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: 2021/5/1 ／ 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 →- 論文自己位置推定ロボティクス
ファジィニューラルネットワークを用いた拡張カルマンフィルタによる移動ロボットの自己位置推定
ファジィ推論でEKFのノイズ共分散行列を連続調整し、ニューラルネットでメンバーシップ関数を調整することで、移動ロボットの自己位置推定精度を向上させた研究。
原題: Mobile Robot Localization Using Fuzzy Neural Network Based Extended Kalman Filter ／ Thi Thanh Van Nguyen, Manh Duong Phung, Thuan Hoang Tran 他
日本語で読む → - 論文UAV/強化学習ロボティクス
自己注意機構を用いた解釈可能な深層強化学習によるUAV衝突回避
自己注意機構を組み込んだ深層強化学習で、未知の環境や天候変化にも頑健に動作し、判断根拠も解釈できるマルチロータUAVの衝突回避アルゴリズムを提案した。
原題: Interpretable UAV Collision Avoidance using Deep Reinforcement Learning ／ Deepak-George Thomas, Daniil Olshanskyi, Karter Krueger 他
日本語で読む → - 論文深層強化学習ロボティクス
深層強化学習による知的ロボット制御：概念・文献・展望
深層強化学習を汎用AIフレームワークとして位置づけ、低レベル制御から独立した高レベル制御アーキテクチャを提案し、視覚センサと運動学制御器を用いたロボット制御の概念・文献・将来展望をまとめた論文。
原題: DRL: Deep Reinforcement Learning for Intelligent Robot Control -- Concept, Literature, and Future ／ Aras Dargazany
日本語で読む → - 論文深度補完画像認識
自己誘導インスタンス認識ネットワークによる深度補完と強調
スパース深度から密な深度を推定する際、物体インスタンス単位の特徴と幾何・文脈情報を自己誘導的に活用し、境界のぼけや構造の不正確さを抑える深度補完ネットワークを提案した論文。
原題: Self-Guided Instance-Aware Network for Depth Completion and Enhancement ／ Zhongzhen Luo, Fengjia Zhang, Guoyi Fu 他
日本語で読む → - 論文確率的最適制御機械学習
近似ベイズ入力推論による効率的な確率的最適制御
制御問題を入力推定問題として捉え、近似ベイズ推論を用いて確率的最適制御を効率的に解く手法を提案し、非線形シミュレーションで既存手法を上回る性能を示した。
原題: Efficient Stochastic Optimal Control through Approximate Bayesian Input Inference ／ Joe Watson, Hany Abdulsamad, Rolf Findeisen 他
日本語で読む → - 論文ビジュアルサーボロボティクス
深層モデル予測制御によるビジュアルサーボ
オプティカルフロー予測と制御ネットワークを組み合わせ、未知環境でも高精度に位置合わせできる深層モデル予測ビジュアルサーボ手法を提案した。
原題: DeepMPCVS: Deep Model Predictive Control for Visual Servoing ／ Pushkal Katara, Y V S Harish, Harit Pandya 他
日本語で読む → - 論文HRI安全性ロボティクス
物理的ヒューマンロボットインタラクションにおける知覚安全性のサーベイ
人間と自律システムが空間を共有する場面での「知覚される安全性」について、関連概念・評価手法・6種類の自律システムごとの研究動向を整理したレビュー論文。
原題: Perceived Safety in Physical Human Robot Interaction -- A Survey ／ Matteo Rubagotti, Inara Tusseyeva, Sara Baltabayeva 他
日本語で読む → - 論文社会ロボットロボティクス
ヒューマノイドロボットNadineと高齢者はビンゴを楽しめるのか？ケーススタディ
介護施設にヒューマノイドロボットNadineを配置しビンゴゲームの進行役を務めさせ、画像認識で高齢者の感情や参加度を分析した結果、ロボット存在下でポジティブな効果が確認された。
原題: Does elderly enjoy playing Bingo with a robot? A case study with the humanoid robot Nadine ／ Nidhi Mishra, Gauri Tulsulkar, Hanhui Li 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
アリのフェロモンに着想を得た自己組織化ロボット群による採餌ナビゲーション
位置計測やインフラを必要とせず、1ホップ通信のみで群れが採餌者と道案内役に分かれ、未知環境で最短経路付近へ自己組織化する手法をシミュレータで実証した。
原題: A Self-Guided Approach for Navigation in a Minimalistic Foraging Robotic Swarm ／ Steven Adams, Daniel Jarne Ornia, Manuel Mazo
日本語で読む → - 論文協調測位機械学習
協調測位のためのニューラル強化信念伝播
無線ネットワーク内のエージェント協調測位において、モデルベースの信念伝播をグラフニューラルネットワークで補完し、推定精度向上と過信の回避を実現した。
原題: Neural Enhanced Belief Propagation for Cooperative Localization ／ Mingchao Liang, Florian Meyer
日本語で読む → - 論文モデル予測制御制御
未知環境における階層型予測制御のためのデータ駆動戦略
