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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: 2021/6/1 ／ arXivを3時間ごとに自動収集

• 論文UAVナビゲーション/強化学習制御2021/6/1

  SACHER：事後経験再生を組み込んだソフトアクター・クリティックによるUAVナビゲーションと制御

  SACにHindsight Experience Replayを組み合わせたSACHERを提案し、障害物環境下でのUAVの航路生成・制御においてSACやDDPGより高い追従精度と累積報酬を達成した。

  原題: Deep Reinforcement Learning-based UAV Navigation and Control: A Soft Actor-Critic with Hindsight Experience Replay Approach ／ Myoung Hoon Lee, Jun Moon

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• 論文SLAMロボティクス2021/6/1

  Cartographerを活用したUAVナビゲーション向け3DグラフSLAMの適応

  Cartographerの3DグラフSLAMをUAVの姿勢センサとして制御ループに組み込み、LiDAR/IMUとGPSを融合した姿勢推定とOctoMapによる障害物回避・経路計画を実現した。

  原題: Flying with Cartographer: Adapting the Cartographer 3D Graph SLAM Stack for UAV Navigation ／ Juraj Orsulić, Robert Milijas, Ana Batinovic 他

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• 論文マニピュレーションロボティクス2021/6/1

  器用な手と触覚でピアノを弾く学習への挑戦

  強化学習を用いて、楽譜から直接ピアノ演奏を器用な手で学習する手法を提案し、触覚を活用した報酬とカリキュラムでリズムや音量、運指の要求に対応できることを示した。

  原題: Towards Learning to Play Piano with Dexterous Hands and Touch ／ Huazhe Xu, Yuping Luo, Shaoxiong Wang 他

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• 論文セグメンテーション画像認識2021/6/1

  OffRoadTranSeg：オフロード環境におけるTransformerを用いた半教師ありセグメンテーション

  自己教師ありViTと深度推定による自動データ選択・ラベリングを組み合わせ、非構造屋外環境のセグメンテーションを半教師ありで行う初のエンドツーエンド枠組みを提案し、RELLIS-3DとRUGDで最先端性能とクラス不均衡の改善を示した。

  原題: OffRoadTranSeg: Semi-Supervised Segmentation using Transformers on OffRoad environments ／ Anukriti Singh, Kartikeya Singh, P. B. Sujit

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• 論文センサモデリングロボティクス2021/6/1

  情報が少ない方が好ましい場合に再考されるセンサ格子

  センサの情報統合とノイズの不確実性を被覆としてモデル化し、追加情報が問題となる場合にも適切な抽象センサの半格子構造を提案した。

  原題: Lattices of sensors reconsidered when less information is preferred ／ Yulin Zhang, Dylan A. Shell

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• 論文安全制御/HRCロボティクス2021/6/1

  人間とロボットの協働のための最適安全制御器の検証済み合成

  協働ロボットを用いた製造工程において、安全性を担う制御ソフトウェアを合成・検証・妥当性確認するツール支援手法を提案し、デジタルツインで検証した。

  原題: Verified Synthesis of Optimal Safety Controllers for Human-Robot Collaboration ／ Mario Gleirscher, Radu Calinescu, James Douthwaite 他

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• 論文動作計画ロボティクス2021/6/1

  リプシッツバンディットを用いた連続空間のPOMDPにおける効率的サンプリング

  行動の結果がリプシッツ連続であると仮定するバンディット手法をPOMDPのサンプリングベース計画に導入し、自動運転の動作計画で効率化を実証した論文。

  原題: Efficient Sampling in POMDPs with Lipschitz Bandits for Motion Planning in Continuous Spaces ／ Ömer Şahin Taş, Felix Hauser, Martin Lauer

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• 論文ナビゲーション画像認識2021/6/1

  RobustNav：実環境ナビゲーションエージェントのロバスト性を評価するベンチマーク

  視覚ノイズや動力学の乱れに対する屋内ナビゲーションエージェントの頑健性を体系的に評価するフレームワークRobustNavを提案し、既存手法が大きく性能低下することを示した。

  原題: RobustNav: Towards Benchmarking Robustness in Embodied Navigation ／ Prithvijit Chattopadhyay, Judy Hoffman, Roozbeh Mottaghi 他

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• 論文軌道予測画像認識2021/6/1

  DenseTNT：Waymoオープンデータセット運動予測チャレンジ優勝解法

  自動運転の軌道予測において、疎な事前定義アンカーに依存せず密なゴール確率推定を行うアンカーフリー手法DenseTNTを提案し、Waymoチャレンジで1位を獲得した。

  原題: DenseTNT: Waymo Open Dataset Motion Prediction Challenge 1st Place Solution ／ Junru Gu, Qiao Sun, Hang Zhao

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• 論文強化学習コンペ設計機械学習2021/6/1

  堅牢でドメイン非依存な強化学習コンペティション設計へ向けて

  再学習・ドメインランダム化・ドメイン難読化・計算資源制限の4機構で、再現性が高く汎用的でサンプル効率の良いアルゴリズムを促すコンペ設計を提案し、MineRL 2020で実証した。

