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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3Dマッピング画像認識
疑似占有比に基づく動的物体除去による静的3D点群マップ構築手法ERASOR
都市環境のスキャンデータから動的物体の軌跡を除去し、自己中心的な疑似占有比と領域別地面平面フィッティングで静的3D点群マップを構築する手法を提案した。
原題: ERASOR: Egocentric Ratio of Pseudo Occupancy-based Dynamic Object Removal for Static 3D Point Cloud Map Building ／ Hyungtae Lim, Sungwon Hwang, Hyun Myung
日本語で読む → - 論文点群オドメトリ画像認識
点群を用いた階層型深層オドメトリ推定
走行シーンの点群データからフレーム間オドメトリを推定する階層型深層モデルを提案し、LSTMを用いた局所バンドル調整版も実装して最先端手法と比較評価した。
原題: Point Cloud based Hierarchical Deep Odometry Estimation ／ Farzan Erlik Nowruzi, Dhanvin Kolhatkar, Prince Kapoor 他
日本語で読む → - 論文マルチロボット経路計画ロボティクス
MT*: 時相論理仕様を満たすマルチロボット経路計画
LTLで与えられた複雑なミッションを複数ロボットで達成する経路計画を高速化するMT*を提案。積グラフを縮約し仕様をロボット間で分割して個別に軌道生成することで、計算時間を大幅に削減しロボット数や作業空間規模へのスケーラビリティを向上させた。
原題: MT* : Multi-Robot Path Planning for Temporal Logic Specifications ／ Dhaval Gujarathi, Indranil Saha
日本語で読む → - 論文V2Vセキュリティcs.CR
機械学習を用いた自律走行車向けの耐攻撃型協調適応クルーズコントロール
V2V通信への攻撃を機械学習で検知・緩和し、CACCの安全性を保つ仕組みRACCONを提案・評価した論文。
原題: Resilient Cooperative Adaptive Cruise Control for Autonomous Vehicles Using Machine Learning ／ Srivalli Boddupalli, Akash Someshwar Rao, Sandip Ray
日本語で読む → - 論文人間ロボット協調ロボティクス
注意転移モデルによるロボットの誤りを迅速に修正して人間の信頼を回復する
人間からロボットへの注意転移モデル(H2R-AT)を用いて、ロボットが人間の口頭による懸念を特定し、誤りを早期に修正することで人間の信頼を回復する枠組みを開発し、252名の参加者による信頼調査で有効性を検証した。
原題: Repairing Human Trust by Promptly Correcting Robot Mistakes with An Attention Transfer Model ／ Ruijiao Luo, Chao Huang, Yuntao Peng 他
日本語で読む → - 論文ナノUAV/オンボード推論ロボティクス
超低消費電力ナノドローン上でのAIによるオンボード人体姿勢推定
27gのナノUAV上で、PULPプロセッサと8bit量子化DNN(PULP-Frontnet)を用い、135fpsのリアルタイム人体姿勢推定と自律飛行を実現した研究。
原題: Fully Onboard AI-powered Human-Drone Pose Estimation on Ultra-low Power Autonomous Flying Nano-UAVs ／ Daniele Palossi, Nicky Zimmerman, Alessio Burrello 他
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
ベイズ的撹乱注入：柔軟な方策のロバスト模倣学習
ベイズ変分推論と撹乱注入を組み合わせ、複数の最適行動を柔軟に学習しつつ誤差に頑健な模倣学習方策を実現した。UR3ロボットアームのテーブル掃引タスクで有効性を検証。
原題: Bayesian Disturbance Injection: Robust Imitation Learning of Flexible Policies ／ Hanbit Oh, Hikaru Sasaki, Brendan Michael 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
Omni-swarm：飛行群向け分散型全方位ビジュアル・慣性・UWB状態推定システム
GPSの使えない環境で飛行ドローン群が互いの位置をセンチメートル精度で推定できるよう、全方位カメラ・慣性・UWBを統合した分散型状態推定システムを提案した論文。
原題: Omni-swarm: A Decentralized Omnidirectional Visual-Inertial-UWB State Estimation System for Aerial Swarms ／ Hao Xu, Yichen Zhang, Boyu Zhou 他
日本語で読む → - 論文シーン理解ロボティクス
多視点融合による多階層ロボットシーン理解
ハンドカメラのRGB画像列から、障害物回避用の点群、未知物体の形状カテゴリと概略姿勢、既知物体の6DoF姿勢を融合的に推定し、マニピュレーション向けの豊富なシーン表現を実現した。
原題: Multi-View Fusion for Multi-Level Robotic Scene Understanding ／ Yunzhi Lin, Jonathan Tremblay, Stephen Tyree 他
日本語で読む → - 論文Visual SLAMロボティクス
照明変化に頑健な再位置推定のためのマルチセッションVisual SLAM
同じ場所を異なる照明条件で複数回記録したマルチセッションマップを構築し、屋内での再位置推定の失敗を減らすVisual SLAM手法を提案。複数の特徴量で有効性を比較検証した。
原題: Multi-Session Visual SLAM for Illumination Invariant Re-Localization in Indoor Environments ／ Mathieu Labbé, François Michaud
