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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: 2021/3/1 ／ 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UAV通信eess.SP
UAVを用いた都市環境における電波伝搬特性評価の実験システム
ミリ波とUWB送受信機をUAVと地上局に搭載し、都市環境の3次元無線伝搬を計測する柔軟な実験システムを構築した。
原題: An UAV-based Experimental Setup for Propagation Characterization in Urban Environment ／ Franco Fuschini, Marina Barbiroli, Enrico M. Vitucci 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 → - 論文ドメイン適応画像認識
教師なし運動・視覚データ整合によるドメイン適応型ロボットジェスチャ認識
シミュレータと実機のドメインギャップを、運動学と視覚のマルチモーダル知識を教師なしで転移するフレームワークで埋め、手術ジェスチャ認識の精度を大幅に改善した論文。
原題: Domain Adaptive Robotic Gesture Recognition with Unsupervised Kinematic-Visual Data Alignment ／ Xueying Shi, Yueming Jin, Qi Dou 他
日本語で読む → - 論文パラレルマニピュレータロボティクス
新しい線対称移動型インフィニティポッド
1自由度で無限に多くの脚を持つ平行マニピュレータを、脚空間と配置空間の双対性を用いて構成した論文。
原題: A new line-symmetric mobile infinity-pod ／ Matteo Gallet, Josef Schicho
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 → - 論文自己位置推定ロボティクス
ガウス過程による滑り予測に基づく惑星ローバの自律的ZUPT
走行中の車輪滑りをガウス過程で予測し、停止すべき適切なタイミングを自律判断してZUPTを適用することで、惑星ローバの3D自己位置推定精度を向上させる手法を提案・実地検証した。
原題: Slip-Based Autonomous ZUPT through Gaussian Process to Improve Planetary Rover Localization ／ Cagri Kilic, Nicholas Ohi, Yu Gu 他
日本語で読む → - 論文模倣学習/連合学習ロボティクス
ユーザープロファイル駆動による連合型人ロボット協調環境での大規模マルチエージェント模倣学習
連合学習型の人ロボット協調環境において、人口統計・状態・生理指標を統合したユーザープロファイルをLSTMと積層オートエンコーダでモデル化し、フィードバックの重要度を適応的に調整する手法を提案した論文。
原題: User profile-driven large-scale multi-agent learning from demonstration in federated human-robot collaborative environments ／ Georgios Th. Papadopoulos, Asterios Leonidis, Margherita Antona 他
日本語で読む → - 論文タスク・動作計画ロボティクス
ロボットのタスク・動作計画のための拡張木探索
記号的なタスク計画と高次元動作計画を統合するため、top-k計画でスケルトン空間を生成しMCTSで探索する拡張決定木フレームワークを提案した論文。
原題: Extended Tree Search for Robot Task and Motion Planning ／ Tianyu Ren, Georgia Chalvatzaki, Jan Peters
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
人間の実演からロボットスキルの幾何学的ヌル空間を推定する
人間の実演データから幾何学的制約モデルとしてスキルを学習し、ロボットの運動学と組み合わせて異なる環境・機体でスキルを実行するフレームワークを提案した。
原題: Inferring the Geometric Nullspace of Robot Skills from Human Demonstrations ／ Caixia Cai, Ying Siu Liang, Nikhil Somani 他
日本語で読む → - 論文検出/模倣学習画像認識
iCurb：航空画像を用いた模倣学習による道路縁石検出
航空画像から道路縁石をグラフとしてオフライン検出するため、模倣学習でエージェントを訓練する手法を提案した論文。
原題: iCurb: Imitation Learning-based Detection of Road Curbs using Aerial Images for Autonomous Driving ／ Zhenhua Xu, Yuxiang Sun, Ming Liu
日本語で読む → - 論文触覚/sim2realロボティクス
物理シミュレーションと学習潜在投影による触覚センシングのsim-to-real
GPUシミュレータ上でBioTac触覚センサの高速FEMモデルを構築し、自己教師あり学習で実世界の電気出力を再現する潜在空間投影を実現した。
原題: Sim-to-Real for Robotic Tactile Sensing via Physics-Based Simulation and Learned Latent Projections ／ Yashraj Narang, Balakumar Sundaralingam, Miles Macklin 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーション・構築ベンチマークロボティクス
移動を伴う建設タスクのナビゲーションと構築を同時に評価するベンチマーク環境
