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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: 2021/2/1 ／ 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 →- 論文医療ロボティクスロボティクス
心臓マイクロサージェリーにおける術者の手・指動作を記録し直感的ロボット遠隔操作に応用するパイロット研究
心臓マイクロサージェリー中の術者の手・指の微細動作をウェアラブルセンサで記録し、深層ニューラルネットで手術器具の姿勢を推定するシステムを試作した。
原題: Mapping Surgeon's Hand/Finger Motion During Conventional Microsurgery to Enhance Intuitive Surgical Robot Teleoperation ／ Mohammad Fattahi Sani, Raimondo Ascione, Sanja Dogramadzi
日本語で読む → - 論文空間メモリロボティクス
エゴスフィア空間メモリによるエンドツーエンドの空間推論
エージェント周囲のエゴスフィアに記憶を符号化するパラメータ不要のモジュールESMを提案し、ドローンやマニピュレータの視覚運動制御で学習効率と性能を向上させた。
原題: End-to-End Egospheric Spatial Memory ／ Daniel Lenton, Stephen James, Ronald Clark 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
布操作のための視空間的先読みによる連続物理タスクの実現
RGB-D画像上で学習した視覚ダイナミクスモデルを用い、単一のゴール条件付き方策で布の連続的な折り畳み・平滑化タスクを実現し、深度情報の有効性と長期的なコーナー動作の改善を示した研究。
原題: VisuoSpatial Foresight for Physical Sequential Fabric Manipulation ／ Ryan Hoque, Daniel Seita, Ashwin Balakrishna 他
日本語で読む → - 論文自律走行画像認識
敵対的画像を用いた学習ベース自律ステアリングのロバスト性向上
画像品質の変動に対する学習アルゴリズムのロバスト性を分析し、感度分析に基づいて「学習によるステアリング」の性能を最大48%改善する手法を提案した論文。
原題: Improving Robustness of Learning-based Autonomous Steering Using Adversarial Images ／ Yu Shen, Laura Zheng, Manli Shu 他
日本語で読む → - 論文信念空間プランニングロボティクス
iX-BSP: 増分型信念空間プランニング
過去のプランニングセッションでの計算を多重重要度サンプリングで選択的に再利用し、信念空間プランニングを増分的に解く手法を提案。計算時間を大幅に削減しつつ精度を維持する。
原題: iX-BSP: Incremental Belief Space Planning ／ Elad I. Farhi, Vadim Indelman
日本語で読む → - 論文自動運転/MPCロボティクス
遺伝的アルゴリズムで解く自動運転向けMPC経路プランナ
非線形モデル予測制御に遺伝的アルゴリズムを適用し、静的・動的障害物や低摩擦路面でも動作するリアルタイム軌道計画手法を提案した。
原題: MPC path-planner for autonomous driving solved by genetic algorithm technique ／ Stefano Arrigoni, Francesco Braghin, Federico Cheli
日本語で読む → - 論文強化学習機械学習
rl_reach：ロボットリーチングタスクのための再現可能な強化学習実験ツールボックス
ロボットのリーチングタスク向けに、学習環境・エージェント・ハイパーパラメータ最適化・評価スクリプトをまとめたオープンソースの強化学習実験パッケージを開発した。
原題: rl_reach: Reproducible Reinforcement Learning Experiments for Robotic Reaching Tasks ／ Pierre Aumjaud, David McAuliffe, Francisco Javier Rodríguez Lera 他
日本語で読む → - 論文自動運転/強化学習機械学習
仮想記憶で安定して運転を学習する
高次元の画像入力から潜在状態と潜在ダイナミクスモデルを学習し、想像上の軌跡を仮想記憶として方策学習に用いることで、データ効率と学習安定性を高めた自動運転向け強化学習手法を提案した。
原題: Steadily Learn to Drive with Virtual Memory ／ Yuhang Zhang, Yao Mu, Yujie Yang 他
日本語で読む → - 論文動作計画ロボティクス
マルチモデル分岐と許容ヒューリスティックを用いた自動運転車のグラフベース動作計画
都市部の自動運転向けに、グラフ探索中から快適で安全な軌道を生成するため、分岐戦略と許容ヒューリスティックで探索を効率化し最適性を保つ手法を提案した。
原題: Graph-based Motion Planning for Automated Vehicles using Multi-model Branching and Admissible Heuristics ／ Oliver Speidel, Jona Ruof, Klaus Dietmayer
日本語で読む → - 論文GNSS拒否航法ロボティクス
GNSS拒否環境下の固定翼自律航法アルゴリズム検証用の確率的高忠実度シミュレーションとシナリオ
GNSS信号喪失時の固定翼UAV航法アルゴリズムを検証するため、乱流や気象変化を含む高忠実度なオープンソースシミュレーションを構築し、2つのGNSS喪失シナリオを提示した。
原題: Stochastic High Fidelity Simulation and Scenarios for Testing of Fixed Wing Autonomous GNSS-Denied Navigation Algorithms ／ Eduardo Gallo
