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 →- 論文模倣学習ロボティクス
スパースな実演からの目的関数学習：連続ポントリャーギン微分可能プログラミング
ラベル付きキーフレームのみのスパース実演から、ロボットの目的関数と時間ワープ関数を同時に学習するContinuous PDPを提案し、シミュレーションと6自由度クアッドロータで有効性を示した。
原題: Learning from Sparse Demonstrations ／ Wanxin Jin, Todd D. Murphey, Dana Kulić 他
日本語で読む → - 論文言語指示/タスク計画ロボティクス
自然な会話から人間らしくタスクを理解するロボット
自然言語の指示からNLPとプランナを組み合わせてタスクとパラメータを特定し計画を生成する手法を提案し、曖昧さを最小限の対話で解消する仕組みも開発した。
原題: Enabling human-like task identification from natural conversation ／ Pradip Pramanick, Chayan Sarkar, Balamuralidhar P 他
日本語で読む → - 論文動作認識ロボティクス
運動学的プリミティブに基づく動作類似性判断
学習した運動学的プリミティブで動作の類似性を判定する計算モデルを構築し、人間の判断と比較した。両者とも高精度だが、モデルは誤検出と選択バイアスが多いことを示した。
原題: Action similarity judgment based on kinematic primitives ／ Vipul Nair, Paul Hemeren, Alessia Vignolo 他
日本語で読む → - 論文模倣学習画像認識
観察から学ぶ：人間ナビゲータの動画を用いたドローン巡回の模倣学習
地上を歩く人間の生動画を観察・模倣し、ドローンが高高度で車線維持型の巡回飛行を自律的に学習する手法を提案した論文。
原題: Learn by Observation: Imitation Learning for Drone Patrolling from Videos of A Human Navigator ／ Yue Fan, Shilei Chu, Wei Zhang 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
遺伝的ファジィ手法とQ学習による協調制御設計の比較
通信できない複数ロボットが弾性ケーブルで物体を目標位置へ運ぶ分散制御問題を、遺伝的ファジィ手法とQ学習でそれぞれ学習させ、汎化性能を比較した論文。
原題: Comparison Between Genetic Fuzzy Methodology and Q-learning for Collaborative Control Design ／ Anoop Sathyan, Kelly Cohen, Ou Ma
日本語で読む → - 論文3D追跡・軌道予測画像認識
3D多物体追跡と軌道予測のエンドツーエンド統合
GNNによるエージェント間相互作用のモデリングと多様性サンプリングを組み込み、3D多物体追跡と軌道予測を単一フレームワークで統合した研究。KITTIで最先端性能を達成。
原題: End-to-End 3D Multi-Object Tracking and Trajectory Forecasting ／ Xinshuo Weng, Ye Yuan, Kris Kitani
日本語で読む → - 論文検査ロボティクスロボティクス
凸状自由曲面鏡面の欠陥検査のための適応ROI付きロボットラインスキャンシステム
6自由度マニピュレータとラインスキャンカメラを用い、CADモデルから曲率で領域分割し適応的にROIを調整しながら鏡面自由曲面の欠陥を自動検査するシステムを提案した。
原題: A Robotic Line Scan System with Adaptive ROI for Inspection of Defects over Convex Free-form Specular Surfaces ／ Shengzeng Huo, David Navarro-Alarcon, David Chik
日本語で読む → - 論文物体追跡画像認識
学習ベース追跡と物体検出を融合した単眼カメラによる目標追従
汎用物体追跡器と物体検出・再識別モジュールを融合し、遮蔽やブレで追跡を失っても復帰できる軽量なリアルタイム単眼追従手法を提案した。
原題: Blending of Learning-based Tracking and Object Detection for Monocular Camera-based Target Following ／ Pranoy Panda, Martin Barczyk
日本語で読む → - 論文状態推定/ドローンロボティクス
ドローンのレジリエントな自律ナビゲーションに向けて
複数のオドメトリ推定アルゴリズムを並列実行し、冗長性と異質性を活かして故障検出・再初期化・品質に基づく統合を行うHeROを提案し、飛行ロボットの実実験で有効性を示した。
原題: Towards Resilient Autonomous Navigation of Drones ／ Angel Santamaria-Navarro, Rohan Thakker, David D. Fan 他
日本語で読む → - 論文飛行力学制御
ヘリコプタ飛行力学の総合解析コードの開発と検証
UH-60を基にモジュール式のヘリコプタ飛行力学コードTRACを開発し、トリム解析や線形モデル生成、LQRによる自律着艦シミュレーションまで実現・検証した論文。
原題: Development and Validation of a Comprehensive Helicopter Flight Dynamics Code ／ Bochan Lee, Moble Benedict
日本語で読む → - 論文軌道予測画像認識
TNT: 目標駆動型軌道予測
将来の目標状態を予測し、それを条件に軌道を生成・選択する3段階の軌道予測フレームワークを提案し、車両・歩行者の予測で最先端性能を達成した。