GPSなしで環境を移動しながら設計通りに構造を変更する移動建設タスクをPOMDPとして定式化し、1/2/3Dグリッドワールドで従来手法と深層強化学習を比較評価したベンチマークを提案する。
原題: Simultaneous Navigation and Construction Benchmarking Environments ／ Wenyu Han, Chen Feng, Haoran Wu 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
悪天候シミュレーションのための自動運転知覚性能のリアルタイム劣化再現
軽量な天候拡張手法を用いて、カメラレンズの水滴や薄暗い照明が自動運転車の物体検出性能に与える影響をリアルタイム（8ms未満の遅延）で再現するプロトタイプを開発した。
原題: Worsening Perception: Real-time Degradation of Autonomous Vehicle Perception Performance for Simulation of Adverse Weather Conditions ／ Ivan Fursa, Elias Fandi, Valentina Musat 他
日本語で読む → - 論文6D姿勢推定ロボティクス
最小限のユーザー操作で実環境における6D物体姿勢推定のための注釈付き訓練データを生成する手法
ロボット操作のための6D物体姿勢推定において、ユーザーの専門知識や手間をほとんど必要とせず、実環境で新しい物体の注釈付き訓練データを自律生成する手法を提案し、把持実験で有効性を示した。
原題: Generating Annotated Training Data for 6D Object Pose Estimation in Operational Environments with Minimal User Interaction ／ Paul Koch, Marian Schlüter, Serge Thill
日本語で読む → - 論文自己位置推定ロボティクス
不確実性を考慮した空間知覚タスクの自己教師あり学習
オドメトリのドリフトや断続的な検出器の監督を活用し、不確実性を明示的に扱う自己教師あり学習で物体姿勢推定や自己位置推定を行う汎用手法を提案し、3つのシナリオで有効性を示した。
原題: Uncertainty-Aware Self-Supervised Learning of Spatial Perception Tasks ／ Mirko Nava, Antonio Paolillo, Jérôme Guzzi 他
日本語で読む → - 論文3D再構成画像認識
内視鏡動画からの深度推定とカメラ軌跡復元
自己教師あり深度ネットワークで単眼内視鏡動画から擬似RGBDフレームを生成し、光度残差でカメラ姿勢を追跡して密な3D再構成を行うパイプラインを提案した論文。
原題: Endo-Depth-and-Motion: Reconstruction and Tracking in Endoscopic Videos using Depth Networks and Photometric Constraints ／ David Recasens, José Lamarca, José M. Fácil 他
日本語で読む → - 論文社会的ナビゲーションロボティクス
SocNavBench：社会的ナビゲーション評価のための実世界接地型シミュレーションテストフレームワーク
実在の歩行者データに基づくフォトリアルなシミュレーション環境と評価指標を提供し、異なる社会的ナビゲーション手法を一貫して比較評価できるベンチマークを構築した。
原題: SocNavBench: A Grounded Simulation Testing Framework for Evaluating Social Navigation ／ Abhijat Biswas, Allan Wang, Gustavo Silvera 他
日本語で読む → - 論文視覚運動制御ロボティクス
DMotion: 動画から教師なしで順モデルを学習するロボット視覚運動制御
ラベル付き動作や物体情報なしに動画データのみから、制御対象の動きを分離して順モデルを学習する手法を提案し、モデル予測制御によるロボット操作への有効性を示した。
原題: DMotion: Robotic Visuomotor Control with Unsupervised Forward Model Learned from Videos ／ Haoqi Yuan, Ruihai Wu, Andrew Zhao 他
日本語で読む → - 論文マルチオブジェクト追跡ロボティクス
ポアソン多重ベルヌーイ混合フィルタによる自動運転向けマルチオブジェクト追跡
3D LiDARデータに対しランダム有限集合に基づくPMBMフィルタを適用し、自動運転のマルチオブジェクト追跡を行う手法を提案。WaymoやArgoverseで深層学習やカルマンフィルタ系を上回る精度を示した。
原題: Multi-Object Tracking using Poisson Multi-Bernoulli Mixture Filtering for Autonomous Vehicles ／ Su Pang, Hayder Radha
日本語で読む → - 論文軌道予測画像認識
モデルベース計画による車両軌道予測の学習
モデルベース生成器で制約下の実現可能な軌道を生成し、学習ベース評価器で選択する軌道予測フレームワークPRIMEを提案し、Argoverseで高精度・高実現性・高ロバスト性を示した。
原題: Learning to Predict Vehicle Trajectories with Model-based Planning ／ Haoran Song, Di Luan, Wenchao Ding 他
日本語で読む → - 論文不整地ナビゲーションロボティクス
不整地走行のための確率的走破性評価とリスク考慮型計画
不確実性を考慮した地図構築とCVaRによるテールリスク評価、SQPベースのMPCを組み合わせ、未知の不整地で安全かつ高速な経路計画をリアルタイムに行う手法を提案し、車輪型・脚型ロボットで実環境検証した。
原題: STEP: Stochastic Traversability Evaluation and Planning for Risk-Aware Off-road Navigation ／ David D. Fan, Kyohei Otsu, Yuki Kubo 他
