータセットを構築し、マルチモーダル認識やロボット把持などのベンチマークで有用性を示した。

  原題: ObjectFolder: A Dataset of Objects with Implicit Visual, Auditory, and Tactile Representations ／ Ruohan Gao, Yen-Yu Chang, Shivani Mall 他

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• 論文群制御ロボティクス2021/9/1

  深層強化学習によるクアッドロータ群の分散制御

  大規模マルチエージェント強化学習でドローン群の分散制御ポリシーを学習し、シミュレーションから実機へゼロショット転移できることを示した論文。

  原題: Decentralized Control of Quadrotor Swarms with End-to-end Deep Reinforcement Learning ／ Sumeet Batra, Zhehui Huang, Aleksei Petrenko 他

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• 論文管内ロボットロボティクス2021/9/1

  配水管路内ロボットの大障害物通過のための自己救助機構

  配水管内を走行するモジュール式ロボットに、アームを伸縮する3つの補助ギアモータによる自己救助機構を追加し、大きな障害物や曲がり部での走行安定性を向上させた研究。

  原題: A Self-rescue Mechanism for an In-pipe Robot for Large Obstacle Negotiation in Water Distribution Systems ／ MSaber Kazeminasab, Moein Razavi, Sajad Dehghani 他

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• 論文制御/マイクロポンプ機械学習2021/9/1

  RBFニューラルネットワークを用いた定流量並列マイクロポンプの最適化

  往復動ポンプの逆流による圧力脈動を抑えるため、オーバーラップ時間の概念を導入し、教師なし・教師あり学習で訓練したRBFニューラルネットワークで制御する手法を提案した。

  原題: The Optimization of the Constant Flow Parallel Micropump Using RBF Neural Network ／ Chenyang Ma, Boyuan Xu, Hesheng Liu

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• 論文運動予測ロボティクス2021/9/1

  Transformerを用いた自動運転向けマルチモーダル運動予測

  走行車両間の社会的相互作用をグラフ化しTransformerで関係を抽出、マルチモーダル注意機構で複数の将来軌道を予測する手法を提案し、Argoverseで高精度かつ解釈性の高い予測を実現した。

  原題: Multi-modal Motion Prediction with Transformer-based Neural Network for Autonomous Driving ／ Zhiyu Huang, Xiaoyu Mo, Chen Lv

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• 論文安全強化学習制御2021/9/1

  安全強化学習における低次元安全領域学習のためのデータ生成法

  安全強化学習で低次元の安全領域を学習する際、訓練データの生成方法が性能と安全性に与える影響を調べ、2つのサンプリング手法を組み合わせた代表的なデータ生成法を提案し、3リンク倒立振子で有効性を示した論文。

  原題: Data Generation Method for Learning a Low-dimensional Safe Region in Safe Reinforcement Learning ／ Zhehua Zhou, Ozgur S. Oguz, Yi Ren 他

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• 論文群制御ロボティクス2021/9/1

  マルチロボットネットワークにおける協調測距ローカリゼーションのための優先度付き計画

  ロボット間の距離計測による協調自己位置推定の誤差を抑えるため、フィッシャー情報行列の最適性指標を制約とした軌道計画アルゴリズムを提案し、既存手法より最大42%誤差を削減した。

  原題: Prioritized Planning for Cooperative Range-Only Localization in Multi-Robot Networks ／ Alan Papalia, Nicole Thumma, John Leonard

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• 論文マニピュレーションロボティクス2021/9/1

  物体モデルのオンライン再構築と再利用によるロボットマニピュレーションの生涯改善

  把持・配置タスクにおいて、過去に操作した物体を認識し、その再構築モデルを再利用することで形状不確かさを低減し、操作の効率と精度を生涯にわたり改善するパイプラインを提案した。

  原題: Online Object Model Reconstruction and Reuse for Lifelong Improvement of Robot Manipulation ／ Shiyang Lu, Rui Wang, Yinglong Miao 他

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• 論文リスク回避意思決定AI2021/9/1

  動的リスク尺度に基づくリスク回避型意思決定

  MDP/POMDPにおいて動的コヒーレントリスク尺度で目的と制約を定式化し、ラグランジュ枠組みでDCPに帰着させて政策を合成する手法を提案した論文。

  原題: Risk-Averse Decision Making Under Uncertainty ／ Mohamadreza Ahmadi, Ugo Rosolia, Michel D. Ingham 他

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• 論文障害物回避画像認識2021/9/1

  EVReflex: イベントカメラとLiDARの融合による衝突までの時間予測を用いた障害物回避

  イベントカメラとLiDARを融合し、シーン形状の事前知識なしに障害物までの衝突時間を密に推定する手法を提案。700以上のシーンを含む大規模イベントベースデータセットも公開した。

  原題: EVReflex: Dense Time-to-Impact Prediction for Event-based Obstacle Avoidance ／ Celyn Walters, Simon Hadfield