過去のタスク軌道データから目標領域と入力制約を学習し、下位のモデル予測制御と組み合わせて未知環境でも安全にタスクを遂行する階層型制御手法を提案した。
原題: Data-Driven Strategies for Hierarchical Predictive Control in Unknown Environments ／ Charlott Vallon, Francesco Borrelli
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
視覚情報を付加したサブマップによる非構造惑星環境でのマルチモーダルループ閉じ込め
ステレオカメラの視覚・深度情報を組み合わせ、サブマップに視覚キーフレームを追加してループ閉じ込めを頑健化する手法を提案し、エトナ山の惑星類似環境で検証した。
原題: Multi-Modal Loop Closing in Unstructured Planetary Environments with Visually Enriched Submaps ／ Riccardo Giubilato, Mallikarjuna Vayugundla, Wolfgang Stürzl 他
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
学習ベース視覚ダイナミクスによる非線形モデル予測制御
深層強化学習で画像シーンのダイナミクスを学習し、非線形モデル予測制御の目標軌道とコスト重みを算出する自動運転手法を提案し、実車両とデータセットで評価した。
原題: LVD-NMPC: A Learning-based Vision Dynamics Approach to Nonlinear Model Predictive Control for Autonomous Vehicles ／ Sorin Grigorescu, Cosmin Ginerica, Mihai Zaha 他
日本語で読む → - 論文自動運転/HDマップ画像認識
都市走行のシーン理解のための車線グラフ推定
鳥瞰図画像から車線の形状と接続関係をグラフ推定問題として解き、方向付き車線グラフを生成するLaneGraphNetを提案した論文。
原題: Lane Graph Estimation for Scene Understanding in Urban Driving ／ Jannik Zürn, Johan Vertens, Wolfram Burgard
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
不確実性を考慮した自己教師あり学習による粒状食品の目標質量把持
深層学習の不確実性推定と自動ラベリングで学習データを削減し、コーヒー豆や米など粒状食品を指定質量だけ把持するロボット手法を提案した。
原題: Uncertainty-Aware Self-Supervised Target-Mass Grasping of Granular Foods ／ Kuniyuki Takahashi, Wilson Ko, Avinash Ummadisingu 他
日本語で読む → - 論文制御/駐車ロボティクス
LiDAR支援による自動運転車の駐車シナリオ向け高精度制御モジュール
Baidu Apolloの制御モジュールを再設計し、LiDARを用いた誤差フィードバックとリアルタイムキャリブレーションにより、駐車時に参照位置から3〜5cm以内の横方向精度を実現した。
原題: A LiDAR Assisted Control Module with High Precision in Parking Scenarios for Autonomous Driving Vehicle ／ Xin Xu, Yu Dong, Fan Zhu
日本語で読む → - 論文UAV/地質マッピングロボティクス
崩れやすい地質特徴の自律ロボットマッピング
UAVが深層学習と追跡・SLAMを組み合わせ、景観上に点在する不安定な岩石などの脆弱な地質特徴を検出・位置推定し、精密に3Dマッピングするシステムを提案した。
原題: Autonomous Robotic Mapping of Fragile Geologic Features ／ Zhiang Chen, J Ramon Arrowsmith, Jnaneshwar Das
日本語で読む → - 論文記号回帰機械学習
記号残差ニューラルネットワークによる物理系のラグランジアン学習
ニューラルネットで記号的な数式を残差的に組み立て、観測データから物理系のラグランジアンを学習してトルクを予測する手法を提案。二重振り子のシミュレーションで従来法と比較した。
原題: SyReNets: Symbolic Residual Neural Networks ／ Carlos Magno C. O. Valle, Sami Haddadin
日本語で読む → - 論文故障解析/異常検知ロボティクス
MAVFI：小型無人航空機向けの異常検知・復旧を備えたエンドツーエンド故障解析フレームワーク
小型無人航空機のミッション指標に対するサイレントデータ破損の影響を評価する解析手法MAVFIを提案し、ガウス統計モデルとオートエンコーダによる低オーバーヘッドの異常検知・復旧アルゴリズムを検証した。
原題: MAVFI: An End-to-End Fault Analysis Framework with Anomaly Detection and Recovery for Micro Aerial Vehicles ／ Yu-Shun Hsiao, Zishen Wan, Tianyu Jia 他
日本語で読む → - 論文音響センシング画像認識
音響振動から内部の様子を可視化するスマートコンテナ「Boombox」
箱と中身の衝突で生じる振動を接触マイクで取得し、畳み込みネットワークで箱内部の視覚シーンを再構成する手法を提案した。
原題: The Boombox: Visual Reconstruction from Acoustic Vibrations ／ Boyuan Chen, Mia Chiquier, Hod Lipson 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
制御バリア関数とサンプリングを用いた人混み環境での安全なナビゲーション
