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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
📖 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 → - 論文イベントカメラSLAM画像認識
イベントカメラSLAMのトラッキングにおける表現手法の比較
イベントカメラSLAMのトラッキングで用いられる時間サーフェスとイベントマップの2表現を比較し、最適化の退化をオンライン検出して適切に切り替える改良トラッカーを提案した。
原題: Comparing Representations in Tracking for Event Camera-based SLAM ／ Jianhao Jiao, Huaiyang Huang, Liang Li 他
日本語で読む → - 論文姿勢推定画像認識
ZePHyR: ゼロショット物体姿勢推定のための仮説評価手法
物体の姿勢仮説を点群の非順序差分に基づいて評価するスコア関数を学習し、訓練にない新規物体でも再学習なしに姿勢推定できるゼロショット手法を提案した。
原題: ZePHyR: Zero-shot Pose Hypothesis Rating ／ Brian Okorn, Qiao Gu, Martial Hebert 他
日本語で読む → - 論文歩行者ナビゲーションロボティクス
グループサーフィン：歩行者を活用した歩道ロボットナビゲーション
歩行者の多い歩道で、最適な歩行者グループを模倣して目標に近づく『グループサーフィン』と歩道端検出・追従を組み合わせ、人を意識した衝突回避で安全に移動するナビゲーション手法を提案し、シミュレーションと実機で実証した。
原題: Group Surfing: A Pedestrian-Based Approach to Sidewalk Robot Navigation ／ Yuqing Du, Nicholas J. Hetherington, Chu Lip Oon 他
日本語で読む → - 論文軌跡予測画像認識
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
日本語で読む → - 論文ソーシャルアシストロボットHCI
翻訳で失われない設計：感情調整のための親密空間ソーシャルアシストロボットのケーススタディ
子どもの感情調整を支援する親密空間型の触覚デバイス（ソーシャルアシストロボット）の研究開発から製品化への知識移転の事例を報告し、設計価値を保ちつつ大規模展開するための教訓とHRIにおける親密空間ロボットの設計空間を提示した。
原題: Design not Lost in Translation: A Case Study of an Intimate-Space Socially Assistive Robot for Emotion Regulation ／ Katherine Isbister, Peter Cottrell, Alessia Cecchet 他
日本語で読む → - 論文キャリブレーション診断ロボティクス
ステレオカメラのキャリブレーション品質を自己診断するCalQNet
ステレオカメラの外部キャリブレーションの劣化を1枚の画像から検出する深層学習手法を提案し、データセット生成パイプラインと新指標を構築して実環境で有効性を示した。
原題: CalQNet -- Detection of Calibration Quality for Life-Long Stereo Camera Setups ／ Jiapeng Zhong, Zheyu Ye, Andrei Cramariuc 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LiDAR認識eess.SP
自動車用LiDARからの確率的降雨量推定
自動車用LiDARの点群列から降雨強度を高精度に推定する階層ベイズ混合エキスパートモデルを提案し、大規模降雨実験施設で検証した。
原題: Probabilistic Rainfall Estimation from Automotive Lidar ／ Robin Karlsson, David Robert Wong, Kazunari Kawabata 他
日本語で読む → - 論文点群位置合わせ画像認識
不変量整合性を用いた高速・高ロバストな回転探索と点群位置合わせの推定法RANSIC
ランダムサンプリングと不変量の整合性を組み合わせ、95%以上の外れ値があっても高速かつ高精度に回転探索と点群位置合わせを行う手法を提案した論文。
原題: RANSIC: Fast and Highly Robust Estimation for Rotation Search and Point Cloud Registration using Invariant Compatibility ／ Lei Sun
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
動作計画を考慮したタスク計画による信念空間ナビゲーション
大規模環境でのナビゲーション向けに、タスク計画と動作計画を統合し、動作・センシング不確実性下（信念空間）でタスクレベル最適な計画を返す確率的完全な枠組みを提案し、シミュレーションで検証した論文。
原題: MPTP: Motion-Planning-aware Task Planning for Navigation in Belief Space ／ Antony Thomas, Fulvio Mastrogiovanni, Marco Baglietto
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
深層強化学習を従来の自律ナビゲーションに統合するArena-Rosnav
深層強化学習ベースの局所プランナを従来のナビゲーションスタックに組み込み、長距離移動でも安全・効率的・堅牢に動けるシステムを提案し、従来手法より優れることを示した。
原題: Arena-Rosnav: Towards Deployment of Deep-Reinforcement-Learning-Based Obstacle Avoidance into Conventional Autonomous Navigation Systems ／ Linh Kästner, Teham Buiyan, Xinlin Zhao 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
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
日本語で読む → - 論文SLAM/状態推定ロボティクス
Super Odometry：劣悪環境向けIMU中心のLiDAR・視覚・慣性融合推定器
IMUを中心にLiDAR・カメラ・IMUを粗から密へ融合し、知覚が劣化する環境でもロバストな状態推定を実現するフレームワークを提案。DARPA地下トンネル・都市環境で実機検証した。
