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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• 論文オフロードマッピングロボティクス2021/9/1

  GPU高速化ボクセルオフロードマッピングシステム

  GPUと3Dルックアップテーブルを用いて、オフロード走行向けの障害物・勾配・粗さ推定をリアルタイム(10Hz)で行う局所3Dボクセルマップを構築し、複数車両で自律走行検証した。

  原題: G-VOM: A GPU Accelerated Voxel Off-Road Mapping System ／ Timothy Overbye, Srikanth Saripalli

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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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• 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SLAMロボティクス2021/9/1

  LiDARセンサを用いた生物学的着想に基づくSLAMシステム

  げっ歯類の海馬モデルに着想を得て、LiDARの点群データから境界細胞・場所細胞・頭方向細胞を模倣し、認知地図構築とロボット姿勢推定を行うSLAMシステムを提案した。

  原題: A Biologically-Inspired Simultaneous Localization and Mapping System Based on LiDAR Sensor ／ Genghang Zhuang, Zhenshan Bing, Yuhong Huang 他

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• 論文マルチロボット/メタ学習ロボティクス2021/9/1

  異種マルチロボット系による3D不確実環境でのメタ強化学習に基づくセンサスキャン

  異種マルチロボットシステムで3D不確実環境のセンサスキャンを行うため、メタ学習で探索と適応を高速化する手法を提案し、成功率と適応速度で既存手法を上回った。

  原題: Meta Reinforcement Learning Based Sensor Scanning in 3D Uncertain Environments for Heterogeneous Multi-Robot Systems ／ Junfeng Chen, Yuan Gao, Junjie Hu 他

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• 論文マニピュレーションロボティクス2021/9/1

  剛性情報を活用した変形物体の把持計画

  物体の剛性情報を深度画像と併せて把持計画ネットワークに入力し、柔らかい物体ではつまみ、硬い物体では包み込むなど剛性に応じた把持を生成できるようにした。

  原題: Deformation-Aware Data-Driven Grasp Synthesis ／ Tran Nguyen Le, Jens Lundell, Fares J. Abu-Dakka 他

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• 論文SLAMロボティクス2021/9/1

  構造化シーンSLAM

  物体や構造のセマンティックセグメンテーションを利用し、クラスタごとの幾何学的制約を加えたバンドル調整でカメラ位置推定と再構成を改善するSLAMシステムを提案した。

  原題: S3LAM: Structured Scene SLAM ／ Mathieu Gonzalez, Eric Marchand, Amine Kacete 他

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• 論文VTR/自己位置推定ロボティクス2021/9/1

  3Dセマンティックマップを用いたUGVのロバストな視覚的ティーチ・アンド・リピート

  教示フェーズでORB-SLAMとYOLOv3により物体位置を含む3Dセマンティックマップを構築し、再現フェーズでは検出物体に基づく自己位置推定で初期姿勢に依存せず経路を往復再現するVTR手法を提案した。

  原題: Robust Visual Teach and Repeat for UGVs Using 3D Semantic Maps ／ Mohammad Mahdavian, KangKang Yin, Mo Chen

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• 論文視覚オドメトリロボティクス2021/9/1

  火星探査飛行ロボットのための堅牢な単眼視覚オドメトリ

  火星のような反復テクスチャ環境でも動作する単眼視覚オドメトリを提案。効率的なオプティカルフロー追跡と改良キーフレーム選択で回転のみの運動にも対応し、スケールドリフトのリスクを主成分分析で推定する。

  原題: Towards Robust Monocular Visual Odometry for Flying Robots on Planetary Missions ／ Martin Wudenka, Marcus G. Müller, Nikolaus Demmel 他

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• 論文SLAMロボティクス2021/9/1

  GPU高速化GICPマッチングコスト因子を用いた大域的に一貫した3D LiDARマッピング

  フレーム間のマッチングコストを因子グラフで直接最小化し、GPU並列処理でリアルタイムに大域的に一貫した3D LiDAR地図を構築する手法を提案した論文。

  原題: Globally Consistent 3D LiDAR Mapping with GPU-accelerated GICP Matching Cost Factors ／ Kenji Koide, Masashi Yokozuka, Shuji Oishi 他

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• 論文共有自律/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

  拡張現実と触覚フィードバックでロボットの推論した目標を伝達する

  ロボットが人間の目標をどう推論したかを、ARによる受動的な可視化と触覚リストバンドによる能動的な促しで伝えるマルチモーダル手法を提案し、共有自律タスクでのユーザー実験で教示効率の向上を示した。

