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 →- 論文歩行機械学習
脚式ロボットのための高速モータ適応
四足歩行ロボットが未知の地形や負荷変化に瞬時に適応できるよう、シミュレーションのみで訓練した基本ポリシーと適応モジュールを組み合わせたRMAアルゴリズムを提案し、実機A1で多様な地形での高い性能を示した。
原題: RMA: Rapid Motor Adaptation for Legged Robots ／ Ashish Kumar, Zipeng Fu, Deepak Pathak 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
潜在プランを用いた階層的政策による混雑環境での把持
部分点群観測から衝突のない目標駆動型6D把持を階層的に学習し、潜在空間で多様な把持軌道を生成・選択して実環境の混雑シーンにも汎化できることを示した論文。
原題: Hierarchical Policies for Cluttered-Scene Grasping with Latent Plans ／ Lirui Wang, Xiangyun Meng, Yu Xiang 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 → - 論文テレオペレーションロボティクス
適応力制御を併用したテレオペレーションによる柔軟把持・操作の学習
視覚ベースのテレオペレーション学習に生体模倣型の適応コンプライアンス制御を組み合わせ、人間の手の動きから多指ロボットハンドの柔軟な把持・操作を実現した研究。
原題: Learning compliant grasping and manipulation by teleoperation with adaptive force control ／ Chao Zeng, Shuang Li, Yiming Jiang 他
日本語で読む → - 論文VIO/測位ロボティクス
2D地理参照地図を活用したUAV精密測位のための視覚慣性システム
軽量な視覚慣性オドメトリと2D地理参照地図を組み合わせ、再構成3D点を地図点に位置合わせすることでUAVの連続的でドリフトのない地理的位置推定を実現した。
原題: A 2D Georeferenced Map Aided Visual-Inertial System for Precise UAV Localization ／ Jun Mao, Lilian Zhang, Xiaofeng He 他
日本語で読む → - 論文言語指示・タスク計画ロボティクス
長期言語指示実行のための持続的空間意味表現
ロボットが高レベルな自然言語指示を長期的に実行できるよう、環境の空間的・意味的情報を持続的に保持する表現手法を提案し、ALFREDベンチマークで最高性能を達成した。
原題: A Persistent Spatial Semantic Representation for High-level Natural Language Instruction Execution ／ Valts Blukis, Chris Paxton, Dieter Fox 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
RRT経路計画を短縮する事後三角リワイヤリング法
RRTで生成した経路に三角不等式に基づく事後リワイヤリングを適用し、計画時間を大きく犠牲にせず経路長を短縮する手法を提案・検証した論文。
原題: Post Triangular Rewiring Method for Shorter RRT Robot Path Planning ／ Jin-Gu Kang, Jin-Woo Jung
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
高速ロボットエアホッケーのための効率的で反応的な計画
2台のKuka Iiwa 14を用いて汎用ロボットアームでエアホッケーをプレイする政策を設計し、高速打撃動作とシミュレーション上での対戦を実証した。
原題: Efficient and Reactive Planning for High Speed Robot Air Hockey ／ Puze Liu, Davide Tateo, Haitham Bou-Ammar 他
日本語で読む → - 論文姿勢推定ロボティクス
VIPose：視覚慣性融合によるリアルタイム6D物体姿勢追跡
カメラ画像とIMUデータを融合する新しいDNNで連続フレーム間の相対6D姿勢を予測し、リアルタイムに物体姿勢を追跡する手法を提案。激しい遮蔽下でも高精度を実現し、新データセットVIYCBで有効性を検証した。
原題: VIPose: Real-time Visual-Inertial 6D Object Pose Tracking ／ Rundong Ge, Giuseppe Loianno
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 → - 論文変形物体マニピュレーションロボティクス
弾性ハンドとモデルベース強化学習による変形可能な弾塑性物体の成形
柔らかいエンドエフェクタで生地を伸ばす作業を強化学習で行い、1時間の探索で遷移モデルを学習して、異なる水分量の生地を指定長に伸ばすことに成功した論文。
原題: Deformable Elasto-Plastic Object Shaping using an Elastic Hand and Model-Based Reinforcement Learning ／ Carolyn Matl, Ruzena Bajcsy
日本語で読む → - 論文外骨格/歩行相識別ロボティクス
ニューラルネットワークによる歩行相識別で下肢外骨格を滑らかに透過制御
下肢外骨格の滑らかな透過制御のため、関節運動学に基づく歩行相分割をニューラルネットワークで非線形化し、線形回帰と比較した上でオンライン実装を被験者で検証した。
原題: Identification of Gait Phases with Neural Networks for Smooth Transparent Control of a Lower Limb Exoskeleton ／ Vittorio Lippi, Cristian Camardella, Alessandro Filippeschi 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 → - 論文ビジュアルサーボ/マニピュレーションロボティクス
双四元数を用いた移動物体把持のためのビジュアルサーボ
双四元数で姿勢を表現するビジュアルサーボを構築し、動く物体の把持位置を動的に再ランク付けすることで、7軸ロボットによる任意移動物体の追従・把持を実現した。
原題: Dual Quaternion-Based Visual Servoing for Grasping Moving Objects ／ Cristiana de Farias, Maxime Adjigble, Brahim Tamadazte 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 → - 論文オープンワールド認識画像認識
視覚ドメイン変化下におけるオープンワールド認識の課題
訓練とテストの分布が異なる状況でオープンワールド認識アルゴリズムがどれだけ性能劣化するかを評価する初のベンチマークを構築し、既存手法が大きく劣化することを示した論文。
原題: On the Challenges of Open World Recognitionunder Shifting Visual Domains ／ Dario Fontanel, Fabio Cermelli, Massimiliano Mancini 他
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 → - 論文移動物体検出画像認識
BEV-MODNet: 単眼カメラによる自動運転向け鳥瞰図移動物体検出
単眼画像から直接BEV空間で移動物体を検出するエンドツーエンド手法を提案し、12.9k枚のBEVアノテーション付きデータセットを構築した。RGBとオプティカルフローを融合する二ストリーム構成で、画像平面予測の逆射影よりmIoUで13%改善した。
原題: BEV-MODNet: Monocular Camera based Bird's Eye View Moving Object Detection for Autonomous Driving ／ Hazem Rashed, Mariam Essam, Maha Mohamed 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 → - 論文ドッキング制御ロボティクス
仮想ランドマークを用いた支援移動機器のドッキング制御
RGB-Dカメラの視野制約下で非ホロノミック移動体を仮想ランドマークへ自律ドッキングさせる非線形フィードバック制御を提案し、電動車椅子で実機検証した。
原題: Virtual Landmark-Based Control of Docking Support for Assistive Mobility Devices ／ Yang Chen, Diego Paez-Granados, Bruno Leme 他
日本語で読む → - 論文障害物回避制御
双対性に基づく凸最適化と制御バリア関数による多面体間のリアルタイム障害物回避
多面体同士の最小距離を双対最適化で表現し、非平滑制御バリア関数として組み込むことで、狭い空間での障害物回避をQPベースでリアルタイムに解く手法を提案した論文。
原題: Duality-based Convex Optimization for Real-time Obstacle Avoidance between Polytopes with Control Barrier Functions ／ Akshay Thirugnanam, Jun Zeng, Koushil Sreenath
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
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