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: 2020/9/1 ／ 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 →- 論文マニピュレーションロボティクス
4本腕協調：2台の双腕ロボットが協力してケーブル付き工具を操作
双腕ロボット2台が協調し、アシスタントロボットが工具ケーブルを操作して衝突を避けながら、マスターロボットの工具置き直しや受け渡しを可能にするプランナーを提案し、シミュレーションと実機で検証した。
原題: Four-Arm Collaboration: Two Dual-Arm Robots Work Together to Maneuver Tethered Tools ／ Daniel Sanchez, Weiwei Wan, Keisuke Koyama 他
日本語で読む → - 論文物理パラメータ推定画像認識
微分可能物理エンジンで動画から物理パラメータを推定する
微分可能物理エンジンを組み込んだ行動条件付き動画表現ネットワークで、動画と行動列から質量や摩擦などの物理特性を教師あり・自己教師ありで学習・推定する手法を提案した。
原題: Learning to Identify Physical Parameters from Video Using Differentiable Physics ／ Rama Krishna Kandukuri, Jan Achterhold, Michael Möller 他
日本語で読む → - 論文モデルベース強化学習機械学習
リアルタイム計画のためのサンプル効率の良いクロスエントロピー法
時間相関のある行動とメモリを導入し、CEMのサンプル効率を大幅に改善してリアルタイム計画を可能にした研究。
原題: Sample-efficient Cross-Entropy Method for Real-time Planning ／ Cristina Pinneri, Shambhuraj Sawant, Sebastian Blaes 他
日本語で読む → - 論文自動運転/強化学習AI
深層強化学習による自動ブレーキ・スロットル制御：自然な運転の実現
深層決定論的方策勾配法（DDPG）を用いて、連続値のブレーキ・スロットル操作を学習し、障害物回避や交差点での安全で滑らかな運転を実現するシステムを提案した。
原題: Autonomous Braking and Throttle System: A Deep Reinforcement Learning Approach for Naturalistic Driving ／ Varshit S. Dubey, Ruhshad Kasad, Karan Agrawal
日本語で読む → - 論文ARインタラクションHCI
自律ドローンのための拡張現実インタラクションインターフェース
ドローンが再構成した3DマップをARで実空間に重ねて表示し、頭の視線とハンドジェスチャーで目標位置を直感的に指定できる操作インターフェースを構築し、未知環境探索でのユーザー評価を行った。
原題: An Augmented Reality Interaction Interface for Autonomous Drone ／ Chuhao Liu, Shaojie Shen
日本語で読む → - 論文マルチエージェント/安全計画ロボティクス
到達可能性に基づく安全性をマルチエージェント計画・制御に統合
HJ到達可能性理論を用いて、衝突回避の先読みを行うプランナと最小介入で安全を保つマルチエージェント制御器を組み合わせ、高速道路の交通シナリオで高い性能と安全性を両立できることを示した論文。
原題: Infusing Reachability-Based Safety into Planning and Control for Multi-agent Interactions ／ Xinrui Wang, Karen Leung, Marco Pavone
日本語で読む → - 論文社会受容性cs.CY
AIとロボットの権利に対する一般の認識調査
オンラインユーザーと米国住民を対象に、AIやロボットに与え得る11の権利への第一印象を調査し、誤解を解く情報が意見をどう変えるかを実験的に検証した。
原題: Collecting the Public Perception of AI and Robot Rights ／ Gabriel Lima, Changyeon Kim, Seungho Ryu 他
日本語で読む → - 論文模倣学習機械学習
順逆強化学習がネットワーク重みとハイパーパラメータを共有する手法
順方向と逆方向の強化学習を統合し、ネットワーク重みとハイパーパラメータを共有するエントロピー正則化模倣学習ERILを提案。MuJoCo環境とロボットアームの視覚到達タスクでサンプル効率の高さを示した。
原題: Forward and inverse reinforcement learning sharing network weights and hyperparameters ／ Eiji Uchibe, Kenji Doya
日本語で読む → - 論文進化ロボティクスロボティクス
進化的モジュラーロボティクスにおける品質と多様性
モジュラーロボットの制御と形態の進化において、単目的進化アルゴリズムと多目的・品質多様性アルゴリズムを比較し、品質多様性が高性能解で多様性を埋めるのに優れることを示した。
原題: Quality and Diversity in Evolutionary Modular Robotics ／ Jørgen Nordmoen, Frank Veenstra, Kai Olav Ellefsen 他
日本語で読む → - 論文視覚SLAM画像認識
深層特徴を用いた堅牢で高効率な視覚SLAMシステム
CNNによる深層特徴(局所・大域記述子)をSLAMフレームワークに統合し、ループ閉じ込め検出を高信頼化して軌道誤差を低減した視覚SLAMシステムを提案。
原題: DXSLAM: A Robust and Efficient Visual SLAM System with Deep Features ／ Dongjiang Li, Xuesong Shi, Qiwei Long 他
日本語で読む → - 論文触覚/強化学習ロボティクス
