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: 2021/7/1 ／ 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 →- 論文運動計画ロボティクス
次元削減によるキノダイナミックRRT*の高速化
サンプリング空間を部分状態のみに縮小し、残りを最適制御器で補完することで、高次元動力学系のRRT*の収束を高速化した研究。
原題: Accelerating Kinodynamic RRT* Through Dimensionality Reduction ／ Dongliang Zheng, Panagiotis Tsiotras
日本語で読む → - 論文自動運転/強化学習ロボティクス
安全な操縦カタログと強化学習による協調的合流の意思決定
合流シーンで強化学習エージェントが高レベル判断を出し、安全制約付きプランナが衝突回避を保証する協調自動運転手法を提案した。
原題: High-level Decisions from a Safe Maneuver Catalog with Reinforcement Learning for Safe and Cooperative Automated Merging ／ Danial Kamran, Yu Ren, Martin Lauer
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
時間窓付き協調タスクの分散計画：ゲーム理論的アプローチ
複数ロボットが時空間に分散した協調タスクを効率的に遂行するため、各ロボットの軌道計画をゲーム理論に基づき分散的に最適化する手法を提案し、学習アルゴリズムの性能保証とナッシュ均衡の質を分析した。
原題: Distributed Planning for Serving Cooperative Tasks with Time Windows: A Game Theoretic Approach ／ Yasin Yazicioglu, Raghavendra Bhat, Derya Aksaray
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
建設自動化のためのエンドツーエンド実時間視覚認識フレームワーク
レンガの検出・位置推定・姿勢推定を統合した視覚認識フレームワークを提案し、UR5マニピュレータ上で壁構築タスクの自律実行を実証した。
原題: End-To-End Real-Time Visual Perception Framework for Construction Automation ／ Mohit Vohra, Ashish Kumar, Ravi Prakash 他
日本語で読む → - 論文自己位置推定画像認識
注意機構を用いたHD地図による車両自己位置推定
高精細地図のランドマークと計測点を注意機構で対応付け、点群レジストレーションと姿勢回帰で車両位置を推定する手法を提案し、学習用シミュレーションも導入した。
原題: Attention-based Vehicle Self-Localization with HD Feature Maps ／ Nico Engel, Vasileios Belagiannis, Klaus Dietmayer
日本語で読む → - 論文物体検出画像認識
融合領域と点単位特徴を考慮した動的・静的物体検出
YoloV3とベイズフィルタを融合し、自動運転車前方の静的・動的物体を検出するとともに位置・速度・進行方向を推定する手法を提案し、ベンチマークと実環境データで評価した。
原題: Dynamic and Static Object Detection Considering Fusion Regions and Point-wise Features ／ Andrés Gómez, Thomas Genevois, Jerome Lussereau 他
日本語で読む → - 論文V2X協調制御ロボティクス
自動運転向け抽象化機能を備えた行動調整サービスの設計と実装
V2Xを用いた行動調整プロトコルと抽象化サービスを設計し、AutowareとOpenC2Xを拡張して実装、通信帯域削減と走行速度向上を実証した。
原題: AutoMCM: Maneuver Coordination Service with Abstracted Functions for Autonomous Driving ／ Masaya Mizutani, Manabu Tsukada, Hiroshi Esaki
日本語で読む → - 論文テレオペレーションロボティクス
遠隔操作ロボットの動特性が環境知覚に与える影響を調べる新テストベッド
リーダ・フォロワ間の伝達特性を再構成できるテレロボットのテストベッドを構築し、操作者が遠隔環境の動特性を知覚・学習する過程を調べる基盤を提案した。
原題: A novel testbed for investigating the impact of teleoperator dynamics on perceived environment dynamics ／ Mohit Singhala, Jeremy D. Brown
日本語で読む → - 論文UWB/IMU測位ロボティクス
UWB支援慣性測位における可観測性と同定性の解析
UWBとIMUの空間的・時間的オフセットを含む密結合測位システムについて、状態の局所弱可観測性と時間オフセットの同定性を理論的に解析した研究。
原題: On Observability and Identifiability of Tightly-coupled Ultrawideband-aided Inertial Localization ／ Abhishek Goudar
日本語で読む → - 論文自己位置推定ロボティクス
外観変化に頑健な確率的トポメトリック自己位置推定と未知領域認識
3自由度オドメトリを運動モデルに組み込み、地図外状態を追加した確率的トポメトリック自己位置推定を提案し、外観変化や経路逸脱がある場合でもループ閉じ込めと大域自己位置推定の性能を大幅に改善した。
