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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: 2020/12/1 / 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 →- 論文制御解析ロボティクス
RoCUS: サンプリングによるロボットコントローラの理解
ベイズ事後サンプリングを用いて、ロボットコントローラがユーザー指定の挙動(例:ぎくしゃくした動き)を示す状況を探索し、多様な挙動を体系的に分析するフレームワークRoCUSを提案。
原題: RoCUS: Robot Controller Understanding via Sampling / Yilun Zhou, Serena Booth, Nadia Figueroa 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
ニューラルネット時相量子化ラグランジュ力学と蟻コロニー最適化による9リンク二足歩行ロボットの階段昇降サイクロイド軌道生成
つま先付き9リンク二足歩行ロボットの階段昇降のため、階段寸法に応じたサイクロイド軌道計画と逆運動学をニューラルネットで解き、ラグランジュ力学に基づく動力学モデルと蟻コロニー最適化でPD制御器を調整して関節軌道誤差と消費エネルギーを最小化する手法を提案した論文。
原題: Cycloidal Trajectory Realization on Staircase based on Neural Network Temporal Quantized Lagrange Dynamics (NNTQLD) with Ant Colony Optimization for a 9-Link Bipedal Robot / Gaurav Bhardwaj, Utkarsh A. Mishra, N. Sukavanam 他
日本語で読む → - 論文発達ロボティクスAI
乳児の社会的相互作用を模した発達ロボティクス用シミュレーション環境
胎児期から生後12ヶ月までの乳児の経験を模擬し、母親キャラクターとの社会的相互作用や発達心理学の実験を含むシミュレーション環境SEDRoを提案した論文。
原題: Modeling Social Interaction for Baby in Simulated Environment for Developmental Robotics / Md Ashaduzzaman Rubel Mondol, Aishwarya Pothula, Deokgun Park
日本語で読む → - 論文VIOロボティクス
キーフレームベースの汎用構造なしフィルタによる視覚慣性オドメトリ
ランドマークを状態ベクトルに含めずキーフレームで管理する構造なしフィルタを提案し、IMUやカメラのパラメータをオンライン校正しつつ高精度に自己位置推定するVIO手法を実現した。
原題: A Versatile Keyframe-Based Structureless Filter for Visual Inertial Odometry / Jianzhu Huai, Yukai Lin, Charles Toth 他
日本語で読む → - 論文3D再構成/検出画像認識
路面3D再構成とポットホール検出の再考:透視変換から視差マップセグメンテーションへ
ステレオカメラの視差マップ推定とセグメンテーションにより、路面のポットホール(穴)を高精度かつ効率的に検出するアルゴリズムを提案した。
原題: Rethinking Road Surface 3D Reconstruction and Pothole Detection: From Perspective Transformation to Disparity Map Segmentation / Rui Fan, Umar Ozgunalp, Yuan Wang 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
報酬マシンによる視覚ベースロボティクスの計画と制御の分離
深層Q学習エージェントに報酬マシンを組み合わせ、視覚ベースのロボット把持・配置タスクの学習を高速化し、方策品質を改善した研究。
原題: Disentangled Planning and Control in Vision Based Robotics via Reward Machines / Alberto Camacho, Jacob Varley, Deepali Jain 他
日本語で読む → - 論文多物体追跡画像認識
自律走行のための確率的3Dマルチモーダル多物体追跡
2D画像と3D LiDARを融合して物体の外観・形状特徴を学習し、データ関連付けとトラック初期化を学習ベースで行うことで、自律走行向け多物体追跡の精度を向上させた研究。
原題: Probabilistic 3D Multi-Modal, Multi-Object Tracking for Autonomous Driving / Hsu-kuang Chiu, Jie Li, Rares Ambrus 他
日本語で読む → - 論文自己位置推定画像認識
LiDAR強度マップを用いた自己位置推定の学習
LiDARスキャンと強度マップを深層埋め込み空間に写像し、畳み込みマッチングでリアルタイム(15Hz)・センチメートル精度の自己位置推定を実現した。
原題: Learning to Localize Using a LiDAR Intensity Map / Ioan Andrei Bârsan, Shenlong Wang, Andrei Pokrovsky 他
日本語で読む → - 論文リスク回避MDPAI
制約付きリスク回避型マルコフ決定過程
動的なリスク目的と制約を持つMDPに対し、ラグランジュ法とDCP/DCCPでマルコフ方策を最適化する手法を提案し、ローバー航法でCVaR/EVaRの有効性を示した。
原題: Constrained Risk-Averse Markov Decision Processes / Mohamadreza Ahmadi, Ugo Rosolia, Michel D. Ingham 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
敵対的通信下での頑健なマルチエージェント協調のためのガウス過程に基づくメッセージフィルタリング
エージェント間通信にガウス過程で真偽の信頼度を推定し、疑わしいメッセージを重み付けで抑制するフィルタリング手法を提案。非協力エージェントの影響をほぼ無視できるレベルまで低減できることを示した。