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• 論文VIOロボティクス2021/9/1

  UWB融合と相互情報量残差を用いたロバストな視覚慣性オドメトリ

  単眼カメラのスケール不定性や照明変化への脆弱性を補うため、UWBセンサを視覚慣性オドメトリに融合し、距離に応じて不確実性が増すUWB特性を考慮した相互情報量ベースの残差項を導入した研究。

  原題: MIR-VIO: Mutual Information Residual-based Visual Inertial Odometry with UWB Fusion for Robust Localization ／ Sungjae Shin, Eungchang Lee, Junho Choi 他

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• 論文経路計画ロボティクス2021/9/1

  全地形対応の自律型農業ロボットのための経路計画

  農地での作業を自動化するため、高解像度グリッドマップ上で複数の被覆経路計画アルゴリズムを比較し、時間・空間効率や精度・頑健性の観点から評価した。

  原題: Navigational Path-Planning For All-Terrain Autonomous Agricultural Robot ／ Vedant Ghodke, Jyoti Madake

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• 論文ヒューマンロボットインタラクションロボティクス2021/9/1

  認知症者との回想療法を支援するロボットの強化学習による会話戦略設計

  認知症者の反応を模擬するシミュレーションモデルを構築し、強化学習で会話を促すロボットの対話戦略を学習させた研究。

  原題: Learning-Based Strategy Design for Robot-Assisted Reminiscence Therapy Based on a Developed Model for People with Dementia ／ Fengpei Yuan, Ran Zhang, Dania Bilal 他

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• 論文群衆ナビゲーションロボティクス2021/9/1

  多様な衝突回避戦略を持つ歩行者群に対するマップベース深層強化学習による群衆対応ロボットナビゲーション

  歩行者が異なる衝突回避戦略をとる群衆環境で、センサマップと歩行者の動きを表す歩行者マップを入力とする深層強化学習によりロボットのナビゲーションポリシーを学習し、シミュレータと実機で成功率が向上することを示した。

  原題: Crowd-Aware Robot Navigation for Pedestrians with Multiple Collision Avoidance Strategies via Map-based Deep Reinforcement Learning ／ Shunyi Yao1, Guangda Chen, Quecheng Qiu 他

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• 論文遠隔操作ロボティクス2021/9/1

  遠隔ロボット操作のためのタスクレベルオーサリング

  ロボット初心者の専門家でも遠隔からロボットに作業を教えられるよう、高レベルコマンドの短い系列を指定して自律動作の区間を作るタスクレベルオーサリング手法を提案し、軽製造業の試作システムで18名のユーザー研究により検証した。

  原題: Task-Level Authoring for Remote Robot Teleoperation ／ Emmanuel Senft, Michael Hagenow, Kevin Welsh 他

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• 論文物体検出画像認識2021/9/1

  温室トマト検出のためのSSDとYOLO深層学習モデルの評価

  緑色・赤色トマトの注釈付き画像データセットを構築し、SSDとYOLO系5モデルを学習・比較して、SSD MobileNet v2が最良の検出性能を示した。

  原題: Evaluating the Single-Shot MultiBox Detector and YOLO Deep Learning Models for the Detection of Tomatoes in a Greenhouse ／ Sandro A. Magalhães, Luís Castro, Germano Moreira 他

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• 論文6D姿勢推定画像認識2021/9/1

  カテゴリレベルでの実寸形状と姿勢の同時推定

  単一RGB画像から物体の実寸スケール形状と6D姿勢を同時に推定するフレームワークを提案し、合成・実世界データセットで有効性を検証した。

  原題: Category-Level Metric Scale Object Shape and Pose Estimation ／ Taeyeop Lee, Byeong-Uk Lee, Myungchul Kim 他

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• 論文メタ強化学習機械学習2021/9/1

  抽象化に基づく証明可能に安全なモデルベースメタ強化学習

  非線形動的システムに対し、学習時に複数のNN制御器を訓練し、実行時にタスクに応じて選択・合成することで、未見タスクでも安全性を保証するNN制御器を構成する手法を提案した。

  原題: Provably Safe Model-Based Meta Reinforcement Learning: An Abstraction-Based Approach ／ Xiaowu Sun, Wael Fatnassi, Ulices Santa Cruz 他

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• 論文経路計画ロボティクス2021/9/1

  MIT RACECARにおける各種経路計画アルゴリズムの実環境適用

  MIT RACECARにDWA・TEB・APFの経路計画を実装し、車線追従と障害物回避のシナリオで比較評価した。処理負荷と簡潔さからAPFを選定した。

  原題: Real-World Application of Various Trajectory Planning Algorithms on MIT RACECAR ／ Oguzhan Kose

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• 論文sim2real画像認識2021/9/1

  KITTI-CARLA: CARLAシミュレータで生成したKITTI類似データセット

  CARLAシミュレータ上でKITTIと同じセンサ配置の車両を用い、7環境・各5000フレームの合成LiDAR/画像データセットを構築した。合成から実データへの転移学習やセマンティックセグメンテーション・オドメトリの評価を可能にする。

  原題: KITTI-CARLA: a KITTI-like dataset generated by CARLA Simulator ／ Jean-Emmanuel Deschaud

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