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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: 2021/4/1 ／ arXivを3時間ごとに自動収集

• 論文自動運転/予測計画ロボティクス2021/4/1

  オプティカルフロー蒸留を用いた自動運転のためのEnd-to-End対話型予測・計画

  周囲画像と地図から鳥瞰図特徴を生成し、他車両との相互作用を考慮した予測と計画を統合的に行うニューラルモーションプランナーを提案。オプティカルフロー蒸留でリアルタイム性を保ちつつ精度を向上させた。

  原題: End-to-End Interactive Prediction and Planning with Optical Flow Distillation for Autonomous Driving ／ Hengli Wang, Peide Cai, Rui Fan 他

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• 論文自動運転/強化学習ロボティクス2021/4/1

  SAINT-ACC：深層強化学習を用いた安全志向の適応型クルーズコントロール

  深層強化学習の二重エージェントで車間距離と安全モデルを動的に調整し、交通効率・安全性・快適性を同時に最適化するACCシステムを提案した。

  原題: SAINT-ACC: Safety-Aware Intelligent Adaptive Cruise Control for Autonomous Vehicles Using Deep Reinforcement Learning ／ Lokesh Das, Myounggyu Won

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• 論文制御/線形化ロボティクス2021/4/1

  因果的観測関数の学習によるKoopman-DFLリフティング線形化と掘削自動化への応用

  非線形制御系を低次元線形系に持ち上げるための因果的観測関数をニューラルネットでデータから学習し、掘削自動化の制御設計に応用した研究。

  原題: Learning of Causal Observable Functions for Koopman-DFL Lifting Linearization of Nonlinear Controlled Systems and Its Application to Excavation Automation ／ Nicholas Stearns Selby, H. Harry Asada

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• 論文脚式ロボット設計ロボティクス2021/4/1

  脚式ロボットHusky Carbonの生成的設計：形態と機能の統合

  空中と四脚歩行の両移動形態を持つロボットHusky Carbonを、質量配分最適化問題(MVAM)を生成的設計で解くことで設計し、前重心型が低い輸送コストと大きな追加質量余裕を両立できることを示した。

  原題: Generative Design of NU's Husky Carbon, A Morpho-Functional, Legged Robot ／ Alireza Ramezani, Pravin Dangol, Eric Sihite 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

  俊敏な操作と迅速に学習可能な検出器を備えたロボット廃棄物選別システム

  把持なしの押し出し・落下とピック＆リリースを組み合わせた操作法、物体画像を自動収集して検出器を迅速に学習する仕組み、工場現場との見た目差を補正する手法を提案し、廃棄物選別の実験で有効性を示した論文。

  原題: Robotic Waste Sorter with Agile Manipulation and Quickly Trainable Detector ／ Takuya Kiyokawa, Hiroki Katayama, Yuya Tatsuta 他

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• 論文軌跡予測画像認識2021/4/1

  車線変更・合流を考慮した軌跡予測のためのマヌーバ認識プーリング

  周辺車両の極座標表現と向き・動径速度を用いたプーリングで、車線変更や合流の意図を暗黙的に考慮し、生成型エンコーダ・デコーダで高速道路の車両軌跡予測精度を向上させた研究。

  原題: Maneuver-Aware Pooling for Vehicle Trajectory Prediction ／ Mohamed Hasan, Albert Solernou, Evangelos Paschalidis 他

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• 論文深度推定画像認識2021/4/1

  単眼深度学習におけるベイズ深層ニューラルネットワークによる不確実性推定

  単眼教師あり深度学習でMCドロップアウトと深層アンサンブルの不確実性推定を比較し、エンコーダ全層へのドロップアウトが低メモリで深層アンサンブル同等の性能を示すことを明らかにした。

  原題: Bayesian Deep Neural Networks for Supervised Learning of Single-View Depth ／ Javier Rodríguez-Puigvert, Rubén Martínez-Cantín, Javier Civera

