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 →- 論文情報経路計画ロボティクス
3次元表面の能動的情報収集のためのオンライン情報経路計画
マニフォールドガウス過程と測地線カーネルを用いて3次元表面の情報場を推定し、飛行時間予算と機体の動的制約を考慮して情報収集経路をオンラインで再帰的に計画する手法を提案した。
原題: Online Informative Path Planning for Active Information Gathering of a 3D Surface ／ Hai Zhu, Jen Jen Chung, Nicholas R. J. Lawrance 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
内省的な視覚運動制御：不確実性を活用した失敗からの回復
方策ネットワークの不確実性を監視し、高い不確実性を検知すると状態行動空間を探索して確実性の高い状態へ回復する視覚運動制御手法を提案した論文。
原題: Introspective Visuomotor Control: Exploiting Uncertainty in Deep Visuomotor Control for Failure Recovery ／ Chia-Man Hung, Li Sun, Yizhe Wu 他
日本語で読む → - 論文SLAM画像認識
ManhattanSLAM: マンハッタンフレームの混合を活用したロバストな平面追跡とマッピング
屋内シーンの構造情報を利用し、マンハッタンワールド環境と非マンハッタン環境の両方でロバストに追跡できるRGB-D SLAMを提案。平面・直線・点特徴を組み合わせ、平面領域と非平面領域を分けた効率的なsurfelベースの密マッピングを実現した。
原題: ManhattanSLAM: Robust Planar Tracking and Mapping Leveraging Mixture of Manhattan Frames ／ Raza Yunus, Yanyan Li, Federico Tombari
日本語で読む → - 論文シミュレーションロボティクス
ロボティクスと強化学習向けシミュレーション環境の性能比較
ロボティクスと強化学習でよく使われる4つのシミュレーション環境を、産業応用を想定したベンチマークで性能比較した論文。単一コア性能が重要で、マルチコアでは並列実行で高速化できることを示した。
原題: Comparing Popular Simulation Environments in the Scope of Robotics and Reinforcement Learning ／ Marian Körber, Johann Lange, Stephan Rediske 他
日本語で読む → - 論文人間行動予測ロボティクス
人間の選好を二段階クラスタリングで学習する組立作業の行動予測
組立作業中の人間の行動系列をサブタスクと個別行動の二段階でクラスタリングし、選好を学習・推論してロボットの先回り支援を実現した。IKEA組立実験で予測精度と作業効率の向上を示した。
原題: Two-Stage Clustering of Human Preferences for Action Prediction in Assembly Tasks ／ Heramb Nemlekar, Jignesh Modi, Satyandra K. Gupta 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
ドローン群による複数目標探索・検出のための分散強化学習
未知領域の静的目標を探すドローン群を、学習・実行の両方で完全分散型のマルチエージェント深層強化学習で協調制御する手法を提案し、実機の動態を再現したシミュレータで訓練した。
原題: Decentralized Reinforcement Learning for Multi-Target Search and Detection by a Team of Drones ／ Roi Yehoshua, Juan Heredia-Juesas, Yushu Wu 他
日本語で読む → - 論文ビンピッキング/6D姿勢推定ロボティクス
ロボットビンピッキングのためのアクティブステレオ深度マップの確率的マルチビュー融合
アクティブステレオカメラの深度測定の不確かさを明示的に推定し、それを確率的モデルに組み込んで多視点の深度マップを逐次融合する手法を提案。従来の融合法より再構成誤差を12.8%削減し、検出率を6.1%改善した。
原題: Probabilistic Multi-View Fusion of Active Stereo Depth Maps for Robotic Bin-Picking ／ Jun Yang, Dong Li, Steven L. Waslander
日本語で読む → - 論文飛行/プランニングロボティクス
記憶不要プランナによる屋外混雑環境での自律飛行
最新の深度画像のみを使うRAPPIDSプランナを改良し、バッテリー電圧低下やセンサノイズ、混雑環境向けの評価関数に対応させ、森林環境での飛行実験で有効性を示した論文。
原題: Autonomous Flight through Cluttered Outdoor Environments Using a Memoryless Planner ／ Junseok Lee, Xiangyu Wu, Seung Jae Lee 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
静的・動的環境における脚式ロボットの衝突回避MPC
緩和バリア関数をコストに組み込み、動力学・摩擦・運動学的制約を考慮しつつ静的・動的障害物を避ける全身運動を生成する脚式ロボット向けMPCを提案。
原題: Collision-Free MPC for Legged Robots in Static and Dynamic Scenes ／ Magnus Gaertner, Marko Bjelonic, Farbod Farshidian 他
日本語で読む → - 論文群制御cs.MA
協調ロボティクスにおける即席知識ネットワークと分散状況認識
