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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: 2021/5/1 ／ 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 →- 論文経路計画ロボティクス
ユークリッド距離最適なグリッド経路の後処理
グリッド上で計画された経路を、同じトポロジー内で証明可能な最短経路まで短縮する後処理手法HVGを提案し、実験的に比較した論文。
原題: Euclidean Distance-Optimal Post-Processing of Grid-Based Paths ／ Guru Koushik Senthil Kumar, Sandip Aine, Maxim Likhachev
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
海底AUV調査の初期計画のための特徴空間探索
海底地形の特徴空間を効率的に探索するようにAUVの初期調査経路を計画する手法を提案し、RRTとMCTSに基づく情報獲得型プランナが最も有効であることを示した。
原題: Feature Space Exploration For Planning Initial Benthic AUV Surveys ／ Jackson Shields, Oscar Pizarro, Stefan B. Williams
日本語で読む → - 論文布操作ロボティクス
布の平滑化のための可視連結ダイナミクス学習
部分点群から布の可視連結グラフを推定し、粒子ベースのダイナミクスモデルを学習することで、シミュレーションで従来手法を大きく上回り、実機へのゼロショット転移で布の平滑化を実現した。
原題: Learning Visible Connectivity Dynamics for Cloth Smoothing ／ Xingyu Lin, Yufei Wang, Zixuan Huang 他
日本語で読む → - 論文自己位置推定ロボティクス
距離画像を用いたLiDAR自己位置推定
3D LiDARスキャンから生成した距離画像とメッシュ地図のレンダリング画像を照合し、モンテカルロ法で大規模屋外環境における車両の自己位置を高精度に推定する手法を提案した。
原題: Range Image-based LiDAR Localization for Autonomous Vehicles ／ Xieyuanli Chen, Ignacio Vizzo, Thomas Läbe 他
日本語で読む → - 論文状態推定ロボティクス
マルチロータ向け気流慣性オドメトリによる堅牢な状態推定
低コストIMUと生物模倣の気流センサのみを用い、深層学習と風速マップ、フィルタ融合で位置センサ故障時にもドリフトを大幅に抑えるデッドレコニング手法を提案した。
原題: Airflow-Inertial Odometry for Resilient State Estimation on Multirotors ／ Andrea Tagliabue, Jonathan P. How
日本語で読む → - 論文マルチエージェント強化学習AI
シミュレーション人型サッカーにおける運動制御からチームプレーへ
物理シミュレーション上の人型アバターのチームにサッカーを学習させ、模倣学習・強化学習・集団訓練を組み合わせて、走るなどの低次運動からドリブルやチーム連携までを段階的に獲得させた研究。
原題: From Motor Control to Team Play in Simulated Humanoid Football ／ Siqi Liu, Guy Lever, Zhe Wang 他
日本語で読む → - 論文LiDARオドメトリロボティクス
連続時間軌道最適化を用いたリアルタイム多適応解像度サーフェル6D LiDARオドメトリ
連続時間Bスプライン軌道表現とガウス混合モデルを組み合わせ、適応解像度のサーフェルマップを高速に位置合わせするリアルタイム6D LiDARオドメトリ手法を提案した論文。
原題: Real-time Multi-Adaptive-Resolution-Surfel 6D LiDAR Odometry using Continuous-time Trajectory Optimization ／ Jan Quenzel, Sven Behnke
日本語で読む → - 論文遠隔操作ロボティクス
アイ・イン・ハンド遠隔操作ロボットにおけるカメラフレームのずれの影響と簡易補正法
アイ・イン・ハンド型遠隔操作ロボットでカメラと操作フレームのずれが操作性能に与える影響を系統的に調べ、視界表示における簡易補正法を提案・検証した論文。
原題: Camera Frame Misalignment in a Teleoperated Eye-in-Hand Robot: Effects and a Simple Correction Method ／ Liao Wu, Fangwen Yu, Thanh Nho Do 他
日本語で読む → - 論文把持計画ロボティクス
GPISとベイズ最適化を用いたCADモデルに基づく多品種少量生産向け把持計画
物体形状をGPISでパラメータ化し、ベイズ最適化とADMMによる二段階最適化で多指ハンドの把持計画を生成する手法を提案。シミュレータで95%の成功率を達成した。
原題: Grasp Planning for Flexible Production with Small Lot Sizes based on CAD models using GPIS and Bayesian Optimization ／ Jianjie Lin, Markus Rickert, Alois Knoll
日本語で読む → - 論文自律航行ロボティクス
複数ステレオカメラ設計が自律ドローン航行にもたらす利点
再構成可能なマルチステレオカメラを搭載したドローンで、次善視点計画と3D・意味情報を用いた自律探索・地図構築を行い、カメラ数と地図性能のトレードオフを評価した。
原題: On the Advantages of Multiple Stereo Vision Camera Designs for Autonomous Drone Navigation ／ Rui Pimentel de Figueiredo, Jakob Grimm Hansen, Jonas Le Fevre 他
日本語で読む → - 論文対話システム自然言語
対話型アンドロイドERICAによる傾聴と就職面接の実現
人間らしい長く深い会話を目指し、傾聴や就職面接などの社会的対話タスクをこなす対話型アンドロイドERICAを開発し、高齢者40名との傾聴対話や学生対象の面接対話で評価した論文。