日本語で読む → - 論文微分可能物理演算ロボティクス
接触を伴う関節剛体のための高速で機能完備な微分可能物理演算
関節剛体シミュレーション向けに、LCPによる硬接触制約と効率的な解析的勾配を備えた高速な微分可能物理エンジンNimbleを提案し、DART上で有限差分比87倍の高速化を実現した。
原題: Fast and Feature-Complete Differentiable Physics for Articulated Rigid Bodies with Contact ／ Keenon Werling, Dalton Omens, Jeongseok Lee 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
散らかった環境での目標指向プッシュ・把持協調の効率的学習
散らかった環境で目標物体を把持するため、プッシュと把持を階層強化学習で協調学習し、ゴール再ラベリングと把持識別器によるプッシュ監督でサンプル効率を高めた研究。
原題: Efficient learning of goal-oriented push-grasping synergy in clutter ／ Kechun Xu, Hongxiang Yu, Qianen Lai 他
日本語で読む → - 論文適応制御/メタ学習ロボティクス
非線形システムのための適応制御指向メタ学習
閉ループ追従シミュレーションをメタ学習の目的に据え、ニューラルネットで非線形特徴を内部パラメトリックモデルとして学習する適応制御器を提案し、風外乱下の回転翼機で回帰指向メタ学習より優れることを示した。
原題: Adaptive-Control-Oriented Meta-Learning for Nonlinear Systems ／ Spencer M. Richards, Navid Azizan, Jean-Jacques Slotine 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
複数環境マップの全体構造を活用した部分観測からの地図補完
既存の多数の屋内環境地図からGANで全体構造を学習し、部分観測しか得られない状況でもSLAMの地図推定を高精度化する手法を提案した論文。
原題: Map completion from partial observation using the global structure of multiple environmental maps ／ Yuki Katsumata, Akinori Kanechika, Akira Taniguchi 他
日本語で読む → - 論文GNSS融合/状態推定ロボティクス
GVINS: GNSS・視覚・慣性を緊密結合したドリフトのない状態推定
GNSS生計測を視覚・慣性情報と因子グラフで緊密に融合し、屋内屋外を問わずドリフトのない6自由度状態推定を実現したシステムを提案する。
原題: GVINS: Tightly Coupled GNSS-Visual-Inertial Fusion for Smooth and Consistent State Estimation ／ Shaozu Cao, Xiuyuan Lu, Shaojie Shen
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
逆運動学PD-擬似逆ヤコビアンとDH順運動学によるロボットマニピュレータ制御
カメラで色付き物体を検出し、PD-擬似逆ヤコビアン逆運動学とDH順運動学を用いてロボットアームを制御、色分け仕分けタスクで実機検証した論文。
原題: Robot Manipulator Control with Inverse Kinematics PD-Pseudoinverse Jacobian and Forward Kinematics Denavit Hartenberg ／ Indra Agustian, Novalio Daratha, Ruvita Faurina 他
日本語で読む → - 論文形式制御合成ロボティクス
実機ロボットへの保証：形式制御合成と到達集合適合同定の統合
到達集合適合モデル同定と形式制御合成を組み合わせ、モデルの安全性質が実機ロボットに引き継がれることを追従制御実験で示した論文。
原題: Guarantees for Real Robotic Systems: Unifying Formal Controller Synthesis and Reachset-Conformant Identification ／ Stefan B. Liu, Bastian Schürmann, Matthias Althoff
日本語で読む → - 論文計画・制御統合ロボティクス
不確実性下の非線形ロボットシステムに対する非線形ステアリング・追従制御を統合したリスク回避型RRT*計画
非線形ダイナミクスとリスクを考慮したRRT*計画と、LQRやNMPCによる追従制御を組み合わせ、不確実性下での安全なロボット制御を実現する二段階手法を提案した。
原題: Risk-Averse RRT* Planning with Nonlinear Steering and Tracking Controllers for Nonlinear Robotic Systems Under Uncertainty ／ Sleiman Safaoui, Benjamin J. Gravell, Venkatraman Renganathan 他
日本語で読む → - 論文ビジュアルサーボロボティクス
絶対位置情報なしで未知環境を辿る画像ベーストラジェクトリサーボ
ステレオ画像とSLAMの特徴点を用い、外部の位置情報や地図なしで非ホロノミックロボットが目標軌道を追従する『トラジェクトリサーボ』を提案し、姿勢フィードバックより高精度な追従を示した。
原題: Image-Based Trajectory Tracking through Unknown Environments without Absolute Positioning ／ Shiyu Feng, Zixuan Wu, Yipu Zhao 他
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