ロボットと人間のチームが運用中に段階的に収集するデータと知識をRDFグラフとして同期・共有する分散システムアーキテクチャを提案し、UAVによる3Dマッピングの実証実験で検証した論文。
原題: Hastily Formed Knowledge Networks and Distributed Situation Awareness for Collaborative Robotics ／ Cyrille Berger, Patrick Doherty, Piotr Rudol 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
LiDAR強度情報を用いた視覚的場所認識
3D LiDARの強度データを円筒投影でパノラマ画像に変換し、視覚的場所認識の手法を適用してループ閉じ込み検出に有効か評価した論文。
原題: Visual Place Recognition using LiDAR Intensity Information ／ Luca Di Giammarino, Irvin Aloise, Cyrill Stachniss 他
日本語で読む → - 論文メタ学習ロボティクス
HyperDynamics: ハイパーネットワークによる物体・エージェントダイナミクスのメタ学習
エージェントの相互作用履歴と視覚観測から環境の動的性質を推論し、ハイパーネットワークでニューラルダイナミクスモデルのパラメータを生成するメタ学習フレームワークを提案。物体押し・歩行タスクで既存手法を上回る。
原題: HyperDynamics: Meta-Learning Object and Agent Dynamics with Hypernetworks ／ Zhou Xian, Shamit Lal, Hsiao-Yu Tung 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
攻撃環境下でも耐えるマルチロボット情報獲得計画
センサー攻撃で一時的に機能が失われる敵対環境でも、複数ロボットが情報を最大化するよう再計画するアルゴリズムRAINを提案し、理論保証と複数シナリオでの有効性を示した。
原題: Resilient Active Information Acquisition with Teams of Robots ／ Brent Schlotfeldt, Vasileios Tzoumas, George J. Pappas
日本語で読む → - 論文視覚慣性自己位置推定ロボティクス
キーフレームマップ上でのドリフトフリーな視覚慣性自己位置推定
MSCKFをベースにキーフレーム姿勢のみを保持する地図でグローバル自己位置推定を行う枠組みを提案し、Schmidt-EKFと再線形化機構で推定の一貫性と精度を向上させた。
原題: Toward Consistent Drift-free Visual Inertial Localization on Keyframe Based Map ／ Zhuqing Zhang, Yanmei Jiao, Shoudong Huang 他
日本語で読む → - 論文行動計画ロボティクス
制約ベース構成による自己適応ロボットの行動調整
環境変化や故障に応じて基本行動を動的に切り替える制約ベースの構成アルゴリズムを提案し、ROS上でオープンソースツールとして実装、自律飛行ロボットに応用した。
原題: Behavior coordination for self-adaptive robots using constraint-based configuration ／ Martin Molina, Pablo Santamaria
日本語で読む → - 論文視覚運動/障害物回避機械学習
月面ローバーの視覚運動システムによる障害物回避
画像のみを入力とする深層強化学習で、岩石状の障害物を避けながら走行する月面ローバーの視覚運動システムを構築し、複数のネットワーク構成とセグメンテーション前処理を比較した。
原題: SegVisRL: Visuomotor Development for a Lunar Rover for Hazard Avoidance using Camera Images ／ Tamir Blum, Gabin Paillet, Watcharawut Masawat 他
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
マニピュレータ非依存表現による視覚的模倣
異なる身体を持つ実演者の操作軌跡を視覚のみから追従できるよう、環境変化に着目したマニピュレータ非依存表現を学習し、強化学習によるクロスエンボディメント視覚模倣を実現した論文。
原題: Manipulator-Independent Representations for Visual Imitation ／ Yuxiang Zhou, Yusuf Aytar, Konstantinos Bousmalis
日本語で読む → - 論文組立/模倣学習ロボティクス
軌道と力のハイブリッド学習による人間の組立スキルのロボット模倣
階層的模倣学習で軌道を学び、強化学習で力制御方策を学ぶことで、人間の組立スキルをロボットに模倣させるフレームワークを提案した論文。
原題: Robotic Imitation of Human Assembly Skills Using Hybrid Trajectory and Force Learning ／ Yan Wang, Cristian C. Beltran-Hernandez, Weiwei Wan 他
日本語で読む → - 論文キャリブレーション画像認識
道路シーンにおけるLiDARとカメラのライン特徴に基づく自動キャリブレーションと精緻化
道路の車線や電柱などの直線状物体からライン特徴を抽出し、P3L問題として初期キャリブレーションを行った後、意味的制約に基づくコスト関数で精緻化する、ターゲットや初期値不要の全自動LiDAR-カメラ外部キャリブレーション手法を提案した。
原題: CRLF: Automatic Calibration and Refinement based on Line Feature for LiDAR and Camera in Road Scenes ／ Tao Ma, Zhizheng Liu, Guohang Yan 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
