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 →- 論文姿勢推定ロボティクス
慣性計測からの姿勢推定：動的用途におけるルンゲ効果の緩和
等間隔サンプリングの慣性計測で生じるルンゲ現象を、隣接サンプルを利用し中央区間のみ使うBAC戦略で抑え、姿勢計算の精度を大幅に改善した論文。
原題: Attitude Reconstruction from Inertial Measurement: Mitigating Runge Effect for Dynamic Applications ／ Yuanxin Wu, Maoran Zhu
日本語で読む → - 論文医療ロボティクスロボティクス
巧みな作業空間の決定に基づく小型手術器具の運動学パラメータ最適化
小型化と広い巧みな作業空間の両立が難しい腱駆動手術器具について、作業空間の境界決定と体積推定に基づき運動学パラメータを最適化する手法を提案した。
原題: Kinematic Parameter Optimization of a Miniaturized Surgical Instrument Based on Dexterous Workspace Determination ／ Xin Zhi, Weibang Bai, Eric M. Yeatman
日本語で読む → - 論文動作予測ロボティクス
継続学習による人間の動作予測の改善
多様なデータで頑健な動作表現を学習し、継続学習で新しい被験者ごとに微調整することで、人間の動作予測精度を向上させる手法を提案した。
原題: Improving Human Motion Prediction Through Continual Learning ／ Mohammad Samin Yasar, Tariq Iqbal
日本語で読む → - 論文3Dセマンティックセグメンテーション画像認識
類似度を考慮した融合ネットワークによる3Dセマンティックセグメンテーション
2D画像と3D点群の幾何的・文脈的類似度を学習し、その類似度に基づいて両モダリティの融合度合いを適応的に調整するSAFNetを提案した論文。
原題: Similarity-Aware Fusion Network for 3D Semantic Segmentation ／ Linqing Zhao, Jiwen Lu, Jie Zhou
日本語で読む → - 論文HRIロボティクス
混合イニシアチブ型ロボットシステムにおける信頼・共有理解・統制の所在
災害対応を模した遠隔操作実験で、人間主導と混合主導の制御を比較し、信頼や共有理解、統制の所在(LoC)が人間-ロボット相互作用にどう影響するかを調べた。
原題: Trust, Shared Understanding and Locus of Control in Mixed-Initiative Robotic Systems ／ Manolis Chiou, Faye McCabe, Markella Grigoriou 他
日本語で読む → - 論文ビンピッキングロボティクス
SynPick: 動的ビンピッキングシーン理解のためのデータセット
Amazon Robotics Challengeに着想を得た、ピッキング動作を含む動的なビンピッキングシーンの合成データセットを構築し、姿勢推定ベースラインを評価した論文。
原題: SynPick: A Dataset for Dynamic Bin Picking Scene Understanding ／ Arul Selvam Periyasamy, Max Schwarz, Sven Behnke
日本語で読む → - 論文地理的位置推定画像認識
街路画像からの物体追跡と地理的位置推定
低フレームレートの街路動画から交通標識を検出し、GPS-RetinaNetと学習型類似度ネットワーク＋ハンガリアン法のトラッカーで地理的位置を推定する2段階フレームワークを提案した。
原題: Object Tracking and Geo-localization from Street Images ／ Daniel Wilson, Thayer Alshaabi, Colin Van Oort 他
日本語で読む → - 論文フィルタ理論ロボティクス
組合せフィルタにおける非決定性について
フィルタ最小化の定義を非決定性フィルタへ拡張し、状態再利用により大幅なサイズ削減が可能な一方、非決定的最小化はPSPACE困難であることを示した。
原題: On nondeterminism in combinatorial filters ／ Yulin Zhang, Dylan A. Shell
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
LT-mapper：LiDARによる生涯マッピングのためのモジュール式フレームワーク
都市環境でのLiDAR生涯マッピングを、マルチセッションSLAM・動的変化検出・変化管理のサブ問題に分割して実現するオープンソースのモジュール式フレームワークを提案し、実世界実験で検証した。
原題: LT-mapper: A Modular Framework for LiDAR-based Lifelong Mapping ／ Giseop Kim, Ayoung Kim
日本語で読む → - 論文共有自律ロボティクス
専門家の実演からリアルタイム修正を導く修正型共有自律
学習による実演からロボットの基本動作と修正すべき変数を自動抽出し、修正型共有自律を効率化する手法を提案し、清掃タスクで有効性を検証した。
原題: Informing Real-time Corrections in Corrective Shared Autonomy Through Expert Demonstrations ／ Michael Hagenow, Emmanuel Senft, Robert Radwin 他
日本語で読む → - 論文衛星コンステレーションロボティクス
インドのインフラ監視向け小型SAR衛星コンステレーションの設計
インド全土をカバーする小型SAR衛星コンステレーションを設計し、再訪時間や応答時間などのカバレッジ指標を評価した。
