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
📖 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 →- 論文クラウドロボティクスロボティクス
ロボットネットワーククラウドシステムにおける最適アルゴリズム配置
ロボット・フォグ・クラウドノードからなるシステムで、どのロボットが要求しても最適性能となるよう各アルゴリズムの配置先を決め、必要メモリ最小化とタスク完了時間最短化を実現する手法を提案した。
原題: Optimal Algorithm Allocation for Robotic Network Cloud Systems ／ Saeid Alirezazadeh, André Correia, Luís A. Alexandre
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
効率的なロボットナビゲーションのための空間削減を用いたルールベース強化学習
壁沿い追従と軌道縮小のルールで探索空間を削減し、Pledgeルールで探索を誘導することで、強化学習によるロボットナビゲーションのサンプル効率と時間コストを改善した研究。
原題: Rule-Based Reinforcement Learning for Efficient Robot Navigation with Space Reduction ／ Yuanyang Zhu, Zhi Wang, Chunlin Chen 他
日本語で読む → - 論文ソーシャルナビゲーションロボティクス
文脈分類による状況適応型ソーシャルナビゲーション
周囲の社会的状況を分類し、状況に応じて社会的目的を切り替えながら安全で快適な経路を生成する移動ロボットのナビゲーション手法を提案し、実機で検証した。
原題: A Deep Learning Approach To Multi-Context Socially-Aware Navigation ／ Santosh Balajee Banisetty, Vineeth Rajamohan, Fausto Vega 他
日本語で読む → - 論文位置認識ロボティクス
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
日本語で読む → - 論文協調マニピュレーションロボティクス
デカルト姿勢DMPに基づく人間動作予測を用いた人ロボット協調物体搬送
デカルト姿勢の動的運動プリミティブと拡張カルマンフィルタで人間の意図する目標姿勢と動作時間を推定し、未知の目標への人ロボット協調物体搬送を実現する手法を提案・実験検証した論文。
原題: Human-robot collaborative object transfer using human motion prediction based on Cartesian pose Dynamic Movement Primitives ／ Antonis Sidiropoulos, Yiannis Karayiannidis, Zoe Doulgeri
日本語で読む → - 論文形態進化ロボティクス
コントローラアーカイブを継承機構として用いた形態進化と学習の統合
ロボットの身体形状を進化させつつ神経コントローラを学習する枠組みを提案し、学習済みコントローラを外部アーカイブに蓄えて類似形態へ継承することで学習の速度と規模が向上することを示した。
原題: Morpho-evolution with learning using a controller archive as an inheritance mechanism ／ Léni K. Le Goff, Edgar Buchanan, Emma Hart 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
卓上物体の再配置：ACRVチームのOCRTOCへの挑戦
視覚を主なセンサとして卓上の物体を再配置するクラウドロボット操作コンペOCRTOC2020への参加手法と、チームが直面した主な課題を報告した論文。
原題: Tabletop Object Rearrangement: Team ACRV's Entry to OCRTOC ／ Zheyu Zhang, Rhys Newbury, Kerry He 他
日本語で読む → - 論文ドローン/LiDAR/SLAMロボティクス
ドローン搭載LiDARによる高速・高精度3D再構成のための軌道計画
ドローン搭載LiDARで大規模建造物を自動3D再構成するため、建物形状を活かして速度・高さ・向きの制約を両立する最適軌道を計画し、クラウドでSLAMのドリフトを監視して再校正するシステム。
原題: AeroTraj: Trajectory Planning for Fast, and Accurate 3D Reconstruction Using a Drone-based LiDAR ／ Fawad Ahmad, Christina Shin, Rajrup Ghosh 他
日本語で読む → - 論文物体受け渡し画像認識
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
日本語で読む → - 論文制御制御
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
日本語で読む → - 論文強化学習ロボティクス
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
日本語で読む → - 論文相対位置推定ロボティクス
UWBとIMUを用いた2台のロボット間の相対位置推定
各ロボットがUWBトランシーバとIMUのみを用い、距離測定と加速度推定をスライディングウィンドウフィルタで統合して3次元相対位置をリアルタイム推定する手法を提案し、安価なセンサで1m未満の精度を実現した。
