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 →- 論文把持ロボティクス
同じ物体でも掴み方は違う：タスク指向把持のためのデータと意味的知識
56タスク・191物体・25万件のタスク指向把持データセットTaskGraspを構築し、物体とタスクの意味知識を知識グラフで活用するGCNGraspを提案した論文。未知物体や新タスクへの汎化性能を約12%向上させ、実機でも検証した。
原題: Same Object, Different Grasps: Data and Semantic Knowledge for Task-Oriented Grasping ／ Adithyavairavan Murali, Weiyu Liu, Kenneth Marino 他
日本語で読む → - 論文SLAM画像認識
スマートフォン向け都市規模の協調拡張現実を実現する生涯学習型地図
都市規模の共有AR体験をスマホで実現するため、生涯学習型マッピングと複数端末のSLAM同期を提案し、サンフランシスコで数百km規模の実運用と大規模データセット公開を行った。
原題: Collaborative Augmented Reality on Smartphones via Life-long City-scale Maps ／ Lukas Platinsky, Michal Szabados, Filip Hlasek 他
日本語で読む → - 論文自動運転・行動推論ロボティクス
StylePredict：軌跡から人間ドライバーの行動を推論する機械理論オブマインド
車両の軌跡をスペクトル解析や中心性関数で解析し、人間ドライバーの運転スタイルを推論する機械理論オブマインド手法を提案し、米中印星の交通文化を分析した。
原題: StylePredict: Machine Theory of Mind for Human Driver Behavior From Trajectories ／ Rohan Chandra, Aniket Bera, Dinesh Manocha
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
テンセグリティロボット向けデータ効率の良い微分可能物理エンジンのSim2Sim評価
テンセグリティロボット向けにケーブル・接触・駆動をモデル化した初の微分可能物理エンジンを提案し、MuJoCoを真値系としたsim2sim転移で少ないデータでも歩行方策を学習できることを示した。
原題: Sim2Sim Evaluation of a Novel Data-Efficient Differentiable Physics Engine for Tensegrity Robots ／ Kun Wang, Mridul Aanjaneya, Kostas Bekris
日本語で読む → - 論文位置推定ロボティクス
小型単一検出器コンプトンカメラを搭載したMAVによるガンマ線源の位置推定
40gの小型コンプトンカメラをドローンに搭載し、飛翔中にガンマ線源の位置をリアルタイムで推定するフィルタ手法を開発、シミュレーションとCs137線源実験で実証した。
原題: Gamma Radiation Source Localization for Micro Aerial Vehicles with a Miniature Single-Detector Compton Event Camera ／ Tomas Baca, Petr Stibinger, Daniela Doubravova 他
日本語で読む → - 論文視点計画ロボティクス
果実のサイズと位置推定のための視点計画
植物の果実領域をオクツリーで管理し、情報利得に基づく視点候補の評価と探索・注視の自動切替により、葉の遮蔽下でも果実の位置とサイズを推定する手法を提案し、シミュレーションと実機で有効性を示した。
原題: Viewpoint Planning for Fruit Size and Position Estimation ／ Tobias Zaenker, Claus Smitt, Chris McCool 他
日本語で読む → - 論文自動運転知覚画像認識
自動運転知覚のための分布外検出
訓練時にOODデータを必要とせず推論コストも増やさない分布外検出法を提案し、実世界の自動車データセットで最先端手法を上回った。
原題: Out-of-Distribution Detection for Automotive Perception ／ Julia Nitsch, Masha Itkina, Ransalu Senanayake 他
日本語で読む → - 論文描画ロボティクスロボティクス
顔写真を一筆書きのジョルダン曲線で描くロボットシステム「Chitrakar」
顔画像をマスクR-CNNや点描処理で点群に変換し、巡回セールスマン問題と交差除去で自己交差のない一筆書き経路を生成してロボットアームで描画するシステムを提案した。
原題: Chitrakar: Robotic System for Drawing Jordan Curve of Facial Portrait ／ Aniruddha Singhal, Ayush Kumar, Shivam Thukral 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
二足歩行のためのタスク空間行動学習
モデルベース逆動力学制御とタスク空間方策を統合し、足先目標点という自然な行動空間で二足歩行を強化学習する手法を提案。シミュレーションで学習し実機Cassieへ転移できることを示した。
原題: Learning Task Space Actions for Bipedal Locomotion ／ Helei Duan, Jeremy Dao, Kevin Green 他
日本語で読む → - 論文姿勢推定ロボティクス
深層物体姿勢推定のための高速不確実性定量化
複数の事前学習済み姿勢推定モデルの予測の不一致から不確実性を推定する簡便な手法を提案し、実ロボット把持の成功率を35%から90%に向上させた。
原題: Fast Uncertainty Quantification for Deep Object Pose Estimation ／ Guanya Shi, Yifeng Zhu, Jonathan Tremblay 他
日本語で読む → - 論文マルチロボット運動計画ロボティクス