原題: Super Odometry: IMU-centric LiDAR-Visual-Inertial Estimator for Challenging Environments ／ Shibo Zhao, Hengrui Zhang, Peng Wang 他
日本語で読む → - 論文自動運転/運動計画画像認識
オプティカルフロー蒸留を用いた解釈可能な視覚ベースの自動運転運動計画
過去の周囲画像から将来の自己中心的なセマンティックマップを予測し、それを用いて軌道計画を行う解釈可能な自動運転手法を提案。オプティカルフロー蒸留で性能を高めつつリアルタイム性を維持し、nuScenesと閉ループシミュレーションで高い成功率を示した。
原題: Learning Interpretable End-to-End Vision-Based Motion Planning for Autonomous Driving with Optical Flow Distillation ／ Hengli Wang, Peide Cai, Yuxiang Sun 他
日本語で読む → - 論文UAV安全認証ロボティクス
都市部UAVの安全な緊急着陸の認証に向けて
都市部でUAVの緊急着陸(EL)を安全対策として認証するための要件を提案し、実行時モニタリング付きのEL実装を開発して誤り検出の有効性を予備的に示した論文。
原題: Certifying Emergency Landing for Safe Urban UAV ／ Joris Guerin, Kevin Delmas, Jérémie Guiochet
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 → - 論文強化学習cs.GR
物理ベースキャラクターアニメーションのための効率的なハイパーパラメータ最適化
深層強化学習によるキャラクター制御のハイパーパラメータ調整を、カリキュラムベースのマルチフィデリティ・ベイズ最適化で効率化する手法を提案し、DeepMimicで5倍以上の効率改善を達成した。
原題: Efficient Hyperparameter Optimization for Physics-based Character Animation ／ Zeshi Yang, Zhiqi Yin
日本語で読む → - 論文自動運転/強化学習ロボティクス
人間参加型深層強化学習と自動運転への応用
自動運転のポリシー学習に人間のリアルタイム介入を取り入れたHug-DRLを提案し、40名の被験者実験で学習効率と性能の向上を示した。
原題: Human-in-the-Loop Deep Reinforcement Learning with Application to Autonomous Driving ／ Jingda Wu, Zhiyu Huang, Chao Huang 他
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 → - 論文協調マニピュレーションロボティクス
協調マニピュレーションのための分散ベイズオンライン学習
複数エージェントが物体を協調操作する際に、各エージェントが局所情報のみから物体ダイナミクスと把持運動学をベイズ推定し、動的平均合意で統合する分散オンライン学習手法を提案した。
原題: Distributed Bayesian Online Learning for Cooperative Manipulation ／ Pablo Budde gen. Dohmann, Armin Lederer, Marcel Dißemond 他
日本語で読む → - 論文転移学習ロボティクス
自動運転向け3D物体分類のための効率的なオンライン転移学習
視覚センサの検出能力をマルチターゲットトラッカー経由でLiDARベースの3D物体分類モデルへ転移し、オンラインランダムフォレストでその場学習するシステムを提案した論文。
原題: Efficient Online Transfer Learning for 3D Object Classification in Autonomous Driving ／ Rui Yang, Zhi Yan, Tao Yang 他
日本語で読む → - 論文sim2real機械学習
ドメインランダム化下での学習改善に向けた深層強化学習エージェントの事前学習
ドメインランダム化に不変な知覚エンコーダを事前学習することで、ノイズの多い訓練信号による強化学習の学習阻害を抑え、シミュレーションから実機へのゼロショット転移を改善した。
原題: Pre-training of Deep RL Agents for Improved Learning under Domain Randomization ／ Artemij Amiranashvili, Max Argus, Lukas Hermann 他
日本語で読む → - 論文移動ロボット安全制御ロボティクス
可変構造制御による移動ロボットの安全拡張運用
環境の幾何学的複雑さから制御構造を切り離す可変構造制御を提案し、距離計測のみに基づく安全制御で障害物回避やジオフェンシングを実現した論文。
原題: Safety-Augmented Operation of Mobile Robots Using Variable Structure Control ／ Azad Ghaffari, Seyed Amir Hosseini Dastja
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
二次計画法によるモジュラーロボットのリアルタイム操作計画
モジュラーロボットの再構成に対応した汎用的な操作計画を、逐次線形制約付き二次計画問題として定式化し、リアルタイム制御を実現した研究。
原題: A Quadratic Programming Approach to Manipulation in Real-Time Using Modular Robots ／ Chao Liu, Mark Yim
日本語で読む → - 論文経路計画cs.NE
球面ベクトル表現を用いたPSOによる安全性を考慮したUAV経路計画
UAVの経路計画をコスト最小化問題として定式化し、粒子位置を速度・旋回角・昇降角に対応させた球面ベクトルベースPSO(SPSO)を提案。実地形データの8シナリオで従来PSOやGA等より優れることを示した。
原題: Safety-enhanced UAV Path Planning with Spherical Vector-based Particle Swarm Optimization ／ Manh Duong Phung, Quang Phuc Ha
日本語で読む → - 論文協調自己位置推定ロボティクス
車両チームワーク：自動運転車の協調自己位置推定
UWB測距を用いた拡張カルマンフィルタベースの分散協調自己位置推定アルゴリズムを開発し、GPSが苦手な環境での精度向上をシミュレーションと実車実験で示した。
原題: Vehicular Teamwork: Collaborative localization of Autonomous Vehicles ／ Jacob Hartzer, Srikanth Saripalli
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