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: 2020/8/1 ／ 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 → - 論文マニピュレーションロボティクス
浮遊物体のコンプライアントマニピュレーション
直接力制御を用いて、無重力環境で浮遊する物体に接触しながら位置合わせする手法を提案し、KUKAアームとエアベッド実験で有効性を検証した。
原題: Compliant Manipulation of Free-Floating Objects ／ Shikha Sharma, Markku Suomalainen, Ville Kyrki
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 → - 論文マニピュレーションロボティクス
カーネル化シナジーによる共有部分空間での精密把持と巧みな操作
把持と操作を同一の部分空間で扱えるカーネル化シナジーという枠組みを提案し、シミュレーションと実機で形状や大きさの異なる物体への汎化性能を検証した論文。
原題: Leveraging Kernelized Synergies on Shared Subspace for Precision Grasp and Dexterous Manipulation ／ Sunny Katyara, Fanny Ficuciello, Darwin Caldwell 他
日本語で読む → - 論文動作計画ロボティクス
非ホロノミックロボット向け動的制約付き動作計画ネットワーク
非ホロノミックロボットのリアルタイム動作計画のため、学習と計画ネットワークを改良したDynamic MPNetを提案し、Dubins carの屋内ナビゲーションで有効性を示した。
原題: Dynamically Constrained Motion Planning Networks for Non-Holonomic Robots ／ Jacob J. Johnson, Linjun Li, Fei Liu 他
日本語で読む → - 論文安全制御制御
最適軌道計画と安全クリティカル制御の橋渡し：自動運転車への応用
最適制御で生成した軌道を高次CBFとCLFで追従・安全保証するリアルタイム制御枠組みを提案し、連結自動車の合流問題に適用した。
原題: Bridging the Gap between Optimal Trajectory Planning and Safety-Critical Control with Applications to Autonomous Vehicles ／ Wei Xiao, Christos G. Cassandras, Calin A. Belta
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
パラメータ化回帰特徴と自動調整動作制御による弾性ロッドの適応形状サーボ
視覚フィードバックを用いて弾性ロッドを目標形状に自動変形させる適応形状サーボ手法を提案し、未知の力学モデルにも対応できることを実験で示した。
原題: Adaptive Shape Servoing of Elastic Rods using Parameterized Regression Features and Auto-Tuning Motion Controls ／ Jiaming Qi, Guangtao Ran, Bohui Wang 他
日本語で読む → - 論文手術CV画像認識
ロボット支援手術における縫合動作を認識・分類する深層学習コンピュータビジョン
ロボット前立腺全摘術の縫合動画を深層学習で解析し、針駆動の有無とジェスチャー種類を高い精度で自動認識できることを示した研究。
原題: Deep learning-based computer vision to recognize and classify suturing gestures in robot-assisted surgery ／ Francisco Luongo, Ryan Hakim, Jessica H. Nguyen 他
日本語で読む → - 論文行動認識ロボティクス
HAMLET：階層型マルチモーダル注意機構による人間活動認識アルゴリズム
単一モーダル特徴を多頭自己注意で符号化し、新規のマルチモーダル注意で統合する階層型深層学習HARを提案し、複数データセットで最高精度を達成した。
原題: HAMLET: A Hierarchical Multimodal Attention-based Human Activity Recognition Algorithm ／ Md Mofijul Islam, Tariq Iqbal
日本語で読む → - 論文社会的ロボットロボティクス
REFORM: 社会的ロボットのためのFフォーメーション認識
人間とエージェントの位置・向きから会話グループ（Fフォーメーション）を機械学習で検出する手法REFORMを提案し、既存手法より高精度であることを示した。
原題: REFORM: Recognizing F-formations for Social Robots ／ Hooman Hedayati, Annika Muehlbradt, Daniel J. Szafir 他
日本語で読む → - 論文物体認識・位置推定ロボティクス
clutter環境における信念伝播を用いたパーツベースの関節物体位置推定
clutter環境内の関節物体の姿勢推定をMRFで定式化し、ニューラルネットのパーツ分割と関節制約を信念伝播で統合して可視パーツから遮蔽パーツの姿勢を推論する手法を提案。
