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 → - 論文マルチモーダル音響物体検出画像認識
音だけで複数物体を検出・追跡する自己教師ありマルチモーダル蒸留フレームワーク
RGB・深度・熱画像の複数教師から音声生徒ネットワークへ知識蒸留し、移動カメラでも音のみで複数物体の検出・追跡を可能にした自己教師あり手法を提案。
原題: There is More than Meets the Eye: Self-Supervised Multi-Object Detection and Tracking with Sound by Distilling Multimodal Knowledge ／ Francisco Rivera Valverde, Juana Valeria Hurtado, Abhinav Valada
日本語で読む → - 論文sim2real画像認識
球面カーネル点畳み込みと深部中心投票によるSim2Real 3D物体分類
物体表面をグラフ表現し球面カーネル点畳み込みと投票機構で分類する手法を提案し、人工3Dモデルから実物体への転移精度を最大36%改善した。
原題: Sim2Real 3D Object Classification using Spherical Kernel Point Convolution and a Deep Center Voting Scheme ／ Jean-Baptiste Weibel, Timothy Patten, Markus Vincze
日本語で読む → - 論文マルチエージェント強化学習ロボティクス
マルチエージェント移動マニピュレーションのための空間意図マップ
分散型マルチエージェントの視覚ベース深層強化学習において、各エージェントの意図を俯瞰2Dマップとして他エージェントに共有する「空間意図マップ」を提案し、物体の受け渡しや衝突回避などの協調行動を改善した。
原題: Spatial Intention Maps for Multi-Agent Mobile Manipulation ／ Jimmy Wu, Xingyuan Sun, Andy Zeng 他
日本語で読む → - 論文軌道最適化制御
近似推論による軌道最適化の拡張：探索・共分散制御・適応的リスク
制御を推論問題として捉えるi2cアルゴリズムを解析し、非線形系での開ループ最適解と閉ループ分散低減を両立する専門家線形ガウス制御器、推論定式化に由来する適応的リスク感度、わずかな変更で実現できる共分散制御の3特性を導出した。
原題: Advancing Trajectory Optimization with Approximate Inference: Exploration, Covariance Control and Adaptive Risk ／ Joe Watson, Jan Peters
日本語で読む → - 論文レイアウト推定画像認識
倉庫ラックの単眼多層レイアウト推定
単眼カラー画像から倉庫ラックの各棚の上面図・正面図レイアウトをリアルタイム推定するRackLayを提案し、合成データ生成パイプラインWareSynthも公開した。
原題: Monocular Multi-Layer Layout Estimation for Warehouse Racks ／ Meher Shashwat Nigam, Avinash Prabhu, Anurag Sahu 他
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 → - 論文空間概念/知識転移ロボティクス
マルチモーダル情報に基づく空間概念の知識転移のための階層ベイズモデル
経験した環境から新しい環境へ場所の知識を転移するため、空間概念を事前知識として一般化する階層ベイズモデルを提案し、場所名と位置の予測精度が従来法より向上することを示した。
原題: Hierarchical Bayesian Model for the Transfer of Knowledge on Spatial Concepts based on Multimodal Information ／ Yoshinobu Hagiwara, Keishiro Taguchi, Satoshi Ishibushi 他
日本語で読む → - 論文測位・ネットワークロボティクス
UWBネットワークと測位の自律ロボット・産業システムへの応用
UWB測位・ネットワーク技術のロボティクスと産業IoTへの応用を、スケーラビリティや協調測位、機械学習による精度向上などの最新手法を含めて概観したサーベイ。
原題: Applications of UWB Networks and Positioning to Autonomous Robots and Industrial Systems ／ Xianjia Yu, Qingqing Li, Jorge Peña Queralta 他
日本語で読む → - 論文ドメイン適応画像認識
ドメイン非依存な視覚表現をコントラスト損失で学習する自動運転向け手法
敵対的学習とコントラスト損失を組み合わせた2段階の教師なしドメイン適応で、訓練とテストの分布差に強いドメイン非依存な視覚表現を学習し、単眼深度推定と意味セグメンテーションの性能を向上させた論文。
原題: Learning a Domain-Agnostic Visual Representation for Autonomous Driving via Contrastive Loss ／ Dongseok Shim, H. Jin Kim
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
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 → - 論文自動運転ロボティクス
操舵制御のための向き情報を組み込んだエンドツーエンド自動運転モデル
単眼画像列から直接ステアリング角を生成するエンドツーエンド深層学習モデルを提案し、ピクセル単位の向き情報と不均衡対応の損失関数で精度を向上させた。
原題: Incorporating Orientations into End-to-end Driving Model for Steering Control ／ Peng Wan, Zhenbo Song, Jianfeng Lu
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 → - 論文運動計画ロボティクス
マルチロータ飛行のためのサンプリングベース運動学的計画への高速領域最適化の統合
局所環境情報を活用する高速領域最適化器を提案し、グローバルなサンプリング計画に統合することで、狭通路などの難所を含む環境での成功率向上と計画時間短縮を実現した。
