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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: 2020/11/1 ／ 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sim2realロボティクス
周期的報酬合成による二足歩行の全基本歩容のsim-to-real学習
力と速度に周期的な確率的コストを課す報酬設計で、立ち・歩行・跳躍・走行・スキップの全二足歩行を学習し、実機Cassieへ転移させた研究。
原題: Sim-to-Real Learning of All Common Bipedal Gaits via Periodic Reward Composition ／ Jonah Siekmann, Yesh Godse, Alan Fern 他
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクス/マニピュレーションロボティクス
球状ソフトロボットアームによる高速で信頼性の高いピックアンドプレース
柔らかい連続関節を持つ球状ソフトロボットアームに対し、ゲインスケジューリング制御と反復学習制御を組み合わせ、負荷質量や関節剛性の変動に頑健な高速ピックアンドプレースを実現した。
原題: A Fast and Reliable Pick-and-Place Application with a Spherical Soft Robotic Arm ／ Jasan Zughaibi, Matthias Hofer, Raffaello D'Andrea
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
半構造化環境で建設資材を自律的に位置推定・把持・精密配置する移動マニピュレータ
照明変化や外部測位に依存せず、屋内外で建設資材の自律的な位置推定・把持・運搬・配置を行う移動マニピュレータを開発し、ドローンとの協調で知覚範囲を拡張した。
原題: Mobile Manipulator for Autonomous Localization, Grasping and Precise Placement of Construction Material in a Semi-structured Environment ／ Petr Stibinger, George Broughton, Filip Majer 他
日本語で読む → - 論文ロバスト推定ロボティクス
より情報を活用するRANSAC
RANSACの仮説生成において、データをインライアらしさでソートしレヴィ分布でサンプリングすることで、一様サンプリングより高精度なモデル推定を実現した。
原題: More Informed Random Sample Consensus ／ Guoxiang Zhang, YangQuan Chen
日本語で読む → - 論文逆強化学習機械学習
ベイズ最適化による逆強化学習での報酬関数の効率的探索
逆強化学習において、方策不変な報酬関数を潜在空間に射影する新カーネルとベイズ最適化を用い、専門家の実演と整合する複数の報酬関数を効率的に探索するBO-IRLを提案した。
原題: Efficient Exploration of Reward Functions in Inverse Reinforcement Learning via Bayesian Optimization ／ Sreejith Balakrishnan, Quoc Phong Nguyen, Bryan Kian Hsiang Low 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
ロボット逐次操作のための効率的な制約グラフサンプリングの学習
制約を変数部分集合ごとに分解し、モンテカルロ木探索で変数の割当順序を学習することで、逐次操作タスクの多様な実行可能解を高速に生成するフレームワークを提案した。
原題: Learning Efficient Constraint Graph Sampling for Robotic Sequential Manipulation ／ Joaquim Ortiz-Haro, Valentin N. Hartmann, Ozgur S. Oguz 他
日本語で読む → - 論文検証/形式手法制御
SceneChecker: 対称性抽象化によるシナリオ検証の高速化
車両の複雑な計画を大規模環境で検証するため、対称性抽象化と改良アルゴリズムで既存の到達可能性解析ツールを高速化するプラグイン型検証ツールを提案。
原題: SceneChecker: Boosting Scenario Verification using Symmetry Abstractions ／ Hussein Sibai, Yangge Li, Sayan Mitra
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
教師なし経路回帰ネットワーク
正解の最適経路を使わずに、ニューラルネットワークから直接スプライン回帰で衝突のない最短経路を求める手法を提案した論文。
原題: Unsupervised Path Regression Networks ／ Michal Pándy, Daniel Lenton, Ronald Clark
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
通信対応ロボットのための同時自己位置推定・電波マッピング
SLAMと地図復元を組み合わせ、屋内環境で地理マップと電波マップを同時に構築するSLARMフレームワークを提案し、その精度を評価した。
原題: SLARM: Simultaneous Localization and Radio Mapping for Communication-aware Connected Robot ／ Xinyu Gao, Yuanwei Liu, Xidong Mu
