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: 2021/4/1 ／ arXivを3時間ごとに自動収集

• 論文変形物体操作ロボティクス2021/4/1

  変形物体の視覚操作のための潜在グラフダイナミクス学習

  変形物体をキーポイントのグラフとして表現し、その相互作用ダイナミクスをGNNとRNNで学習してモデル予測制御により操作する手法を提案。ロープや布の操作で高性能を示し、実機にも転移できることを示した。

  原題: Learning Latent Graph Dynamics for Visual Manipulation of Deformable Objects ／ Xiao Ma, David Hsu, Wee Sun Lee

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• 論文空気清浄ロボットロボティクス2021/4/1

  移動式空気清浄ロボットによる学校再開時の生徒の安全向上

  移動ロボットに空気清浄機能を搭載し、教室で生徒の周囲を巡回することで病原体曝露を低減する防護ロボットを開発した。静的フィルタより効率的に最大14人をカバーし、最悪ケースの病原体量を20%削減できることを示した。

  原題: Enhancing Safety of Students with Mobile Air Filtration during School Reopening from COVID-19 ／ Haoguang Yang, Mythra V. Balakuntala, Abigayle E. Moser 他

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• 論文SLAMロボティクス2021/4/1

  複数LiDARを密結合したLiDAR慣性オドメトリとマッピング

  視野の相補的な複数LiDARの特徴を統合し、IMU事前積分と因子グラフ最適化で低ドリフトなオドメトリと地図構築を実現した研究。

  原題: MILIOM: Tightly Coupled Multi-Input Lidar-Inertia Odometry and Mapping ／ Thien-Minh Nguyen, Shenghai Yuan, Muqing Cao 他

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• 論文行動予測ロボティクス2021/4/1

  条件付き行動予測による運転者インタラクションの特定

  自車の将来軌道を条件として他エージェントの軌道分布を予測するモデルを構築し、確率論に基づくインタラクティブ度スコアを提案した論文。

  原題: Identifying Driver Interactions via Conditional Behavior Prediction ／ Ekaterina Tolstaya, Reza Mahjourian, Carlton Downey 他

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• 論文経路計画ロボティクス2021/4/1

  能力反復ネットワークによるロボット経路計画

  エージェントの能力を状態行動遷移確率で表現し、スパース報酬マップを用いることで、従来の価値反復ベース手法より高精度・高速収束・乱数シードに頑健な経路計画手法CINを提案した。

  原題: Capability Iteration Network for Robot Path Planning ／ Buqing Nie, Yue Gao, Yidong Mei 他

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• 論文協働ロボットロボティクス2021/4/1

  協働ロボットセルにおけるタスク割当とスケジューリングの動的アーキテクチャ

  人間とロボットが協働するセルで、2層構造によりタスク割当を最適化し、人間の動的な振る舞いに応じてオンラインでスケジュールを適応させる手法を提案し、組立作業で実験検証した。

  原題: A Dynamic Architecture for Task Assignment and Scheduling for Collaborative Robotic Cells ／ Andrea Pupa, Chiara Talignani Landi, Mattia Bertolani 他

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• 論文空中画像分類画像認識2021/4/1

  EmergencyNet：ドローン緊急監視向けの軽量空中画像分類ネットワーク

  緊急対応用の空中画像データベースを構築し、Atrous畳み込みでマルチスケール特徴を融合する軽量CNNを提案。低消費電力な組み込み環境で既存モデルより最大20倍高速に動作する。

  原題: EmergencyNet: Efficient Aerial Image Classification for Drone-Based Emergency Monitoring Using Atrous Convolutional Feature Fusion ／ Christos Kyrkou, Theocharis Theocharides

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• 論文3D点群画像認識2021/4/1

  3D点群を用いた草地果樹園の単木枝モデリング手法

  写真測量で得た3D点群から樹木の骨格モデルを構築し、枝の割り当てと仮想樹木モデル生成を95.19%の精度で実現した研究。

  原題: Approach for modeling single branches of meadow orchard trees with 3D point clouds ／ Jonas Straub, David Reiser, Hans W. Griepentrog

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• 論文制御最適化ロボティクス2021/4/1

  ベイズ最適化による車両誘導のための経路追従MPCの多目的最適化

  経路追従モデル予測制御のコスト関数パラメータをベイズ最適化で調整し、パレートフロントを算出する手法を提案した論文。

  原題: Multi-Objective Optimization of a Path-following MPC for Vehicle Guidance: A Bayesian Optimization Approach ／ Ali Gharib, David Stenger, Robert Ritschel 他

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• 論文耐故障制御ロボティクス2021/4/1

  不偏能動推論による感覚故障を伴うロボットマニピュレータの耐故障制御

  能動推論の新定式化により、不偏な状態推定と自由エネルギーに基づく確率的ロバスト閾値を用いて感覚故障の検出・隔離・復旧を追加制御器なしで行う耐故障制御を提案し、2自由度マニピュレータのシミュレーションで有効性を示した。

  原題: Fault-tolerant Control of Robot Manipulators with Sensory Faults using Unbiased Active Inference ／ Mohamed Baioumy, Corrado Pezzato, Riccardo Ferrari 他