触覚センシングを用いたロボットマニピュレーションのsim-to-real転送
シミュレーションで触覚センサをモデル化し、ドメインランダム化によるゼロショットsim-to-realで触覚フィードバックが把持安定性とドア開け性能を向上させることを示した。
原題: Sim-to-Real Transfer for Robotic Manipulation with Tactile Sensory ／ Zihan Ding, Ya-Yen Tsai, Wang Wei Lee 他
日本語で読む → - 論文自動運転意思決定ロボティクス
オンランプ合流における安全シールド付き分布型Soft Actor-Critic意思決定
オフライン学習とオンライン補正を組み合わせ、安全シールドと分布型強化学習で自動運転の合流判断の安全性と効率を両立させた研究。
原題: Decision-Making under On-Ramp merge Scenarios by Distributional Soft Actor-Critic Algorithm ／ Yiting Kong, Yang Guan, Jingliang Duan 他
日本語で読む → - 論文動作計画ロボティクス
外力に頑健なクアッドロータの安全動作計画
外力推定器を組み込み、力バイアス付き運動プリミティブ探索とHJ到達可能性解析を用いたNMPCで、外乱下でも衝突回避を保証する安全な軌道を生成する計画フレームワークを提案した。
原題: External Forces Resilient Safe Motion Planning for Quadrotor ／ Yuwei Wu, Ziming Ding, Chao Xu 他
日本語で読む → - 論文点群レジストレーション画像認識
不変量に基づく高ロバスト点群レジストレーションIRON
スケール・回転・並進を分離して推定し、不変量整合性による内点探索とSOS緩和による凸SDP、改良GNCで99%の外れ値があっても高精度に点群を位置合わせする手法を提案した。
原題: IRON: Invariant-based Highly Robust Point Cloud Registration ／ Lei Sun
日本語で読む → - 論文自動運転/目標認識ロボティクス
GRIT: 決定木学習による自動運転向けの高速・解釈可能・検証可能な目標認識
車両軌跡データで学習した決定木を用い、他車の目標を高速かつ高精度に推定しつつ、人間が解釈でき形式的検証も可能な目標認識手法GRITを提案した。
原題: GRIT: Fast, Interpretable, and Verifiable Goal Recognition with Learned Decision Trees for Autonomous Driving ／ Cillian Brewitt, Balint Gyevnar, Samuel Garcin 他
日本語で読む → - 論文メタ学習ロボティクス
ロボットプラットフォーム間の少数ショット方策適応のためのベイズメタ学習
異なるロボットハードウェアへ、少数の軌道デモのみから方策を適応させる少数ショットメタ学習手法を提案し、低次元潜在変数で不確実性をモデル化してデータ効率の良い適応を実現した。
原題: Bayesian Meta-Learning for Few-Shot Policy Adaptation Across Robotic Platforms ／ Ali Ghadirzadeh, Xi Chen, Petra Poklukar 他
日本語で読む → - 論文羽ばたき飛行physics.flu-dyn
状態空間空力モデルが示す羽ばたき飛行の高い力制御性と予測可能性
翼の運動履歴から空気力を予測する計算効率の良いデータ駆動型状態空間モデルを構築し、既存の準定常モデルを上回る精度と汎用性を示した。
原題: State-space aerodynamic model reveals high force control authority and predictability in flapping flight ／ Yagiz E. Bayiz, Bo Cheng
日本語で読む → - 論文制御制御
関節式ブームクレーンの振動抑制制御
関節式ブームクレーンの完全な数学モデルを初めて構築し、エネルギーに基づく非線形制御で目標位置への移動と荷振れの低減を両立させた研究。
原題: Oscillation Reduction for Knuckle Cranes ／ Michele Ambrosino, Brent Thierens, Arnaud Dawans 他
日本語で読む → - 論文選好学習ロボティクス
選好学習による報酬関数の特徴量獲得
人間の比較データから報酬関数を学習する際、手設計の特徴量に加えてニューラルネットで追加特徴量も同時に学習し、運転シナリオで予測性能と表現力の向上を示した論文。
原題: Preference-based Learning of Reward Function Features ／ Sydney M. Katz, Amir Maleki, Erdem Bıyık 他
日本語で読む → - 論文追跡画像認識
点群系列におけるモデルフリー車両追跡と状態推定
初フレームの状態のみを入力として点群列中で単一物体の追跡と状態推定を同時に行う新しい設定を提案し、Waymo Openデータセットに基づくベンチマークと最適化ベースのSOTrackerを構築した。
原題: Model-free Vehicle Tracking and State Estimation in Point Cloud Sequences ／ Ziqi Pang, Zhichao Li, Naiyan Wang
日本語で読む → - 論文追跡ロボティクス
適応的ライダースキャンフレーム統合による既知MAVの3D点群追跡
ライダー点群中でMAVの速度と距離に応じてフレーム統合時間を適応させ、高頻度・低頻度・サブHzのマルチモーダル処理で正確かつ堅牢にMAVを追跡する手法を提案した。
原題: Adaptive Lidar Scan Frame Integration: Tracking Known MAVs in 3D Point Clouds ／ Li Qingqing, Yu Xianjia, Jorge Peña Queralta 他
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