原題: Integrating Fast Regional Optimization into Sampling-based Kinodynamic Planning for Multirotor Flight ／ Hongkai Ye, Tianyu Liu, Chao Xu 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
海上衝突予防規則に基づく船舶の衝突回避のためのRRT*経路計画
海上衝突予防規則(COLREGs)を考慮したサンプリング戦略をRRT*に組み込み、船舶の最適な回避経路を高速かつ高精度に生成する手法を提案した。
原題: COLREGs-Informed RRT* for Collision Avoidance of Marine Crafts ／ Thomas Thuesen Enevoldsen, Christopher Reinartz, Roberto Galeazzi
日本語で読む → - 論文ニューロモルフィック/ROSロボティクス
ロボティクスにおけるニューロモルフィックセンシングのためのツールボックス
従来のロボットセンサ信号をスパイク列に変換・復号する符号化アルゴリズムをレビューし、性能評価のベンチマークとROSツールボックスを提供した論文。
原題: A toolbox for neuromorphic sensing in robotics ／ Julien Dupeyroux, Stein Stroobants, Guido de Croon
日本語で読む → - 論文姿勢推定ロボティクス
マスクとバウンディングボックスを考慮した手術器具の姿勢推定
内視鏡画像から剛体手術器具の姿勢を高精度に推定するMBAPoseを提案し、合成データによる学習で従来比21%の並進誤差・26%の回転誤差改善を達成した。
原題: MBAPose: Mask and Bounding-Box Aware Pose Estimation of Surgical Instruments with Photorealistic Domain Randomization ／ Masakazu Yoshimura, Murilo Marques Marinho, Kanako Harada 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 → - 論文群制御ロボティクス
可視性ロードマップサンプリングによる複数ロボットの追跡逃避問題解法
複数ロボットによる可視性ベースの追跡逃避問題に対し、サンプリングで追跡逃避グラフを逐次構築し、複雑な環境でも必ず解を得る手法を提案した。
原題: A Visibility Roadmap Sampling Approach for a Multi-Robot Visibility-Based Pursuit-Evasion Problem ／ Trevor Olsen, Anne M. Tumlin, Nicholas M. Stiffler 他
日本語で読む → - 論文強化学習機械学習
俳優を小さくしよう：アクター・クリティック強化学習における小型アクターでの性能維持の事例研究
アクターとクリティックのネットワーク構造を独立に設計することで、小型アクターでも同等の性能を維持できることを示し、最大99%のパラメータ削減を達成した。
原題: Honey, I Shrunk The Actor: A Case Study on Preserving Performance with Smaller Actors in Actor-Critic RL ／ Siddharth Mysore, Bassel Mabsout, Renato Mancuso 他
日本語で読む → - 論文モデル検査cs.SE
モデル断片化による高速パラメトリックモデル検査
マルコフモデルを断片に分割して到達可能性を独立解析し、その結果を組み合わせることで、従来は扱えなかった多数パラメータを持つ複雑なシステムのパラメトリックモデル検査を高速化する手法を提案した論文。
原題: Fast Parametric Model Checking through Model Fragmentation ／ Xinwei Fang, Radu Calinescu, Simos Gerasimou 他
日本語で読む → - 論文ロボット知覚ロボティクス
部分的に可視な運動学的連鎖下でのロボットツール追跡：統一アプローチ
カメラに一部しか映らないロボットアームの制御において、キャリブレーション誤差と関節角誤差を統合した「Lumped Error」を定義し、パーティクルフィルタで推定する手法を提案・実機検証した。
原題: Robotic Tool Tracking under Partially Visible Kinematic Chain: A Unified Approach ／ Florian Richter, Jingpei Lu, Ryan K. Orosco 他
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
グラフ畳み込みネットワークと条件付き模倣学習による自動運転車の交差点自律ナビゲーション
動的な交通環境をグラフ構造で表現し、グラフ畳み込みネットワークと条件付き模倣学習を組み合わせて、信号のない交差点を安全かつ効率的に通過する運転方策を学習した研究。
原題: Autonomous Navigation through intersections with Graph ConvolutionalNetworks and Conditional Imitation Learning for Self-driving Cars ／ Xiaodong Mei, Yuxiang Sun, Yuying Chen 他
日本語で読む → - 論文モデル予測制御ロボティクス
クロスエントロピー法に基づく安全な学習型勾配不要モデル予測制御
不確実な外乱下で非微分目的関数を持つ非線形系を制御するため、ガウス過程で外乱を学習するMPCとクロスエントロピー法によるサンプリング最適化、制御Lyapunov関数と制御バリア関数による最小介入補助制御を統合し、確率的な安全性を確保する枠組みを提案した。
原題: Safe Learning-based Gradient-free Model Predictive Control Based on Cross-entropy Method ／ Lei Zheng, Rui Yang, Zhixuan Wu 他
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