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• 論文航空宇宙システムロボティクス2021/4/1

  ドローン発射短距離ロケットの概念

  ドローンや航空機から高高度・高速で放出し、低燃焼速度モーターで上昇後に弾頭を放出して長距離を高速度で攻撃するDLSRRの概念を理論解析とMATLAB計算で示した論文。

  原題: Drone Launched Short Range Rockets ／ Mikhail Shubov

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• 論文SLAMロボティクス2021/4/1

  動的物体を考慮したLiDAR SLAMと学習データの自動生成

  占有グリッドに基づくパイプラインで動的物体の学習データを自動生成し、動的物体検出ネットワークを組み込んだLiDAR SLAMを構築して、オドメトリ精度を39.6%改善した。

  原題: Dynamic Object Aware LiDAR SLAM based on Automatic Generation of Training Data ／ Patrick Pfreundschuh, Hubertus Franciscus Cornelis Hendrikx, Victor Reijgwart 他

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• 論文群制御ロボティクス2021/4/1

  データ駆動型ロバストバリア関数による安全な長期運用

  外乱を凸包の和としてモデル化し、制御バリア関数を用いて外乱を受ける制御アフィン系の制約充足をモジュール式に実現する制御器合成手法を提案し、ロボット群で検証した。

  原題: Data-Driven Robust Barrier Functions for Safe, Long-Term Operation ／ Yousef Emam, Paul Glotfelter, Sean Wilson 他

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• 論文UAV測位ロボティクス2021/4/1

  Lighthouse測位システムの精度評価とUAV研究向けデータセット

  小型UAV上でリアルタイム動作するオープンソースのLighthouse追跡ソフトの精度と精度をデータセットを用いて評価し、モーションキャプチャやUWBとの比較を行った論文。

  原題: Lighthouse Positioning System: Dataset, Accuracy, and Precision for UAV Research ／ Arnaud Taffanel, Barbara Rousselot, Jonas Danielsson 他

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• 論文ヒューマノイド/アクロバット制御ロボティクス2021/4/1

  アクロバティック動作のためのMITヒューマノイドロボット：設計・動作計画・制御

  宙返りやスピンジャンプなどの動的動作を実現するため、新しいアクチュエータを備えたヒューマノイドロボットの設計、アクチュエータの限界を考慮した動作計画法、着地制御を統合したシステムを提案し、シミュレーションで実演した。

  原題: The MIT Humanoid Robot: Design, Motion Planning, and Control For Acrobatic Behaviors ／ Matthew Chignoli, Donghyun Kim, Elijah Stanger-Jones 他

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• 論文マルチエージェント制御ロボティクス2021/4/1

  ALGAMES：制約付き動的ゲームのための高速拡張ラグランジュ解法

  複数エージェントの軌道最適化を準ニュートン法と拡張ラグランジュ法で解く高速ソルバを提案し、自動運転の合流シナリオで従来法より3倍高速かつ60Hz超のMPC動作を実現した。

  原題: ALGAMES: A Fast Augmented Lagrangian Solver for Constrained Dynamic Games ／ Simon Le Cleac'h, Mac Schwager, Zachary Manchester

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• 論文HRIロボティクス2021/4/1

  譲歩を示す移動ロボットのコミュニケーション cues の評価

  ドアやボトルネックで歩行者に譲る際のロボットの合図を複数設計し、オンライン実験で最も社会的に受け入れられる「後退」合図を明らかにした。

  原題: Mobile Robot Yielding Cues for Human-Robot Spatial Interaction ／ Nicholas J. Hetherington, Ryan Lee, Marlene Haase 他

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• 論文SLAMロボティクス2021/4/1

  LVI-SAM：平滑化とマッピングによるLiDAR・視覚・慣性の密結合オドメトリ

  視覚慣性系とLiDAR慣性系を因子グラフ上で密結合し、相互に初期化や走査マッチングを補助することで、テクスチャの乏しい環境でも高精度かつ頑健にリアルタイム自己位置推定と地図構築を実現したフレームワーク。

  原題: LVI-SAM: Tightly-coupled Lidar-Visual-Inertial Odometry via Smoothing and Mapping ／ Tixiao Shan, Brendan Englot, Carlo Ratti 他

