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
📖 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 →- 論文自動運転テストAI
ViSTA:自動運転車の仮想シナリオベーステストフレームワーク
自動運転車の安全性を事前評価するため、意味のあるパラメータを持つ特殊シナリオを自動・手動で生成し、テスト実行と性能分析を自動化するフレームワークViSTAを提案した論文。
原題: ViSTA: a Framework for Virtual Scenario-based Testing of Autonomous Vehicles / Andrea Piazzoni, Jim Cherian, Mohamed Azhar 他
日本語で読む → - 論文制御理論制御
連続時間ビヘイビアツリーの不連続力学系としての定式化
ビヘイビアツリーを連続時間の不連続力学系として初めて定式化し、解の存在・一意性や一般設計での収束条件を示した論文。
原題: Continuous-Time Behavior Trees as Discontinuous Dynamical Systems / Christopher Iliffe Sprague, Petter Ögren
日本語で読む → - 論文到達可能性解析ロボティクス
時相論理の副情報を用いたデータ駆動型到達可能性解析の改善
ロボットの履歴データから到達可能集合を計算する際、信号時相論理(STL)で表した副情報を制約として加えることで保守性を抑えつつ、将来状態を正しく過大近似する保証付き手法を提案し、自動運転車両SVEAで検証した。
原題: Enhancing Data-Driven Reachability Analysis using Temporal Logic Side Information / Amr Alanwar, Frank J. Jiang, Maryam Sharifi 他
日本語で読む → - 論文ロボットマニピュレーションロボティクス
軌道最適化に導かれた敵対的正則化ポリシー学習
軌道最適化をガイドに敵対的摂動でニューラル制御ポリシーの滑らかさを制御し、サンプル効率と外乱へのロバスト性を向上させる手法VERONICAを提案した論文。
原題: Adversarially Regularized Policy Learning Guided by Trajectory Optimization / Zhigen Zhao, Simiao Zuo, Tuo Zhao 他
日本語で読む → - 論文強化学習機械学習
経験を保持する生涯ロボット強化学習
ロボットがタスクを逐次的に学習する際、過去のデータと方針を活用してスキルを累積的に獲得する手法を提案し、シミュレーションと実機でサンプル効率の向上と10タスクの連続学習を実証した。
原題: Lifelong Robotic Reinforcement Learning by Retaining Experiences / Annie Xie, Chelsea Finn
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスロボティクス
区分的一様ジョイントモデルによるソフトロボットアームの統一的な運動学・動力学モデリング
各セグメントがねじれなしで平面上で変形するという仮定のもと、ソフトアームを直列ユニバーサルジョイントロボットと等価とみなして3次元の運動学・動力学モデルを構築し、重力や外力下での精度がPCCモデルより大幅に高いことを実験で示した論文。
原題: Unified Kinematic and Dynamical Modeling of a Soft Robotic Arm by a Piecewise Universal Joint Model / Zhanchi Wang, Gaotian Wang, Nikolaos M. Freris
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
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
日本語で読む → - 論文交通予測ロボティクス
PredictionNet:計画・制御・シミュレーションのためのリアルタイム統合確率的交通予測
周囲の交通エージェントと自車の将来運動を単一パスで確率的に予測するDNNを提案し、実車制御や交通シミュレーションに応用した研究。
原題: PredictionNet: Real-Time Joint Probabilistic Traffic Prediction for Planning, Control, and Simulation / Alexey Kamenev, Lirui Wang, Ollin Boer Bohan 他
日本語で読む → - 論文交通マルチエージェントロボティクス
位相的ブレイドによる交通シーンでのマルチエージェント相互作用の分析
交通における複雑なマルチエージェントの相互作用を位相的ブレイドで表現し、相互作用の重要イベントを捉えつつ結果空間を列挙・複雑度評価できる枠組みを提案した論文。
原題: Analyzing Multiagent Interactions in Traffic Scenes via Topological Braids / Christoforos Mavrogiannis, Jonathan DeCastro, Siddhartha S. Srinivasa
