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: 2020/10/1 ／ 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 →- 論文自動運転/計画制御ロボティクス
不確実性下での自動運転のための安全な計画と制御
自車運動と動的障害物予測の不確実性を扱う統合障害物回避フレームワークを提案し、短長期予測とtube MPC、ガウス過程による不確実性境界のオンライン同定を組み合わせ、CARLAで有効性と安全性を実証した論文。
原題: Safe planning and control under uncertainty for self-driving ／ Shivesh Khaitan, Qin Lin, John M. Dolan
日本語で読む → - 論文ヒューマノイドロボティクス
NimbRo-OP2X：研究向けの手頃な大人サイズ3Dプリント製オープンソースヒューマノイドロボット
大人サイズのヒューマノイド研究の参入障壁を下げるため、身長135cm・重量19kgでGPU搭載の3Dプリント製オープンソースロボットを開発し、歩行安定性や視覚認識を評価した論文。
原題: NimbRo-OP2X: Affordable Adult-sized 3D-printed Open-Source Humanoid Robot for Research ／ Grzegorz Ficht, Hafez Farazi, Diego Rodriguez 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
点集合レジストレーションを用いたドローン群の動的フォーメーション再構成
ドローン群が狭い開口部を通過する際に、点集合レジストレーションの温度関数減少法を応用して隊形を最適に崩し再形成する手法を提案した。
原題: Dynamic Formation Reshaping Based on Point Set Registration in a Swarm of Drones ／ Jawad N. Yasin, Sherif A. S. Mohamed, Mohammad-Hashem Haghbayan 他
日本語で読む → - 論文物体受け渡しロボティクス
腕の可動性制約を考慮したアフォーダンス認識型物体受け渡し
腕の可動性が異なるユーザーや未知の物体に対しても適切な受け渡し姿勢を推定できるよう、ヒューリスティック誘導の階層的最適化とユーザー選好を学習した統計関係モデルを提案した論文。
原題: Affordance-Aware Handovers with Human Arm Mobility Constraints ／ Paola Ardón, Maria E. Cabrera, Èric Pairet 他
日本語で読む → - 論文産業用ロボティクスロボティクス
産業用ロボティクスの現状：新興技術・課題・主要研究動向
欧州のロボティクス関係者へのインタビューを通じ、Industry 4.0以降の産業用ロボットとIoT技術の現状、導入プロセスと課題、今後の研究方向を整理した調査論文。
原題: The State of Industrial Robotics: Emerging Technologies, Challenges, and Key Research Directions ／ Lindsay Sanneman, Christopher Fourie, Julie A. Shah
日本語で読む → - 論文対話ナビゲーションロボティクス
RobotSlangベンチマーク：対話誘導によるロボットの自己位置推定とナビゲーション
人間同士の対話でロボットを誘導する169件の対話データセットを構築し、対話履歴からの自己位置推定とナビゲーションのタスクを提案した論文。
原題: The RobotSlang Benchmark: Dialog-guided Robot Localization and Navigation ／ Shurjo Banerjee, Jesse Thomason, Jason J. Corso
日本語で読む → - 論文3D物体検出画像認識
MLOD: 自律走行のためのマルチLiDAR 3D物体検出における外部摂動の認識
マルチLiDARの外部キャリブレーション誤差が3D物体検出に与える影響を解析し、各点に不確実性事前分布を伝播させて2段階で融合・補正する検出器MLODを提案した。
原題: MLOD: Awareness of Extrinsic Perturbation in Multi-LiDAR 3D Object Detection for Autonomous Driving ／ Jianhao Jiao, Peng Yun, Lei Tai 他
日本語で読む → - 論文動作計画ロボティクス
コスト・トゥ・ゴー関数を生成するニューラルネットワークによる効率的な動作計画
作業空間の画像から設定空間上のコスト・トゥ・ゴー関数を直接生成し、その勾配を用いて反復探索なしに高速な軌道計画を実現する手法を提案。
原題: Learning to Generate Cost-to-Go Functions for Efficient Motion Planning ／ Jinwook Huh, Galen Xing, Ziyun Wang 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
多指触覚ロボットハンドによる把持安定化のための滑り検出
多指触覚ハンドT-MOにSVMを適用して物体の滑りを検出し、リアルタイムで把持を安定化できることを11種類の物体で実証した研究。
原題: Slip detection for grasp stabilisation with a multi-fingered tactile robot hand ／ Jasper W. James, Nathan F. Lepora
日本語で読む → - 論文設計最適化AI
ニューラルネットワークとMILPソルバーと能動学習によるロボット設計
ニューラルネットでブラックボックス関数を近似しMILPで制約付き最適化するCNMAを提案し、複数のロボット設計問題で評価した。
原題: Robot Design With Neural Networks, MILP Solvers and Active Learning ／ Sanjai Narain, Emily Mak, Dana Chee 他