原題: TNT: Target-driveN Trajectory Prediction ／ Hang Zhao, Jiyang Gao, Tian Lan 他
日本語で読む → - 論文SLAM画像認識
最適化に適したグラフ選択：低コストで予算を考慮した視覚SLAMのバンドル調整
視覚SLAMのバックエンドにおける局所バンドル調整の計算コストを削減するため、推定精度を保ちつつサイズを縮小した部分グラフを動的に選択する「Good Graph」アルゴリズムを提案した論文。
原題: Good Graph to Optimize: Cost-Effective, Budget-Aware Bundle Adjustment in Visual SLAM ／ Yipu Zhao, Justin S. Smith, Patricio A. Vela
日本語で読む → - 論文タスク計画ロボティクス
信念ビヘイビアツリーによるタスク計画
部分観測環境でロボットを制御する方策を自動生成するため、ビヘイビアツリーに不確実性を扱う意味論を拡張した信念ビヘイビアツリーを提案し、実機とシミュレーションで検証した。
原題: Task Planning with Belief Behavior Trees ／ Evgenii Safronov, Michele Colledanchise, Lorenzo Natale
日本語で読む → - 論文歩行ロボットロボティクス
四足歩行ロボットによる都市環境での自律的ソーシャルディスタンス促進
カメラとLiDARを搭載した四足ロボットが、群衆を検知しながら自律移動し、声かけでソーシャルディスタンスを促すシステムを構築・実証した。
原題: Autonomous Social Distancing in Urban Environments using a Quadruped Robot ／ Tingxiang Fan, Zhiming Chen, Xuan Zhao 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
接触点周りの角運動量による二足歩行制御：LIPベース制御器での検証
二足歩行のフィードバック制御において、接触点周りの角運動量が線形速度より優れることを示し、LIP制御器を角運動量で再定式化して20自由度ロボットCassie Blueで高速歩行・旋回・外乱抑制・不整地歩行を実現した。
原題: Angular Momentum about the Contact Point for Control of Bipedal Locomotion: Validation in a LIP-based Controller ／ Yukai Gong, Jessy Grizzle
日本語で読む → - 論文3D追跡画像認識
不確実性を考慮した自己教師あり3Dデータ関連付け
自動検出とフレーム間関連付けで得た自己教師ありラベルを使い、不確実性を考慮したメトリック学習で3D追跡向けの点群埋め込みを学習する手法を提案した。
原題: Uncertainty-aware Self-supervised 3D Data Association ／ Jianren Wang, Siddharth Ancha, Yi-Ting Chen 他
日本語で読む → - 論文ロボット加工ロボティクス
不規則ハニカムブロックの精密ロボット切断
不規則なハニカムブロックから任意形状を切り出すため、スキャン装置・切断機構・自動化ソフトを統合したロボット複合システムを開発し、実機試験で高精度・高再現性を実証した。
原題: Problem of robotic precision cutting of the geometrically complex shape from an irregular honeycomb grid ／ M. V. Kubrikov, M. V. Saramud, M. V Karaseva
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
サイバネティック交通システム：都市交通コンセプトの記述と技術仕様
カーシェアリングと自動運転を組み合わせた都市交通システムCTSの改良・実装を報告し、フランスとスペインでの実証試験結果を示した論文。
原題: Description and Technical specification of Cybernetic Transportation Systems: an urban transportation concept ／ Luis Roldão, Joshue Pérez, David González 他
日本語で読む → - 論文マルチセンサ融合オドメトリロボティクス
LIC-Fusion 2.0：スライディングウィンドウ平面特徴追跡を用いたLiDAR-慣性-カメラオドメトリ
IMUで補償したLiDAR点群から低曲率の平面点を抽出しスライディングウィンドウ内で追跡する新手法を導入し、LiDAR-慣性-カメラ融合オドメトリの精度とロバスト性を向上させた研究。
原題: LIC-Fusion 2.0: LiDAR-Inertial-Camera Odometry with Sliding-Window Plane-Feature Tracking ／ Xingxing Zuo, Yulin Yang, Patrick Geneva 他
日本語で読む → - 論文逆強化学習機械学習
制約付き深層逆Q学習
Q学習の構造に確率的行動仮定を組み込み、専門家の方策を一度のMDP求解で復元する逆強化学習アルゴリズム群を提案し、連続状態空間や硬い制約にも拡張した。
原題: Deep Inverse Q-learning with Constraints ／ Gabriel Kalweit, Maria Huegle, Moritz Werling 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションAI
視覚運動による機械的探索：散らかった環境で対象物を取り出す学習
散らかった物体の山に隠れた対象物を、深層強化学習で効率的に露出させる視覚運動ポリシーを学習する手法を提案した論文。