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
クラウド上のロボット競技会:Real Robot Challenge
遠隔操作可能な3本指ロボットプラットフォームを構築し、世界中のチームが参加できる器用な物体操作の競技会を開催した。競技で収集した数百時間分のデータセットも公開している。
原題: Real Robot Challenge: A Robotics Competition in the Cloud / Stefan Bauer, Felix Widmaier, Manuel Wüthrich 他
日本語で読む → - 論文音響認識cs.SD
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
日本語で読む → - 論文不確実性推定ロボティクス
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
日本語で読む → - 論文遠隔操作ロボティクス
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
日本語で読む → - 論文シーン生成/探索ロボティクス
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
日本語で読む → - 論文全身制御ロボティクス
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
日本語で読む → - 論文自己位置推定ロボティクス
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
日本語で読む → - 論文状態推定制御
断続的な速度・ベクトル計測を用いた非線形姿勢推定
連続的な角速度・加速度と断続的な線速度・慣性ベクトル計測からSO(3)上の姿勢を推定する非線形オブザーバと、ほぼ大域的な漸近安定性を保証するハイブリッドオブザーバを提案した論文。
原題: Nonlinear Attitude Estimation Using Intermittent Linear Velocity and Vector Measurements / Miaomiao Wang, Abdelhamid Tayebi
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
カテゴリレベルでタスクに適した把持をシミュレーションから学習するCaTGrasp
産業用物体のタスクに適した把持を、実世界データ収集や人手注釈なしにシミュレーションのみで学習する枠組みを提案し、カテゴリレベルの正準表現で新規物体へ把持を転移できることを示した。
原題: CaTGrasp: Learning Category-Level Task-Relevant Grasping in Clutter from Simulation / Bowen Wen, Wenzhao Lian, Kostas Bekris 他
日本語で読む → - 論文レーダオドメトリロボティクス
高効率・高精度なレーダオドメトリのための方向付き表面点
レーダの方位ごとに強い反射のみを残すフィルタと点-線距離最小化により、環境ごとの学習なしで高精度・高効率なレーダオドメトリを実現した。
原題: Oriented surface points for efficient and accurate radar odometry / Daniel Adolfsson, Martin Magnusson, Anas Alhashimi 他
日本語で読む → - 論文HRI/ジェスチャー認識ロボティクス
人とロボットの対話のためのジェスチャーセット提案とROS実装のRGB画像ジェスチャー認識器
人とロボットの直感的なやり取りのため、共通ジェスチャーセットを提案し、約7500本の動画で3D CNNを学習して84.1%の精度で認識するROS統合システムを開発した。
原題: A Proposed Set of Communicative Gestures for Human Robot Interaction and an RGB Image-based Gesture Recognizer Implemented in ROS / Jia Chuan A. Tan, Wesley P. Chan, Nicole L. Robinson 他
日本語で読む → - 論文制御/MPCロボティクス
駐車マニューバ向け自作モデル予測制御の実装
低速駐車を対象に、キネマティック自転車モデルを用いた自作MPCをSimulinkとROSで実装し、シミュレーションで検証した論文。
原題: Implementation of a self-developed model predictive control scheme for vehicle parking maneuvers / Gergő Ignéczi, Ernő Horváth, Dániel Pup
日本語で読む → - 論文ニューロモルフィック制御ロボティクス
ニューロモルフィックプロセッサによるMAV機上高度制御のための簡素なニューロモルフィックPIDの設計と実装
Intel Loihi上で93個の疎結合ニューロンからなる簡素なニューロモルフィックPIDを設計し、クアッドロータの機上自律高度制御を実現した。