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• 論文SLAM画像認識2021/4/1

  学習済み外れ値マスクを事前分布に用いた高密度単眼SLAMフロントエンド

  動画からの教師なし深度学習で得られる外れ値マスクを確率的な深度融合の事前分布として利用し、CNNの高密度予測を活かした単眼SLAMフロントエンドを構築・評価した論文。

  原題: A Front-End for Dense Monocular SLAM using a Learned Outlier Mask Prior ／ Yihao Zhang, John J. Leonard

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• 論文VIOロボティクス2021/4/1

  等変フィルタによる視覚慣性オドメトリ

  VIO問題を参照座標系への不変性に基づく商多様体上で定式化し、等変フィルタ(EqF)を適用した新しいVIOフィルタを提案。EuRoCデータセットで既存EKF系VIOと同等以上の性能を示した。

  原題: An Equivariant Filter for Visual Inertial Odometry ／ Pieter van Goor, Robert Mahony

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• 論文3D再構成画像認識2021/4/1

  NeuralRecon：単眼動画からのリアルタイムで一貫性のある3D再構成

  単眼動画からニューラルネットで逐次的にTSDFボリュームを再構成し、リアルタイムかつ高精度で一貫性のある3D表面復元を実現した研究。

  原題: NeuralRecon: Real-Time Coherent 3D Reconstruction from Monocular Video ／ Jiaming Sun, Yiming Xie, Linghao Chen 他

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• 論文マニピュレーションロボティクス2021/4/1

  ロボットピック&プレースのための非構造点群におけるエッジ・コーナー検出

  非構造点群から局所近傍分布を用いてエッジ・コーナーを検出する手法を提案し、雑然とした実環境での6D姿勢推定とUR5によるピック&プレースに応用した論文。

  原題: Edge and Corner Detection in Unorganized Point Clouds for Robotic Pick and Place Applications ／ Mohit Vohra, Ravi Prakash, Laxmidhar Behera

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• 論文物体中心表現学習画像認識2021/4/1

  GATSBI：エージェント中心の生成的時空間物体インタラクション

  視覚観測からエージェント・背景・物体を教師なしで分解し、それらの因果的相互作用をモデル化して物理的に妥当な未来状態を予測する生成モデルを提案した論文。

  原題: GATSBI: Generative Agent-centric Spatio-temporal Object Interaction ／ Cheol-Hui Min, Jinseok Bae, Junho Lee 他

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• 論文制御/強化学習制御2021/4/1

  強化学習を用いた近似ロバストNMPC

  楕円体で不確かさを近似する低計算コストのロバストNMPCに対し、強化学習でMPCパラメータを調整して閉ループ性能を向上させる枠組みを提案し、障害物回避を伴う車輪移動ロボットの軌道追従で検証した。

  原題: Approximate Robust NMPC using Reinforcement Learning ／ Hossein Nejatbakhsh Esfahani, Arash Bahari Kordabad, Sebastien Gros

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• 論文触覚ロボティクス2021/4/1

  触覚スタイラス：動きと回転トルクを提示できる新型ペン

  2つの振動アクチュエータとDCモータを内蔵し、ペン軸方向の上下移動感と長軸周りの回転トルク感を提示できる触覚スタイラスを開発し、心理物理実験とゲームで有効性を示した。

  原題: HaptiStylus: A Novel Stylus Capable of Displaying Movement and Rotational Torque Effects ／ Atakan Arasan, Cagatay Basdogan, T. Metin Sezgin

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• 論文位置認識ロボティクス2021/4/1

  異種センサシステムのための球面マルチモーダル位置認識

  画像とLiDARスキャンを単位球面に投影し球面CNNでマルチモーダル記述子を学習することで、地図構築時とクエリ時でセンサ構成が異なっても頑健に位置認識できる手法を提案した。

  原題: Spherical Multi-Modal Place Recognition for Heterogeneous Sensor Systems ／ Lukas Bernreiter, Lionel Ott, Juan Nieto 他

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• 論文人間機械系/運転支援ロボティクス2021/4/1

  CANコーチ：人間のサイバーフィジカルシステムによる車両制御

  CANバスから得られるレーダー情報（前方車両との相対速度・位置）を音声フィードバックとして運転者に提示し、車間時間制御の精度が平均73%向上することを実証した研究。

  原題: CAN Coach: Vehicular Control through Human Cyber-Physical Systems ／ M. Nice, S. Elmadani, R. Bhadani 他

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• 論文物体受け渡し画像認識2021/4/1

  H2O: 人対人の物体受け渡しの視覚的分析のためのベンチマーク

  人から人への物体の受け渡しを視覚的に分析するための大規模データセットH2Oを構築し、受け取り手の把持を予測するRGPNetを提案した。

  原題: H2O: A Benchmark for Visual Human-human Object Handover Analysis ／ Ruolin Ye, Wenqiang Xu, Zhendong Xue 他