原題: Gaussian Process Based Message Filtering for Robust Multi-Agent Cooperation in the Presence of Adversarial Communication / Rupert Mitchell, Jan Blumenkamp, Amanda Prorok
日本語で読む → - 論文マルチモーダル/マニピュレーションロボティクス
破損センサを検知・排除・補償するクロスモーダル補償モデル
複数モダリティのセンサ情報から破損したセンサを自己教師あり学習で検知し、残りのセンサ情報で補償する表現モデルCCMを提案し、接触を伴うマニピュレーションに応用した。
原題: Detect, Reject, Correct: Crossmodal Compensation of Corrupted Sensors / Michelle A. Lee, Matthew Tan, Yuke Zhu 他
日本語で読む → - 論文自動運転/強化学習ロボティクス
強化学習による走行ポリシー適応型セーフガード
MCTSベースの強化学習で衝突回避戦略と走行ポリシーに応じた作動関数を設計し、不要な介入を抑えつつ衝突率を大幅に低減する自動運転向けセーフガードを提案した。
原題: Driving-Policy Adaptive Safeguard for Autonomous Vehicles Using Reinforcement Learning / Zhong Cao, Shaobing Xu, Songan Zhang 他
日本語で読む → - 論文信頼モデリングHCI
予測可能性と説明可能性を用いた自動運転車に対する特性的信頼と初期学習的信頼のモデリング
1175人のアンケートから23特徴量を抽出し、XGBoostとSHAPで自動運転車への特性的・初期学習的信頼を高精度かつ説明可能に予測した研究。
原題: Modeling Dispositional and Initial learned Trust in Automated Vehicles with Predictability and Explainability / Jackie Ayoub, X. Jessie Yang, Feng Zhou
日本語で読む → - 論文ニューロシンボリック/自動運転AI
自動運転のための常識的視覚理解:視覚と意味論を統合する汎用ニューロシンボリック・オンライン推論
視覚認識と意味論的推論をニューロシンボリックに統合し、ASPを用いて自動運転のオンライン視覚理解(説明可能性や常識補間を含む)を実現する枠組みを提案・実装した論文。
原題: Commonsense Visual Sensemaking for Autonomous Driving: On Generalised Neurosymbolic Online Abduction Integrating Vision and Semantics / Jakob Suchan, Mehul Bhatt, Srikrishna Varadarajan
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
複雑地形における多脚ロボットの進化的歩容転移
転移学習を用いて事前知識から高品質な初期集団を生成し、多目的進化的アルゴリズムで多脚ロボットの歩容を最適化する枠組みTr-GOを提案した論文。
原題: Evolutionary Gait Transfer of Multi-Legged Robots in Complex Terrains / Min Jiang, Guokun Chi, Geqiang Pan 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
GANヒューリスティクスによるサンプリングベース経路計画
環境マップ画像からGANで有望領域を推定し、その領域に偏らせた非一様サンプリングで経路計画の初期解品質と収束速度を改善する手法を提案した。
原題: Generative Adversarial Network based Heuristics for Sampling-based Path Planning / Tianyi Zhang, Jiankun Wang, Max Q. -H. Meng
日本語で読む → - 論文レーダー知覚ロボティクス
レーダーアーティファクトラベリングフレームワーク(RALF):データセット内の妥当なレーダー検出のための手法
カメラとLiDARの深度情報を活用し、レーダー生検出をアーティファクトとターゲットに自動分類するクロスセンサー型ラベリング手法を提案。時間追跡も組み合わせて各検出の妥当性を評価する。
原題: Radar Artifact Labeling Framework (RALF): Method for Plausible Radar Detections in Datasets / Simon T. Isele, Marcel P. Schilling, Fabian E. Klein 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
条件付きGANによる最適経路計画
地図情報から実行可能経路の確率分布を生成するCGANを提案し、それを用いた非一様サンプリングでRRT*を改良して最適経路を効率的に探索する手法。
原題: Conditional Generative Adversarial Networks for Optimal Path Planning / Nachuan Ma, Jiankun Wang, Max Q. -H. Meng
日本語で読む → - 論文自動運転/強化学習機械学習
モデルベース行動提案を用いた償却Q学習による高速道路自動運転
軌道計画器が生成する局所最適マヌーバを行動として用い、強化学習で長期的に最適な高速道路運転の意思決定を学習する手法を提案し、SUMO上で既存手法より優れる性能を示した。
原題: Amortized Q-learning with Model-based Action Proposals for Autonomous Driving on Highways / Branka Mirchevska, Maria Hügle, Gabriel Kalweit 他
日本語で読む → - 論文視覚追従/カメラ制御ロボティクス
顔検出と補間アルゴリズムによる自動パン・チルトカメラを用いた広告ボード向け消費者フィードバック強化システム