有限サンプリングによる準最適マルチロボット運動計画
テンソルロードマップに基づくマルチロボット運動計画において、有限サンプル数で準最適解を保証する条件を初めて解析し、必要なサンプル数や接続半径を明らかにした。
原題: Near-Optimal Multi-Robot Motion Planning with Finite Sampling ／ Dror Dayan, Kiril Solovey, Marco Pavone 他
日本語で読む → - 論文能動探索ロボティクス
深度を考慮したノイズモデルによるマルチエージェント能動探索
距離や遮蔽による物体検出の不確実性を考慮し、Thompson Samplingで分散協調する複数ロボットの能動探索アルゴリズムNATSを提案し、シミュレーションで既存手法を上回ることを示した。
原題: Multi-Agent Active Search using Realistic Depth-Aware Noise Model ／ Ramina Ghods, William J. Durkin, Jeff Schneider
日本語で読む → - 論文強化学習ロボティクス
卓球ロボットにおけるサンプル効率の良い強化学習
卓球ロボットを例に、1ステップ環境と決定論的方策勾配法を組み合わせ、200エピソード未満の学習で高精度な返球を実現したサンプル効率の良い強化学習手法を提案した論文。
原題: Sample-efficient Reinforcement Learning in Robotic Table Tennis ／ Jonas Tebbe, Lukas Krauch, Yapeng Gao 他
日本語で読む → - 論文強化学習ロボティクス
iCubヒューマノイドによる話者定位のための自己教師あり強化学習
人間の初期発達に着想を得て、強化学習でロボットが自律的にデータセットを構築し、深層学習で話者定位を学習する枠組みを提案した。
原題: Self-supervised reinforcement learning for speaker localisation with the iCub humanoid robot ／ Jonas Gonzalez-Billandon, Lukas Grasse, Matthew Tata 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
自己中心視覚入力から人間の探索行動を学習する
RGBDの自己中心視覚のみを持つキャラクタが3D屋内環境で目標物体を探索できるよう、探索制御ポリシーとオンライン再計画モジュールを組み合わせて学習させた研究。
原題: Learning Human Search Behavior from Egocentric Visual Inputs ／ Maks Sorokin, Wenhao Yu, Sehoon Ha 他
日本語で読む → - 論文強化学習/認識画像認識
SeekNet：強化学習によるロボット移動最適化で人インスタンスのセグメンテーションと追跡を改善
混雑環境で遮蔽された人を認識するため、強化学習でロボットの移動位置を最適化するSeekNetを提案し、検出・追跡精度の向上を示した。
原題: SeekNet: Improved Human Instance Segmentation and Tracking via Reinforcement Learning Based Optimized Robot Relocation ／ Venkatraman Narayanan, Bala Murali Manoghar, Rama Prashanth RV 他
日本語で読む → - 論文安全性検証ロボティクス
到達可能多面体列挙(RPM)：深層ニューラルネットワークを含むロボットシステムの安全性検証アルゴリズム
ReLUネットワークの厳密な到達可能集合を入力空間の多面体セルを逐次列挙して計算し、危険セル発見時には即座に結果を返せる安全性検証手法を提案した。ACAS Xuや振り子ダイナミクスで既存手法より高速な検証を実証した。
原題: Reachable Polyhedral Marching (RPM): A Safety Verification Algorithm for Robotic Systems with Deep Neural Network Components ／ Joseph A. Vincent, Mac Schwager
日本語で読む → - 論文人間エージェント協働ロボティクス
信頼構築のためのフェイスワークを組み込んだ人間とエージェントの共同意思決定
信頼に関わる社会的儀礼であるフェイスワークを意思決定エージェントの行動選択に統合し、人間と協働する手法を提案。評価用にオンライン環境で動作する模擬ロボットアームも提示した。
原題: Face-work for Human-Agent Joint Decision-Making ／ JiHyun Jeong, Guy Hoffman
日本語で読む → - 論文変形物体操作ロボティクス
変形物体の予測モデルのための逐次トポロジー表現
点群から変形物体のトポロジー状態を抽出し、その時間発展を予測するモデルを学習する手法を提案。シミュレーション実験で従来の計算トポロジーライブラリより高精度かつ高速な多段予測を実現した。
原題: Sequential Topological Representations for Predictive Models of Deformable Objects ／ Rika Antonova, Anastasiia Varava, Peiyang Shi 他
日本語で読む → - 論文能動視覚/強化学習ロボティクス
深層強化学習を用いたヒューマノイドサッカーロボットのリアルタイム能動視覚
ヒューマノイドサッカーロボットの頭部視点をDeep Q-learningで最適化し、自己位置推定に有用なランドマークとボールを同時に捉える能動視覚手法を提案した論文。
原題: Real-time Active Vision for a Humanoid Soccer Robot Using Deep Reinforcement Learning ／ Soheil Khatibi, Meisam Teimouri, Mahdi Rezaei
日本語で読む → - 論文飛行ロボットロボティクス
衝突に強いクアッドロータの設計・衝突特性評価・衝突後の飛行継続のための復帰制御
