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: 2021/3/1 ／ 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 →- 論文点群処理ロボティクス
一度だけグループ化：トークン表現と関係推論モジュールによる効率的な点群処理
点群を一度だけサンプリング・グループ化し、少数のトークン上で処理することで冗長な計算を避けつつ、トークン特徴を点特徴に射影して情報損失を防ぐ効率的なモデルYOGOを提案した論文。
原題: You Only Group Once: Efficient Point-Cloud Processing with Token Representation and Relation Inference Module ／ Chenfeng Xu, Bohan Zhai, Bichen Wu 他
日本語で読む → - 論文マルチエージェント計画ロボティクス
速度障害物に基づく確率的マルチエージェント再cedingホライズン運動計画
速度障害物の幾何情報と確率制約を再cedingホライズン制御に組み込み、位置ではなく速度レベルで衝突確率を閾値以下に抑えるマルチエージェント運動計画手法を提案した。
原題: Receding Horizon Motion Planning for Multi-Agent Systems: A Velocity Obstacle Based Probabilistic Method ／ Xiaoxue Zhang, Jun Ma, Zilong Cheng 他
日本語で読む → - 論文ソフトウェア工学ロボティクス
ロボティクスソフトウェアにおけるエネルギー関連プラクティスの分析
ROSエコシステムのコミットやIssue、Q&Aなど527件のエネルギー関連データを分析し、エネルギー非効率の原因10種と解決策14種、および他の品質特性とのトレードオフを明らかにした研究。
原題: Mining Energy-Related Practices in Robotics Software ／ Michel Albonico, Ivano Malavolta, Gustavo Pinto 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
屋外ロボットナビゲーション向けサンプリングベース最適化プランナの評価
OMPLの主要なサンプリングベース最適化プランナを屋外3D環境の移動ロボットナビゲーションで比較評価し、経路長・滑らかさ・解の状態などの指標で性能を示した。
原題: Evaluation of Sampling-Based Optimizing Planners for Outdoor Robot Navigation ／ Fetullah Atas, Lars Grimstad, Grzegorz Cielniak
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
ロボットスナップ嵌合におけるエラー状態の事前予測と回復
6軸力覚プロファイルにfPCAを適用し、嵌合失敗の発生前にエラー状態を予測して適切な回復動作を行う手法を提案した論文。
原題: Error Identification and Recovery in Robotic Snap Assembly ／ Yusuke Hayami, Weiwei Wan, Keisuke Koyama 他
日本語で読む → - 論文検査計画ロボティクス
遅延評価と逐次探索で高速化したロードマップ型検査計画
検査計画プランナIRISに遅延エッジ評価と探索結果の再利用を導入し、橋梁や手術の検査計画を最大570倍高速に計算できるようにした。
原題: Computationally-Efficient Roadmap-based Inspection Planning via Incremental Lazy Search ／ Mengyu Fu, Oren Salzman, Ron Alterovitz
日本語で読む → - 論文医用画像レジストレーション画像認識
テスト時学習による変形可能なマルチスケール画像レジストレーション
深層学習ベースの画像レジストレーションの汎化性能を高めるため、テスト時に学習を行うマルチスケール残差変形モデルを提案し、セグメンテーションや組織追跡で有効性を示した。
原題: Test-Time Training for Deformable Multi-Scale Image Registration ／ Wentao Zhu, Yufang Huang, Daguang Xu 他
日本語で読む → - 論文テレオペレーションHCI
テレプレゼンス・テレオペレーションにおけるMR技術を用いたオペレータ性能評価の課題と展望
遠隔操作・テレプレゼンスにおけるオペレータ性能評価の主観的・客観的手法を概観し、研究間の比較可能性や今後の課題を整理した短編レビュー。
原題: Considerations and Challenges of Measuring Operator Performance in Telepresence and Teleoperation Entailing Mixed Reality Technologies ／ Eleftherios Triantafyllidis, Zhibin Li
日本語で読む → - 論文運動計画ロボティクス
探索ベース運動計画のための分散最小化運動プリミティブ
サンプリング理論に基づき、軌道コストの距離空間でグラフ頂点の分散を最小化する運動プリミティブの選び方を提案し、計画の完全性を理論保証した論文。
原題: Dispersion-Minimizing Motion Primitives for Search-Based Motion Planning ／ Laura Jarin-Lipschitz, James Paulos, Raymond Bjorkman 他
日本語で読む → - 論文ローカリゼーションロボティクス
自動運転向けマルチセンサローカリゼーションのための持続的・文脈認識型ビヘイビアツリーフレームワーク
ビヘイビアツリーを用いてローカリゼーションの健全性を監視し、センサ切替や喪失からの復帰などの知的応答を自動で行う枠組みを提案し、18ヶ月間の大学構内データセットで検証した。