原題: Constellation Design of Remote Sensing Small Satellite for Infrastructure Monitoring in India ／ Roshan Sah, Raunak Srivastava, Kaushik Das
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
帯域制限下で障害物を越えるマルチエージェント空間ハンドシェイク
ロボット群の未位置合わせRGB画像を帯域制限と遮蔽に耐えながら圧縮・伝播し、分散的に意味セグメンテーションを行う学習可能なMASHネットワークを提案した。
原題: Overcoming Obstructions via Bandwidth-Limited Multi-Agent Spatial Handshaking ／ Nathaniel Glaser, Yen-Cheng Liu, Junjiao Tian 他
日本語で読む → - 論文自動運転/強化学習ロボティクス
視覚に基づく深層模倣強化学習による自動運転レース
模倣学習とモデルベース強化学習を組み合わせ、視覚入力のみでアジャイルな自動運転レースを実現する手法を提案し、シミュレーションと実機の小型RCカーで有効性を示した。
原題: Vision-Based Autonomous Car Racing Using Deep Imitative Reinforcement Learning ／ Peide Cai, Hengli Wang, Huaiyang Huang 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
深層FBSDEを用いた歩行のための運動制御学習
深層前方後方確率微分方程式(FBSDE)に基づく制御アルゴリズムを提案し、状態制約を組み込んでLIPMの歩行タスクで検証した論文。
原題: Learning Locomotion Controllers for Walking Using Deep FBSDE ／ Bolun Dai, Virinchi Roy Surabhi, Prashanth Krishnamurthy 他
日本語で読む → - 論文3Dセグメンテーション/視覚障害支援画像認識
HIDA：ウェアラブル固体LiDARと3Dインスタンスセグメンテーションによる視覚障害者向け屋内理解支援システム
固体LiDARで取得した3D点群を軽量なインスタンスセグメンテーションモデルで解析し、障害物回避と物体探索を音声案内する視覚障害者向け支援システムを提案・実証した。
原題: HIDA: Towards Holistic Indoor Understanding for the Visually Impaired via Semantic Instance Segmentation with a Wearable Solid-State LiDAR Sensor ／ Huayao Liu, Ruiping Liu, Kailun Yang 他
日本語で読む → - 論文動作計画ロボティクス
ガウス過程で衝突距離をモデル化する確率制約付き動作計画
状態推定の不確かさによる衝突距離のばらつきをガウス過程でモデル化し、確率制約を満たす軌道を生成する動作計画手法を提案した論文。
原題: Chance-Constrained Motion Planning using Modeled Distance-to-Collision Functions ／ Jacob J. Johnson, Michael C. Yip
日本語で読む → - 論文能動的視覚探索ロボティクス
POMP++: 未知屋内環境におけるPOMCPベースの能動的視覚探索
未知の屋内環境で物体を探す能動的視覚探索のため、POMCPを拡張し学習不要でオンラインに方策を計画する手法を提案。床地図を動的に生成しつつ信念を再活性化する戦略で、2つの公開ベンチマークにおいて最先端を10%以上上回る成功率を達成した。
原題: POMP++: Pomcp-based Active Visual Search in unknown indoor environments ／ Francesco Giuliari, Alberto Castellini, Riccardo Berra 他
日本語で読む → - 論文共感認識ロボティクス
ロボット語り手が引き出すユーザー共感のモデリング
ロボットの語りを聞く参加者の映像から、視線などの視覚行動パターンを用いて共感を自動検出する手法を初めて提案し、XGBoostで精度69%・AUC72%を達成した。
原題: Modeling User Empathy Elicited by a Robot Storyteller ／ Leena Mathur, Micol Spitale, Hao Xi 他
日本語で読む → - 論文経路計画math.OC
都市環境における安全なUAV経路計画のための第三者リスクモデリングと評価
都市部でのUAV飛行が地上の人や車両に与えるリスクを確率・深刻度モデルで定量評価し、リスクを考慮した3D経路計画をEDAとA*を組み合わせたハイブリッド手法で解く研究。
原題: Third Party Risk Modelling and Assessment for Safe UAV Path Planning in Metropolitan Environments ／ Bizhao Pang, Xinting Hu, Wei Dai 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
複数航空ロボットによる交通監視のための分散深層強化学習
道路網の交通イベントを複数の空撮ロボットで監視するため、不確実性指標に基づく経路計画をPOMDPとして定式化し、通信制約のある2シナリオで分散深層強化学習アルゴリズムを提案した論文。
原題: Distributed Deep Reinforcement Learning for Intelligent Traffic Monitoring with a Team of Aerial Robots ／ Behzad Khamidehi, Elvino S. Sousa
日本語で読む → - 論文ビジュアルサーボロボティクス