原題: Parts-Based Articulated Object Localization in Clutter Using Belief Propagation ／ Jana Pavlasek, Stanley Lewis, Karthik Desingh 他
日本語で読む → - 論文歩行計画ロボティクス
線形時相論理仕様を組み込んだ足配置計画
線形時相論理(LTL)の仕様を混合整数二次制約二次計画問題にエンコードし、障害物のない領域間を安全に移動する足配置計画を生成する手法を提案した論文。
原題: Footstep Planning with Encoded Linear Temporal Logic Specifications ／ Vikram Ramanathan
日本語で読む → - 論文セグメンテーション画像認識
走行可能領域と路面異常検出における表面法線情報の活用
深度画像から高精度に表面法線を推定するモジュール(NIM)を開発し、既存のCNNに組み込むことで走行可能領域と路面異常の検出精度を大幅に向上させた論文。
原題: Applying Surface Normal Information in Drivable Area and Road Anomaly Detection for Ground Mobile Robots ／ Hengli Wang, Rui Fan, Yuxiang Sun 他
日本語で読む → - 論文社会ナビゲーションAI
CNNエンコーダとインクリメンタル学習による社会ロボットナビゲーション：深層強化学習の代替案の分析
社会ナビゲーションタスクにおける適応型畳み込みエンコーダの先行研究を分析し、人間を学習ループに含めることが難しい強化学習の課題と、CNNエンコーダ＋インクリメンタル学習による代替手法の可能性を議論した論文。
原題: Analysis of Social Robotic Navigation approaches: CNN Encoder and Incremental Learning as an alternative to Deep Reinforcement Learning ／ Janderson Ferreira, Agostinho A. F. Júnior, Letícia Castro 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
ロボットサッカーにおける強化学習とsim-to-realのためのフレームワーク
小型ロボットサッカー(VSSS)向けに強化学習とドメイン適応によるsim-to-realを研究するオープンフレームワークVSSS-RLを提案し、実機で人間設計の制御を破り国際大会で4位を達成した。
原題: A Framework for Studying Reinforcement Learning and Sim-to-Real in Robot Soccer ／ Hansenclever F. Bassani, Renie A. Delgado, José Nilton de O. Lima Junior 他
日本語で読む → - 論文自己教師あり学習画像認識
自己教師あり深度・自己運動推定のためのニューラルレイサーフェス
カメラモデルを事前知識なしに学習するニューラルレイサーフェスを提案し、未ラベル動画から深度と自己運動を自己教師ありで推定できるようにした。
原題: Neural Ray Surfaces for Self-Supervised Learning of Depth and Ego-motion ／ Igor Vasiljevic, Vitor Guizilini, Rares Ambrus 他
日本語で読む → - 論文シナリオ生成ロボティクス
センサ構成に基づく自動運転車向け困難シナリオ生成のための道路形状自動生成
自車のセンサモデルを用い、A*探索で他車が最も認識されにくい接近経路を求め、その経路から動的シナリオと道路形状を自動生成する手法を提案した。
原題: Automatic Generation of Road Geometries to Create Challenging Scenarios for Automated Vehicles Based on the Sensor Setup ／ Thomas Ponn, Thomas Lanz, Frank Diermeyer
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
TriFinger: 器用さを学習するためのオープンソースロボット
約5000ドルの安価で安全に自律動作する3本指ロボットハンドのハード・ソフトをオープンソースで提供し、強化学習や投擲・筆記などの実験で有効性を示した。
原題: TriFinger: An Open-Source Robot for Learning Dexterity ／ Manuel Wüthrich, Felix Widmaier, Felix Grimminger 他
日本語で読む → - 論文テレオペレーションロボティクス
仮想ガイドの混合による変化する環境での支援型テレオペレーション
軌道のガウス混合モデルを変分推論で学習し、その混合分布から力覚ガイドのポテンシャル場を生成することで、環境変化や操作者の意図に応じて滑らかに変化するテレオペレーション支援を実現した研究。
原題: Assisted Teleoperation in Changing Environments with a Mixture of Virtual Guides ／ Marco Ewerton, Oleg Arenz, Jan Peters
