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: 2021/1/1 ／ 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 →- 論文リダイレクテッドウォーキングcs.GR
複雑環境でのリダイレクテッドウォーキングのためのアラインメントベース制御手法ARC
物理環境と仮想環境の障害物への近さを一致させるようユーザーを誘導するリダイレクテッドウォーキング制御器ARCを提案し、環境複雑度指標CRを導入して衝突回避性能を大幅に改善した。
原題: ARC: Alignment-based Redirection Controller for Redirected Walking in Complex Environments ／ Niall L. Williams, Aniket Bera, Dinesh Manocha
日本語で読む → - 論文意図推定ロボティクス
人間意図推定のための分離型シーケンスクラスタリング
時変局所特徴と時不変グローバル属性を分離しつつ離散潜在変数でクラスタリングするDiSCVAEを提案し、車椅子ロボットの実データで人間意図の教師なし推定が可能なことを示した。
原題: Disentangled Sequence Clustering for Human Intention Inference ／ Mark Zolotas, Yiannis Demiris
日本語で読む → - 論文画像記述子画像認識
超次元計算による画像記述子の体系的集約フレームワーク
超次元計算(HDC)を用いて複数の画像記述子と付加情報を同一次元の単一ベクトルに集約する枠組みを提案し、局所記述子と位置情報を統合した新たなホリスティック記述子で場所認識性能を平均20%向上させた。
原題: Hyperdimensional computing as a framework for systematic aggregation of image descriptors ／ Peer Neubert, Stefan Schubert
日本語で読む → - 論文キャリブレーションロボティクス
デュアル四元数を用いたセンサごとの自己運動に基づくオンライン外部キャリブレーション
各センサの自己運動推定から外部キャリブレーションを行う手法をデュアル四元数で定式化し、オンラインで大域最適解と高速局所解を提供する。
原題: Online Extrinsic Calibration based on Per-Sensor Ego-Motion Using Dual Quaternions ／ Markus Horn, Thomas Wodtko, Michael Buchholz 他
日本語で読む → - 論文データ選別機械学習
自動運転データセット選別のための多様な複雑度指標
自動運転の学習データ選別において、タスクやモデルに依存しない多様な複雑度指標でシーンを評価し、ラベル付け対象を選ぶ手法を提案した論文。
原題: Diverse Complexity Measures for Dataset Curation in Self-driving ／ Abbas Sadat, Sean Segal, Sergio Casas 他
日本語で読む → - 論文移動マニピュレーションロボティクス
深層強化学習による移動マニピュレーションの運動学的実現可能性の学習
エンドエフェクタの軌道を追従しつつ移動台車の運動学的に実行可能な動きを深層強化学習で学習するモジュール型手法を提案し、複数の移動ロボットで実機検証した。
原題: Learning Kinematic Feasibility for Mobile Manipulation through Deep Reinforcement Learning ／ Daniel Honerkamp, Tim Welschehold, Abhinav Valada
日本語で読む → - 論文強化学習機械学習
CoachNet：強化学習のための敵対的サンプリング手法
失敗予測器「CoachNet」をオンライン学習し、失敗確率に基づく確率的サンプリングで苦手なエピソードを優先的に訓練することで、強化学習のサンプル効率とテスト時ロバスト性を向上させる手法を提案。
原題: CoachNet: An Adversarial Sampling Approach for Reinforcement Learning ／ Elmira Amirloo Abolfathi, Jun Luo, Peyman Yadmellat 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
装着型センサによる把持力の時空間プロファイリング
無線センサグローブを用いたピック＆ドロップ作業で、利き手・非利き手の把持力を時空間的に計測し、ユーザ間の技能差や時間変化を統計的に分析した。
原題: Wearable Sensors for Spatio-Temporal Grip Force Profiling ／ Rongrong Liu, Florent Nageotte, Philippe Zanne 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
直線上の複数ロボットによる対称ランデブー探索
直線上に任意配置された3台以上のロボットが、互いの位置を知らないまま同じ探索戦略で最短時間に集合するためのランダム化アルゴリズムを提案し、移動距離の競合比が定数であることを示した。
原題: Multi-robot Symmetric Rendezvous Search on the Line ／ Deniz Ozsoyeller, Pratap Tokekar
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
Raspberry Piを用いたパズル物体認識・配置ロボット