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• 論文運動セグメンテーション画像認識2021/4/1

  魚眼カメラにおける幾何学的運動セグメンテーション制約の球面定式化

  魚眼カメラ向けに、ピンホール画像の3つの幾何制約を球面座標に再定式化し、反平行制約を加えて並行運動する物体の検出を可能にした運動セグメンテーション手法を提案。

  原題: Spherical formulation of geometric motion segmentation constraints in fisheye cameras ／ Letizia Mariotti, Ciaran Eising

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• 論文歩行ロボットロボティクス2021/4/1

  脚式伐採機による自律的な精密伐採システム

  GPSの使えない森林環境で、脚式伐採機が地図作成・自己位置推定・経路計画・制御を統合し、指定された木を自動で掴んで伐採するシステムを構築した。

  原題: Towards Autonomous Robotic Precision Harvesting: Mapping, Localization, Planning and Control for a Legged Tree Harvester ／ Edo Jelavic, Dominic Jud, Pascal Egli 他

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• 論文強化学習/制御制御2021/4/1

  不確かな動力学を持つ劣駆動型船舶の軌道追従：積分強化学習アプローチ

  動力学に不確かさがある劣駆動型船舶の軌道追従問題に対し、積分強化学習に基づくオンライン学習で最適な舵・推力制御を求める手法を提案した論文。

  原題: Trajectory Tracking of Underactuated Sea Vessels With Uncertain Dynamics: An Integral Reinforcement Learning Approach ／ Mohammed Abouheaf, Wail Gueaieb, Md. Suruz Miah 他

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• 論文深度補完画像認識2021/4/1

  透明物体の深度補完のためのRGB-D局所陰関数

  単一のRGB-D画像から透明物体の欠損深度を補完するため、レイ・ボクセル対に基づく局所陰関数表現と自己修正型の反復精緻化を組み合わせた手法を提案し、合成・実世界データで従来法を大きく上回る精度と約20倍の高速推論を実現した。

  原題: RGB-D Local Implicit Function for Depth Completion of Transparent Objects ／ Luyang Zhu, Arsalan Mousavian, Yu Xiang 他

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• 論文ビヘイビアツリーAI2021/4/1

  ビヘイビアツリーと関連アーキテクチャの表現力階層

  ビヘイビアツリーを決定木・テレオリアクティブプログラム・有限状態機械と形式的に比較し、表現力の階層関係を明らかにした論文。補助変数の有無で可読性と表現力のトレードオフが生じることも示す。

  原題: An expressiveness hierarchy of Behavior Trees and related architectures ／ Oliver Biggar, Mohammad Zamani, Iman Shames

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• 論文海洋ロボティクスロボティクス2021/4/1

  水中グライダーの経路計画のためのアンサンブル予測に基づく3次元海洋流れ場のオンライン推定

  アンサンブル予報から3次元の基底流れを構築し、計測点の情報で係数を逐次更新することで、水中グライダー向けに高精度な3次元海流推定を実現した。

  原題: 3D Ensemble-Based Online Oceanic Flow Field Estimation for Underwater Glider Path Planning ／ Felix H. Kong, K. Y. Cadmus To, Gary Brassington 他

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• 論文強化学習ロボティクス2021/4/1

  部分観測マルコフ決定過程に対する時相論理制約付き強化学習

  未知の部分観測環境で時間依存の安全制約を満たす制御器を、信念MDPと時相論理の積構成を用いた強化学習で学習する手法を提案した論文。

  原題: Reinforcement Learning with Temporal Logic Constraints for Partially-Observable Markov Decision Processes ／ Yu Wang, Alper Kamil Bozkurt, Miroslav Pajic

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• 論文マルチタスク強化学習ロボティクス2021/4/1

  MT-Opt：大規模継続的マルチタスクロボット強化学習

  複数ロボットで探索・経験・表現を共有しながら多様なタスクを同時に学習する継続的マルチタスク強化学習システムMT-Optを提案し、実機12タスクで有効性を示した。

  原題: MT-Opt: Continuous Multi-Task Robotic Reinforcement Learning at Scale ／ Dmitry Kalashnikov, Jacob Varley, Yevgen Chebotar 他

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• 論文制御制御2021/4/1

  ブラックボックスガウス過程モデルに基づくフィードバック線形化による機械システムの制御

  ガウス過程モデルを用いたフィードバック線形化による軌道追従制御を検討し、7自由度マニピュレータのシミュレーションで2つの制御戦略とカーネル選択を比較した。

  原題: Control of Mechanical Systems via Feedback Linearization Based on Black-Box Gaussian Process Models ／ Alberto Dalla Libera, Fabio Amadio, Daniel Nikovski 他

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• 論文SLAM画像認識2021/4/1

  確率的ニューラルネットワークを用いたグラフベース熱慣性SLAM

  熱画像と慣性センサを組み合わせ、混合密度ネットワークによる特徴抽出とポーズグラフ最適化で、煙や粉塵など視界不良環境でも動作する完全なSLAMシステムを構築した。

  原題: Graph-based Thermal-Inertial SLAM with Probabilistic Neural Networks ／ Muhamad Risqi U. Saputra, Chris Xiaoxuan Lu, Pedro P. B. de Gusmao 他

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