原題: A Persistent and Context-aware Behavior Tree Framework for Multi Sensor Localization in Autonomous Driving ／ Siqi Yi, Stewart Worrall, Eduardo Nebot
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスロボティクス
熱力学的設計に基づく空気式ソフト熱エンジン
空気を動作流体とするソフト熱エンジンの設計理論を構築し、オットーサイクルに着想を得た負荷低減サイクルで効率を11.3倍に改善した。
原題: Thermodynamically-informed Air-based Soft Heat Engine Design ／ Charles Xiao, Luke F. Gockowski, Bolin Liao 他
日本語で読む → - 論文羽ばたきロボットロボティクス
コウモリの羽ばたきを模した3Dプリント羽ばたき翼ロボットの設計と製作
コウモリの羽ばたき運動の主要自由度を再現するため、歯車・クランク・四節リンク機構とPolyJet 3Dプリントの剛柔一体構造を用いた羽ばたき翼ロボットAerobatを設計・製作し、打ち下ろし時の翼展開と打ち上げ時の収縮で効率的な羽ばたきを実現した。
原題: Mechanical design and fabrication of a kinetic sculpture with application to bioinspired drone design ／ Andrew Lessieur, Eric Sihite, Pravin Dangol 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
マルチモーダル脚式ロボットによる不整地歩行と片側接触力制御
スラスタを備えた二脚ロボットHarpyで、推力を使って前方向の動的安定化と大きな障害物の跳び越えを実現し、参照ガバナで接触力を直接調整する手法を提案した。
原題: Rough-Terrain Locomotion and Unilateral Contact Force Regulations With a Multi-Modal Legged Robot ／ Kaier Liang, Eric Sihite, Pravin Dangol 他
日本語で読む → - 論文身体拡張ロボティクス
身体拡張ロボットの神経資源配分問題
追加のロボット腕や指で身体を拡張する際、既存の生物学的身体の制御能力を損なわずに操作できるかを「神経資源配分問題」として定式化し、工学・神経科学・倫理など多角的に解決策を検討したレビュー論文。
原題: Enhancing human bodies with extra robotic arms and fingers: The Neural Resource Allocation Problem ／ Giulia Dominijanni, Solaiman Shokur, Gionata Salvietti 他
日本語で読む → - 論文農業ロボティクス/セグメンテーション画像認識
深度情報と色空間の工夫で屋外キャベツのインスタンスセグメンテーションを頑健化
キャベツ畑の画像からSfMで深度情報を生成し、色空間の選び方と組み合わせてMask R-CNNのセグメンテーション精度を屋外の照明変化に対して改善した研究。
原題: Using depth information and colour space variations for improving outdoor robustness for instance segmentation of cabbage ／ Nils Lüling, David Reiser, Alexander Stana 他
日本語で読む → - 論文軌道予測ロボティクス
一般高速道路シナリオにおける軌道予測のための運動学モデル
車間追従と車線変更の運動学モデルを提案し、様々な高速道路シナリオでの軌道予測に拡張した。多様なセンシング条件下の実験で最先端手法を上回る性能を示した。
原題: A Kinematic Model for Trajectory Prediction in General Highway Scenarios ／ Cyrus Anderson, Ram Vasudevan, Matthew Johnson-Roberson
日本語で読む → - 論文最適化ロボティクス
最小二乗最適化のための混合モデルの改良
ガウス混合分布を最小二乗ソルバで扱うための、対数尤度の厳密かつほぼ線形な新表現を提案し、点集合レジストレーションなどで性能を実証した。
原題: Advancing Mixture Models for Least Squares Optimization ／ Tim Pfeifer, Sven Lange, Peter Protzel
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
LiDAR向け深層学習3Dキーポイント検出・記述
LiDARの距離画像の強度と深度を2D特徴ネットワークに入力し、ロバストな3Dキーポイントと記述子を抽出する手法を提案した論文。
原題: 3D3L: Deep Learned 3D Keypoint Detection and Description for LiDARs ／ Dominic Streiff, Lukas Bernreiter, Florian Tschopp 他
日本語で読む → - 論文階層強化学習画像認識
目標関係グラフを用いた階層型部分観測目標駆動方策学習
目標空間内の関係をディリクレ・カテゴリカル過程で捉える目標関係グラフを導入し、高レベルがサブゴールを生成、低レベルが最適方策を学習する二層階層強化学習を提案。未見環境や新規目標への汎化性能をグリッドワールドとロボット物体探索で示した。
原題: Hierarchical and Partially Observable Goal-driven Policy Learning with Goals Relational Graph ／ Xin Ye, Yezhou Yang
日本語で読む → - 論文場所認識画像認識
イメージングLiDARによるロバストな場所認識