顔検出と補間アルゴリズムで被写体の顔を常に画面中央に保つようサーボモータ付きカメラを自動でパン・チルトさせるArduinoベースのシステムを提案した論文。
原題: Enhanced Consumer Feedback Enabler System for Advertisement Boards using Auto Panning Camera / Aditya Ajit Khadilkar, Godwyn James William, Hemprasad Yashwant Patil
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
異種ロボット群の異質性が集団行動に与える影響:探索救助問題による検討
探索救助問題を題材に、ビヘイビアツリーで測ったロボット群の異質性と救助効率の関係をモンテカルロ法で調べ、多くの場合に異質性が効率を高めることを示した論文。
原題: Impact of Heterogeneity in Multi-Robot Systems on Collective Behaviors Studied Using a Search and Rescue Problem / Sanjay Sarma O, Ramviyas Parasuraman, Ramana Pidaparti
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
模倣機構を備えた6自由度ロボットアーム
空気圧・油圧・電動の3方式を比較検討し、マイコン制御の6自由度ロボットアームを設計・試作して、壊れやすい物体のピックアンドプレース動作を実現した。
原題: Six Degree of Freedom Robotic Arm with Mimicking Mechanism / Param Kothari
日本語で読む → - 論文動作予測画像認識
3D人間動作の予測と分類
GANベースのseq2seqモデルで人間の姿勢系列から複数の将来動作を予測し、判別器の特徴を動作認識に活用する手法を提案。
原題: 3D Human motion anticipation and classification / Emad Barsoum, John Kender, Zicheng Liu
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
PHDフィルタを用いた複数クアッドロータによる分散型多目標追跡
複数のクアッドロータが未知環境内でランダムウォークしながら目標を探索し、RFSベースのPHDフィルタで目標数と位置を推定する分散型追跡手法を提案し、シミュレーションで検証した。
原題: Decentralized Multi-target Tracking with Multiple Quadrotors using a PHD Filter / Aniket Shirsat, Spring Berman
日本語で読む → - 論文姿勢推定ロボティクス
単眼カメラで剛体の6DoF相対姿勢を追跡するオンボード向け2段階アルゴリズム
単眼カメラ映像から物体を検出し、UKFで6DoF姿勢を追跡する2段階手法を提案。深度なしでもRGB-D並みの精度を達成し、ドローン追跡では高速かつ高精度。
原題: MSL-RAPTOR: A 6DoF Relative Pose Tracker for Onboard Robotic Perception / Benjamin Ramtoula, Adam Caccavale, Giovanni Beltrame 他
日本語で読む → - 論文飛行制御ロボティクス
ANFIS制御による自律クアッドコプターの開発
クアッドコプターの姿勢・高度制御にANFISコントローラを設計し、線形化モデルを構築してPD制御やファジィ制御と性能を比較した研究。
原題: Development of Autonomous Quadcopter / Mohammad Al-Fetyani, Mones Azazma
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
重みベース探索による複数被災者捜索のためのUAVチーム
地上からの被災者情報を重み付けに用いる探索手法WBEを、Voronoi分割で環境を分担する複数UAVチームに拡張し、複数被災者の捜索性能とスケーラビリティを検証した論文。
原題: Weight-Based Exploration for Unmanned Aerial Teams Searching for Multiple Survivors / Sarthak J. Shetty, Debasish Ghose
日本語で読む → - 論文形態設計/ベイズ最適化ロボティクス
効率的なロボット形態設計のためのニューラル忠実度ワーピング
ロボット形態の最適化において、低忠実度評価を活用する連続マルチフィデリティ・ベイズ最適化を提案し、忠実度空間の非定常性を学習するワーピング機構で計算資源を効率化した。
原題: Neural fidelity warping for efficient robot morphology design / Sha Hu, Zeshi Yang, Greg Mori
日本語で読む → - 論文4D再構成画像認識
動的シーンの4D表現を学習するニューラル放射フロー
RGB画像から動的シーンの3D占有・放射・動きを暗黙的に学習し、多視点レンダリングや動画の超解像・ノイズ除去を可能にする手法を提案。
原題: Neural Radiance Flow for 4D View Synthesis and Video Processing / Yilun Du, Yinan Zhang, Hong-Xing Yu 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
PPPとLiDARを疎結合した都市峡谷環境向け高精度共分散推定とロバストRAIMを備えるSLAM
LiDAR-SLAMとPPP測位を疎結合し、SVDヤコビアンでLiDAR-SLAMの共分散を推定するとともに、LiDAR支援RAIMで都市峡谷でのGNSS信頼性を高めたP3-LOAMを提案した論文。
原題: P3-LOAM: PPP/LiDAR Loosely Coupled SLAM with Accurate Covariance Estimation and Robust RAIM in Urban Canyon Environment / Tao Li, Ling Pei, Yan Xiang 他
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