触覚ロボティクスのための深層強化学習：点字キーボードでタイピングを学習する
触覚画像のみを観測として用い、実機ロボットで点字キーボードのタイピングを深層強化学習で学習させる環境と4段階のタスクを提案し、シミュレーションでは全タスク、実機では4タスク中3タスクの学習に成功した。
原題: Deep Reinforcement Learning for Tactile Robotics: Learning to Type on a Braille Keyboard ／ Alex Church, John Lloyd, Raia Hadsell 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
残差学習による接触を伴うマニピュレーションのためのDMP適応
DMPによる接触を伴う挿入タスクを強化学習で残差補正し、タスク空間で全姿勢を扱うことで成功率と汎化性能を向上させる枠組みrLfDを提案した。
原題: Residual Learning from Demonstration: Adapting DMPs for Contact-rich Manipulation ／ Todor Davchev, Kevin Sebastian Luck, Michael Burke 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
GelTip：指型全方位光学触覚センサ
指の形をした光学式触覚センサGelTipを提案し、表面の任意の位置で接触を検知できることを示した論文。接触位置の推定誤差は平均約5mm、最良で1mm未満を達成した。
原題: GelTip: A Finger-shaped Optical Tactile Sensor for Robotic Manipulation ／ Daniel Fernandes Gomes, Zhonglin Lin, Shan Luo
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
確率的接地行動変換によるシミュレーション内ロボット学習
実環境の確率的な遷移を考慮してシミュレータを接地するSGATを提案し、シミュレーションと実機の両方で確率的な環境に頑健な方策を得られることを示した。
原題: Stochastic Grounded Action Transformation for Robot Learning in Simulation ／ Siddharth Desai, Haresh Karnan, Josiah P. Hanna 他
日本語で読む → - 論文ロボット学習AI
モデルベース品質多様性探索による効率的なロボット学習
パラメータ摂動の挙動を予測するニューラルネットを品質多様性(QD)探索に統合し、見込みのない行動の実行を避けることでサンプル効率とスキル適応を改善した研究。
原題: Model-Based Quality-Diversity Search for Efficient Robot Learning ／ Leon Keller, Daniel Tanneberg, Svenja Stark 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
記述子不要の高速ORB-SLAM
キーフレーム以外では特徴記述子を計算せず、疎なオプティカルフローによる2段階の対応付けで隣接フレーム間のキーポイントを追跡し、ORB-SLAM2の約2倍高速で同等以上の精度を実現したRGB-D SLAM手法。
原題: Fast ORB-SLAM without Keypoint Descriptors ／ Qiang Fu, Hongshan Yu, Xiaolong Wang 他
日本語で読む → - 論文セグメンテーション画像認識
Robust Vision Challenge 2020 パノプティックセグメンテーション優勝報告
軽量なEfficientPSアーキテクチャでパノプティックセグメンテーションのロバスト性ベンチマークに挑戦し、総合1位を獲得した技術報告。
原題: Robust Vision Challenge 2020 -- 1st Place Report for Panoptic Segmentation ／ Rohit Mohan, Abhinav Valada
日本語で読む → - 論文ロボットプラットフォームロボティクス
OpenBot：スマートフォンをロボットに変える低コストプラットフォーム
50ドルの小型電動車体とAndroidスマートフォンを組み合わせ、人追従や自律ナビゲーションを実現する低コストロボットシステムを開発した。
原題: OpenBot: Turning Smartphones into Robots ／ Matthias Müller, Vladlen Koltun
日本語で読む → - 論文3D多物体追跡画像認識
AB3DMOT：3D多物体追跡のベースラインと新評価指標
LiDAR点群から得た3D検出に対し3Dカルマンフィルタとハンガリアン法を組み合わせたシンプルなリアルタイム3D多物体追跡システムを提案し、KITTIで207.4FPSを達成。さらに3D MOT評価ツールと3つの新指標を提案した。
原題: AB3DMOT: A Baseline for 3D Multi-Object Tracking and New Evaluation Metrics ／ Xinshuo Weng, Jianren Wang, David Held 他
日本語で読む → - 論文テレオペレーションロボティクス
箸によるテレマニピュレーション：ユーザ実演におけるヒューマンファクターの分析
箸を使った把持タスクを対象に、通常の箸・モーションキャプチャ箸・新規テレオペインタフェースの3手法を25名で比較し、テレオペが最も不慣れながら成功率で優れ、ロボット学習に直接使える実演が得られることを示した。
原題: Telemanipulation with Chopsticks: Analyzing Human Factors in User Demonstrations ／ Liyiming Ke, Ajinkya Kamat, Jingqiang Wang 他
日本語で読む → - 論文ドローン競技/データ生成画像認識
自律ドローン競技のための効率的なニューラルネットワーク学習に向けた画像生成