日本語で読む → - 論文シーンフロー画像認識
DeepLiDARFlow：単眼カメラとスパースLiDARを用いたシーンフローの深層学習アーキテクチャ
単眼RGB画像とスパースLiDARを複数スケールで融合し、高密度なシーンフローを推定する深層学習手法を提案。反射や影など画像のみ・LiDARのみが苦手な領域で高精度を実現。
原題: DeepLiDARFlow: A Deep Learning Architecture For Scene Flow Estimation Using Monocular Camera and Sparse LiDAR ／ Rishav, Ramy Battrawy, René Schuster 他
日本語で読む → - 論文安全強化学習機械学習
未知の安全制約下での安全強化学習アルゴリズムSNO-MDP
未知の安全制約を持つマルコフ決定過程において、安全領域を拡大しながら制約を学習し、その後に累積報酬を最適化するSNO-MDPを提案し、理論保証と実験で有効性を示した論文。
原題: Safe Reinforcement Learning in Constrained Markov Decision Processes ／ Akifumi Wachi, Yanan Sui
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
布の領域分割によるロバストな把持選択
深度画像から布の端や角をしわ・折り目と区別してセグメンテーションし、把持位置・方向・不確かさを推定する手法を提案し、実機で把持成功率が向上することを示した。
原題: Cloth Region Segmentation for Robust Grasp Selection ／ Jianing Qian, Thomas Weng, Luxin Zhang 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
群衆と自動運転車のリアルタイム大規模シミュレーション
人と自動運転車が共存する都市空間をGPU上でリアルタイムに数千規模でシミュレーションするモデルを提案し、大規模問題向け線形計画ソルバの最適化によりCPU版の最大30倍の速度を実現した。
原題: Simulating Crowds and Autonomous Vehicles ／ John Charlton, Luis Rene Montana Gonzalez, Steve Maddock 他
日本語で読む → - 論文自動運転/動作計画ロボティクス
知覚・予測・計画：解釈可能な意味表現による安全な動作計画
自動運転向けに、知覚・予測・動作計画を統合し、微分可能な意味的占有表現をコストとして用いることで解釈可能かつ安全な軌道を生成するend-to-end学習ネットワークを提案した論文。
原題: Perceive, Predict, and Plan: Safe Motion Planning Through Interpretable Semantic Representations ／ Abbas Sadat, Sergio Casas, Mengye Ren 他
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスphysics.app-ph
Kresling折り紙の多重安定性を活用したソフトロボットアームの再構成可能な関節
Kresling折り紙モジュールの二安定状態を切り替えて剛性を変え、低い制御負荷で高精度に動くソフトロボットアームを実現した研究。
原題: Harnessing The Multi-Stability Of Kresling Origami For Reconfigurable Articulation In Soft Robotic Arms ／ Joshua Kaufmann, Suyi Li
日本語で読む → - 論文HRIロボティクス
ヒューマンロボット握手研究の動向
社会的ロボットによる握手という物理的インタラクションの現状を調査し、今後の研究方向を議論したサーベイ論文。
原題: Advances in Human-Robot Handshaking ／ Vignesh Prasad, Ruth Stock-Homburg, Jan Peters
日本語で読む → - 論文飛行制御ロボティクス
折り畳み式クアッドロータのオンライン構造変形のための切替型モデル予測制御
飛行中に形状を変えられる折り畳み式クアッドロータに対し、変形時も制御品質を保つ切替型モデル予測制御を提案し、シミュレーションで有効性を示した論文。
原題: Switching Model Predictive Control for Online Structural Reformations of a Foldable Quadrotor ／ Andreas Papadimitriou, George Nikolakopoulos
日本語で読む → - 論文飛行ロボットロボティクス
PufferBot：飛行ロボットのための駆動式展開構造
障害物や人に近づいた際にプロペラを保護するため展開する、ラック＆ピニオン式1自由度アクチュエータで駆動する3Dプリント製シザー構造を備えた飛行ロボットを提案し、4種類の構造設計と3つの応用シナリオを示した。
原題: PufferBot: Actuated Expandable Structures for Aerial Robots ／ Hooman Hedayati, Ryo Suzuki1, Daniel Leithinger 他
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