日本語で読む → - 論文イベントカメラ/トラッキング画像認識
高速イベントカメラトラッキング
イベントカメラを用いて25.8Gを超える動的環境下で6自由度運動を10kHzで推定する超高速トラッキングアルゴリズムを提案した論文。
原題: High Speed Event Camera TRacking ／ William Chamorro, Juan Andrade-Cetto, Joan Solà
日本語で読む → - 論文sim2real機械学習
強化学習は物理エンジンをまたいで汎化できるか
複数の深層強化学習アルゴリズムを様々な制御タスクで比較し、物理エンジン間の汎化性能を検証した。MuJoCoで学習した場合は他エンジンへ転移しやすい一方、PyBulletで学習した場合は汎化しないことを示した。
原題: Can Reinforcement Learning for Continuous Control Generalize Across Physics Engines? ／ Aaqib Parvez Mohammed, Matias Valdenegro-Toro
日本語で読む → - 論文ブロックチェーン/建設自動化cs.CR
ブロックチェーンと実空間計測による建設支払いの自動化
UAVやレーザースキャナで進捗を計測し、ブロックチェーン上のスマートコントラクトで建設出来高支払いを自動決済する仕組みを構築し、実際の工事で下請け7社への支払いに適用した。
原題: Construction Payment Automation Using Blockchain-Enabled Smart Contracts and Reality Capture Technologies ／ Hesam Hamledari, Martin Fischer
日本語で読む → - 論文タスク・動作計画ロボティクス
統合されたタスク・動作計画
物体が多い環境でロボットが移動と物体操作を行うTAMP問題を定義し、連続空間の部分問題の解法と離散・連続要素の統合手法の観点から既存アルゴリズムを分類・概観したサーベイ論文。
原題: Integrated Task and Motion Planning ／ Caelan Reed Garrett, Rohan Chitnis, Rachel Holladay 他
日本語で読む → - 論文把持検出ロボティクス
GDN: 粗から細への表現によるエンドツーエンド6自由度把持検出
点群から多様で正確な6自由度把持を検出するエンドツーエンドネットワークGDNを提案し、粗から細への把持表現により従来の2段階手法より20倍以上高速で精度も向上した。
原題: GDN: A Coarse-To-Fine (C2F) Representation for End-To-End 6-DoF Grasp Detection ／ Kuang-Yu Jeng, Yueh-Cheng Liu, Zhe Yu Liu 他
日本語で読む → - 論文3D認識画像認識
3D物体の再構成とセグメンテーションを学習する
深層ニューラルネットワークを用いて、単一・複数視点からの物体レベルの3D形状推定とシーンレベルの意味理解を行う研究をまとめた学位論文。
原題: Learning to Reconstruct and Segment 3D Objects ／ Bo Yang
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
自律ロボットマニピュレーションのための視覚サーボ制御と把持検出へのリアルタイム深層学習アプローチ
Cornell Graspingデータセットで学習したCNNで把持矩形を予測し、物体追従のための視覚サーボ制御ネットワークも設計。Kinova Gen3で実時間評価を行った。
原題: Real-Time Deep Learning Approach to Visual Servo Control and Grasp Detection for Autonomous Robotic Manipulation ／ Eduardo Godinho Ribeiro, Raul de Queiroz Mendes, Valdir Grassi
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
ブロックチェーンによるマルチロボット協調でCOVID-19と将来のパンデミックに対抗する
ブロックチェーン技術を用いて複数のロボットの協調を分散管理し、消毒・検温・配送などの感染症対策タスクを効率化する枠組みを概念的に提案した論文。
原題: Blockchain for Multi-Robot Collaboration to Combat COVID-19 and Future Pandemics ／ S. H. Alsamhi, Brian Lee
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
酔っ払いのランダムウォークでルート計画：偏りのあるランダムウォークモデルによる災害対応ドローン配送
災害時のドローン配送ルート計画に、酔っ払いの歩行を模した偏りのあるランダムウォークと遺伝的アルゴリズムを組み合わせ、標高や道路情報を考慮した実現可能なルート探索手法を提案した。
原題: "Drunk Man" Saves Our Lives: Route Planning by a Biased Random Walk Mode ／ Xinyi Hu, Quchen Miao, Zexuan Zhao
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
モデル階層型予測制御によるロボットシステムの制御
階層的なモデル群に対して単一の最適化問題を解くModel Hierarchy Predictive Controlを提案し、四足・二足・クアッドロータで全身MPCと同等以上の性能を低計算コストで実現した。
原題: Model Hierarchy Predictive Control of Robotic Systems ／ He Li, Robert J. Frei, Patrick M. Wensing
日本語で読む → - 論文群制御cs.MA
深層強化学習による複数UAVの無線データ収集経路計画