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
深層学習による動的環境での自律ナビゲーション
DroNetを地上ロボット向けに改良し、SLAMによる地図構築とDijkstra経路計画を組み合わせて、動的障害物を避けつつ最短経路で目標へ向かう屋内ナビゲーション手法を提案した論文。
原題: Autonomous Navigation in Dynamic Environments: Deep Learning-Based Approach ／ Omar Mohamed, Zeyad Mohsen, Mohamed Wageeh 他
日本語で読む → - 論文sim2real機械学習
仮想方策勾配を用いた強化学習のハイブリッド手法による倒立振子の平衡制御
シミュレーション上で方策勾配法により倒立振子の平衡制御を学習し、その重みを実機に転移することで、高速かつ堅牢な制御を実現した。
原題: A Hybrid Approach for Reinforcement Learning Using Virtual Policy Gradient for Balancing an Inverted Pendulum ／ Dylan Bates
日本語で読む → - 論文設計空間探索ロボティクス
AutoPilot: SWaP制約付き自律UAV向けSoC設計空間探索の自動化
ベイズ最適化を用いて、UAVのサイバー・フィジカル両面の設計空間を自動探索し、自律アルゴリズムとハードウェアアクセラレータの最適な組み合わせを選定するフレームワークAutoPilotを提案した。
原題: AutoPilot: Automating SoC Design Space Exploration for SWaP Constrained Autonomous UAVs ／ Srivatsan Krishnan, Zishen Wan, Kshitij Bhardwaj 他
日本語で読む → - 論文車両追跡・遠隔制御ロボティクス
車両の遠隔制御と追跡システムの新設計と実装
盗難車両の位置を緯度経度で迅速に追跡し、所有者や警察が遠隔から車両のコンピュータシステムを制御できるシステムを設計・開発した。
原題: Novel Design and Implementation of a Vehicle Controlling and Tracking System ／ Hasan Naji, Iuliana Marin, Nicolae Goga 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
HERONの訓練法：2Dレーザーによる湖岸・河岸航行のゼロショットRL
2Dレーザースキャナのみを用い、シミュレーションでモデルベース強化学習とドメインランダム化により湖岸・河岸追従を学習し、実機の無人水上艇でゼロショット適用に成功した。
原題: How To Train Your HERON ／ Antoine Richard, Stephanie Aravecchia, Thomas Schillaci 他
日本語で読む → - 論文軌道上組立/運動計画ロボティクス
軌道上組立のための安全で不確実性を考慮した敏捷なロボット運動計画手法
自由飛行ロボットによる軌道上組立において、慣性推定の不確実性を考慮しつつ、LQR-RRT*と経路平滑化、モデル学習、ロバストチューブMPCを組み合わせて障害物回避軌道を計画する手法を提案した。
原題: Safe and Uncertainty-Aware Robotic Motion Planning Techniques for Agile On-Orbit Assembly ／ Bryce Doerr, Keenan Albee, Monica Ekal 他
日本語で読む → - 論文モデル学習AI
計画のための十分に正確なモデル学習
タスクの制約を組み込んだ制約付きモデル学習手法を提案し、計画に適したモデルを得るための近似解の精度に関する定理を示した論文。
原題: Sufficiently Accurate Model Learning for Planning ／ Clark Zhang, Santiago Paternain, Alejandro Ribeiro
日本語で読む → - 論文セマンティックセグメンテーション画像認識
複数データセットの疑似ラベル学習による農業ロボットの温室シーン認識
都市など異なる環境の公開セグメンテーションデータを複数組み合わせて温室画像の疑似ラベルを生成し、手動アノテーションなしで農業ロボット向けの高精度なセマンティックセグメンテーションを学習する手法を提案した。
原題: Multi-source Pseudo-label Learning of Semantic Segmentation for the Scene Recognition of Agricultural Mobile Robots ／ Shigemichi Matsuzaki, Jun Miura, Hiroaki Masuzawa
日本語で読む → - 論文ヒューマンロボット協働ロボティクス
「取ってそこに置いて」：人とロボットの協働における明示的・暗黙的タスク割当手法の検討
VR上の卓上協働シミュレーションで、ユーザーが主導権を持つ明示的タスク割当と自動化を活かす暗黙的タスク割当を比較し、暗黙的手法が効率的な並列作業を可能にしつつ明示的制御の併用が有効だと示した研究。
原題: "Grip-that-there": An Investigation of Explicit and Implicit Task Allocation Techniques for Human-Robot Collaboration ／ Karthik Mahadevan, Maurício Sousa, Anthony Tang 他
日本語で読む → - 論文接触ダイナミクス機械学習
物理構造化ニューラルネットワークによる接触ダイナミクスの学習
深層ニューラルネットと微分方程式の対応を利用し、物体間の接触を含む不連続なダイナミクスをデータ効率的に学習するネットワーク構造を提案。触覚フィードバックの理想化が学習を容易にする鍵だと示した。