  原題: Towards robust and domain agnostic reinforcement learning competitions ／ William Hebgen Guss, Stephanie Milani, Nicholay Topin 他

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• 論文視覚サーボロボティクス2021/6/1

  視覚サーボと運動学制御におけるニューラルヤコビアン手法の分析

  ニューラルネットワークで運動学ヤコビアンを近似する2手法（k近傍による線形近似と学習した順運動学モデルの微分）を比較し、実機で有効性を示した。

  原題: Analyzing Neural Jacobian Methods in Applications of Visual Servoing and Kinematic Control ／ Michael Przystupa, Masood Dehghan, Martin Jagersand 他

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• 論文軌道予測画像認識2021/6/1

  Scene Transformer：複数エージェントの軌道を統合予測する統一アーキテクチャ

  自動運転向けに、全エージェントの将来軌道を相互作用を考慮して同時に予測するTransformerベースのモデルを提案し、2つのデータセットで最先端性能を達成した。

  原題: Scene Transformer: A unified architecture for predicting multiple agent trajectories ／ Jiquan Ngiam, Benjamin Caine, Vijay Vasudevan 他

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• 論文マニピュレーションロボティクス2021/6/1

  適応制御を組み合わせた移動マニピュレーションのためのモデル予測型ロボット-環境インタラクション制御

  MPCによる全身制御にオンライン同定と適応制御を組み合わせ、未知環境との接触を事前モデリングなしで行える移動マニピュレータ制御を実現し、ドア開けや物体持ち上げで検証した。

  原題: Model Predictive Robot-Environment Interaction Control for Mobile Manipulation Tasks ／ Maria Vittoria Minniti, Ruben Grandia, Kevin Fäh 他

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• 論文空力モデリングロボティクス2021/6/1

  ハイブリッド空力モデルによるクアッドロータの高精度モデリング

  第一原理と学習を融合したハイブリッド手法でクアッドロータの空力効果を高精度にモデル化し、予測誤差を50%削減した論文。

  原題: NeuroBEM: Hybrid Aerodynamic Quadrotor Model ／ Leonard Bauersfeld, Elia Kaufmann, Philipp Foehn 他

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• 論文GNSS測位ロボティクス2021/6/1

  ファクターグラフ最適化による堅牢なGNSS測位とリアルタイムキネマティック

  GNSS測位とRTKをファクターグラフ最適化で定式化し、履歴測定の時間相関を活用して都市峡谷での外れ値に強い高精度測位を実現した。

  原題: Towards Robust GNSS Positioning and Real-time Kinematic Using Factor Graph Optimization ／ Weisong Wen, Li-Ta Hsu

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• 論文時間校正制御2021/6/1

  時間の問題：マルチセンサシステムの時間校正における再帰フィルタの再検討

  マルチセンサ融合における時間遅延推定でEKFなどの再帰フィルタを使う手法の構造的問題を理論とシミュレーションで示し、バイアスや不整合が生じることを明らかにした論文。

  原題: A Question of Time: Revisiting the Use of Recursive Filtering for Temporal Calibration of Multisensor Systems ／ Jonathan Kelly, Christopher Grebe, Matthew Giamou

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• 論文脚式ロコモーションロボティクス2021/6/1

  深層強化学習による低重力環境での脚式ロボットの猫のような跳躍と着地

  深層強化学習で四脚ロボットの跳躍・空中姿勢制御・着地を学習させ、低重力を模擬した実験環境で実機検証した研究。

  原題: Cat-like Jumping and Landing of Legged Robots in Low-gravity Using Deep Reinforcement Learning ／ Nikita Rudin, Hendrik Kolvenbach, Vassilios Tsounis 他

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• 論文物理的人間ロボット協調ロボティクス2021/6/1

  人とロボットの協働作業における接触の検出・分類・反応へのデータ駆動型アプローチ

  RNNを2段階で用いて人との意図的接触と偶発的接触を検出・分類し、それぞれアドミタンス制御と回避行動で対応する手法を提案。実機で検証した。

  原題: A Data-Driven Approach for Contact Detection, Classification and Reaction in Physical Human-Robot Collaboration ／ Martina Lippi, Giuseppe Gillini, Alessandro Marino 他

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• 論文深度補完画像認識2021/6/1

  合成データからトポロジーを学習する教師なし深度補完

  合成データで疎な深度点群から密な形状のトポロジーを学習し、画像の輝度情報で予測を補正する深度補完手法を提案。屋内・屋外ベンチマークで最先端性能を達成した。

  原題: Learning Topology from Synthetic Data for Unsupervised Depth Completion ／ Alex Wong, Safa Cicek, Stefano Soatto