Raspberry Pi上で動作するロボットがパズル片を認識し、適切な位置に配置するシステムを構築した研究。
原題: Raspberry Pi Based Intelligent Robot that Recognizes and Places Puzzle Objects ／ Yakup Kutlu, Zülfü Alanoglu, Ahmet Gökçen 他
日本語で読む → - 論文歩行者検出・行動予測AI
単一ショットで歩行者検出と行動予測を同時に行うマルチタスク手法
カメラ画像から歩行者の検出と意図予測を1回の推論で同時に行う時空間マルチタスクアーキテクチャを提案し、組み込み向けに低遅延・高精度を実現した。
原題: Single Shot Multitask Pedestrian Detection and Behavior Prediction ／ Prateek Agrawal, Pratik Prabhanjan Brahma
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
SimGAN：敵対的強化学習によるハイブリッドシミュレータ同定とドメイン適応
ニューラルネットと物理シミュレーションを組み合わせたハイブリッドシミュレータを敵対的強化学習で同定し、手動設計なしにsim-to-realなどのドメイン適応を実現するフレームワークを提案。
原題: SimGAN: Hybrid Simulator Identification for Domain Adaptation via Adversarial Reinforcement Learning ／ Yifeng Jiang, Tingnan Zhang, Daniel Ho 他
日本語で読む → - 論文運動計画ロボティクス
MPC-MPNet：動力学制約下で高速かつ準最適な運動計画を実現するモデル予測型運動計画ネットワーク
生成器・識別器・並列化可能なMPCを組み合わせた模倣学習ベースの枠組みで、動力学制約下の運動計画を高速かつ準最適に解く手法を提案した。
原題: MPC-MPNet: Model-Predictive Motion Planning Networks for Fast, Near-Optimal Planning under Kinodynamic Constraints ／ Linjun Li, Yinglong Miao, Ahmed H. Qureshi 他
日本語で読む → - 論文医療ロボティクスロボティクス
針軸-組織間力モデルによる操舵可能針の安全な動作計画
Cosserat弦理論に基づく針軸と組織の力モデルを構築し、計画経路の組織への垂直力・摩擦力を評価する新たなコスト関数を提案。数百の3D環境で検証し、従来の経路長コスト比で平均長さ0.07%増のみでピーク組織力を62%削減した。
原題: Safer Motion Planning of Steerable Needles via a Shaft-to-Tissue Force Model ／ Michael Bentley, Caleb Rucker, Chakravarthy Reddy 他
日本語で読む → - 論文粒状媒体移動ロボティクス
粒状媒体中の移動のための柔軟フィン
折り紙由来の非線形な柔軟関節を持つフィンで粒状媒体中を推進する手法を提案し、粒状RFTに柔軟性を組み込んだモデルで形状・推進力を予測して歩容を最適化、試作機で検証した。
原題: Compliant Fins for Locomotion in Granular Media ／ Dongting Li, Sichuan Huang, Yong Tang 他
日本語で読む → - 論文点群処理画像認識
形状バックプロジェクションによる3Dシーン解析
形状ヒストグラムをテスト面にバックプロジェクションして3D表面の類似度を確率的に評価する枠組みを提案し、面分類や高曲率エッジ検出、点群ラベリングなどへの応用を示した。
原題: Shape Back-Projection In 3D Scenes ／ Ashish Kumar, L. Behera
日本語で読む → - 論文進化的設計ロボティクス
プログラマブル剛性を持つソフトテンセグリティモジュールロボットの形態と制御の進化的共設計
組み立てやすい駆動型テンセグリティモジュールと形態・制御の共進化を用いてソフトテンセグリティモジュールロボットを設計し、モジュール剛性が形態・制御・移動戦略の進化に与える影響を示した論文。
原題: Evolutionary Co-Design of Morphology and Control of Soft Tensegrity Modular Robots with Programmable Stiffness ／ Davide Zappetti, Jean Marc Bejjani, Dario Floreano
日本語で読む → - 論文知識グラフ/産業ロボットロボティクス
産業用ロボットの意味記憶モデルとしての動的知識グラフ
センサデータを知識グラフに蓄積して意味記憶とし、自然言語の作業指示を理解して産業用ロボットが決定的にタスクを実行できる認知システムを提案した論文。
原題: Dynamic Knowledge Graphs as Semantic Memory Model for Industrial Robots ／ Mohak Sukhwani, Vishakh Duggal, Said Zahrai
日本語で読む → - 論文継続学習ロボティクス
限られた教師信号でロボットが視覚概念を継続学習する手法
動的で未知の環境において、限られたラベル付きデータからロボットが新しい視覚概念を継続的に学習し、過去の知識を保持・活用する機械学習モデルを開発する研究。
原題: Continual Learning of Visual Concepts for Robots through Limited Supervision ／ Ali Ayub, Alan R. Wagner