原題: Intelligent Conversational Android ERICA Applied to Attentive Listening and Job Interview ／ Tatsuya Kawahara, Koji Inoue, Divesh Lala
日本語で読む → - 論文群制御cs.DC
有界・無界非同期性を分離した自律ロボットの点収束：限定視界での達成
限定視界・測定誤差・非同期動作の条件下で、有界非同期性なら点収束を達成するアルゴリズムを提案し、無界非同期性では不可能であることを証明した。
原題: Separating Bounded and Unbounded Asynchrony for Autonomous Robots: Point Convergence with Limited Visibility ／ David Kirkpatrick, Irina Kostitsyna, Alfredo Navarra 他
日本語で読む → - 論文経路探索AI
AIによるBIM拡張：複数作業機械の経路探索ソリューション
BIMの物流情報を活用し、建設現場で多数の機械が協調して作業できるマルチエージェント経路探索アルゴリズムを提案。緊急時の経路再計画も高速に行える。
原題: An Extension of BIM Using AI: a Multi Working-Machines Pathfinding Solution ／ Yusheng Xiang, Kailun Liu, Tianqing Su 他
日本語で読む → - 論文ヒューマノイドロボティクス
iCubヒューマノイドプラットフォームの歴史と進化
欧州プロジェクトで開発されたiCubヒューマノイドの初版から世界30以上の研究室で使われる現在までの進化を振り返り、視覚知覚・イベント駆動センシング・動的制御などの研究事例と次期iCub 3.0を紹介する。
原題: iCub ／ Lorenzo Natale, Chiara Bartolozzi, Francesco Nori 他
日本語で読む → - 論文スパイキングニューラルネットワーク画像認識
SpikeMS: 動きセグメンテーションのための深層スパイキングニューラルネットワーク
イベントカメラ(DVS)入力を用いた大規模動きセグメンテーションのため、初の深層エンコーダ・デコーダ型スパイキングニューラルネットワークを提案し、新しい時空間損失と部分入力での逐次予測を実現した。
原題: SpikeMS: Deep Spiking Neural Network for Motion Segmentation ／ Chethan M. Parameshwara, Simin Li, Cornelia Fermüller 他
日本語で読む → - 論文タスクプランニングロボティクス
配膳ロボットの計画問題としての定式化
レストランでの配膳タスクをロボットの計画問題として定式化し、部分的に観測可能で時間変化する複数の独立タスクを最適に計画するアルゴリズムの検証に用いた。
原題: Waiting Tables as a Robot Planning Problem ／ Anahita Mohseni-Kabir, Manuela Veloso, Maxim Likhachev
日本語で読む → - 論文移動マニピュレーションロボティクス
MBZIRC 2020における壁構築と消火のための自律UGVソリューション
MBZIRC 2020の壁構築・消火タスク向けに、全方向移動台車・6自由度マニピュレータ・磁気グリッパ・収納機構・放水システムを統合した完全自律UGVを開発し、その構成と大会での成果を報告した論文。
原題: Team NimbRo's UGV Solution for Autonomous Wall Building and Fire Fighting at MBZIRC 2020 ／ Christian Lenz, Jan Quenzel, Arul Selvam Periyasamy 他
日本語で読む → - 論文自動運転/センサ配置ロボティクス
複数LiDARの配置が自動運転の物体検出に与える影響の調査
複数のLiDARをどこに配置するかが3D物体検出性能に与える影響を、情報理論的な代理指標とCARLAシミュレータ実験で定量的に評価した研究。
原題: Investigating the Impact of Multi-LiDAR Placement on Object Detection for Autonomous Driving ／ Hanjiang Hu, Zuxin Liu, Sharad Chitlangia 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
複数の把持アルゴリズムを専門家として統合するアンサンブル学習による平面把持品質推定
既存の複数の把持合成アルゴリズムを「専門家」として扱い、その意見を混合専門家モデルで統合するアンサンブルCNNを提案し、Cornellデータセットで把持成功率を6%向上させた。
原題: ECNNs: Ensemble Learning Methods for Improving Planar Grasp Quality Estimation ／ Fadi Alladkani, James Akl, Berk Calli
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 → - 論文状態推定ロボティクス
学習可能なスムーザのための微分可能な因子グラフ最適化
因子グラフベースのスムーザを微分可能な形で展開し、MAP推論の最適化を通じて確率的システムモデルをエンドツーエンドで学習する手法を提案。物体追跡と視覚オドメトリで既存手法を大きく上回る精度を示した。
原題: Differentiable Factor Graph Optimization for Learning Smoothers ／ Brent Yi, Michelle A. Lee, Alina Kloss 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 → - 論文故障許容制御制御
深層学習によるエンドツーエンドの故障許容制御
センサ故障に強い制御系を、故障検出・切り分けと制御器設計を単一の再帰型ニューラルネットに置き換えるエンドツーエンド深層学習手法で実現し、球面倒立振子で有効性を実証した論文。
原題: End-to-End Deep Fault Tolerant Control ／ Daulet Baimukashev, Bexultan Rakhim, Matteo Rubagotti 他
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
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