原題: Probabilistic Appearance-Invariant Topometric Localization with New Place Awareness ／ Ming Xu, Tobias Fischer, Niko Sünderhauf 他
日本語で読む → - 論文自己位置推定ロボティクス
視覚的妨害を無視してロボットの自己位置推定を改善する
ニューラルネットワークが特定の物体クラスを潜在空間で表現できなくする「Neural Blindness」を提案し、妨害物体を無視することでロボットの位置推定精度を向上させた論文。
原題: Improving Robot Localisation by Ignoring Visual Distraction ／ Oscar Mendez, Matthew Vowels, Richard Bowden
日本語で読む → - 論文制御/強化学習機械学習
将来の参照情報を活用したPPOによる追従制御
将来の参照値を俳優と評論家に入力する2つの手法を提案し、PPOの追従性能を向上させてPI制御と比較評価した論文。
原題: Proximal Policy Optimization for Tracking Control Exploiting Future Reference Information ／ Jana Mayer, Johannes Westermann, Juan Pedro Gutiérrez H. Muriedas 他
日本語で読む → - 論文マルチエージェント強化学習ロボティクス
自動運転における社会的協調と利他性
混合交通環境での自動運転車の行動計画を部分観測確率ゲームとして定式化し、マルチエージェント強化学習で利他的な社会効用を最適化する方策を学習させた研究。
原題: Social Coordination and Altruism in Autonomous Driving ／ Behrad Toghi, Rodolfo Valiente, Dorsa Sadigh 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
固有感覚リニア脚を備えた四足歩行のための適応制御アルゴリズム
ペイロードの慣性パラメータと重心位置をオンライン推定し、逆動力学ベースのQP制御に組み込むことで、高ペイロード四足歩行の追従精度を向上させる適応制御手法ACQLを提案し、実機で20〜75kgの荷物に対して有効性を検証した。
原題: An Adaptive Control Algorithm for Quadruped Locomotion with Proprioceptive Linear Legs ／ Bingchen Jin, Yueheng Zhou, Ye Zhao 他
日本語で読む → - 論文把持/イベントカメラロボティクス
イベントカメラを用いたリアルタイム把持戦略
イベントカメラの高速・低遅延な視覚情報を活用し、既知物体にはモデルベース、未知物体にはモデルフリーの手法で混雑環境下のロボット把持を実現した研究。
原題: Real-Time Grasping Strategies Using Event Camera ／ Xiaoqian Huang, Mohamad Halwani, Rajkumar Muthusamy 他
日本語で読む → - 論文安全性検証機械学習
到達可能性解析による制約付きフィードフォワードニューラルネットワークの学習
ReLUネットワークの出力空間の到達可能集合を制約ゾノトープで計算し、不安全集合との衝突を防ぐ損失関数で学習と検証を同時に行う手法を提案した。
原題: Constrained Feedforward Neural Network Training via Reachability Analysis ／ Long Kiu Chung, Adam Dai, Derek Knowles 他
日本語で読む → - 論文セマンティックセグメンテーション画像認識
魚眼カメラ向けセマンティックセグメンテーションのベンチマークチャレンジ
自動運転向け魚眼画像のセマンティックセグメンテーションを競うCVPR2021ワークショップチャレンジを開催し、71チームの参加結果と上位手法・失敗事例を分析した。
原題: Woodscape Fisheye Semantic Segmentation for Autonomous Driving -- CVPR 2021 OmniCV Workshop Challenge ／ Saravanabalagi Ramachandran, Ganesh Sistu, John McDonald 他
日本語で読む → - 論文高密度マッピング画像認識
CodeMapping: コンパクトなシーン表現を用いたスパースSLAM向けリアルタイム高密度マッピング
スパースな視覚SLAMのカメラ姿勢とスパース点を入力に、VAEで不確実性を考慮した高密度深度画像を各キーフレームで予測し、マルチビュー最適化とTSDF融合で高密度3D再構成を実現するフレームワーク。
原題: CodeMapping: Real-Time Dense Mapping for Sparse SLAM using Compact Scene Representations ／ Hidenobu Matsuki, Raluca Scona, Jan Czarnowski 他
日本語で読む → - 論文航空ナビゲーション画像認識
セマンティックセグメンテーションとパターンマッチングを用いた航空地図ベースナビゲーション
航空画像と地図データベース間でラベル同士のマッチングを行い、深層学習による物体ラベリングとパターンマッチングで絶対水平位置を推定する地図ベース航法を提案した論文。
原題: Aerial Map-Based Navigation Using Semantic Segmentation and Pattern Matching ／ Youngjoo Kim
日本語で読む → - 論文ロボット設計最適化ロボティクス
接触を考慮したロボット設計のためのエンドツーエンド微分可能フレームワーク
変形ベースのパラメータ化と接触を扱う微分可能剛体シミュレータを組み合わせ、ロボットの形状と制御を同時に勾配最適化する枠組みを提案した論文。
