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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

• 論文遠隔操作ロボティクス2021/9/1

  自動運転システム向け遠隔人間入力システムの分類と調査

  自動運転のコーナーケースを遠隔の人間が解決する技術を整理し、複雑さに基づく統一的な分類法を提案した調査論文。

  原題: Taxonomy and Survey on Remote Human Input Systems for Driving Automation Systems ／ Daniel Bogdoll, Stefan Orf, Lars Töttel 他

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• 論文分散学習ロボティクス2021/9/1

  DiNNO: マルチロボット協調学習のための分散ニューラルネットワーク最適化

  メッシュネットワーク上で複数ロボットが生データを共有せずに深層学習モデルを分散協調学習し、中央集権学習と同等の性能を達成するアルゴリズムを提案した論文。

  原題: DiNNO: Distributed Neural Network Optimization for Multi-Robot Collaborative Learning ／ Javier Yu, Joseph A. Vincent, Mac Schwager

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• 論文HRI安全ロボティクス2021/9/1

  予期可能動作ユニット：人とロボットの相互作用における人間の不随意運動による危険の回避

  人間の驚きによる不随意運動の発生確率をモデル化し、ロボットの速度と距離を調整してその発生を抑えるリアルタイム動作生成手法を提案した。

  原題: Expectable Motion Unit: Avoiding Hazards From Human Involuntary Motions in Human-Robot Interaction ／ Robin Jeanne Kirschner, Henning Mayer, Lisa Burr 他

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• 論文視覚慣性オドメトリロボティクス2021/9/1

  予算を均衡させる：マルチカメラ視覚慣性オドメトリのための特徴選択と追跡

  複数カメラ間で特徴を連続追跡し、全体の特徴数を固定予算に抑えることで、狭所や暗所でも高精度かつ低計算コストな視覚慣性オドメトリを実現した。

  原題: Balancing the Budget: Feature Selection and Tracking for Multi-Camera Visual-Inertial Odometry ／ Lintong Zhang, David Wisth, Marco Camurri 他

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• 論文群制御ロボティクス2021/9/1

  密集環境での編隊飛行のための分散スワーム軌道最適化

  編隊の類似度を測る微分可能な指標を導入し、衝突回避と編隊維持を同時に扱う最適化ベースの分散軌道計画手法を提案、実機スワームで有効性を実証した。

  原題: Distributed Swarm Trajectory Optimization for Formation Flight in Dense Environments ／ Lun Quan, Longji Yin, Chao Xu 他

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• 論文sim2realロボティクス2021/9/1

  動作スキルのためのビヘイビアツリーのパラメータ学習

  シミュレーション上でビヘイビアツリー方策のパラメータをブラックボックス最適化により学習し、追加学習なしで実機ロボットに転移させる手法を提案した論文。障害物回避とペグ挿入タスクで有効性を示した。

  原題: Learning of Parameters in Behavior Trees for Movement Skills ／ Matthias Mayr, Konstantinos Chatzilygeroudis, Faseeh Ahmad 他

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• 論文sim2realロボティクス2021/9/1

  ROS-X-Habitat：ROSエコシステムと身体性AIの橋渡し

  AI HabitatとROSを接続するインターフェースを提案し、HabitatのエージェントをROS系シミュレータで、またROSのロボットアルゴリズムをHabitat上で評価可能にした。

  原題: ROS-X-Habitat: Bridging the ROS Ecosystem with Embodied AI ／ Guanxiong Chen, Haoyu Yang, Ian M. Mitchell

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• 論文手術ロボティクス機械学習2021/9/1

  手術器具の運動学からカメラ移動のタイミングを予測するニューラルネットワーク手法

  ロボット支援手術において、手術器具の運動データを用いて内視鏡カメラの移動がいつ起こるかを人工ニューラルネットワークで事前予測する手法を提案し、0.25〜1秒前の予測で高い精度を達成した。