原題: Design and implementation of a parsimonious neuromorphic PID for onboard altitude control for MAVs using neuromorphic processors / Stein Stroobants, Julien Dupeyroux, Guido de Croon
日本語で読む → - 論文動作計画制御
分岐モデル予測制御による対話型マルチモーダル動作計画
制御不能なエージェントの多様な反応をシナリオ木で表現し、フィードバック方策を分岐MPCで計画する手法を提案。自動運転の追い越し・合流や四足ロボットの実験で安全性と性能の両立を実証した。
原題: Interactive multi-modal motion planning with Branch Model Predictive Control / Yuxiao Chen, Ugo Rosolia, Wyatt Ubellacker 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
深層強化学習とモンテカルロ木探索による非把持複数物体再配置の階層型ポリシー
把持せずに複数物体を目標位置へ運ぶ再配置タスクに対し、上位でMCTSが移動順序を探索し下位で経路計画を行う階層型ポリシーを提案し、成功率・効率を改善した。
原題: Hierarchical Policy for Non-prehensile Multi-object Rearrangement with Deep Reinforcement Learning and Monte Carlo Tree Search / Fan Bai, Fei Meng, Jianbang Liu 他
日本語で読む → - 論文能動的センシングロボティクス
任意の未知外乱下における能動的情報獲得
モデルや統計的性質が未知の外乱を受ける目標に対し、未知入力デカップリングフィルタを用いてセンサ軌道計画を定式化し、情報量に基づく枝刈り付き前向き価値反復で準最適解を求める手法を提案した論文。
原題: Active Information Acquisition under Arbitrary Unknown Disturbances / Jennifer Wakulicz, He Kong, Salah Sukkarieh
日本語で読む → - 論文3D探索ロボティクス
シャドウキャスティングに基づく自律3D探索のための次善視点プランナ
LiDARの大規模点群を用いた空中ロボットの未知環境探索のため、再帰的シャドウキャスティングによる情報利得計算と直方体評価で次善視点を高速に選ぶプランナを提案し、行き止まり解消戦略も加えて計算効率と探索時間で従来手法を上回った。
原題: A Shadowcasting-Based Next-Best-View Planner for Autonomous 3D Exploration / Ana Batinovic, Antun Ivanovic, Tamara Petrovic 他
日本語で読む → - 論文レーダーオドメトリロボティクス
レーダーオドメトリ精度向上のためのBFAR有界誤警報率検出器
FMCWレーダーのノイズ除去用に、CFARと固定閾値の中間的なBFAR検出器を提案し、最先端のレーダーオドメトリパイプラインに適用して誤差を12.5%改善した。
原題: BFAR-Bounded False Alarm Rate detector for improved radar odometry estimation / Anas Alhashimi, Daniel Adolfsson, Martin Magnusson 他
日本語で読む → - 論文制御/ステアリングロボティクス
ステアバイワイヤシステムのための適応ステアリング制御
ステアバイワイヤ系において、状態依存の不確かさや外乱、アクチュエータ遅延に対処する適応制御と適応ロバスト制御の2手法を提案し、追従精度の向上を図った研究。
原題: Adaptive Steering Control for Steer-by-Wire Systems / Harsh Shukla
日本語で読む → - 論文触覚/センシングロボティクス
Soft-Jig:組立部品の固定と姿勢推定を同時に行う柔軟センシング治具
透明ビーズと屈折率調整オイルを封入した柔軟膜で部品を固定し、膜の変形をカメラで撮影して部品の姿勢を推定する治具を開発した。直径50mm以上の円筒物体でRMSE 3度未満の姿勢推定を実現した。
原題: Soft-Jig: A Flexible Sensing Jig for Simultaneously Fixing and Estimating Orientation of Assembly Parts / Tatsuya Sakuma, Takuya Kiyokawa, Jun Takamatsu 他
日本語で読む → - 論文全身制御ロボティクス
ヒューマノイドロボットの全身コンプライアンスのための混合制御
単軸モデル予測制御とPD制御を組み合わせ、階層型二次計画法の振動問題を解決しつつ500Hzのサーボレートを実現する全身コンプライアンス制御を提案し、Walker Xで検証した。
原題: Mixed Control for Whole-Body Compliance of a Humanoid Robot / Xiaozhu Ju, Jiajun Wang, Gang Han 他
日本語で読む →