時間ベースRRTに制御バリア関数を組み合わせ、歩行者予測モデルを用いて狭い屋内環境で動く障害物を避ける安全な経路計画を実現した。
原題: Safe Navigation in Human Occupied Environments Using Sampling and Control Barrier Functions ／ Keyvan Majd, Shakiba Yaghoubi, Tomoya Yamaguchi 他
日本語で読む → - 論文運動計画ロボティクス
学習ベースの運動計画と制御のための分布ロバストリスクマップ：半正定値計画法によるアプローチ
ガウス過程回帰で推定した障害物運動の不確実性を考慮し、最悪ケース分布での衝突リスクを半正定値計画で評価するリスクマップを提案。RRT*とMPCに応用し、ニューラルネット近似で計算コストを削減した。
原題: Distributionally robust risk map for learning-based motion planning and control: A semidefinite programming approach ／ Astghik Hakobyan, Insoon Yang
日本語で読む → - 論文物体分割・追跡ロボティクス
APEX：ロボットマニピュレーションのための教師なし物体中心シーン分割と追跡
ロボットアームを含む多様な物体を扱う実世界シーンで、マスク正規化と高解像度エンコーダにより教師なしで物体の分割・追跡を行う潜在変数モデルAPEXを提案し、新データセットP2Dで従来手法を上回る性能を示した。
原題: APEX: Unsupervised, Object-Centric Scene Segmentation and Tracking for Robot Manipulation ／ Yizhe Wu, Oiwi Parker Jones, Martin Engelcke 他
日本語で読む → - 論文グリッパ設計ロボティクス
産業用小物部品ハンドリング向けステッピングモータ制御ロボットグリッパの試作設計と開発
ステッピングモータとリニアアクチュエータで駆動する1自由度並進・1自由度回転の産業用ロボットグリッパを設計・製作し、運動学解析に基づいてモータとアクチュエータを選定した。
原題: Design and Development of a Prototype Robotic Gripper ／ Ramish, Farah Kanwal, Siraj Ali 他
日本語で読む → - 論文物体追跡cs.DC
ビジョンシステムを用いた物体追跡のためのリアルタイム自律ロボット
ウェブカメラの画像処理でテニスボールを色と形状から検出し、PICマイコン制御の移動ロボットがリアルタイムに追従するシステムを構築した。
原題: Real-time Autonomous Robot for Object Tracking using Vision System ／ Qazwan Abdullah, Nor Shahida Mohd Shah, Mahathir Mohamad 他
日本語で読む → - 論文並列ロボット/視覚制御ロボティクス
ステュワートプラットフォーム上の転がり球を人工視覚で制御する設計・構築・実装
ステュワートプラットフォームを設計・構築し、Pythonによる人工視覚とフィードバック制御で平台上の球の位置を誘導するシステムを実装した。
原題: Design, Construction and Implementation of Stewart Platform with Control of Rolling Ball on Platform through Artificial Vision ／ Alejandro Maldonado, Cristian Bueno, David Loza 他
日本語で読む → - 論文自己位置推定ロボティクス
GODSAC*: ロボット自己位置推定のためのグラフ最適化DSAC*
単眼カメラの深層学習による姿勢推定を、ノイズを含むオドメトリとポーズグラフ最適化で補強し、屋外など広い環境でも高精度に自己位置推定する手法を提案した論文。
原題: GODSAC*: Graph Optimized DSAC* for Robot Relocalization ／ Alphonsus Adu-Bredu, Noah Del Coro, Tianyi Liu
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
自己教師あり学習による新規3D物体の回転姿勢制御
現在と目標姿勢の深度画像からクォータニオンで表される3D回転を自己教師あり学習で推定し、比例制御で未知物体の向きを合わせる手法を提案。
原題: Orienting Novel 3D Objects Using Self-Supervised Learning of Rotation Transforms ／ Shivin Devgon, Jeffrey Ichnowski, Ashwin Balakrishna 他
日本語で読む → - 論文合成データ生成画像認識
NViSII: フォトリアル画像生成のためのスクリプタブルツール
NVIDIA OptiXのレイトレーシングとAIデノイザを活用し、CV・深層学習研究向けの高品質な合成画像を生成するPython製レンダラを提案。パストレーシングで生成したデータで物体検出・姿勢推定を学習し、sim2real転移の改善を示した。
原題: NViSII: A Scriptable Tool for Photorealistic Image Generation ／ Nathan Morrical, Jonathan Tremblay, Yunzhi Lin 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
格子状物品配置におけるピック・アンド・スワップ操作による再配置：最適性構造と効率的アルゴリズム
ロボットアームが物品を持ち上げて交換しながら格子状に並んだ物品を時間最適に整列させる問題を解析し、1次元では多項式時間最適アルゴリズム、2次元以上ではNP困難ながら漸近的最適な巡回追従アルゴリズムを提案した。
原題: Rearrangement on Lattices with Pick-n-Swaps: Optimality Structures and Efficient Algorithms ／ Jingjin Yu
日本語で読む →