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: 2020/11/1 ／ 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 →- 論文群制御ロボティクス
空間グラフニューラルネットワークを用いたマルチロボットの被覆と探索
被覆問題を空間グラフとして離散化し、グラフニューラルネットワークで専門家の経路計画を模倣する制御器を学習。大規模な地図や多数のロボットへ汎化でき、探索タスクでは計画ベース手法を上回ることを示した。
原題: Multi-Robot Coverage and Exploration using Spatial Graph Neural Networks ／ Ekaterina Tolstaya, James Paulos, Vijay Kumar 他
日本語で読む → - 論文探索計画ロボティクス
マルチ解像度フロンティアベースの自律3D探索プランナ
Octreeの解像度特性を活かしてフロンティア点を検出・クラスタリングし、LiDARの大規模点群でも効率的に3D探索できるプランナを提案。UAV実機とシミュレーションで有効性を検証した。
原題: A Multi-Resolution Frontier-Based Planner for Autonomous 3D Exploration ／ Ana Batinović, Tamara Petrović, Antun Ivanovic 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
深層アフォーダンス先読み：将来可能な行動を通じた計画立案
将来のアフォーダンスをモデル化することで長期的な行動効果を推論し、多段階の操作タスクを学習・計画する手法を提案した論文。
原題: Deep Affordance Foresight: Planning Through What Can Be Done in the Future ／ Danfei Xu, Ajay Mandlekar, Roberto Martín-Martín 他
日本語で読む → - 論文テレオペレーションロボティクス
動的テレオペレーションにおける関節空間とタスク空間マッピングの比較
人間型ロボットアームの動的遠隔操作で、関節空間マッピングとタスク空間マッピングを反応テストで比較し、タスク空間の方が習熟が早いことを示した研究。
原題: A Comparison Between Joint Space and Task Space Mappings for Dynamic Teleoperation of an Anthropomorphic Robotic Arm in Reaction Tests ／ Sunyu Wang, Kevin Murphy, Dillan Kenney 他
日本語で読む → - 論文点群位置合わせ画像認識
仮想対応点を用いたエンドツーエンド3D点群位置合わせ学習
LPD-Netとself/cross-attentionで2つの点群の特徴を抽出し、ソフトポインタで仮想対応点を生成してSVDで位置合わせを解くエンドツーエンド手法を提案した論文。
原題: End-to-End 3D Point Cloud Learning for Registration Task Using Virtual Correspondences ／ Zhijian Qiao, Huanshu Wei, Zhe Liu 他
日本語で読む → - 論文軌道計画/敵対的攻撃ロボティクス
最適化ベース軌道計画器への敵対的攻撃
環境内の敵対者が自身の状態を調整して最適化の固有構造を悪条件にし、反復最適化型の軌道計画器を失敗させたり計算時間を大幅に増やしたりできることを示した論文。
原題: Adversarial Attacks on Optimization based Planners ／ Sai Vemprala, Ashish Kapoor
日本語で読む → - 論文自動運転知覚eess.SP
RAMP-CNN：自動車レーダー物体認識を強化する新規ニューラルネットワーク
レーダーの距離-速度-角度ヒートマップ列を複数の低次元CNNで処理し、4D畳み込み並みの性能を低計算コストで実現した物体検出・認識モデル。夜間でも堅牢に動作する。
原題: RAMP-CNN: A Novel Neural Network for Enhanced Automotive Radar Object Recognition ／ Xiangyu Gao, Guanbin Xing, Sumit Roy 他
日本語で読む → - 論文安全ナビゲーションロボティクス
メモリ付き学習バリア関数によるロバストな安全ナビゲーション
未知環境での安全なナビゲーションのため、距離センサからオンラインで制御バリア関数を構築し、リプレイメモリ付きでニューラルネットの符号付き距離関数を学習する手法を提案した論文。
原題: Learning Barrier Functions with Memory for Robust Safe Navigation ／ Kehan Long, Cheng Qian, Jorge Cortés 他
日本語で読む → - 論文自動運転検証ロボティクス
強化学習によるパラメータ最適化を用いた自動運転車検証のための効率的な反証手法
自動運転システムの検証のため、方策勾配強化学習でパラメータ最適化問題を解き、RSS安全指標や衝突などを用いて危険なシナリオを効率的に探索する反証手法を提案した論文。
原題: Efficient falsification approach for autonomous vehicle validation using a parameter optimisation technique based on reinforcement learning ／ Dhanoop Karunakaran, Stewart Worrall, Eduardo Nebot
日本語で読む → - 論文触覚ガイダンス/操舵支援ロボティクス
意図推定に基づく車線変更・車線維持の触覚ガイダンス操舵システム
ドライバーの車線変更意図を深層学習で推定し、車線維持と車線変更の両方を支援する触覚共有操舵システムを設計・評価した研究。
