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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: 2020/10/1 ／ 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 →- 論文安全強化学習AI
ロバスト交叉エントロピー法による制約付きモデルベース強化学習
モデル予測制御とニューラルネットワークアンサンブルで不確実性を見積もり、制約違反を抑えながら効率的に学習する安全強化学習手法を提案した。
原題: Constrained Model-based Reinforcement Learning with Robust Cross-Entropy Method ／ Zuxin Liu, Hongyi Zhou, Baiming Chen 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
準最適な専門家から器用な操作を学習する
準最適な専門家データとオンライン探索データを組み合わせて活用できる相対エントロピーQ学習(REQ)を提案し、ロボット操作タスクで有効性を示した論文。
原題: Learning Dexterous Manipulation from Suboptimal Experts ／ Rae Jeong, Jost Tobias Springenberg, Jackie Kay 他
日本語で読む → - 論文障害物回避画像認識
イベントカメラによる夜間障害物検出と回避
イベントベースカメラの高ダイナミックレンジ特性を活かし、夜間の低照度環境で障害物を検出・深度推定し、非同期適応型衝突回避を行う手法を提案した論文。
原題: Night vision obstacle detection and avoidance based on Bio-Inspired Vision Sensors ／ Jawad N. Yasin, Sherif A. S. Mohamed, Mohammad-hashem Haghbayan 他
日本語で読む → - 論文深度推定画像認識
自動運転ナビゲーション向け単眼深度推定を強化する深層学習手法
自動運転向けに軽量で高速な教師ありCNNと新規特徴抽出・表面法線モジュール・2.5D損失を組み合わせ、単眼画像からの深度推定精度を高める手法を提案した論文。
原題: On Deep Learning Techniques to Boost Monocular Depth Estimation for Autonomous Navigation ／ Raul de Queiroz Mendes, Eduardo Godinho Ribeiro, Nicolas dos Santos Rosa 他
日本語で読む → - 論文セグメンテーション画像認識
インスタンス輪郭からパノプティックセグメンテーションを学習する
セマンティックセグメンテーションとインスタンス輪郭からインスタンスセグメンテーションを学習し、それらを統合してパノプティックセグメンテーションを出力する完全畳み込みネットワークを提案した論文。
原題: Learning Panoptic Segmentation from Instance Contours ／ Sumanth Chennupati, Venkatraman Narayanan, Ganesh Sistu 他
日本語で読む → - 論文深度推定画像認識
円筒パノラマ動画からの教師なし深度・自己運動学習とVR応用
円筒パノラマ動画を用いてCNNで深度と自己運動を教師なし学習する手法を提案し、視野拡大が精度向上に寄与することを示した。
原題: Unsupervised Learning of Depth and Ego-Motion from Cylindrical Panoramic Video with Applications for Virtual Reality ／ Alisha Sharma, Ryan Nett, Jonathan Ventura
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
四足歩行ロボットによる極限環境の長距離自律探査
Boston DynamicsのSpotに自律アーキテクチャNeBulaを統合し、DARPA地下トンネル競技のような極限環境で大規模・長時間の自律探査を実現した取り組みを報告する論文。
原題: Autonomous Spot: Long-Range Autonomous Exploration of Extreme Environments with Legged Locomotion ／ Amanda Bouman, Muhammad Fadhil Ginting, Nikhilesh Alatur 他
日本語で読む → - 論文ベイズ最適化ロボティクス
クラッシュ制約下でのロボット学習
失敗時にデータが得られない「クラッシュ制約」問題に対し、離散的な成否と連続観測を組み合わせたGPモデル(GPCR)と制約付きベイズ最適化で実機四足ロボットの跳躍制御を学習した研究。
原題: Robot Learning with Crash Constraints ／ Alonso Marco, Dominik Baumann, Majid Khadiv 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
構造規則性を活用したRGB-D SLAM
マンハッタン世界仮定のもとで点・線・平面の幾何特徴を統合し、追跡とマッピングの精度を高めたRGB-D SLAMシステムを提案した論文。