イメージングLiDARの強度画像からORB特徴とBoW表現を構築し、DBoWで高速検索した候補を特徴マッチングとRANSAC付きPnPで検証する、回転不変で逆走・上下反転再訪にも対応する場所認識手法を提案した。
原題: Robust Place Recognition using an Imaging Lidar ／ Tixiao Shan, Brendan Englot, Fabio Duarte 他
日本語で読む → - 論文継続学習ロボティクス
好奇心で未知物体を学び続けるロボット
既知クラスのクラスタ表現を用いて不確実な物体を自己教師ありで見つけ、人間への質問を通じて継続的に新物体を学習する手法を提案し、分類精度と学習クラス数でランダム・ソフトマックス不確実性サンプリングを上回ることを示した。
原題: Learning Novel Objects Continually Through Curiosity ／ Ali Ayub, Alan R. Wagner
日本語で読む → - 論文積層造形/動作計画ロボティクス
特異点を考慮した多軸積層造形の動作計画
多軸積層造形における回転軸の特異点と衝突を統合的に扱い、滑らかで高品質な造形を実現する動作計画手法を提案した論文。
原題: Singularity-aware motion planning for multi-axis additive manufacturing ／ Tianyu Zhang, Xiangjia Chen, Guoxin Fang 他
日本語で読む → - 論文バッテリー管理ロボティクス
小型UAS向けマルチバッテリー再構成の予後情報活用型管理
小型UASの複数バッテリー構成において、電池の劣化予測に基づくマルコフ決定過程モデルで再構成を管理し、複雑さ・重量と飛行中の信頼性のトレードオフを評価した研究。
原題: Prognostics-Informed Battery Reconfiguration in a Multi-Battery Small UAS Energy System ／ Prashin Sharma, Ella Atkins
日本語で読む → - 論文組立/マニピュレーションロボティクス
WRS 2020組立チャレンジ向け組立システム開発の知見
機械視覚・ビヘイビアツリーによる計画実行・階層的回復戦略を統合し、柔軟で堅牢な組立システムを構築したWRS 2020組立チャレンジへの取り組みを報告する。
原題: Lessons Learned Developing an Assembly System for WRS 2020 Assembly Challenge ／ Aayush Naik, Priyam Parashar, Jiaming Hu 他
日本語で読む → - 論文データセットロボティクス
ColoRadar: 直接3Dミリ波レーダーデータセット
2台のFMCWレーダーによる高密度3Dミリ波レーダーデータとLiDAR・IMU・高精度正解姿勢を約2時間分含む、3Dオドメトリとマッピング向けの公開データセットを構築した。
原題: ColoRadar: The Direct 3D Millimeter Wave Radar Dataset ／ Andrew Kramer, Kyle Harlow, Christopher Williams 他
日本語で読む → - 論文状態推定ロボティクス
iMHS：増分型マルチ仮説スムーザ
離散モードを持つハイブリッド系の状態推定を、ハイブリッド因子グラフをマルチ仮説ベイズ木に変換し、複数の離散モード履歴を保持しながら増分推論する手法を提案した論文。
原題: iMHS: An Incremental Multi-Hypothesis Smoother ／ Fan Jiang, Varun Agrawal, Russell Buchanan 他
日本語で読む → - 論文sim2real機械学習
対照的ドメインランダム化によるマニピュレーションのための教師なし特徴学習
視覚入力によるロボット操作のため、対照学習にドメインランダム化を組み込む際の損失関数の欠陥を指摘し、視覚的変動に頑健な物理的特徴を学習する簡便な修正法を提案した。
原題: Unsupervised Feature Learning for Manipulation with Contrastive Domain Randomization ／ Carmel Rabinovitz, Niko Grupen, Aviv Tamar
日本語で読む → - 論文模倣学習機械学習
モーメントマッチングで捉える模倣学習の統一理論と新アルゴリズム
模倣学習アルゴリズムをモーメントマッチングの観点で統一的に整理し、性能保証付きの新たなアルゴリズム3種を提案した論文。
原題: Of Moments and Matching: A Game-Theoretic Framework for Closing the Imitation Gap ／ Gokul Swamy, Sanjiban Choudhury, J. Andrew Bagnell 他
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスロボティクス
フラクタル構造によるスケール不変なロボット行動
自己相似な構造を持つモジュラーソフトロボットが、サイズが変わっても同じ行動を示すことを進化計算と実機で示した論文。
原題: Scale invariant robot behavior with fractals ／ Sam Kriegman, Amir Mohammadi Nasab, Douglas Blackiston 他
日本語で読む → - 論文自動運転テストcs.SE
ベジェ曲線と探索による自動車線維持システム試験用の難易度の高い道路網の自動生成
ベジェ曲線の制御点を探索することで、自動車線維持システムが車線を逸脱するような厳しい道路形状を自動生成し、仮想テストの効率を評価した論文。
原題: Automatic Generation of Challenging Road Networks for ALKS Testing based on Bezier Curves and Search ／ Florian Klück, Lorenz Klampfl, Franz Wotawa
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