  原題: Communicating Inferred Goals with Passive Augmented Reality and Active Haptic Feedback ／ James F. Mullen, Josh Mosier, Sounak Chakrabarti 他

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• 論文LiDARセグメンテーション画像認識2021/9/1

  LiDARパノプティックセグメンテーションのための分割統合型点群クラスタリングアルゴリズム

  LiDAR距離画像上の経験的ヒューリスティックに依存せず、局所領域ごとにクラスタリングしてからエッジ点ペアの投票で統合する分割統合型クラスタリングを提案し、リアルタイム性と精度の両立を図った論文。

  原題: A Divide-and-Merge Point Cloud Clustering Algorithm for LiDAR Panoptic Segmentation ／ Yiming Zhao, Xiao Zhang, Xinming Huang

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• 論文群制御ロボティクス2021/9/1

  ロバスト性を超えて：レジリエントなマルチロボットシステムへのアプローチ分類

  マルチロボットシステムにおけるレジリエンス（予期せぬ障害からの回復力）の定義・測定・維持方法を、知覚・制御・計画・学習の各領域にわたり整理し、アプローチの形式的分類を提案したサーベイ論文。

  原題: Beyond Robustness: A Taxonomy of Approaches towards Resilient Multi-Robot Systems ／ Amanda Prorok, Matthew Malencia, Luca Carlone 他

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• 論文運動学制御ロボティクス2021/9/1

  部分・完全なタスク空間計測を用いた適応的制約付き運動学制御

  二次計画法に基づく制約付き運動学制御に、部分または完全なタスク空間計測を組み合わせてキャリブレーション誤差をオンライン補償する適応制御手法を提案し、実験で精度と安全性の向上を示した。

  原題: Adaptive Constrained Kinematic Control using Partial or Complete Task-Space Measurements ／ Murilo Marques Marinho, Bruno Vilhena Adorno

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• 論文制御ロボティクス2021/9/1

  クアッドロータのアジャイル飛行における非線形MPCと微分平坦性ベース制御の比較研究

  最大20m/sの俊敏な軌道追従において、NMPCと微分平坦性ベース制御をシミュレーションと実機で比較し、追従精度・ロバスト性・計算効率を評価した。

  原題: A Comparative Study of Nonlinear MPC and Differential-Flatness-Based Control for Quadrotor Agile Flight ／ Sihao Sun, Angel Romero, Philipp Foehn 他

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• 論文マニピュレーションロボティクス2021/9/1

  散らかった環境での物体取り出しのための2台のロボットマニピュレータの協調

  散らかった狭い空間から目標物体を取り出す際、2台のロボットが交互に物体を移動させることで作業を効率化する協調手法を提案し、最適探索に基づき交互作業回数を最大化して完了時間を約23〜27%短縮した。

  原題: Coordination of two robotic manipulators for object retrieval in clutter ／ Jeeho Ahn, ChangHwan Kim, Changjoo Nam

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• 論文群制御math.OC2021/9/1

  有限要素ポテンシャル場近似に基づく制約付きマルチエージェント遍歴領域調査制御

  ポテンシャル場の有限要素近似を用いて任意形状・障害物を含む領域を複数エージェントで効率的に調査する制御手法を提案し、最小離隔距離や曲率制約を最適化で処理する。

  原題: Constrained multi-agent ergodic area surveying control based on finite element approximation of the potential field ／ Stefan Ivić, Ante Sikirica, Bojan Crnković

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• 論文sim2realロボティクス2021/9/1

  深層強化学習による実機ロボットチャレンジの攻略

  3本指ロボットで立方体を目標軌道に沿って運ぶ課題を、シミュレーションでのドメインランダム化とHindsight Experience Replayを用いた純粋な強化学習で解き、実機転移に成功した。

  原題: Solving the Real Robot Challenge using Deep Reinforcement Learning ／ Robert McCarthy, Francisco Roldan Sanchez, Qiang Wang 他

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• 論文幾何知覚/最適化画像認識2021/9/1

  外れ値に頑健な幾何知覚のための認証可能最適化：半正定値緩和とスケーラブルな大域最適化

  外れ値を含む幾何知覚推定を多項式最適化として定式化し、疎な半正定値計画緩和と高速ソルバSTRIDEにより大規模かつ認証付きで大域最適解を得る枠組みを提案した。

  原題: Certifiably Optimal Outlier-Robust Geometric Perception: Semidefinite Relaxations and Scalable Global Optimization ／ Heng Yang, Luca Carlone