原題: Intention-Based Lane Changing and Lane Keeping Haptic Guidance Steering System ／ Zhanhong Yan, Kaiming Yang, Zheng Wang 他
日本語で読む → - 論文水中ロボティクス/視覚注意画像認識
自律型水中ロボットによる顕著性誘導型視覚注意モデリング
水中画像の顕著物体検出のため、ボトムアップとトップダウンの二枝を持つ深層ネットワークSVAM-Netを提案し、海洋試験で汎化性能とロボット搭載可能性を示した。
原題: SVAM: Saliency-guided Visual Attention Modeling by Autonomous Underwater Robots ／ Md Jahidul Islam, Ruobing Wang, Junaed Sattar
日本語で読む → - 論文自動運転/強化学習ロボティクス
階層型強化学習とPID制御による自動運転車の軌道計画
自動運転の軌道計画を階層型強化学習とPIDコントローラで構成し、サブゴール分割で収束を速め、LSTMで不完全観測に対応して滑らかな軌道を生成する手法を提案した。
原題: Trajectory Planning for Autonomous Vehicles Using Hierarchical Reinforcement Learning ／ Kaleb Ben Naveed, Zhiqian Qiao, John M. Dolan
日本語で読む → - 論文遠隔操作ロボティクス
自発的な動きは直感的な身体機械インターフェースにつながるか？ウェアラブル遠隔操作のための身体部位の適合性研究
遠隔操作ドローンを1つのIMUで操作する身体機械インターフェースを複数の身体部位で比較し、自発的な動きに基づく部位選択が必ずしも最適性能にならないことをユーザー研究で示した。
原題: Does spontaneous motion lead to intuitive Body-Machine Interfaces? A fitness study of different body segments for wearable telerobotics ／ Matteo Macchini, Jan Frogg, Fabrizio Schiano 他
日本語で読む → - 論文視覚的自己位置推定ロボティクス
合成データから新しい環境での自己位置推定を学習する手法
合成データで学習し、未知のシーンにも汎化できる視覚的自己位置推定モデルを提案。階層的相関層や不確実性の活用により、従来の学習ベース・古典的手法を上回る性能を示した。
原題: Learning to Localize in New Environments from Synthetic Training Data ／ Dominik Winkelbauer, Maximilian Denninger, Rudolph Triebel
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
操作プリミティブ列の強化学習によるロボット組立
組立作業を「接触するまで下降」などの操作プリミティブの動的系列として表現し、強化学習で自動獲得してシミュレーションから実機へ直接転送する手法を提案した論文。
原題: Learning Sequences of Manipulation Primitives for Robotic Assembly ／ Nghia Vuong, Hung Pham, Quang-Cuong Pham
日本語で読む → - 論文人間ロボット協働ロボティクス
人間とロボットの協働における相互信頼モデリングに向けて
人間とロボット双方の信頼レベルをリアルタイムに推定する相互信頼モデルを提案し、ロボットがそれに基づいて行動することでより自然な協働を可能にする。
原題: Toward Mutual Trust Modeling in Human-Robot Collaboration ／ Basel Alhaji, Andreas Rausch, Michael Prilla
日本語で読む → - 論文パラレルマニピュレータロボティクス
Orthoglideの振動力を低減する最適加速度制御
パラレルマニピュレータOrthoglideの重心加速度を最適制御し、カウンターウェイトを追加せずに振動力を低減する手法を提案し、ADAMSシミュレーションで有効性を示した。
原題: Shaking Force Balancing of the Orthoglide ／ Jing Geng, Vigen Arakelian, Damien Chablat
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
自己回帰学習を導入したバイラテラル制御ベースの模倣学習による動作生成
バイラテラル制御ベースの模倣学習に自己回帰学習を組み込み、長期的な動作生成の性能と環境変化への汎化性を向上させた研究。
原題: Motion Generation Using Bilateral Control-Based Imitation Learning with Autoregressive Learning ／ Ayumu Sasagawa, Sho Sakaino, Toshiaki Tsuji
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
通信維持を考慮したサブモジュラー最大化によるマルチロボット協調
サブモジュラー目的関数の最大化と通信ネットワークの接続維持を同時に扱うCSM問題を定式化し、トポロジ生成と逸脱最小化の2段階ヒューリスティックを提案した。
原題: Communication-Aware Multi-robot Coordination with Submodular Maximization ／ Guangyao Shi, Ishat E Rabban, Lifeng Zhou 他
日本語で読む → - 論文逆運動学ロボティクス
逆運動学を低ランクユークリッド距離行列補完として解く
剛体付着点間の距離行列でロボットの運動学を表し、逆運動学を低ランク行列補完問題としてリーマン最適化で解く手法を提案した。