原題: Relative Position Estimation Between Two UWB Devices with IMUs ／ Charles C. Cossette, Mohammed Shalaby, David Saussié 他
日本語で読む → - 論文マルチターゲット追跡機械学習
次世代マルチターゲット追跡：ランダム有限集合法とTransformerベース深層学習の比較
Transformerベースの深層学習マルチターゲット追跡手法を提案し、正確なモデルが与えられる設定で最先端のベイズフィルタ2種と比較。複雑なシナリオではベイズ法を上回り、単純なケースでは同等の性能を示した。
原題: Next Generation Multitarget Trackers: Random Finite Set Methods vs Transformer-based Deep Learning ／ Juliano Pinto, Georg Hess, William Ljungbergh 他
日本語で読む → - 論文点群セグメンテーションロボティクス
点群セマンティックセグメンテーションのための少数ショットメタ学習
3D点群のセマンティックセグメンテーションにメタ学習(MAML)を適用し、少数サンプルで新しい環境に素早く適応できる手法を提案した論文。
原題: Few-Shot Meta-Learning on Point Cloud for Semantic Segmentation ／ Xudong Li, Li Feng, Lei Li 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
二次錐計画法を用いたタスク依存把持評価指標の計算
把持の質を、指定方向への並進・回転運動を生み出す能力として評価する二次錐計画法ベースの最適化手法を提案。環境との接触や指ごとの最大力、重力、関節トルク制約も考慮できる。
原題: Computing a Task-Dependent Grasp Metric Using Second Order Cone Programs ／ Amin Fakhari, Aditya Patankar, Jiayin Xie 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーション画像認識
補助タスクと探索で実現するObjectNav
汎用的な学習エージェントに補助学習タスクと探索報酬を加えることで、地図を使わずにObjectNavの性能を大幅改善した研究。
原題: Auxiliary Tasks and Exploration Enable ObjectNav ／ Joel Ye, Dhruv Batra, Abhishek Das 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
複数航空ロボットによる大域的最適被覆制御の開発
複数の飛行ロボットが衝突を避けつつ、確実に大域的最適配置へ移動できる被覆制御アルゴリズムを提案し、シミュレーションと実機実験で有効性を示した。
原題: Development of global optimal coverage control using multiple aerial robots ／ Kazuki Shibata, Tatsuya Miyano, Tomohiko Jimbo
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
移動マニピュレーションロボットによる紫外線表面消毒
移動マニピュレーションロボットに紫外線殺菌照射システムを搭載し、人間が指定した表面を自律的に計画・消毒して結果を提示する手法を実装・検証した論文。
原題: Surface Disinfection using Ultraviolet Lightwith a Mobile Manipulation Robot ／ Alan G. Sanchez, William D. Smart
日本語で読む → - 論文動物コミュニケーション解析cs.SD
マッコウクジラのコミュニケーション解読へのロードマップ：鯨類翻訳イニシアチブ
機械学習を活用してマッコウクジラの音響コミュニケーションを収集・処理・解析し、その言語的構造を解読するための多分野連携ロードマップを提示した論文。
原題: Cetacean Translation Initiative: a roadmap to deciphering the communication of sperm whales ／ Jacob Andreas, Gašper Beguš, Michael M. Bronstein 他
日本語で読む → - 論文幾何推定画像認識
360度全天球画像のためのロバストな8点アルゴリズム再設計
360度全天球画像から基礎行列を推定する8点アルゴリズムに、球面カメラを非剛体変形させる新しい前処理を導入し、特徴点の偏りや外れ値に頑健で精度約20%向上する手法を提案した論文。
原題: Robust 360-8PA: Redesigning The Normalized 8-point Algorithm for 360-FoV Images ／ Bolivar Solarte, Chin-Hsuan Wu, Kuan-Wei Lu 他
日本語で読む → - 論文動作計画ロボティクス
動的環境における確率的衝突制約を用いた動作計画
ロボットと障害物の状態不確かさを考慮し、衝突確率の厳密な上界を動作計画の制約として定式化することで、動的環境でのリアルタイム衝突回避を実現した研究。
原題: Probabilistic Collision Constraint for Motion Planning in Dynamic Environments ／ Antony Thomas, Fulvio Mastrogiovanni, Marco Baglietto