  原題: Predicting the Timing of Camera Movements From the Kinematics of Instruments in Robotic-Assisted Surgery Using Artificial Neural Networks ／ Hanna Kossowsky, Ilana Nisky

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• 論文把持/生涯学習ロボティクス2021/9/1

  双記憶リカレント自己組織化ネットワークによる生涯3D物体認識と把持合成

  動的に成長する双記憶リカレントネットワークとオートエンコーダを組み合わせ、破滅的忘却を抑えながら物体認識とピクセル単位の把持姿勢予測を同時に生涯学習するモデルを提案した。

  原題: Lifelong 3D Object Recognition and Grasp Synthesis Using Dual Memory Recurrent Self-Organization Networks ／ Krishnakumar Santhakumar, Hamidreza Kasaei

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• 論文変形物体マニピュレーションロボティクス2021/9/1

  人を覆う毛布をロボットがめくる：物理シミュレーションで実環境へ転移

  ベッド上の人にかかる毛布を、対象の部位だけ露出させ他は覆ったままにする把持・解放点を強化学習と自己教師あり学習で最適化し、シミュレーションから実機の移動マニピュレータへ転移した研究。

  原題: Bodies Uncovered: Learning to Manipulate Real Blankets Around People via Physics Simulations ／ Kavya Puthuveetil, Charles C. Kemp, Zackory Erickson

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• 論文協調知覚/V2V画像認識2021/9/1

  OPV2V: 車車間通信を用いた協調知覚のためのオープンベンチマークデータセットと融合パイプライン

  車車間通信による協調知覚研究のための大規模シミュレーションデータセットと16モデルのベンチマークを構築し、複数車両の情報を統合する注意機構付き中間融合パイプラインを提案した。

  原題: OPV2V: An Open Benchmark Dataset and Fusion Pipeline for Perception with Vehicle-to-Vehicle Communication ／ Runsheng Xu, Hao Xiang, Xin Xia 他

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• 論文協働ロボットロボティクス2021/9/1

  協働ロボットのための通信と動作計画の統合

  人間との協働作業におけるロボットの動作計画と通信信号の選択を統合的に行う枠組みを提案し、デッドロックの解消と効率的な計画を実現した。

  原題: Joint Communication and Motion Planning for Cobots ／ Mehdi Dadvar, Keyvan Majd, Elena Oikonomou 他

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• 論文歩行ロボティクス2021/9/1

  大規模並列深層強化学習による数分での歩行学習

  単一GPU上の大規模並列シミュレーションで四足歩行ロボットの歩行方策を数分で学習し、実機に転移できることを示した論文。

  原題: Learning to Walk in Minutes Using Massively Parallel Deep Reinforcement Learning ／ Nikita Rudin, David Hoeller, Philipp Reist 他

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• 論文群制御ロボティクス2021/9/1

  分散型アテンションによるMinMax複数巡回セールスマン問題の解法

  Transformerとマルチエージェント強化学習を用い、各エージェントが互いの将来の決定を予測しながら完全分散的に巡回経路を構築する手法DANを提案し、大規模なMinMax mTSPで計算時間を抑えつつ高品質な解を得た。

  原題: DAN: Decentralized Attention-based Neural Network for the MinMax Multiple Traveling Salesman Problem ／ Yuhong Cao, Zhanhong Sun, Guillaume Sartoretti

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• 論文ボリュメトリックマッピングロボティクス2021/9/1

  パノプティック・マルチTSDF：動的環境における多解像度ボリュメトリックマッピングと長期的一貫性のための柔軟な表現

  物体レベルの意味情報を活用し、必要な箇所にのみ高解像度を割り当てる多解像度TSDF表現を提案。長期変化する環境でも意味的一貫性を保ちながらオンラインで地図構築・更新・照会できる。

  原題: Panoptic Multi-TSDFs: a Flexible Representation for Online Multi-resolution Volumetric Mapping and Long-term Dynamic Scene Consistency ／ Lukas Schmid, Jeffrey Delmerico, Johannes Schönberger 他