原題: RGB-D SLAM with Structural Regularities ／ Yanyan Li, Raza Yunus, Nikolas Brasch 他
日本語で読む → - 論文点群レジストレーションロボティクス
確率的点群レジストレーションのための終了基準
PPCRの反復回数を自動で決める終了基準を複数比較し、計算時間を削減しつつ高反復時と同等の精度が得られる基準を特定した。
原題: A Termination Criterion for Probabilistic PointClouds Registration ／ Simone Fontana, Domenico G. Sorrenti
日本語で読む → - 論文オプティカルフローロボティクス
テクスチャ依存の不均一分散を考慮した2フレームオプティカルフローの尤度モデル
2フレームオプティカルフローの誤差分布をテクスチャに応じて不均一分散で表現する新たな尤度関数を提案し、Farneback法とLucas-Kanade法の経験的誤差分布に高精度で一致することを示した。
原題: A Heteroscedastic Likelihood Model for Two-frame Optical Flow ／ Timothy Farnworth, Christopher Renton, Reuben Strydom 他
日本語で読む → - 論文制御/モデリングstat.ML
微分に基づくクープマン作用素によるロボットシステムのリアルタイム制御
非線形ダイナミクスの高階微分を用いてクープマン作用素の線形モデルを構築し、誤差境界を導出してリアルタイム制御に応用した研究。倒立振子と尾びれ駆動ロボット魚で有効性を示した。
原題: Derivative-Based Koopman Operators for Real-Time Control of Robotic Systems ／ Giorgos Mamakoukas, Maria L. Castano, Xiaobo Tan 他
日本語で読む → - 論文インピーダンス制御ロボティクス
環境力とアクチュエータ力が非コロケートなロボットの力・状態フィードバック制御
環境力とアクチュエータ力の位置が異なるロボットに対し、力と状態の同時フィードバックでインピーダンス制御を設計し、数値解析で所望の閉ループ特性を確認した論文。
原題: Force and state-feedback control for robots with non-collocated environmental and actuator forces ／ Alejandro Donaire, Luigi Villani, Fanny Ficuciello 他
日本語で読む → - 論文3D再構成画像認識
SCFusion：意味的補完を伴うリアルタイム逐次シーン再構成
深度画像列から遮蔽で欠損した3Dモデルを、占有マップを処理するニューラルネットで逐次的に意味的補完しながらリアルタイムで再構成するフレームワークを提案した論文。
原題: SCFusion: Real-time Incremental Scene Reconstruction with Semantic Completion ／ Shun-Cheng Wu, Keisuke Tateno, Nassir Navab 他
日本語で読む → - 論文モデル予測制御ロボティクス
罠を認識して脱出する階層型モデル予測制御
未知の罠状態に陥った際に、目標追従と復帰行動を切り替える二層階層制御TAMPCを提案し、接触を介してしか観測できない障害物がある実機ペグ挿入などで有効性を示した。
原題: TAMPC: A Controller for Escaping Traps in Novel Environments ／ Sheng Zhong, Zhenyuan Zhang, Nima Fazeli 他
日本語で読む → - 論文変形物体マニピュレーションロボティクス
1時間の実機経験だけで任意の目標に合わせた布畳みを学習
自己教師ありの実機ロボット経験わずか1時間で、シミュレーションや人間の教示なしに、目標画像を与えるだけで任意の布畳み動作を学習する手法を提案した。
原題: Learning Arbitrary-Goal Fabric Folding with One Hour of Real Robot Experience ／ Robert Lee, Daniel Ward, Akansel Cosgun 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
ChoiRbot: 協調ロボティクス向けROS 2ツールボックス
ROS 2上で分散協調ロボティクスを実装するためのツールボックスを提案し、分散最適化やモデル予測制御などをシミュレーションと実機で検証した。
原題: ChoiRbot: A ROS 2 Toolbox for Cooperative Robotics ／ Andrea Testa, Andrea Camisa, Giuseppe Notarstefano
日本語で読む → - 論文深層強化学習画像認識
混合畳み込みネットワークによる深層強化学習
CarRacing-v0を模倣学習で走行させるため、画像とセンサ情報を組み合わせた混合CNNモデルを構築し、AlexNetやVGG16より高い性能を達成した。
原題: Deep Reinforcement Learning with Mixed Convolutional Network ／ Yanyu Zhang
日本語で読む → - 論文HRIロボティクス
社会的状態の説明可能な表現：社会的ヒューマンロボットインタラクションのモデル