日本語で読む → - 論文手術マニピュレーションロボティクス
間欠的ビジュアルサーボ：手術器具交換に頑健な高精度手術操作のための効率的方策学習
ケーブル駆動手術ロボットの高精度作業を、RGBカメラ画像から小さな補正動作を学習する間欠的ビジュアルサーボで自動化し、ペグ転送の成功率を大幅に向上させた研究。
原題: Intermittent Visual Servoing: Efficiently Learning Policies Robust to Instrument Changes for High-precision Surgical Manipulation ／ Samuel Paradis, Minho Hwang, Brijen Thananjeyan 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
安定な正規化フロー制御の学習によるロボットマニピュレーション
正規化フローを用いた制御構造を深層強化学習に組み込み、接触の多いマニピュレーションタスクで安定性を保証しつつ探索効率も向上させる手法を提案した。
原題: Learning Stable Normalizing-Flow Control for Robotic Manipulation ／ Shahbaz Abdul Khader, Hang Yin, Pietro Falco 他
日本語で読む → - 論文テンセグリティ制御ロボティクス
ジャイロ式テンセグリティロボットアームのロバスト形状制御
テンセグリティ構造のノード位置を駆動して形状を制御するモデルベース手法を提案し、LMIを用いて外乱抑制や各種制御問題のゲイン設計を行い、高自由度アームで有効性を示した論文。
原題: Robust Shape Control of Gyroscopic Tensegrity Robotic Arm ／ Raman Goyal, Manoranjan Majji, Robert E. Skelton
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
複数ドローンの協調によるロボット撮影
複数の空撮ドローンをリアルタイムで協調制御し、衝突やカメラ同士の遮蔽を避けつつ多様な視点で動く被写体を撮影するシステムを開発した。
原題: Do You See What I See? Coordinating Multiple Aerial Cameras for Robot Cinematography ／ Arthur Bucker, Rogerio Bonatti, Sebastian Scherer
日本語で読む → - 論文3D再構成画像認識
DRACO: 弱教師ありによる物体形状の高密度再構成と正規化
カメラ姿勢とセマンティックキーポイントのみの弱教師あり学習で、RGB画像から物体のスケール・回転・並進を正規化した高密度3D形状を推定する手法。
原題: DRACO: Weakly Supervised Dense Reconstruction And Canonicalization of Objects ／ Rahul Sajnani, AadilMehdi Sanchawala, Krishna Murthy Jatavallabhula 他
日本語で読む → - 論文力推定ロボティクス
視覚とロボット状態を用いた深層学習による手術支援ロボットの力推定
RGB画像とロボット状態を入力とするニューラルネットで手術ロボットの把持力を推定し、視点や道具の変化への汎化性とリアルタイム性を評価した研究。
原題: Toward Force Estimation in Robot-Assisted Surgery using Deep Learning with Vision and Robot State ／ Zonghe Chua, Anthony M. Jarc, Allison M. Okamura
日本語で読む → - 論文経路計画機械学習
予測的衝突管理による時間・リスク依存経路計画
移動予測を時間依存グラフに組み込み、リスクに応じて衝突回避のための迂回を判断する経路計画手法PCMPを提案し、シミュレーションで有効性を示した。
原題: Predictive Collision Management for Time and Risk Dependent Path Planning ／ Carsten Hahn, Sebastian Feld, Hannes Schroter
日本語で読む → - 論文教育・ビジュアルプログラミングロボティクス
教育・応用向け移動ロボットのためのROSベースビジュアルプログラミングツール
Blocklyとrosbridge/roslibjsを用い、Webブラウザ上でROS対応移動ロボットEvarobotのプログラムをブロック操作で作成できるビジュアルプログラミング環境を開発し、遠隔操作やSLAM、徘徊などの応用を実現した。
原題: ROS Based Visual Programming Tool for Mobile Robot Education and Applications ／ Mustafa Karaca, Ugur Yayan
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
効率的な多面体頂点探索に基づくオンライン力能力評価
アクチュエータ制約の平行体幾何を利用して多面体頂点探索を高速化し、2台のPandaロボットで12kgの荷重を運ぶ実験でオンラインの力配分制御を実証した論文。
原題: On-line force capability evaluation based on efficient polytope vertex search ／ Antun Skuric, Vincent Padois, David Daney
日本語で読む → - 論文マルチエージェント協調知覚画像認識
