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 →- 論文マルチエージェント制御ロボティクス
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
日本語で読む → - 論文ナビゲーション画像認識
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
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
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
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
ロボットマニピュレーションタスク学習のためのエピソード記憶モデル
単一のデモンストレーションからタスクをサブタスクに分解し、状態変化を認識して必要な動作手順を記憶するエピソード記憶型モデルを提案した論文。
原題: Episodic Memory Model for Learning Robotic Manipulation Tasks ／ Sanaz Behbahani, Siddharth Chhatpar, Said Zahrai 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
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
日本語で読む → - 論文自動運転/強化学習ロボティクス
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
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
楕円体で構成されたロボットの狭通路における効率的経路計画
ロボットを楕円体の集合で表現し、環境を凸体でモデル化することで、狭い通路でも衝突判定なしに回転を含む遷移を保証する経路計画手法を提案した。
原題: Efficient Path Planning in Narrow Passages for Robots with Ellipsoidal Components ／ Sipu Ruan, Karen L. Poblete, Hongtao Wu 他
日本語で読む → - 論文脚式ロボット設計ロボティクス
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
日本語で読む → - 論文3D点群セグメンテーション画像認識
SQN: 大規模3D点群の弱教師ありセマンティックセグメンテーション
局所近傍の点群が持つ意味的均一性を利用し、わずか0.1%のランダム注釈点で大規模3D点群を高精度にセグメンテーションする弱教師あり手法SQNを提案した。
原題: SQN: Weakly-Supervised Semantic Segmentation of Large-Scale 3D Point Clouds ／ Qingyong Hu, Bo Yang, Guangchi Fang 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
柔軟センサへの振動注入による触覚認識
柔軟な触覚センサに機械振動を注入し、その伝播特性の変化から対象物の性状を認識するスライディング不要の触覚手法を提案し、紙やすりの粒度とスリット幅の分類で有効性を検証した。
原題: Tactile Perception based on Injected Vibration in Soft Sensor ／ Naoto Komeno, Takamitsu Matsubara
日本語で読む → - 論文自動運転/予測計画ロボティクス
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
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
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
日本語で読む → - 論文空気圧アクチュエータロボティクス
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
日本語で読む → - 論文軟体操作/微分可能物理機械学習
PlasticineLab：微分可能物理を備えた軟体操作ベンチマーク
微分可能な弾性・塑性変形をシミュレートする軟体操作タスク集を提案し、強化学習と勾配ベース手法を比較評価した。
原題: PlasticineLab: A Soft-Body Manipulation Benchmark with Differentiable Physics ／ Zhiao Huang, Yuanming Hu, Tao Du 他
日本語で読む → - 論文物体検出/不確実性画像認識
物体検出におけるオープンセット誤りを識別するための不確実性推定
物体検出器のロジット空間をクラス別ガウス混合モデルでモデル化し、未知クラスへの誤検出を低確率として検出・棄却するリアルタイム手法GMM-Detを提案した。
原題: Uncertainty for Identifying Open-Set Errors in Visual Object Detection ／ Dimity Miller, Niko Sünderhauf, Michael Milford 他
日本語で読む → - 論文運動計画ロボティクス
学習した収縮計量によるモデル誤差伝播を考慮した未知システムの安全なフィードバック運動計画
未知ダイナミクスを持つシステムに対し、学習モデルの誤差を確率的に評価し、収縮ベース制御器の追従誤差上界を最適化することで、安全なフィードバック運動計画を実現する手法を提案した。
原題: Model Error Propagation via Learned Contraction Metrics for Safe Feedback Motion Planning of Unknown Systems ／ Glen Chou, Necmiye Ozay, Dmitry Berenson
日本語で読む → - 論文自動運転シミュレーションロボティクス
自動運転検証に用いるゲームエンジンの決定性について
ゲームエンジンによる自動運転シミュレーションの非決定性の原因を整理し、CARLA/Unreal Engineで再現性が確保できる条件を実験的に特定する手法を提案した論文。
原題: On Determinism of Game Engines used for Simulation-based Autonomous Vehicle Verification ／ Greg Chance, Abanoub Ghobrial, Kevin McAreavey 他
日本語で読む → - 論文3D認識画像認識
カテゴリレベル3D物体認識のための最適姿勢・形状推定