原題: Inverse Kinematics as Low-Rank Euclidean Distance Matrix Completion ／ Filip Marić, Matthew Giamou, Ivan Petrović 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
RetinaGAN：物体認識を考慮したSim-to-Real転移手法
物体検出の一貫性を保ちながらシミュレーション画像を実画像へ変換するGANを提案し、把持・押し・ドア開けの実タスクでsim-to-real性能を向上させた。
原題: RetinaGAN: An Object-aware Approach to Sim-to-Real Transfer ／ Daniel Ho, Kanishka Rao, Zhuo Xu 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
暗闇での把持：触覚フィードバックによるゼロショット物体把持
物体の形状や重さの事前情報なしに、触覚センサのフィードバックのみで滑りを検知・補正し、未知物体を安定把持する制御手法を提案した論文。
原題: Grasping in the Dark: Zero-Shot Object Grasping Using Tactile Feedback ／ Kanishka Ganguly, Behzad Sadrfaridpour, Pavan Mantripragada 他
日本語で読む → - 論文低コストロボティクスロボティクス
1ドルロボットに向けた電気機械システムの統合設計・製作戦略
折り紙の切り折りとEテキスタイル技術を用い、単層シートと導電性縫い糸だけで約0.4ドルの電気機械発振器を製作し、安価なロボット制御への応用可能性を示した。
原題: Towards One-Dollar Robots: An Integrated Design and Fabrication Strategy for Electromechanical Systems ／ Wenzhong Yan, Ankur Mehta
日本語で読む → - 論文走行・地形認識ロボティクス
意味的手がかりを用いた惑星ローバーのための視界内地形力学特性予測
視覚とセマンティックな手がかりから遠方の地形の支持力・せん断特性を2段階で予測し、走行前に滑りや沈み込みの危険を回避する手法を提案した。
原題: Predicting Terrain Mechanical Properties in Sight for Planetary Rovers with Semantic Clues ／ Ruyi Zhou, Wenhao Feng, Huaiguang Yang 他
日本語で読む → - 論文強化学習ロボティクス
実世界ロボット強化学習のための反事実予測のオフライン学習
視覚と力覚のマルチモーダル観測から関節速度を出力する方策を、オフラインサンプルで学習した反事実予測と力覚フィードバックを組み合わせて、終端報酬のみで効率的に実世界強化学習する手法を提案した論文。
原題: Offline Learning of Counterfactual Predictions for Real-World Robotic Reinforcement Learning ／ Jun Jin, Daniel Graves, Cameron Haigh 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
ランダムフーリエ特徴に基づくSLAM
ガウス過程のランダムフーリエ特徴近似を用い、カーネル関数の制約を緩和しつつ計算コストを抑えた連続時間SLAM手法を提案した論文。
原題: Random Fourier Features based SLAM ／ Yermek Kapushev, Anastasia Kishkun, Gonzalo Ferrer 他
日本語で読む → - 論文自動運転/時空間認識画像認識
自動運転ログの時空間タグ付けのためのユニバーサル埋め込み
生センサデータから自動運転シーンの時空間タグを学習するユニバーサル埋め込み手法を提案し、大規模データセットSDVScenesで有効性を示した。
原題: Universal Embeddings for Spatio-Temporal Tagging of Self-Driving Logs ／ Sean Segal, Eric Kee, Wenjie Luo 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
触覚SLAM：平面押し動作からの形状と姿勢のリアルタイム推定
触覚センサの計測列から未知物体の形状と姿勢をリアルタイムに推定する手法を提案し、平面押しによる触覚探索をオンラインSLAM問題として定式化した。
原題: Tactile SLAM: Real-time inference of shape and pose from planar pushing ／ Sudharshan Suresh, Maria Bauza, Kuan-Ting Yu 他
日本語で読む → - 論文経路計画機械学習
深層学習による経路計画と地図構築で屋内マッピングを高速化
事前学習した生成モデルを地図予測器として経路計画と地図構築の両方に組み込み、屋内マッピングにかかる時間を最大50%以上短縮できることをシミュレーションで示した論文。
原題: Deep-Learning-Aided Path Planning and Map Construction for Expediting Indoor Mapping ／ Elchanan Zwecher, Eran Iceland, Shmuel Y. Hayoun 他
日本語で読む → - 論文強化学習/解釈性機械学習
実データと想像データから強化学習の行動条件を説明する
強化学習エージェントの行動戦略や結果を予測する条件を、実環境と学習済み世界モデルが生成した想像軌道の両方から解釈可能な決定木で抽出する手法を提案した論文。
原題: Explaining Conditions for Reinforcement Learning Behaviors from Real and Imagined Data ／ Aastha Acharya, Rebecca Russell, Nisar R. Ahmed
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