位置誤差を推定・補正する協調通信を学習する自動運転マルチエージェント知覚
自動運転車同士が協調して物体検出と軌道予測を行う際、位置推定ノイズで性能が落ちる問題に対し、通信・誤差推定・合意形成を学習する枠組みを提案し、厳しい位置ノイズ下での頑健性を大幅に改善した。
原題: Learning to Communicate and Correct Pose Errors ／ Nicholas Vadivelu, Mengye Ren, James Tu 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 → - 論文宇宙ロボット軌道計画ロボティクス
自由浮遊宇宙ロボットの最適な事前定義時間軌道計画
双腕自由浮遊宇宙ロボットの衝突回避軌道計画において、事前定義時間の姿勢フィードバックとGAによるパラメータ最適化で、エンドエフェクタのマイクロン級追従精度と低関節角速度を両立させる手法を提案した。
原題: Optimal Predefined-time Trajectory Planning for a Free-floating Space Robot ／ Wen Yan, Yicheng Liu
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 → - 論文セマンティックセグメンテーション画像認識
文脈集約ネットワークによるリアルタイムセマンティックセグメンテーション
高解像度枝と軽量な大域・局所文脈集約ブロックを組み合わせた二枝CNNを提案し、Cityscapesで75.9% mIOU・76FPSを達成したリアルタイムセグメンテーション手法。
原題: Real-time Semantic Segmentation with Context Aggregation Network ／ Michael Ying Yang, Saumya Kumaar, Ye Lyu 他
日本語で読む → - 論文マルチモーダル融合画像認識
偏光を活用した効率的な注意融合ネットワークによるセマンティックセグメンテーション
偏光センサをRGBに組み合わせた初のRGB-Pデータセットを構築し、注意機構で両情報を融合するEAFNetを提案して屋外セグメンテーション精度を向上させた論文。
原題: Polarization-driven Semantic Segmentation via Efficient Attention-bridged Fusion ／ Kaite Xiang, Kailun Yang, Kaiwei Wang
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
融合角と傾斜位相空間における矯正動作を用いた二足歩行の解析
半安定な開ループ歩行生成器に、腕振りや脚軌道の修正などの矯正動作フィードバックを組み合わせて二足ヒューマノイドの歩行を安定化する手法を提案した論文。
原題: Analytic Bipedal Walking with Fused Angles and Corrective Actions in the Tilt Phase Space ／ Philipp Allgeuer
日本語で読む → - 論文モデルベース強化学習機械学習
入れ子型エキスパート混合によるハイブリッド力学系の協調・競合学習
ホワイトボックスとブラックボックスを組み合わせた入れ子型エキスパート混合モデルを提案し、接触や運動・動特性の事前知識を協調・競合学習で取り込み、ハイブリッド力学系のモデルベース強化学習を高効率化した論文。
原題: Nested Mixture of Experts: Cooperative and Competitive Learning of Hybrid Dynamical System ／ Junhyeok Ahn, Luis Sentis
日本語で読む → - 論文レーダーオドメトリロボティクス
スピニングレーダーナビゲーションにおける運動歪みとドップラー効果の補償は必要か？
スピニングレーダーを用いたオドメトリと位置推定において、運動歪みとドップラー効果が与える影響を実データで評価し、両効果を考慮した軽量推定器の有効性を示した。
原題: Do We Need to Compensate for Motion Distortion and Doppler Effects in Spinning Radar Navigation? ／ Keenan Burnett, Angela P. Schoellig, Timothy D. Barfoot
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
受動的ナビゲーション計画アルゴリズムによる移動ロボットの衝突回避制御
フラクタルインピーダンス制御と弾性バンドを組み合わせ、低計算資源で滑らかな経路計画と衝突回避を実現する受動的制御手法を提案し、シミュレーションと実機で検証した。
原題: A Passive Navigation Planning Algorithm for Collision-free Control of Mobile Robots ／ Carlo Tiseo, Vladimir Ivan, Wolfgang Merkt 他
日本語で読む → - 論文軌道予測画像認識
車線方位を考慮した補助損失による自動運転の軌道予測
車線の進行方向に反する軌道を罰する微分可能な新指標を補助損失として導入し、MTPやMultiPathモデルを拡張してnuScenesベンチマークで車線追従性の高い予測を実現した。
原題: Trajectory Prediction in Autonomous Driving with a Lane Heading Auxiliary Loss ／ Ross Greer, Nachiket Deo, Mohan Trivedi
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