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• 論文マイクロロボット/モデル学習ロボティクス2021/4/1

  マイクロロボット制御のための残差モデル学習

  近似モデルを活用して学習に必要なデータ量を大幅に削減する残差モデル学習(RML)を提案し、わずか12秒の受動的データからHAMRのモデルを学習して歩行・旋回行動の獲得に成功した。

  原題: Residual Model Learning for Microrobot Control ／ Joshua Gruenstein, Tao Chen, Neel Doshi 他

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• 論文人間ロボットインタラクションロボティクス2021/4/1

  性別を持つロボットが性別役割的なタスクを行う際の人間の認識

  オンライン実験でロボットの性別とタスク種別（分析的・社会的）が信頼・社会認知・人間らしさに与える影響を調べ、分析的タスクでは性別に関わらず能力評価と信頼が高く、女性ロボットは動物並みに脱人間化される傾向があることを示した。

  原題: Cobbler Stick With Your Reads: People's Perceptions of Gendered Robots Performing Gender Stereotypical Tasks ／ Sven Y. Neuteboom, Maartje M. A. de Graaf

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• 論文AR/ヒューマンロボットインタラクションロボティクス2021/4/1

  壁越しに見える：拡張現実で移動ロボットを可視化する

  ARヘッドセットを用いて、直接見えない位置にいる移動ロボットの3Dモデル・進行方向矢印・地面グリッドを表示し、ユーザー実験で安全性と効率の向上を確認した研究。

  原題: Seeing Thru Walls: Visualizing Mobile Robots in Augmented Reality ／ Morris Gu, Akansel Cosgun, Wesley P. Chan 他

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• 論文sim2realロボティクス2021/4/1

  自動調整によるSim-to-Real転送

  実世界のRGB画像のみを用いてシミュレータのシステムパラメータを自動調整し、実世界に近づける検索手法を提案した論文。

  原題: Auto-Tuned Sim-to-Real Transfer ／ Yuqing Du, Olivia Watkins, Trevor Darrell 他

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• 論文点群位置合わせロボティクス2021/4/1

  ICOS: 対応点を用いた高効率・高ロバストな回転探索と点群位置合わせ

  対応点の外れ値除去に「互換構造」を導入し、95%以上の外れ値があっても高速・高精度に回転探索と点群位置合わせを行う手法ICOSを提案した論文。

  原題: ICOS: Efficient and Highly Robust Rotation Search and Point Cloud Registration with Correspondences ／ Lei Sun

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• 論文ナビゲーション画像認識2021/4/1

  押しのけて進む：インタラクティブ視覚ナビゲーション

  エージェントが行動による環境変化を予測するNeural Interaction Engineを導入し、障害物を押しのけて目標へ効率的に到達するインタラクティブ視覚ナビゲーションを実現した。

  原題: Pushing it out of the Way: Interactive Visual Navigation ／ Kuo-Hao Zeng, Luca Weihs, Ali Farhadi 他

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• 論文ニューラルシミュレーション画像認識2021/4/1

  DriveGAN：制御可能な高品質ニューラルシミュレータへの挑戦

  未注釈の動画と操作のペアからピクセル空間で動的環境をシミュレートするニューラルシミュレータDriveGANを提案し、天候や物体位置などの制御も可能にした。

  原題: DriveGAN: Towards a Controllable High-Quality Neural Simulation ／ Seung Wook Kim, Jonah Philion, Antonio Torralba 他

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• 論文FPGAアクセラレーションcs.AR2021/4/1

  iELAS：FPGA上でリアルタイムステレオマッチングを実現する省エネ加速器

  ELASステレオマッチングをFPGA向けに再設計し、三角分割を規則化してメモリ管理や並列化・パイプライン化を施すことで、CPU比で最大38倍の高速化と高エネルギー効率を達成した。

  原題: iELAS: An ELAS-Based Energy-Efficient Accelerator for Real-Time Stereo Matching on FPGA Platform ／ Tian Gao, Zishen Wan, Yuyang Zhang 他