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• 論文セグメンテーションロボティクス2021/9/1

  ロボット自律走行のためのナビゲーション指向シーン理解：一人称視点画像における走行可能性セグメンテーションの学習

  車載カメラ画像から走行可能度を3段階で直接セグメンテーションする手法を提案し、ソフト順序ラベルとナビゲーション指向の損失重み付けで都市・オフロード両環境での汎化性能を向上させた。

  原題: Navigation-Oriented Scene Understanding for Robotic Autonomy: Learning to Segment Driveability in Egocentric Images ／ Galadrielle Humblot-Renaux, Letizia Marchegiani, Thomas B. Moeslund 他

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• 論文状態推定ロボティクス2021/9/1

  脳に着想を得た学習アルゴリズムによる風中クアッドロータの知覚

  自由エネルギー原理に基づくDynamic Expectation Maximizationを用い、未モデル化の風を受けるクアッドロータの出力予測推定器を実機飛行で検証し、従来推定器より高精度であることを示した。

  原題: A Brain Inspired Learning Algorithm for the Perception of a Quadrotor in Wind ／ Ajith Anil Meera, Martijn Wisse

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• 論文マニピュレーションロボティクス2021/9/1

  多指ロボット把持のためのシミュレーションベースベイズ推論

  ロボットの確率的順シミュレーションを用いたベイズ事後推論により、多指ハンドの把持姿勢を計画する手法を提案。深層ニューラルネットによる尤度比近似とリーマン多様体最適化で高成功率を実現した。

  原題: Simulation-based Bayesian inference for multi-fingered robotic grasping ／ Norman Marlier, Olivier Brüls, Gilles Louppe

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• 論文ロボット制御ロボティクス2021/9/1

  幾何代数を用いたシリアルロボットの特異点同定と距離計算

  関節軸のツイストを幾何代数のベクトルとして表し、外積が消える特異点構成を同定するとともに、特異点集合への距離関数を定義して動作計画・制御・遠隔操作に応用する手法を提案した論文。

  原題: Singularities of serial robots: Identification and distance computation using geometric algebra ／ Isiah Zaplana, Hugo Hadfield, Joan Lasenby

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• 論文VIOロボティクス2021/9/1

  連続時間スプラインによる視覚慣性オドメトリ

  姿勢を3次スプラインで連続時間表現し、その時間微分から加速度・角速度を合成してIMU計測と比較するVIO手法を提案。ローリングシャッター歪みやセンサ非同期に対応し、公開データセットで高精度・リアルタイム性を示した。

  原題: Continuous-Time Spline Visual-Inertial Odometry ／ Jiawei Mo, Junaed Sattar

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• 論文自動運転データセット画像認識2021/9/1

  METEOR：希少行動を含む密で異種混合な非構造交通データセット

  非構造な交通シーンにおける希少で複雑なマルチエージェント運転行動を収録した大規模データセットMETEORを構築し、物体検出や行動予測の既存モデルが苦戦することを示した。

  原題: METEOR:A Dense, Heterogeneous, and Unstructured Traffic Dataset With Rare Behaviors ／ Rohan Chandra, Xijun Wang, Mridul Mahajan 他

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• 論文キャリブレーションロボティクス2021/9/1

  深層強化学習による視覚慣性センサの統合キャリブレーション向けデータ収集

  ロボットアームの動作を深層強化学習で学習し、カメラ内部パラメータとカメラ-IMU間の外部パラメータを同時に校正するための計測データを効率的に自動収集する手法を提案した。

  原題: Unified Data Collection for Visual-Inertial Calibration via Deep Reinforcement Learning ／ Yunke Ao, Le Chen, Florian Tschopp 他