複数人とロボットの社会的インタラクションを追跡するための最小限の概念と信号を提案し、説明可能で扱いやすい表現を4つの認知領域に整理した。
原題: Explainable Representations of the Social State: A Model for Social Human-Robot Interactions ／ Daniel Hernández García, Yanchao Yu, Weronika Sieińska 他
日本語で読む → - 論文遠隔操作ロボティクスロボティクス
ICU人工呼吸器の遠隔操作ロボットシステム
既存の人工呼吸器のタッチスクリーンを小型ロボットで操作し、ICU外から設定調整を可能にする低コスト遠隔操作システムを開発した。
原題: Telerobotic Operation of Intensive Care Unit Ventilators ／ Balazs P. Vagvolgyi, Mikhail Khrenov, Jonathan Cope 他
日本語で読む → - 論文制御理論ロボティクス
行動設計のための最適化ファブリック
古典力学系を一般化した「ファブリック」と呼ぶ微分方程式のクラスを理論構築し、安定性を保ちつつ表現力を大幅に拡張する行動設計の枠組みを提案した論文。
原題: Optimization Fabrics for Behavioral Design ／ Nathan D. Ratliff, Karl Van Wyk, Mandy Xie 他
日本語で読む → - 論文軌道予測画像認識
LiRaNet：時空間レーダー融合によるエンドツーエンド軌道予測
レーダー・ライダー・HDマップを融合し、時空間レーダー特徴抽出で軌道予測精度を向上させたエンドツーエンド手法。高加速度物体で誤差52%減、遠距離物体で16%減を達成。
原題: LiRaNet: End-to-End Trajectory Prediction using Spatio-Temporal Radar Fusion ／ Meet Shah, Zhiling Huang, Ankit Laddha 他
日本語で読む → - 論文HRIロボティクス
子どもの医療体験を支えるソーシャルロボットの開発
子どもの痛みを伴う医療処置を支援するため、認識論的プランニングで身体的・感覚的・社会的行動を計画する自律型ソーシャルロボットを開発し、共同設計と臨床試験で評価するプロジェクト。
原題: Towards Social HRI for Improving Children's Healthcare Experiences ／ Mary Ellen Foster, Ronald P. A. Petrick
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 → - 論文火星探査/空中展開ロボティクス
火星での科学用ロータクラフトの空中展開に向けた動機と予備設計
火星着陸時にヘリコプターを空中展開する新手法を提案し、着陸システムの簡素化・軽量化と高地への着陸可能性をシミュレーションで示した。
原題: Motivations and Preliminary Design for Mid-Air Deployment of a Science Rotorcraft on Mars ／ Jeff Delaune, Jacob Izraelevitz, Larry A. Young 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
三つの円が接するトラック上の衝突回避ロボット経路計画
3つの円が接する形状のトラック上で2台のロボットが衝突せずに移動するための連続指示アルゴリズムを提案し、その最適性を位相的複雑性3として証明した。
原題: Collision free motion planning on a wedge of circles ／ Elif Sensoy
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
SE(3)行動空間における方策学習
高次元のSE(3)空間行動を扱うため、行動空間を縮小し状態空間を拡張する変換手法ASRSE3と大規模行動空間向けのSDQfDを提案し、ブロック構築タスクで有効性を示した論文。
原題: Policy learning in SE(3) action spaces ／ Dian Wang, Colin Kohler, Robert Platt
日本語で読む → - 論文物体認識ロボティクス
サイズ知識で物体認識を強化する
物体の典型的なサイズに関する知識を機械学習ベースの物体認識に統合し、実世界のロボット環境で精度が有意に向上することを示した論文。
原題: Fit to Measure: Reasoning about Sizes for Robust Object Recognition ／ Agnese Chiatti, Enrico Motta, Enrico Daga 他
日本語で読む → - 論文探索ロボティクス
オドメトリドリフト下での大規模環境自律探索の統合手法
サブマップベースの多層マッピングと計画を組み合わせ、オドメトリのドリフトが大きい大規模環境でも安全かつ効率的にボリュメトリック探索を行うシステムを提案した。
原題: A Unified Approach for Autonomous Volumetric Exploration of Large Scale Environments under Severe Odometry Drift ／ Lukas Schmid, Victor Reijgwart, Lionel Ott 他
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