原題: Learning Contact Dynamics using Physically Structured Neural Networks ／ Andreas Hochlehnert, Alexander Terenin, Steindór Sæmundsson 他
日本語で読む → - 論文強化学習/自律走行ロボティクス
局所計画サブシステムを学習する自律レーシング
障害物マップなしで10個のレーザーレンジファインダのみを用い、強化学習で経路追従の参照を修正する階層型プランナを提案し、F1/10自律レースで評価した論文。
原題: Learning the Subsystem of Local Planning for Autonomous Racing ／ Benjamin Evans, Hendrik W. Jordaan, Herman A. Engelbrecht
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
SLAM関連データセットの包括的サーベイ
SLAM研究で使われる公開データセットを収集手法・タスク分類・評価基準の観点から整理し、既存データセットの偏りや限界、今後の構築方向を論じたサーベイ論文。
原題: Simultaneous Localization and Mapping Related Datasets: A Comprehensive Survey ／ Yuanzhi Liu, Yujia Fu, Fengdong Chen 他
日本語で読む → - 論文幾何学math.MG
ポンスレ三角形の不変中心力と楕円軌跡
ポンスレ3周期三角形の外接円・オイラー円に対する中心力の不変性と、三角形中心の軌跡が楕円になる条件を明らかにした幾何学研究。
原題: Invariant Center Power and Elliptic Loci of Poncelet Triangles ／ Mark Helman, Dominique Laurain, Ronaldo Garcia 他
日本語で読む → - 論文物体姿勢推定画像認識
GDRNPP：幾何誘導型の完全学習ベース物体姿勢推定器
単眼画像から6D姿勢を直接回帰する幾何誘導型ネットワークGDRNと、深度情報を用いた微分可能な姿勢精緻化を組み合わせ、従来のRANSAC/PnPやICPに頼らずエンドツーエンドで高精度な物体姿勢推定を実現した。
原題: GDRNPP: A Geometry-guided and Fully Learning-based Object Pose Estimator ／ Xingyu Liu, Ruida Zhang, Chenyangguang Zhang 他
日本語で読む → - 論文強化学習高速化機械学習
グループスパース訓練：深層強化学習を高速化する重み圧縮手法
強化学習の訓練を高速化するため、ブロック巡回圧縮と報酬に基づく動的プルーニングを組み合わせたGSTを提案し、従来の反復プルーニングより高い圧縮率を報酬低下なしで達成した。
原題: GST: Group-Sparse Training for Accelerating Deep Reinforcement Learning ／ Juhyoung Lee, Sangyeob Kim, Sangjin Kim 他
日本語で読む → - 論文自動運転/マルチタスク学習画像認識
位置推定・知覚・予測を統合する深層マルチタスク学習
自動運転で位置推定誤差が知覚や予測に与える問題を分析し、知覚・予測・自己位置推定を同時に学習・実行して計算を共有しながら位置誤差を効率的に補正するシステムを提案した。
原題: Deep Multi-Task Learning for Joint Localization, Perception, and Prediction ／ John Phillips, Julieta Martinez, Ioan Andrei Bârsan 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
COTSbot AUVのための協調的動的タスク割り当てフレームワーク
サンゴ礁のオニヒトデ駆除のため、複数のCOTSbot AUVに協調的に注射タスクを割り当てるヒューリスティックアルゴリズムを提案し、シミュレーションで有効性を示した論文。
原題: A Cooperative Dynamic Task Assignment Framework for COTSBot AUVs ／ Amin Abbasi, Somaiyeh MahmoudZadeh, Amirmehdi Yazdani
日本語で読む → - 論文不確かさ伝播制御
非線形確率自律システムにおけるモーメントに基づく厳密な不確かさ伝播
非線形確率力学系の状態分布のモーメントを任意次数まで厳密に伝播させるため、三角関数および混合三角多項式モーメントを導入し、閉形式の決定論的力学系で記述する手法を提案した。
原題: Moment-Based Exact Uncertainty Propagation Through Nonlinear Stochastic Autonomous Systems ／ Ashkan Jasour, Allen Wang, Brian C. Williams
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
VTOL UAVが仮想チューブを通過するための実用的分散制御
VTOL型UAV群が仮想チューブ（空路）を通過する際の分散制御手法を提案し、衝突回避とチューブ内維持をリアプノフ関数と不変集合定理で保証した。
原題: Practical Distributed Control for VTOL UAVs to Pass a Virtual Tube ／ Quan Quan, Rao Fu, Mengxin Li 他
日本語で読む → - 論文ドメイン適応画像認識
エネルギー制約付き自己学習による教師なしドメイン適応
教師なしドメイン適応において、エネルギー関数の最小化を追加の正則化として用い、信頼度の低い擬似ラベルによる誤り伝播を抑える手法を提案した論文。
原題: Energy-constrained Self-training for Unsupervised Domain Adaptation ／ Xiaofeng Liu, Bo Hu, Xiongchang Liu 他
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