実背景画像とゲートのランダム3Dレンダリングを組み合わせた半合成データセット生成手法を提案し、自律ドローン競技における高速で信頼性の高いゲート検出とナビゲーションを実現した。
原題: Image Generation for Efficient Neural Network Training in Autonomous Drone Racing ／ Theo Morales, Andriy Sarabakha, Erdal Kayacan
日本語で読む → - 論文セグメンテーション画像認識
表面法線情報を活用した自由空間検出のためのセマンティックセグメンテーション
深度画像から表面法線を推定するSNEモジュールと、RGB画像と法線情報を融合するCNN(RoadSeg)を提案し、大規模合成データセットR2Dで高精度な自由空間検出を実現した。
原題: SNE-RoadSeg: Incorporating Surface Normal Information into Semantic Segmentation for Accurate Freespace Detection ／ Rui Fan, Hengli Wang, Peide Cai 他
日本語で読む → - 論文物体検出画像認識
幾何情報で補強したTiny-YOLO物体検出
シーンが平面で物体がその上に置かれると仮定し、ロボットの寸法とカメラ角度から画素ごとの空間スケールを予測してスケールチャネルとしてYOLOv3-tinyに追加し、小さな計算負荷で検出精度(mAP)を向上させた。
原題: Tiny-YOLO object detection supplemented with geometrical data ／ Ivan Khokhlov, Egor Davydenko, Ilya Osokin 他
日本語で読む → - 論文動作解析・転移ロボティクス
産業作業における人間の動作可操作性の分析とロボットへの転移
産業作業中の人間の腕の動作を可操作性楕円体で分析し、そのパターンを確率的モデル学習と追従制御によりロボットへ転移する手法を提案した。
原題: Analysis and Transfer of Human Movement Manipulability in Industry-like Activities ／ Noémie Jaquier, Leonel Rozo, Sylvain Calinon
日本語で読む → - 論文宇宙ロボティクスcs.MA
再構成可能な宇宙組立システムへのアルゴリズム的アプローチ
ロボットによる宇宙構造物の再構成問題を、集中型と分散型のアルゴリズムパラダイムで整理し、移動距離・耐故障性・組立時間などの目的関数ごとに比較して設計指針を示した論文。
原題: Algorithmic Approaches to Reconfigurable Assembly Systems ／ Allan Costa, Benjamin Jenett, Irina Kostitsyna 他
日本語で読む → - 論文ヒューマンフィードバック/能動学習ロボティクス
能動学習でBCIヒューマンフィードバックを最大化する
ロボットの不確実性に基づいて人間への問い合わせを能動学習で選び、複数バッファ機構でノイズ耐性と破滅的忘却を防ぎつつ、少ないフィードバックで障害物回避を伴う3D到達タスクを学習させる手法を提案した。
原題: Maximizing BCI Human Feedback using Active Learning ／ Zizhao Wang, Junyao Shi, Iretiayo Akinola 他
日本語で読む → - 論文地図管理ロボティクス
自動運転車のための長期地図メンテナンスパイプライン
都市環境で長期間運用する自動運転車向けに、周囲の変化に応じて特徴ベース地図を継続的に更新するパイプラインを提案し、18ヶ月以上のデータで有効性を検証した。
原題: Long-term map maintenance pipeline for autonomous vehicles ／ Julie Stephany Berrio, Stewart Worrall, Mao Shan 他
日本語で読む → - 論文共有制御ロボティクス
支援ロボットアームの遠隔操作特性評価：共有制御設計に向けた予備研究
脊髄損傷者8名と健常者12名の計20名を対象に支援ロボットアームの遠隔操作実験を行い、ユーザーの操作信号からタスク難易度と相関するリアルタイム計算可能な指標を明らかにした。
原題: Characterization of Assistive Robot Arm Teleoperation: A Preliminary Study to Inform Shared Control ／ Mahdieh Nejati Javaremi, Brenna D. Argall
日本語で読む → - 論文UAV追跡画像認識
失敗からの自動復帰と再初期化を備えたUAVオンライン追跡のためのスケール・アスペクト比同時最適化
位置予測とサイズ推定を別々の2Dフィルタに分担させ、2段階の再検出戦略で長期追跡の失敗から自動復帰するリアルタイムUAV追跡手法を提案した論文。
原題: Automatic Failure Recovery and Re-Initialization for Online UAV Tracking with Joint Scale and Aspect Ratio Optimization ／ Fangqiang Ding, Changhong Fu, Yiming Li 他
日本語で読む → - 論文姿勢推定画像認識
DronePose：滑らかなシルエット損失による3D姿勢推定のためのフォトリアルなUAV支援データセット合成
UAV支援のためのマルチモーダル合成データセットを作成し、微分可能レンダリングと新規の滑らかなシルエット損失を組み合わせた単眼1ショット姿勢推定モデルを訓練した研究。
原題: DronePose: Photorealistic UAV-Assistant Dataset Synthesis for 3D Pose Estimation via a Smooth Silhouette Loss ／ Georgios Albanis, Nikolaos Zioulis, Anastasios Dimou 他
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