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• 論文動作計画ロボティクス2021/9/1

  未知の危険プロセスを考慮したリスク認識型動作計画

  ガウス過程回帰で危険プロセスの確率モデルを構築し、CVaRなどのリスク指標で安全性を評価して、部分的に未知な環境での安全な動作計画を実現する手法を提案した。

  原題: Risk-Aware Motion Planning in Partially Known Environments ／ Fernando S. Barbosa, Bruno Lacerda, Paul Duckworth 他

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• 論文物理情報ニューラルネット/力学系モデリング機械学習2021/9/1

  物理情報を組み込んだニューラルネットワークによる力学系モデリング

  物理法則やロボット設計などの事前知識をネットワーク構造と制約に組み込み、軌道データから力学モデルを学習する枠組みを提案し、ロボット環境で大幅な精度向上を示した。

  原題: Neural Networks with Physics-Informed Architectures and Constraints for Dynamical Systems Modeling ／ Franck Djeumou, Cyrus Neary, Eric Goubault 他

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• 論文自動運転/運動計画ロボティクス2021/9/1

  混在交通におけるパレート最適な車線変更運動計画

  手動車と自動運転車が混在する交通で、快適性・効率・安全性を多目的最適化し、NSGA-IIでパレート最適な車線変更軌道を生成する手法を提案した論文。

  原題: Pareto-optimal lane-changing motion planning in mixed traffic ／ Yang Li, Linbo Li, Daiheng Ni

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• 論文触覚/協調ロボットロボティクス2021/9/1

  CoHaptics：前腕装着型触覚ディスプレイによる人とロボットの協調作業の安全性向上システム

  前腕装着型の触覚フィードバックと低コストなウェアラブルモーションキャプチャ、人工ポテンシャル場に基づく衝突回避を組み合わせ、人とロボットの協調作業の安全性を高める枠組みを開発・評価した論文。

  原題: CoHaptics: Development of Human-Robot Collaborative System with Forearm-worn Haptic Display to Increase Safety in Future Factories ／ Miguel Altamirano Cabrera, Juan Heredia, Jonathan Tirado 他

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• 論文マニピュレーションロボティクス2021/9/1

  置くことを学んで掴み直すことを学ぶ

  物体と周囲環境の部分点群を入力に、ピックアンドプレース操作の系列を生成して初期把持姿勢を目標把持姿勢へ変換するシステムを提案。安定配置予測器と再把持グラフ探索を組み合わせ、シミュレータと実機で有効性を示した。

  原題: Learning to Regrasp by Learning to Place ／ Shuo Cheng, Kaichun Mo, Lin Shao

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• 論文軌道予測画像認識2021/9/1

  Grouptron: 群れを考慮した動的マルチスケールグラフ畳み込みネットワークによる密集群衆の軌道予測

  歩行者の群れを時空間クラスタリングで検出し、個人・群れ・シーン各レベルのグラフニューラルネットで動態を符号化して軌道を予測する手法を提案し、FDEを9.3%改善した。

  原題: Grouptron: Dynamic Multi-Scale Graph Convolutional Networks for Group-Aware Dense Crowd Trajectory Forecasting ／ Rui Zhou, Hongyu Zhou, Huidong Gao 他

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• 論文群制御ロボティクス2021/9/1

  大規模空間における時空間マルチドローン協調のためのロバスト軌道計画

  大規模空間で高速飛行する複数ドローン向けに、カプセル型安全制約と空き空間マップを用いたロバストな軌道最適化フレームワークを提案し、数百機規模の衝突回避軌道を数分で計算できることを示した。

  原題: Robust Trajectory Planning for Spatial-Temporal Multi-Drone Coordination in Large Scenes ／ Zhepei Wang, Chao Xu, Fei Gao

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• 論文歩行ロボティクス2021/9/1

  進化的軌道生成器と強化学習を組み合わせた四足歩行の汎用アプローチ

  足軌道を進化的に最適化する生成器と強化学習を交互に訓練し、平均台歩行や洞窟這い進みなど難タスクをゼロから学習、実機12自由度四足ロボットでも検証した。

  原題: Reinforcement Learning with Evolutionary Trajectory Generator: A General Approach for Quadrupedal Locomotion ／ Haojie Shi, Bo Zhou, Hongsheng Zeng 他

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• 論文スキル抽出機械学習2021/8/1

  スキル選好：人間フィードバックからロボットスキルを抽出・実行する学習

  人間の選好モデルを学習してオフラインデータから人間の意図に沿ったスキルを抽出し、さらに人間フィードバックを用いた強化学習で複雑な多段階操作タスクを解く手法SkiPを提案した。

  原題: Skill Preferences: Learning to Extract and Execute Robotic Skills from Human Feedback ／ Xiaofei Wang, Kimin Lee, Kourosh Hakhamaneshi 他

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