日本語で読む → - 論文軌道計画ロボティクス
アグレッシブなクアッドロータ飛行のためのグラフ探索と軌道最適化の交互実行
軌道最適化と離散グラフ探索を交互に組み合わせ、狭い隙間など厳しい姿勢制約下でも動的限界を活かしたクアッドロータのアグレッシブ飛行軌道を生成する手法を提案した。
原題: Interleaving Graph Search and Trajectory Optimization for Aggressive Quadrotor Flight ／ Ramkumar Natarajan, Howie Choset, Maxim Likhachev
日本語で読む → - 論文軌道予測画像認識
多項式軌道予測による学習性能の向上
道路利用者の軌道を時間の関数として多項式係数で予測するニューラルネットワークを訓練し、精度と汎化性能を向上させた論文。
原題: Polynomial Trajectory Predictions for Improved Learning Performance ／ Ido Freeman, Kun Zhao, Anton Kummert
日本語で読む → - 論文対応点選択画像認識
合意学習による段階的対応点選別
局所から大域への合意スコア学習で信頼できる対応点を段階的に絞り込み、外れ値に頑健な対応点選択を実現した論文。
原題: Progressive Correspondence Pruning by Consensus Learning ／ Chen Zhao, Yixiao Ge, Feng Zhu 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
陰的感覚運動モデルとデータ駆動型幾何特徴に基づく弾性物体の形状制御
弾性物体を目標形状に変形させるため、データ駆動型の形状特徴と陰的関数から姿勢-形状ヤコビアンを計算し、形状サーボ制御を実現した研究。
原題: Shape Control of Elastic Objects Based on Implicit Sensorimotor Models and Data-Driven Geometric Features ／ Wanyu Ma, Jihong Zhu, David Navarro-Alarcon
日本語で読む → - 論文適応制御制御
ベイズ最適化による安全で効率的なモデルフリー適応制御
安全でサンプル効率の高いベイズ最適化アルゴリズムGoOSEを改良し、システムデータのみから低レベル制御器をチューニングするモデルフリー適応制御手法を提案、回転運動系で数値的・実験的に有効性を示した。
原題: Safe and Efficient Model-free Adaptive Control via Bayesian Optimization ／ Christopher König, Matteo Turchetta, John Lygeros 他
日本語で読む → - 論文制御検証制御
ニューラルネットワーク制御器を持つ閉ループ系の効率的な到達可能性解析
NN制御器付き閉ループ系の前方到達集合を凸最適化で推定する手法を提案し、入力集合分割で精度を補い、従来法より10倍低保守的かつ高速に計算できることを示した。
原題: Efficient Reachability Analysis of Closed-Loop Systems with Neural Network Controllers ／ Michael Everett, Golnaz Habibi, Jonathan P. How
日本語で読む → - 論文強化学習×古典制御ロボティクス
LQR制御を組み込んだ深層強化学習
強化学習と古典的LQR制御を組み合わせ、目標状態でのチャタリングを抑えつつ到達・整定制御の性能を向上させる手法を比較提案した論文。
原題: Deep Reinforcement Learning with Embedded LQR Controllers ／ Wouter Caarls
日本語で読む → - 論文機構解析cs.CG
ピンジョイント式ボディバーフレームワークのスナップ性と特異点距離
グリーン・ラグランジュひずみに基づく弾性ひずみエネルギー密度からフレームワークのスナップ能力を測る手法を提案し、等静定フレームワークでは最寄りの揺らぎ配置までの距離も与えることを示した。
原題: Snappability and singularity-distance of pin-jointed body-bar frameworks ／ Georg Nawratil
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 → - 論文宇宙機姿勢推定画像認識
実時間・飛行実装可能な単眼画像による非協力宇宙機の姿勢推定
単眼カメラ画像からCNNで対象宇宙機の相対姿勢を推定するシステムを提案し、Blender生成の合成データのみで学習して実宇宙画像に汎化できること、低消費電力の飛行用ハードウェアで実時間動作することを示した。
原題: Real-Time, Flight-Ready, Non-Cooperative Spacecraft Pose Estimation Using Monocular Imagery ／ Kevin Black, Shrivu Shankar, Daniel Fonseka 他
日本語で読む → - 論文自動運転/軌道予測ロボティクス
意図予測ネットワーク：生センサデータから他車の意図を学習
LiDARの3D点群と動的地図を入力とし、他車両の高レベル行動と将来軌道を一段階で同時予測するマルチタスク検出・予測モデルを提案した論文。
原題: IntentNet: Learning to Predict Intention from Raw Sensor Data ／ Sergio Casas, Wenjie Luo, Raquel Urtasun
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