日本語で読む → - 論文データセット/ベンチマークロボティクス
内陸水路における無人水上艇のためのマルチセンサデータセットUSVInlandとベンチマーク
内陸水路での無人水上艇の課題に対応するため、LiDAR・ステレオカメラ・ミリ波レーダー・GPS・IMUを備えた26km超のマルチセンサデータセットを構築し、SLAM・ステレオマッチング・水面セグメンテーションのベンチマークを提供した。
原題: Are We Ready for Unmanned Surface Vehicles in Inland Waterways? The USVInland Multisensor Dataset and Benchmark ／ Yuwei Cheng, Mengxin Jiang, Jiannan Zhu 他
日本語で読む → - 論文軌道最適化ロボティクス
区分滑らかなハイブリッド力学系に対するiLQR
接触状態が切り替わるハイブリッド系の軌道最適化のため、フォワードパスでモード変化を許容しソルテーション行列で勾配を更新するiLQR拡張を提案した論文。
原題: iLQR for Piecewise-Smooth Hybrid Dynamical Systems ／ Nathan J. Kong, George Council, Aaron M. Johnson
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスロボティクス
風船とプラスチックで作る軽量・低コストなソフトアクチュエータ
プラスチックと風船だけで簡単に作れる軽量・低コストなソフト屈曲アクチュエータを提案し、その特性評価と3本指グリッパへの応用による日常物体の把持を実証した。
原題: BPActuators: Lightweight and Low-Cost Soft Actuators by Balloons and Plastics ／ Qiukai Qi, Shogo Yoshida, Genki Kakihana 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
深層強化学習による目標駆動型自律探索
未知環境で関心点から最適なウェイポイントを選び、深層強化学習で学習した局所移動ポリシーを組み込んだナビゲーションシステムを提案し、地図や事前情報なしで複雑な静的・動的環境を自律探索できることを示した。
原題: Goal-Driven Autonomous Exploration Through Deep Reinforcement Learning ／ Reinis Cimurs, Il Hong Suh, Jin Han Lee
日本語で読む → - 論文予測/深層学習ロボティクス
3D道路におけるドライバー・車両ダイナミクスのリアルタイム予測：ベイズ最適化を活用した深層学習フレームワーク
LSTMオートエンコーダとベイズ最適化を組み合わせ、道路形状と過去のダイナミクスを統合してドライバー・車両系の動態をリアルタイムに予測する枠組みを提案し、ドライビングシミュレータのデータで検証した。
原題: Real-Time Forecasting of Driver-Vehicle Dynamics on 3D Roads: a Deep-Learning Framework Leveraging Bayesian Optimisation ／ Luca Paparusso, Stefano Melzi, Francesco Braghin
日本語で読む → - 論文軌道計画ロボティクス
局所マルチレゾリューション状態格子を用いた動的MAV軌道の探索ベース計画
速度・加速度を含む高次元状態格子に局所マルチレゾリューションを適用し、近傍は高解像度・遠方は粗く表現することで、動的に実行可能なMAV軌道計画の計算時間を大幅に短縮した。
原題: Search-based Planning of Dynamic MAV Trajectories Using Local Multiresolution State Lattices ／ Daniel Schleich, Sven Behnke
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
MVGrasp: 高密度乱雑環境におけるリアルタイム多視点3D物体把持
物体の点群から正射影ビューを生成し、多視点ディープラーニングでピクセル単位の把持姿勢を推定する手法を提案。単一物体・詰め込み・山積みの各環境でシミュレーションと実機の両方で高い把持性能を示した。
原題: MVGrasp: Real-Time Multi-View 3D Object Grasping in Highly Cluttered Environments ／ Hamidreza Kasaei, Mohammadreza Kasaei
日本語で読む → - 論文レーザー計測/セグメンテーションロボティクス
1次元データ向け線形時間DBSCANとレーザーレンジスキャン分割
レーザーレンジデータからの線分抽出を1次元問題の系列に変換し、1次元DBSCANの高速特化版で解く手法を提案。リアルタイム性とノイズ耐性を実験で示した。
原題: Linear time DBSCAN for sorted 1D data and laser range scan segmentation ／ Bartosz Meglicki
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
平均場近似を用いたUAV群のオンライン群集制御
UAVの力学に基づく実行可能行動空間に潜在集合を制限し、平均場近似で凝集・分離・速度整列を組み込んだ分散群集制御を実現した研究。実機と高忠実度シミュレーションで編隊・速度合意とリアルタイム衝突回避を検証した。
原題: Online Flocking Control of UAVs with Mean-Field Approximation ／ Malintha Fernando
日本語で読む → - 論文視点計画ロボティクス
トポロジー特徴を用いた3D点群のための次最良視点学習
ノイズを含む3Dセンサの次最良視点を決めるため、トポロジーに基づく情報利得指標を用いた強化学習手法を提案し、穴や凹部などの詳細特徴を捉える視点配置を実現した。
原題: Learning the Next Best View for 3D Point Clouds via Topological Features ／ Christopher Collander, William J. Beksi, Manfred Huber