深層ニューラルネットワークを用いたビジュアルサーボ向けノイズ耐性のある同定・チューニング手法
MRFT応答をDNNで分類することで、ノイズの多い視覚センサを用いたUAVビジュアルサーボのリアルタイム同定とチューニングを可能にする手法を提案した論文。
原題: Noise Tolerant Identification and Tuning Approach Using Deep Neural Networks For Visual Servoing Applications ／ Oussama Abdul Hay, Mohamad Chehadeh, Abdulla Ayyad 他
日本語で読む → - 論文HDマップロボティクス
都市環境におけるレーンレベルHDマップの自動構築
OpenStreetMapと車載カメラのセマンティックセグメンテーションを組み合わせ、都市部のレーンレベルHDマップを自動生成する手法を提案した論文。
原題: Automatic Construction of Lane-level HD Maps for Urban Scenes ／ Yiyang Zhou, Yuichi Takeda, Masayoshi Tomizuka 他
日本語で読む → - 論文自動運転/意思決定ロボティクス
自動運転車の意思決定技術：学習ベース手法のレビューと展望
自動運転車の学習ベース意思決定手法を従来手法と比較しながらレビューし、既存車両への応用と今後の研究方向を整理したサーベイ論文。
原題: Decision-Making Technology for Autonomous Vehicles Learning-Based Methods, Applications and Future Outlook ／ Qi Liu, Xueyuan Li, Shihua Yuan 他
日本語で読む → - 論文運動学ロボティクス
3次元空間における閉運動学的鎖の配置構成について
球面関節で連結されたリンクからなる閉運動学的鎖の配置空間を調べ、対角長パラメータで単純な立方体領域として記述できる場合を見出し、運動計画や特異点解析への応用可能性を数値例で示した。
原題: On the Configurations of Closed Kinematic Chains in three-dimensional Space ／ Gerhard Zangerl, Alexander Steinicke
日本語で読む → - 論文姿勢推定ロボティクス
強化学習で補償する拡張カルマンフィルタによる姿勢推定
IMUの姿勢推定において、拡張カルマンフィルタのフィルタゲインを強化学習で学習・補償し、初期推定や初期ゲインの不正確さ、非ガウスノイズへの頑健性を向上させた研究。
原題: Reinforcement Learning Compensated Extended Kalman Filter for Attitude Estimation ／ Yujie Tang, Liang Hu, Qingrui Zhang 他
日本語で読む → - 論文動作計画ロボティクス
軌道最適化における解多様体の学習による動作計画
軌道最適化の多様な解を潜在表現として学習し、深層生成モデルとして無限個の衝突回避軌道を生成する動作計画手法を提案した。
原題: Motion Planning by Learning the Solution Manifold in Trajectory Optimization ／ Takayuki Osa
日本語で読む → - 論文移動マニピュレーション機械学習
実世界で完全自律的に学ぶ移動マニピュレーションの強化学習
環境への特別な計測装置や人の介入なしに、実世界のロボットがナビゲーションと把持を組み合わせた部屋の片付けスキルを約40時間の自律学習で獲得する手法ReLMMを提案した。
原題: Fully Autonomous Real-World Reinforcement Learning with Applications to Mobile Manipulation ／ Charles Sun, Jędrzej Orbik, Coline Devin 他
日本語で読む → - 論文ドローン配送cs.DC
不確実性下におけるドローン配送サービスのロバストな構成
都市部の風パターン変化や充電ステーションへの動的な到着を考慮し、不確実性下で最適なドローン配送サービスを選択・構成する確率的フォワード探索アルゴリズムを提案した論文。
原題: Robust Composition of Drone Delivery Services under Uncertainty ／ Babar Shahzaad, Athman Bouguettaya, Sajib Mistry
日本語で読む → - 論文逆強化学習ロボティクス
モデルベース逆強化学習による時間不変な報酬関数の学習
実演から時間不変なコストを学習することで、実行速度や時間的ずれに依存せず汎化する報酬関数を獲得する手法を提案し、Kukaアームでの配置・ペグ挿しタスクで有効性を示した。
原題: Learning Time-Invariant Reward Functions through Model-Based Inverse Reinforcement Learning ／ Todor Davchev, Sarah Bechtle, Subramanian Ramamoorthy 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
速度制約付き一輪車型ロボットの分散イベント・自己トリガ型カバレッジ制御
固定翼UAVのような一定速度の一輪車型ロボット群によるボロノイカバレッジ制御において、通信と制御の負荷を抑えるイベントトリガ型・自己トリガ型アルゴリズムを提案し、実機実験で検証した。
原題: Distributed Event- and Self-Triggered Coverage Control with Speed Constrained Unicycle Robots ／ Yuni Zhou, Lingxuan Kong, Stefan Sosnowski 他
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