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• 論文群衆ナビゲーションロボティクス2021/4/1

  群衆対機械：人間群衆中のロボットナビゲーション能力を評価・比較するシミュレーションベンチマークツール

  人間群衆中を移動するロボットの能力を評価するためのシミュレーションベースのベンチマークツールを開発し、初期シナリオと評価指標を提案した論文。

  原題: Crowd against the machine: A simulation-based benchmark tool to evaluate and compare robot capabilities to navigate a human crowd ／ Fabien Grzeskowiak, David Gonon, Daniel Dugas 他

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• 論文アクティブ学習画像認識2021/4/1

  必要な部分だけラベル付け：部分ラベル付きシーンによる知覚・予測のための細粒度アクティブ選択

  自動運転の知覚・予測タスク向けに、コストを考慮し部分ラベル付きシーンから細かくサンプルを選ぶアクティブ学習手法を提案し、大規模実データで知覚・予測・計画の性能向上を示した。

  原題: Just Label What You Need: Fine-Grained Active Selection for Perception and Prediction through Partially Labeled Scenes ／ Sean Segal, Nishanth Kumar, Sergio Casas 他

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• 論文ソフトウェア/ハードウェア協調設計AI2021/4/1

  自律システムにおけるマルチモーダル・マルチタスク学習のソフトウェア/ハードウェア協調設計

  自律システム向けに、複数センサ入力と複数タスクを同時に扱うマルチモーダル・マルチタスク学習と異種ハードウェア実装を微分可能最適化問題として定式化し、協調設計の必要性と機会を論じた論文。

  原題: Software/Hardware Co-design for Multi-modal Multi-task Learning in Autonomous Systems ／ Cong Hao, Deming Chen

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• 論文協調マニピュレーションロボティクス2021/4/1

  姿勢と力の人間工学的最適化を考慮したロボット協調持ち上げの共有制御

  2体のヒューマノイドロボットが協調して荷物を持ち上げるための集中型共有制御フレームワークを提案し、姿勢と接触力の人間工学的最適化により効率的な協調を実現、iCubロボット2体で検証した。

  原題: Shared Control of Robot-Robot Collaborative Lifting with Agent Postural and Force Ergonomic Optimization ／ Lorenzo Rapetti, Yeshasvi Tirupachuri, Alberto Ranavolo 他

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• 論文空気圧アクチュエータロボティクス2021/4/1

  拮抗型Festo空気圧筋アクチュエータの位置・剛性ハイブリッド制御に向けた効率的な逆静的モデル

  2本の拮抗するFesto空気圧人工筋からなるアクチュエータについて、位置と剛性を同時に制御するための簡略化した静的モデルを提案し、その有効性と限界を検討した論文。

  原題: Towards an efficient inverse static model of a Festo actuator made of two antagonist muscles for hybrid control of its position and stiffness ／ Bertrand Tondu

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• 論文適応的サンプリングロボティクス2021/4/1

  適応的サンプリング：アルゴリズムと人間によるウェイポイント選択の比較

  環境の空間モデル構築のため、情報量の多い観測地点を選ぶ際に人間と適応的サンプリングアルゴリズムの性能を比較し、モデル仮定が実際の場と合致する場合はロボットが平均的な人間より優れ最良の人間と同程度だが、合致しない場合は両者ともランダムサンプリングと変わらないことを示した。

  原題: Adaptive Sampling: Algorithmic vs. Human Waypoint Selection ／ Stephanie Kemna, Sara Kangaslahti, Oliver Kroemer 他

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• 論文MPCロボティクス2021/4/1

  無限ホライズンMPCのための計画価値の活用

  現代のプランナが内部で用いる中間データ構造を近似価値関数として解釈し、MPCの終端コストに直接用いることで、目標指向タスクにおけるロバストで効率的な制御を実現した。

  原題: The Value of Planning for Infinite-Horizon Model Predictive Control ／ Nathan Hatch, Byron Boots

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