柔軟アームとホールセンサで衝突を検知・吸収し、衝突後も滑らかな軌道で飛行を継続する復帰制御を実現したクアッドロータの研究。
原題: Toward Impact-resilient Quadrotor Design, Collision Characterization and Recovery Control to Sustain Flight after Collisions ／ Zhichao Liu, Konstantinos Karydis
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
BirdSLAM: 鳥瞰図における単眼マルチボディSLAM
単眼カメラのみを搭載した自動運転車両向けに、鳥瞰図を構成空間として自己位置推定と地図構築を行うSLAMシステムを提案し、スケール曖昧性や動的物体の位置推定の課題を解決した。
原題: BirdSLAM: Monocular Multibody SLAM in Bird's-Eye View ／ Swapnil Daga, Gokul B. Nair, Anirudha Ramesh 他
日本語で読む → - 論文ソフトグリッパ/マニピュレーションロボティクス
流体駆動ソフトグリッパの制御と実装：対象物の動的不確実性を考慮して
一対のソフトフィンガーを持つ流体駆動グリッパで、対象物の動的な不確実性に対応しながら平面内でのハンド内物体操作を実現する制御手法を検討・実装した論文。
原題: Control and implementation of fluid-driven soft gripper with dynamic uncertainty of object ／ Amirhosein Alian, Mohammad Zareinejad, Heidar Ali Talebi
日本語で読む → - 論文動作予測ロボティクス
MoGaze: 作業空間形状と視線を含む全身動作データセット
日常的なピック&プレース作業の全身モーションキャプチャに、作業空間の3D形状と視線計測を組み合わせたデータセットを構築し、人間の動作予測や意図推定に有効であることを示した。
原題: MoGaze: A Dataset of Full-Body Motions that Includes Workspace Geometry and Eye-Gaze ／ Philipp Kratzer, Simon Bihlmaier, Niteesh Balachandra Midlagajni 他
日本語で読む → - 論文軌道計画ロボティクス
限られたチャネル知識下での通信を考慮した省エネ軌道計画
無線通信しながら目標地点へ移動するロボットのため、機械的エネルギー消費を抑えつつ通信量を最大化する軌道（経路と速度プロファイル）を最適化する手法を提案し、ドローンの現実的なモデルでシミュレーション検証した。
原題: Communication-Aware Energy Efficient Trajectory Planning with Limited Channel Knowledge ／ D. Bonilla Licea, M. Bonilla, M. Ghogho 他
日本語で読む → - 論文水中ロボティクス画像認識
DARE: マルチチャネルCNNを用いたAUV監督のためのダイバー行動認識システム
ステレオ画像をマルチチャネルCNNで融合し、木構造の深層分類器でダイバーのジェスチャーをリアルタイム認識するAUV監督システムを提案した論文。
原題: DARE: AI-based Diver Action Recognition System using Multi-Channel CNNs for AUV Supervision ／ Jing Yang, James P. Wilson, Shalabh Gupta
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
視点不変な物体分解型3D環境シミュレータ
RGB-D動画から物体ごとに分解された3D特徴空間を学習し、物体間の相互作用によるシーン変化を予測するダイナミクスモデルを提案。任意視点で描画可能で、実機へのsim2real転移も示した。
原題: 3D-OES: Viewpoint-Invariant Object-Factorized Environment Simulators ／ Hsiao-Yu Fish Tung, Zhou Xian, Mihir Prabhudesai 他
日本語で読む → - 論文3D探索画像認識
次はどこを探索すべきか？履歴を考慮した自律3D探索のためのExHistCNN
深度カメラによる未知屋内環境の自律3D探索において、現在の深度観測と再構成履歴を補助ユーティリティマップとして統合し、次最良視点(NBV)を軽量CNNで推定する手法を提案した論文。
原題: Where to Explore Next? ExHistCNN for History-aware Autonomous 3D Exploration ／ Yiming Wang, Alessio Del Bue
日本語で読む → - 論文動作計画ロボティクス
確率的な安全保証を備えた反応型動作計画
他エージェントの予測モデルをMPCに組み込み、post-bloating・SVM・conformal分析で予測の一般化保証を与える動作計画手法を提案し、自動運転高速道路シナリオで検証した。
原題: Reactive motion planning with probabilistic safety guarantees ／ Yuxiao Chen, Ugo Rosolia, Chuchu Fan 他
日本語で読む → - 論文屋内測位機械学習
スマホセンサとWiFiを融合した深層学習による屋内測位・追跡
スマホの慣性センサとWiFiを組み合わせ、深層学習PDRとカルマンフィルタ、地図不要の投影法で屋内の歩行軌跡を高精度に推定する手法を提案した。
原題: Deep Smartphone Sensors-WiFi Fusion for Indoor Positioning and Tracking ／ Leonid Antsfeld, Boris Chidlovskii, Emilio Sansano-Sansano
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