複数のUAVがIoTデバイスからデータを収集する経路計画を、分散部分観測マルコフ決定過程として定式化し、深層強化学習で解く手法を提案した論文。
原題: Multi-UAV Path Planning for Wireless Data Harvesting with Deep Reinforcement Learning ／ Harald Bayerlein, Mirco Theile, Marco Caccamo 他
日本語で読む → - 論文エッジロボティクスcs.NI
エッジロボティクスのためのDLTフェデレーション
分散台帳技術を用いて複数の管理ドメイン間でエッジロボティクスサービスを安全に連携・展開する手法を提案し、実環境で約19秒でダウンタイムなく展開できることを示した。
原題: DLT federation for Edge robotics ／ Kiril Antevski, Milan Groshev, Gabriele Baldoni 他
日本語で読む → - 論文軌道計画ロボティクス
ドライバーモデルを用いた交差点シナリオにおける自動運転の軌道計画
都市交差点での自動運転に向け、局所連続最適化と効率的なドライバーモデルを組み合わせ、周囲への配慮と快適性を両立させた軌道計画フレームワークを提案し、複数シナリオで評価した。
原題: Trajectory Planning for Automated Driving in Intersection Scenarios using Driver Models ／ Oliver Speidel, Maximilian Graf, Ankit Kaushik 他
日本語で読む → - 論文ループ閉じ込め検出画像認識
深層特徴と近接グラフによる高速・逐次的なループ閉じ込め検出
単一CNNで大域・局所特徴を抽出し、HNSWグラフで逐次構築する視覚データベースと局所特徴の全探索照合により、高速かつ高精度なループ閉じ込め検出を実現した研究。
原題: Fast and Incremental Loop Closure Detection with Deep Features and Proximity Graphs ／ Shan An, Haogang Zhu, Dong Wei 他
日本語で読む → - 論文強化学習/時相論理/計画cs.FL
線形時相論理仕様の充足確率を最大化するモデルフリー強化学習制御
環境と運動の不確実性を確率的ラベル付きMDPでモデル化し、LTL仕様をLDGBAに変換して、充足確率を最大化する制御方策をモデルフリー強化学習で学習する手法を提案した論文。
原題: Reinforcement Learning Based Temporal Logic Control with Maximum Probabilistic Satisfaction ／ Mingyu Cai, Shaoping Xiao, Baoluo Li 他
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
KIT19dの自動運転レーシングソフトウェアスタック
Formula Student Driverless向けに開発された自律走行レースカーの知覚・自己位置推定・地図構築・経路計画・制御を含むソフトウェアスタックを公開し、開発手法やシステム構成、競技結果を報告した論文。
原題: The Autonomous Racing Software Stack of the KIT19d ／ Sherif Nekkah, Josua Janus, Mario Boxheimer 他
日本語で読む → - 論文UAV追跡画像認識
UAV空中追跡のための相関フィルタ:レビューと実験評価
UAV搭載の視覚追跡における識別相関フィルタ(DCF)ベースの23手法を体系的に整理し、主要ベンチマークで定量評価したレビュー論文。
原題: Correlation Filters for Unmanned Aerial Vehicle-Based Aerial Tracking: A Review and Experimental Evaluation ／ Changhong Fu, Bowen Li, Fangqiang Ding 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーション画像認識
SFU-Store-Nav: 屋内人間ナビゲーションのためのマルチモーダルデータセット
Pepperロボットとの買い物シナリオで108人の参加者から視覚・モーションキャプチャデータを収集し、人間のナビゲーション意図を推定するためのデータセットを構築した。
原題: SFU-Store-Nav: A Multimodal Dataset for Indoor Human Navigation ／ Zhitian Zhang, Jimin Rhim, Taher Ahmadi 他
日本語で読む → - 論文軌道最適化ロボティクス
軌道最適化における逆動力学と順動力学の比較：直接変換法での検証
剛体接触を含む系で逆動力学と順動力学の軌道最適化性能を比較し、逆動力学が収束速度・反復回数・粗い離散化への頑健性で優れることを示した。
原題: Inverse Dynamics vs. Forward Dynamics in Direct Transcription Formulations for Trajectory Optimization ／ Henrique Ferrolho, Vladimir Ivan, Wolfgang Merkt 他
日本語で読む → - 論文モデル予測制御ロボティクス
未知ダイナミクスを持つシステムのモデリングと制御における双線形Koopman実現の利点
制御アフィン系は無限次元の双線形Koopman実現を持つが線形実現は必ずしも持たないことを示し、ロボットアームのモデル予測制御で双線形実現が線形より高精度かつ非線形より高効率であることを実証した。
原題: Advantages of Bilinear Koopman Realizations for the Modeling and Control of Systems with Unknown Dynamics ／ Daniel Bruder, Xun Fu, Ram Vasudevan
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