原題: Visuomotor Mechanical Search: Learning to Retrieve Target Objects in Clutter ／ Andrey Kurenkov, Joseph Taglic, Rohun Kulkarni 他
日本語で読む → - 論文データセット生成画像認識
ディストラクタ付き3D物体姿勢認識のための合成画像データセットSIDOD
NVIDIAのデータ合成ツールで生成した、物体検出・姿勢推定・追跡向けの144k組のステレオ画像データセットを公開し、ドメインランダム化の手法を解説した論文。
原題: SIDOD: A Synthetic Image Dataset for 3D Object Pose Recognition with Distractors ／ Mona Jalal, Josef Spjut, Ben Boudaoud 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
コピュラモデルを用いた変分フィルタリングによるSLAM
SLAMにおける変数間の依存関係を多変量ガウス分布ではなくコピュラモデルで表現し、逐次モンテカルロ推定器に統合して未知パラメータを勾配最適化で学習する手法を提案した論文。
原題: Variational Filtering with Copula Models for SLAM ／ John D. Martin, Kevin Doherty, Caralyn Cyr 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
強化学習による接地行動変換を用いたsim2real転移
シミュレータの現実ギャップを埋めるため、接地ステップ自体を強化学習で行うRGATを提案し、ニューラルネット方策のMuJoCoタスクでの実機転移に成功した。
原題: Reinforced Grounded Action Transformation for Sim-to-Real Transfer ／ Haresh Karnan, Siddharth Desai, Josiah P. Hanna 他
日本語で読む → - 論文UAV点検画像認識
改良型CNNを用いたUAVによる自律的道路点検手法
改良したCNNモデルで道路のひび割れ・穴・黄色線を検出し、黄色線追従でUAVを自律飛行させながら損傷をサーバへ通報するシステムを実装した。
原題: An Improved Deep Convolutional Neural Network-Based Autonomous Road Inspection Scheme Using Unmanned Aerial Vehicles ／ Syed Ali Hassan, Tariq Rahim, Soo Young Shin
日本語で読む → - 論文自動運転/軌道予測画像認識
インタラクションTransformerによる統合的な状況認識と予測
自動運転向けに、物体間の相互作用を考慮したTransformerベースの再帰型ネットワークで3D物体検出と将来軌道予測をエンドツーエンドかつリアルタイムに行い、衝突の少ない予測を実現した論文。
原題: End-to-end Contextual Perception and Prediction with Interaction Transformer ／ Lingyun Luke Li, Bin Yang, Ming Liang 他
日本語で読む → - 論文状態推定制御
並行学習を用いた画像ベース深度推定のための全次元・低次元オブザーバの拡張
透視力学系モデルに対し、並行学習を活用した全次元・低次元状態オブザーバを設計し、カメラ画像列から特徴点の深度を推定する手法を提案。安定性解析とシミュレーション・実機実験で精度と収束性を検証した。
原題: Extension of Full and Reduced Order Observers for Image-based Depth Estimation using Concurrent Learning ／ Ghananeel Rotithor, Daniel Trombetta, Rushikesh Kamalapurkar 他
日本語で読む → - 論文飛行マニピュレーションロボティクス
チルトプロペラを備えた多関節飛行ロボット：屋外自律飛行とマニピュレーションのための設計・モデリング・制御・状態推定
チルトプロペラで制御性を高めた多関節飛行ロボットを設計し、センサ同期を含む状態推定を統合して屋外での完全自律飛行と把持・操作タスクを実現した。
原題: Versatile Multilinked Aerial Robot with Tilting Propellers: Design, Modeling, Control and State Estimation for Autonomous Flight and Manipulation ／ Moju Zhao, Tomoki Anzai, Fan Shi 他
日本語で読む → - 論文点群圧縮eess.IV
時空間冗長性を活用したリアルタイムLiDAR点群圧縮
点群列の空間的・時間的冗長性を利用し、キーフレームの空間符号化データを時間方向に再利用することで、高速かつ高圧縮率のリアルタイムLiDAR点群圧縮システムを実現した。
原題: Real-Time Spatio-Temporal LiDAR Point Cloud Compression ／ Yu Feng, Shaoshan Liu, Yuhao Zhu
日本語で読む → - 論文シミュレーションロボティクス
ヒューマノイドロボットシミュレータの定量的比較
Gazebo・Webots・V-REPの3つのシミュレータでNAOロボットの障害物回避ナビゲーションを各20回実行し、CPU・メモリ・ディスク使用量を比較した。Webotsが最もリソース消費が少なく、次いでV-REP、Gazeboの順であった。
原題: A Comparison of Humanoid Robot Simulators: A Quantitative Approach ／ Angel Ayala, Francisco Cruz, Diego Campos 他
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