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
ギブス確率場を用いた群れの分離・追従スワーム行動
異種ロボット群が局所センシングのみで分離行動と群れ追従行動を同時に生成できるよう、スワームをギブス確率場としてモデル化しポテンシャル関数で制御する手法を提案した論文。
原題: Flocking-Segregative Swarming Behaviors using Gibbs Random Fields ／ Paulo Rezeck, Renato M. Assuncao, Luiz Chaimowicz
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
動的環境における高速オンライン再計画のための複数RRTアルゴリズム
移動障害物のある動的環境で、複数のRRTを保持し衝突エッジのみを剪定・再成長させることで高速に経路を再計画する手法を提案した論文。
原題: MRRT: Multiple Rapidly-Exploring Random Trees for Fast Online Replanning in Dynamic Environments ／ Zongyuan Shen, James P. Wilson, Ryan Harvey 他
日本語で読む → - 論文遠隔操作ロボティクス
ヒューマノイドロボット遠隔操作のためのVRインターフェース拡張
VRゲームや従来型インターフェースに着想を得て、ヒューマノイドロボットの遠隔操作インターフェースに視覚化と操作手段を多数追加し、仮想世界での難タスク遂行を可能にした。
原題: Implementing Virtual Reality for Teleoperation of a Humanoid Robot ／ Jordan Allspaw, Gregory LeMasurier, Holly Yanco
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
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
日本語で読む → - 論文手術ロボティクス/異常検知ロボティクス
深層残差オートエンコーダによる手術支援ロボットの教師なし異常検知
手術中の異常は稀で教師あり学習が難しいため、深層残差オートエンコーダで正常分布を学習し再構成誤差から異常を検知する教師なし手法を提案し、Cholec80とファントム動画で評価した。
原題: Unsupervised anomaly detection for a Smart Autonomous Robotic Assistant Surgeon (SARAS)using a deep residual autoencoder ／ Dinesh Jackson Samuel, Fabio Cuzzolin
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
制約環境における衝突を考慮した目標駆動型物体把持
周囲構造物との衝突を避ける把持姿勢の到達可能性を自己教師あり学習で予測するCARPを提案し、6-DoF把持の成功率を大幅に向上させた。
原題: Collision-Aware Target-Driven Object Grasping in Constrained Environments ／ Xibai Lou, Yang Yang, Changhyun Choi
日本語で読む → - 論文複合現実/手術遠隔支援physics.med-ph
複合現実を用いた消化器・口腔顎顔面外科遠隔支援のための3D平均値クローニング法
遠隔手術支援の複合現実映像で生じる境界のずれや時空間的不整合を抑えるため、3D平均値座標と改良補間を導入した拡張クローニング法を提案し、重畳誤差・処理時間を改善した。
原題: A Novel Solution of Using Mixed Reality in Bowel and Oral and Maxillofacial Surgical Telepresence: 3D Mean Value Cloning algorithm ／ Arjina Maharjan, Abeer Alsadoon, P. W. C. Prasad 他
日本語で読む → - 論文自動運転テスト/データセット/サーベイロボティクス
自動運転バーチャルテスト向け公開データセットとツールセットの展望・調査・動向
2000年から2020年までの自動運転テスト用の公開データセット70件とツールセット35件を体系的文献レビュー手法で調査し、シナリオや品質、動向を定量的に分析したサーベイ論文。
原題: Perspective, Survey and Trends: Public Driving Datasets and Toolsets for Autonomous Driving Virtual Test ／ Pengliang Ji, Li Ruan, Yunzhi Xue 他
日本語で読む → - 論文自動運転/歩行者安全ロボティクス
自動運転車に適切な速度とは？歩行者を考慮した文脈依存型速度制御の設計
歩行者数と近接度に応じて法的制限速度から社会的に許容される速度へと段階的に調整する3層型速度コントローラを提案し、実験で人間の慎重な運転を模した速度制御を実現した。
原題: What is the appropriate speed for an autonomous vehicle? Designing a Pedestrian Aware Contextual Speed Controller ／ Daniel Jiang, Stewart Worrall, Mao Shan
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