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• 論文sim2real機械学習2021/6/1

  Habitat 2.0：家庭用アシスタントロボットの訓練プラットフォーム

  物理シミュレーション付き3D環境で家庭内の片付けや配膳などのタスクを解くロボットを訓練するためのデータ・シミュレータ・ベンチマークを提供し、強化学習と古典的パイプラインを比較した。

  原題: Habitat 2.0: Training Home Assistants to Rearrange their Habitat ／ Andrew Szot, Alex Clegg, Eric Undersander 他

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• 論文経路計画ロボティクス2021/6/1

  サンプル効率を高める確率情報付き木による単一クエリ経路計画

  衝突判定サンプル数を抑えるヒューリスティックを導入し、高次元経路計画を高速かつ堅牢に解くサンプリングベース手法SPRINTを提案した論文。

  原題: Single-query Path Planning Using Sample-efficient Probability Informed Trees ／ Daniel Rakita, Bilge Mutlu, Michael Gleicher

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• 論文軌道計画ロボティクス2021/6/1

  G3曲線を用いた調整可能な軌道プランナ

  曲率の2階微分を調整パラメータとして、乗り心地と走行時間のトレードオフを最小化する連続曲率軌道を計画する手法を提案した論文。

  原題: Tunable Trajectory Planner Using G3 Curves ／ Alexander Botros, Stephen L. Smith

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• 論文誘導制御ロボティクス2021/6/1

  Paparazziオートパイロットにおける誘導ベクトル場

  Paparazziオートパイロットに実装された2種類のベクトル場ベースの誘導システムについて、理論・実装・複数機連携・実験結果を報告した技術論文。

  原題: Guiding vector fields in Paparazzi autopilot ／ Hector Garcia de Marina, Murat Bronz, Gautier Hattenberger

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• 論文強化学習機械学習2021/6/1

  専門家なしで実演から学ぶ強化学習手法

  専門家の実演データを使わずに、計画アルゴリズムで自動的に実演軌道を発見し、それを用いて方策を初期化・強化学習で改善する手法P2D2を提案した論文。

  原題: Learning from Demonstration without Demonstrations ／ Tom Blau, Gilad Francis, Philippe Morere

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• 論文群制御ロボティクス2021/6/1

  能力不確実性下における異種ロボットチームのロバストタスクスケジューリング

  タスク分解・割当・スケジューリングを同時最適化する確率的計画法を提案し、エージェント能力を確率分布で表しCVaRでロバストな計画を生成する。旗取りゲームとパンデミック下のサービス調整で有効性を検証した。

  原題: Robust Task Scheduling for Heterogeneous Robot Teams under Capability Uncertainty ／ Bo Fu, William Smith, Denise Rizzo 他

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• 論文組立計画ロボティクス2021/6/1

  図解説明書を読み取ることによる組立作業計画

  人間向けの図解マニュアルを画像認識して部品情報や作業動作を抽出し、組立タスク系列グラフを自動生成して双腕ロボットで実行可能にした研究。

  原題: Assembly Planning by Recognizing a Graphical Instruction Manual ／ Issei Sera, Natsuki Yamanobe, Ixchel G. Ramirez-Alpizar 他

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• 論文OOD検出ロボティクス2021/6/1

  自律ロボット上での組み込み型分布外検出

  Duckiebot上で教師なし深層学習による分布外検出器を実装し、緊急停止の成功率87.5%を達成するとともに、ROSミドルウェア特有の計算資源課題を分析した。

  原題: Embedded out-of-distribution detection on an autonomous robot platform ／ Michael Yuhas, Yeli Feng, Daniel Jun Xian Ng 他

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• 論文タスク計画ロボティクス2021/6/1

  FOONから生成したレシピの評価

  機能指向オブジェクトネットワーク(FOON)から得たタスク木をレシピに自動変換し、人間が作成したレシピと比較して品質に差がないことを示した。

  原題: Evaluating Recipes Generated from Functional Object-Oriented Network ／ Md Sadman Sakib, Hailey Baez, David Paulius 他

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• 論文HRIロボティクス2021/6/1

  安全な人間-ロボットインタラクションのためのドライバー操作モデリングと予測

  人間の動作・車両状態・操作入力のデータをRNNで統合し、運転操作の識別と将来操作の予測を行う手法を提案した。操作識別で95%以上、予測で86%の精度を達成した。

  原題: Drivers' Manoeuvre Modelling and Prediction for Safe HRI ／ Erwin Jose Lopez Pulgarin, Guido Herrmann, Ute Leonards

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• 論文自己位置推定画像認識2021/6/1

  RoadMap: 自動運転向け軽量セマンティックマップによる視覚的自己位置推定

  低コストカメラと車線・横断歩道などの意味要素からなる軽量セマンティックマップをクラウドソーシングで生成・更新し、低価格車でも高精度に自己位置推定できる枠組みを実車実験で検証した論文。

  原題: RoadMap: A Light-Weight Semantic Map for Visual Localization towards Autonomous Driving ／ Tong Qin, Yuxin Zheng, Tongqing Chen 他

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