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• 論文軌道予測ロボティクス2021/9/1

  パイロットのように予測する：非管制空港周辺における社会的状況を考慮した航空機軌道予測のデータセットと手法

  非管制空域での航空機の軌道予測のため、8ヶ月間・111日分のADS-Bと気象データを含むTrajAirデータセットを構築し、社会的相互作用を考慮した予測アルゴリズムTrajAirNetを提案した。

  原題: Predicting Like A Pilot: Dataset and Method to Predict Socially-Aware Aircraft Trajectories in Non-Towered Terminal Airspace ／ Jay Patrikar, Brady Moon, Jean Oh 他

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• 論文テレプレゼンス/強化学習ロボティクス2021/9/1

  360度視界を持つ移動型テレプレゼンスロボットにおける人間の注意誘導の学習

  360度視界のテレプレゼンスロボットが、視覚的指標を用いて人間の注意を目標へ誘導する方策を強化学習で獲得するフレームワークGHAL360を提案し、目標探索タスクの効率で既存手法を上回った。

  原題: Learning to Guide Human Attention on Mobile Telepresence Robots with 360 Vision ／ Kishan Chandan, Jack Albertson, Xiaohan Zhang 他

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• 論文実演学習ロボティクス2021/9/1

  文脈認識と計画を組み合わせた実演からのビヘイビアツリー学習

  実演から行動の実行文脈を推定し、計画器を用いてビヘイビアツリーを自動生成する手法を提案し、非専門家による実演で産業シナリオでの有効性を示した。

  原題: Combining Context Awareness and Planning to Learn Behavior Trees from Demonstration ／ Oscar Gustavsson, Matteo Iovino, Jonathan Styrud 他

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• 論文視覚的音声活動検出画像認識2021/9/1

  視覚的音声活動検出のためのVVAD-LRS3データセット

  LRS3から自動注釈で構築した44K超の大規模VVADデータセットを公開し、顔・唇画像とランドマーク特徴でベースラインを評価した。

  原題: The VVAD-LRS3 Dataset for Visual Voice Activity Detection ／ Adrian Lubitz, Matias Valdenegro-Toro, Frank Kirchner

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• 論文群制御ロボティクス2021/9/1

  高速集中型NMPCによる複数MAVの衝突回避

  複数の小型飛行ロボットを集中型非線形モデル予測制御でまとめて制御し、障害物・機体間衝突を避けつつ位置追従を高速に実現する手法を提案した論文。

  原題: Collision avoidance for multiple MAVs using fast centralized NMPC ／ Björn Lindqvist, Sina Sharif Mansouri, Pantelis Sopasakis 他

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• 論文GNSS測位eess.SP2021/9/1

  因子グラフ最適化による時間相関ウィンドウ搬送波位相支援GNSS測位

  連続する時刻の搬送波位相をウィンドウ内でまとめて因子グラフに組み込み、都市部でのGNSS測位の外れ値耐性と精度を向上させた研究。

  原題: Time-correlated Window Carrier-phase Aided GNSS Positioning Using Factor Graph Optimization for Urban Positioning ／ Xiwei Bai, Weisong Wen, Li-Ta Hsu

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• 論文SLAMロボティクス2021/9/1

  3D LiDAR SLAMのためのリアルタイム大域再位置推定フレームワーク

  物理シミュレーションで生成したメッシュから密にテンプレートを収集し、カスケードマッチングで3D LiDAR地図内の大域的な再位置推定をリアルタイムに行う手法を提案した。

  原題: A real-time global re-localization framework for 3D LiDAR SLAM ／ Ziqi Chai, Xiaoyu Shi, Yan Zhou 他

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• 論文認知負荷推定ロボティクス2021/9/1

  組立作業における認知負荷をオンライン評価するフレームワーク

  ステレオカメラ画像から頭部姿勢と骨格を追跡し、作業者の注意や不意の動きを解析することで、製造現場でリアルタイムに認知負荷を推定する手法を提案した。

  原題: An Online Framework for Cognitive Load Assessment in Assembly Tasks ／ Marta Lagomarsino, Marta Lorenzini, Elena De Momi 他

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