原題: An End-to-End Differentiable Framework for Contact-Aware Robot Design ／ Jie Xu, Tao Chen, Lara Zlokapa 他
日本語で読む → - 論文強化学習/ナビゲーションロボティクス
階層型強化学習による配管内検査の自律化
複雑な配管網を移動する管内検査ロボットの自律制御に向けて、深層強化学習と階層型方策分解を導入し、人間を上回るナビゲーション性能を実現した。
原題: Towards Autonomous Pipeline Inspection with Hierarchical Reinforcement Learning ／ Nicolò Botteghi, Luuk Grefte, Mannes Poel 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
粒子ベースによる新規物体のゼロからの操作
物体を粒子表現でオンライン学習し、モデルベース推論とデータ駆動学習を融合して、事前学習なしに多様な物体の把持や押し操作を実現した研究。
原題: Ab Initio Particle-based Object Manipulation ／ Siwei Chen, Xiao Ma, Yunfan Lu 他
日本語で読む → - 論文自動運転レース/方策学習ロボティクス
トラック区間ベースのオフライン方策学習による自動運転レースカーの追い越しマニューバ
トラックを区間に分割し、自車の速度と位置に基づく追い越し確率をオフライン学習で推定し、学習方策を組み込んだ切替型MPCC制御で追い越し回数を増やせることを示した論文。
原題: Track based Offline Policy Learning for Overtaking Maneuvers with Autonomous Racecars ／ Jayanth Bhargav, Johannes Betz, Hongrui Zheng 他
日本語で読む → - 論文UAV追跡画像認識
DarkLighter：暗闇を照らすUAV追跡のための低照度画像強調
低照度・ノイズ下のUAV追跡を改善するため、照明マップとノイズマップを同時推定する軽量ネットワークME-Netを用いた画像強調器DarkLighterを提案し、実機でも有効性を検証した論文。
原題: DarkLighter: Light Up the Darkness for UAV Tracking ／ Junjie Ye, Changhong Fu, Guangze Zheng 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
農業環境のロバストなマッピングのための意味的特徴マッチング
深層学習による物体検出・セグメンテーションを活用し、農作物をランドマークとして物体レベルの特徴対応付けを行うSLAMシステムを提案。ソルガム圃場のステレオ画像で従来手法より広い範囲をマッピングできることを示した。
原題: Semantic Feature Matching for Robust Mapping in Agriculture ／ Mohamad Qadri, George Kantor
日本語で読む → - 論文人物位置推定ロボティクス
農作業者を追いかけて特定するロボティクスフレームワーク
農場で働く人々を、ロボット搭載センサと安価なGNSSを組み合わせたトポロジカル粒子フィルタで個別に位置推定・追跡する手法を提案し、実農場で精度向上を実証した。
原題: Navigate-and-Seek: a Robotics Framework for People Localization in Agricultural Environments ／ Riccardo Polvara, Francesco Del Duchetto, Gerhard Neumann 他
日本語で読む → - 論文3D物体検出画像認識
3D物体検出のためのマルチモーダルタスクカスケード
3Dボックス提案で2Dセグメンテーションを改善し、その結果で3Dボックスを再精緻化するカスケードネットワークを提案。SUN RGB-Dで+3.8 mAP@0.5の改善を達成。
原題: Multi-Modality Task Cascade for 3D Object Detection ／ Jinhyung Park, Xinshuo Weng, Yunze Man 他
日本語で読む → - 論文不整地走行ロボティクス
深層強化学習による不整地車両の制御
16トン級林業車両を対象に、深層強化学習で知覚・計画・制御を統合し、障害物や27度の斜面を含む不整地を安全かつ効率的に走行させる制御器を実現した。
原題: Control of rough terrain vehicles using deep reinforcement learning ／ Viktor Wiberg, Erik Wallin, Martin Servin 他
日本語で読む → - 論文セグメンテーション画像認識
CP-loss：航空画像を用いた自動運転向け道路縁検出のための連結性保持損失
高解像度の航空画像から道路縁をセグメンテーションし、その断絶を防ぐ連結性保持損失（CP-loss）を提案してHDマップ生成に活用する手法。
原題: CP-loss: Connectivity-preserving Loss for Road Curb Detection in Autonomous Driving with Aerial Images ／ Zhenhua Xu, Yuxiang Sun, Lujia Wang 他
日本語で読む → - 論文人体メッシュ復元画像認識
人体メッシュ復元のための局所リカレントモデル学習
人体メッシュを骨格構造に沿って複数の局所部位に分割し、各部位の動きを別々のリカレントモデルで学習することで、動画からの人体メッシュ復元精度を向上させた研究。
原題: Learning Local Recurrent Models for Human Mesh Recovery ／ Runze Li, Srikrishna Karanam, Ren Li 他
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