カテゴリ内形状変動に対応しつつ、姿勢推定を回転・並進・形状に分離して半正定値緩和と閉形式解で厳密最適解を求める手法を提案し、さらに外れ値除去層を加えて頑健化した。
原題: Optimal Pose and Shape Estimation for Category-level 3D Object Perception ／ Jingnan Shi, Heng Yang, Luca Carlone
日本語で読む → - 論文群衆ナビゲーションロボティクス
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
日本語で読む → - 論文計測・真値ロボティクス
トータルステーションによる6自由度の高精度屋外真値計測
3台のトータルステーションで車両の6自由度姿勢をリアルタイム計測する参照システムを構築し、森林などGNSSが弱い環境でも平均10mm・0.6度の精度を達成した。
原題: Accurate outdoor ground truth based on total stations ／ Maxime Vaidis, Philippe Giguère, François Pomerleau 他
日本語で読む → - 論文自動運転・ヒューマンインタラクションロボティクス
自動運転車が人間に運転交代を促すタイミングの実データモデリング
実車の自動運転中にドライバーが運転を引き継ぐまでの時間（TOT）を、複数の車内カメラ映像から連続的に予測するモデルを構築した研究。
原題: Autonomous Vehicles that Alert Humans to Take-Over Controls: Modeling with Real-World Data ／ Akshay Rangesh, Nachiket Deo, Ross Greer 他
日本語で読む → - 論文幾何学math.DS
ポンスレのプレクトラム：余弦空間における調和曲線
共焦点楕円ビリヤードのポンスレN角形が内角余弦の和を保存することを示し、N=3の場合に余弦三つ組がギターピック形の平面曲線を描くことなどを明らかにした幾何学研究。
原題: Poncelet Plectra: Harmonious Curves in Cosine Space ／ Daniel Jaud, Dan Reznik, Ronaldo Garcia
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
GzScenic: Gazeboシミュレータ向け自動シーン生成ツール
Scenic言語で記述したシナリオからGazebo用のシーンとモデルを自動生成するツールを提案した。
原題: GzScenic: Automatic Scene Generation for Gazebo Simulator ／ Afsoon Afzal, Claire Le Goues, Christopher S. Timperley
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
UAS群のための自律的状況認識
既知のエリアで運用するUAS群に対し、群からの計測に基づいて目標移動などの状況変化を検知し、A*経路探索とGLMBマルチターゲット追跡を用いてミッション計画を自律的に更新・配信する手法を提案した論文。
原題: Autonomous Situational Awareness for UAS Swarms ／ Vincent W. Hill, Ryan W. Thomas, Jordan D. Larson
日本語で読む → - 論文農業ロボティクス画像認識
ニューラルネットワークによるインスタンスセグメンテーションを用いたキャベツの体積と葉面積の算出
Mask R-CNNでキャベツの実と葉を領域分割し、単一カメラ画像から果実体積と葉面積を推定する手法を提案した。個体レベルで体積92.6%、葉面積89.8%の精度を達成した。
原題: Volume and leaf area calculation of cabbage with a neural network-based instance segmentation ／ Nils Lueling, David Reiser, Hans W. Griepentrog
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 → - 論文クラウドロボティクスロボティクス
マルチエージェントクラウドロボティクスにおける資源割当とサービス提供の包括的サーベイ
マルチエージェントクラウドロボティクスにおける資源割当とサービス提供の最新研究を体系的に整理し、応用領域や研究課題、分類体系を示したサーベイ論文。
原題: Resource Allocation and Service Provisioning in Multi-Agent Cloud Robotics: A Comprehensive Survey ／ Mahbuba Afrin, Jiong Jin, Akhlaqur Rahman 他
日本語で読む → - 論文軌道計画math.OC
最適化ベースの軌道計画・制御における衝突回避制約の効率的定式化
移動自律システムの最適化ベース軌道計画のため、楕円体・CSG・符号付き距離など衝突回避制約の代表的手法を整理し、系の形状を考慮でき制約数が少ない新CSG変種を提案、船舶の軌道計画で性能比較した。
原題: Efficient Formulation of Collision Avoidance Constraints in Optimization Based Trajectory Planning and Control ／ Max Lutz, Thomas Meurer
日本語で読む → - 論文セグメンテーションロボティクス
RGBDトラッキングとセグメンテーション木サンプリングを融合した多仮説ボリューメトリックセグメンテーション
遮蔽で曖昧な物体境界を、セグメンテーション木からの複数仮説サンプリングとトラッキング融合により時間経過で推定・更新する手法MSTを提案し、卓上環境で有効性を示した。
原題: Fusing RGBD Tracking and Segmentation Tree Sampling for Multi-Hypothesis Volumetric Segmentation ／ Andrew Price, Kun Huang, Dmitry Berenson
日本語で読む → - 論文センサ評価ロボティクス
屋内マッピング向け距離センサの実験的比較レビュー
Kinect・Hokuyo UTM-30LX・RPLidarの3種の距離センサを実験的に比較し、誤差特性や透明物体の検出可否、処理時間の違いを明らかにした。
原題: Experimental review of distance sensors for indoor mapping ／ Midriem Mirdanies, Roni Permana Saputra
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