日本語で読む → - 論文テレプレゼンスロボティクス
没入型テレプレゼンスにおけるロボット移動経路のユーザー選好分析
HMD越しにテレプレゼンスロボットの自律移動を体験した際の経路の好み・快適さ・自然さを、直線区間と滑らかな経路で比較するユーザー研究(36名)を行った。
原題: Analysis of User Preferences for Robot Motions in Immersive Telepresence ／ Katherine J. Mimnaugh, Markku Suomalainen, Israel Becerra 他
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスロボティクス
オフセットフリーモデル予測制御：球面ソフトロボットアームによるボールキャッチング
ソフトロボットアームの制御に外乱推定を組み合わせたオフセットフリーモデル予測制御を提案し、追従誤差を35%低減して人間が投げたボールのキャッチを実現した。
原題: Offset-free Model Predictive Control: A Ball Catching Application with a Spherical Soft Robotic Arm ／ Yaohui Huang, Matthias Hofer, Raffaello D'Andrea
日本語で読む → - 論文深度補完画像認識
不確実性を伴う深度補完のためのベイズ深層基底フィッティング
深層基底フィッティングをベイズ枠組みに拡張し、画素ごとのキャリブレーションされた分散を推定することで、高品質な不確実性推定と疎な計測が少ない場合でも深度補完を可能にした。
原題: Bayesian Deep Basis Fitting for Depth Completion with Uncertainty ／ Chao Qu, Wenxin Liu, Camillo J. Taylor
日本語で読む → - 論文HRI/ARロボティクス
拡張現実によるロボットの受け渡し意図の可視化
物体受け渡し時のロボットの内部状態と把持意図をARで可視化し、16名のユーザー実験で体験・安全性・円滑さが向上することを示した。
原題: Visualizing Robot Intent for Object Handovers with Augmented Reality ／ Rhys Newbury, Akansel Cosgun, Tysha Crowley-Davis 他
日本語で読む → - 論文視触覚/協調マニピュレーションロボティクス
視触覚知覚を用いた直感的タスクスタックによる協調的人ロボット微細マニピュレーション
人間の腕姿勢とタスク進行に応じてロボット動作を定義する直感的タスクスタック(iSoT)を提案し、視触覚情報で協調環境を知覚してサブタスクを切替え、組立・分解作業で有効性を評価した論文。
原題: Formulating Intuitive Stack-of-Tasks using Visuo-Tactile Perception for Collaborative Human-Robot Fine Manipulation ／ Sunny Katyara, Nikhil Deshpande, Fanny Ficuciello 他
日本語で読む → - 論文物体認識・位置合わせ画像認識
CORSAIR: 畳み込み物体検索と対称性支援位置合わせ
部分点群から物体のグローバル形状埋め込みで類似物体を検索し、局所特徴と対称性を活用して位置合わせするオンライン物体マッピング手法を提案。
原題: CORSAIR: Convolutional Object Retrieval and Symmetry-AIded Registration ／ Tianyu Zhao, Qiaojun Feng, Sai Jadhav 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
RGB-Dカメラと高効率リアルタイムナビゲーションを備えたオープンソース低コスト移動ロボットシステム
LiDARやGPUを使わず、RGB-Dカメラと低スペックなシングルボードコンピュータのみで動作する低コスト屋内移動ロボットを構築し、SLAM・経路計画・走行可能性マップ生成・運動計画を統合した18Hzのリアルタイム自律ナビゲーションを実現した。
原題: An Open-Source Low-Cost Mobile Robot System with an RGB-D Camera and Efficient Real-Time Navigation Algorithm ／ Taekyung Kim, Seunghyun Lim, Gwanjun Shin 他
日本語で読む → - 論文分散合意math.OC
サイバーフィジカルシステムにおける分散合意の信頼性とレジリエンスの特性評価
エージェント間の確率的な信頼値を利用し、悪意あるエージェントが過半数を占めても合意が収束する条件や誤差の確率的評価、悪意エージェントの有限時間識別を統一的に解析する枠組みを導出した。
原題: Characterizing Trust and Resilience in Distributed Consensus for Cyberphysical Systems ／ Michal Yemini, Angelia Nedić, Andrea Goldsmith 他
日本語で読む → - 論文動作計画ロボティクス
Robowflex: MoveItによるロボット動作計画を簡単に
MoveItとROSを基盤に、動作計画クエリの作成・操作を単一プログラム内で容易にする拡張APIライブラリRobowflexを提案し、動作計画の開発・評価・サブルーチン利用を支援する。
原題: Robowflex: Robot Motion Planning with MoveIt Made Easy ／ Zachary Kingston, Lydia E. Kavraki
日本語で読む → - 論文VIO/自己校正画像認識
IMUを信じよ：IMUドリフト無視がもたらす効果
短時間ならIMUのドリフトは無視できるという前提に基づき、焦点距離と歪みを未知としてIMUとカメラの相対姿勢を同時推定する初の解法を提案し、UAV実機で有効性を示した論文。
原題: Trust Your IMU: Consequences of Ignoring the IMU Drift ／ Marcus Valtonen Örnhag, Patrik Persson, Mårten Wadenbäck 他
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