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: 2020/7/1 ／ 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 →- 論文歩行ロボティクス
二足歩行ロボットにおける足置き位置とタイミングの非同期リアルタイム最適化
2つの最適化器を非同期に組み合わせ、二足歩行ロボットの足置き位置と歩行タイミングをリアルタイムで同時最適化する手法を提案し、大きな外乱からの復帰性能を実験的に示した。
原題: Asynchronous Real-Time Optimization of Footstep Placement and Timing in Bipedal Walking Robots ／ Digby Chappell, Ke Wang, Petar Kormushev
日本語で読む → - 論文データセット画像認識
マルチスペクトル動き推定評価用データセット
可視光・熱・RGB-DカメラとIMUを搭載した手持ち装置で撮影したマルチスペクトル動き推定評価用データセットを構築し、モーションキャプチャによる正解カメラ姿勢も提供する。
原題: A Multi-spectral Dataset for Evaluating Motion Estimation Systems ／ Weichen Dai, Yu Zhang, Shenzhou Chen 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
進化的強化学習による混在動的環境でのマルチエージェント経路計画
グローバルプランナで長距離航行を分割し、画像表現で動的障害物をモデル化しつつ進化的強化学習で分散型局所計画ポリシーを学習、非協力的動的障害物が多い環境でも高い成功率と安定性を実現した。
原題: MAPPER: Multi-Agent Path Planning with Evolutionary Reinforcement Learning in Mixed Dynamic Environments ／ Zuxin Liu, Baiming Chen, Hongyi Zhou 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
複数LiDARによるキャリブレーション・自己位置推定・地図生成の分散フレームワーク
拡張カルマンフィルタを分散実装し、5台の低コストLiDARを搭載したUGVで車両状態と各LiDARの外部パラメータを同時推定する手法を提案した。
原題: A decentralized framework for simultaneous calibration, localization and mapping with multiple LiDARs ／ Jiarong Lin, Xiyuan Liu, Fu Zhang
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
深層強化学習による未知環境ナビゲーションのための自動探索
探索を意思決定・計画・地図構築に分解した枠組みを構築し、部分地図から深層強化学習で探索戦略を学習する手法を提案。学習効率と未知環境への適応性が向上し、実機へのsim2real転移も実証した。
原題: Deep Reinforcement Learning based Automatic Exploration for Navigation in Unknown Environment ／ Haoran Li, Qichao Zhang, Dongbin Zhao
日本語で読む → - 論文VLA画像認識
注意分岐エンコーダ・デコーダネットワークによる文生成：ラベリング負担の軽減
家庭用サービスロボットの指示文生成のため、視覚入力から文を生成するマルチモーダル注意分岐を持つエンコーダ・デコーダネットワークを提案し、画像キャプションの標準指標でベースラインを上回った。
原題: Alleviating the Burden of Labeling: Sentence Generation by Attention Branch Encoder-Decoder Network ／ Tadashi Ogura, Aly Magassouba, Komei Sugiura 他
日本語で読む → - 論文説明可能AIAI
知識コンパイルによる交通信号制御の説明可能性
ブラックボックスな信号制御器の判断を、過去の状態行動データから状態と行動の関係を表す簡潔な構造として構築し説明可能にする手法を提案した。
原題: Explainability of Intelligent Transportation Systems using Knowledge Compilation: a Traffic Light Controller Case ／ Salomón Wollenstein-Betech, Christian Muise, Christos G. Cassandras 他
日本語で読む → - 論文接触陰的軌道最適化ロボティクス
解析的に解ける接触モデルを用いた接触陰的軌道最適化による多様な地面での移動計画
硬い・滑りやすい・柔らかい地面との接触を2パラメータで統一的に表す閉形式の接触モデルを提案し、相補性制約なしの直接軌道最適化に組み込んで四脚ロボットのトロットや跳躍動作を計画できることを示した論文。
原題: Contact-Implicit Trajectory Optimization using an Analytically Solvable Contact Model for Locomotion on Variable Ground ／ Iordanis Chatzinikolaidis, Yangwei You, Zhibin Li
日本語で読む → - 論文物体検出・追跡画像認識
追跡と分類の同時実行による効率的で高精度な物体検出
点群ストリーム上で追跡器がデータ関連付けを行い検出器の冗長処理を回避するとともに、不確実な物体には複数視点の観測を融合するモデルを適用し、移動物体の検出精度と効率を向上させた研究。
原題: Efficient and accurate object detection with simultaneous classification and tracking ／ Xuesong Li, Jose Guivant
日本語で読む → - 論文模倣学習機械学習
シミュレーションと実世界データを同時に用いた模倣学習によるAIドライビングオリンピックへの挑戦
AIドライビングオリンピックのレーン追従チャレンジに向け、シミュレーションと実世界のデータを混合して模倣学習を訓練し、両環境で同等に機能するモデルを構築した優勝手法の報告。
原題: Imitation Learning Approach for AI Driving Olympics Trained on Real-world and Simulation Data Simultaneously ／ Mikita Sazanovich, Konstantin Chaika, Kirill Krinkin 他
日本語で読む → - 論文協働ロボット/衝突回避ロボティクス
CobotGear: ウェアラブル光学式モーションキャプチャによる協働ロボットとのインタラクション
低コストのウェアラブル光学式モーションキャプチャと人工ポテンシャル場に基づく改良型衝突回避アルゴリズムを統合し、人間と協働ロボットの安全な協働を実現するシステムを提案・評価した。
原題: CobotGear: Interaction with Collaborative Robots using Wearable Optical Motion Capturing Systems ／ Juan Heredia, Miguel Altamirano Cabrera, Jonathan Tirado 他
日本語で読む → - 論文モジュラーロボットロボティクス
MoleMODシステムのモデリング・シミュレーション・計画
建築・土木向けの異種自己再構成モジュラーロボットMoleMODについて、Gazeboベースの物理特性を考慮したシミュレーション環境と、初期・最終配置から衝突回避軌道を計画するアルゴリズムを提案した。
原題: Modelling, Simulation, and Planning for the MoleMOD System ／ Michaela Brejchová, Miroslav Kulich, Jan Petrš 他
日本語で読む → - 論文知覚データ検索ロボティクス
Laser2Vec：ロボット知覚データの類似検索システム
2D LiDARスキャンをVAEで圧縮表現し、距離関数近似ネットワークと局所連続性を活かした検索順序でtop-k類似検索を効率化するシステムを提案。
原題: Laser2Vec: Similarity-based Retrieval for Robotic Perception Data ／ Samer B. Nashed
日本語で読む → - 論文協調搬送ロボティクス
慣性センシングのみを用いた2機の飛行ロボットによる吊り下げペイロードの協調搬送
2機のドローンで吊り下げた荷物を運ぶ際、追従機がIMU情報だけでリーダー機に対して安定化するEKFベースの推定器と制御器を提案し、飛行実験で有効性を示した論文。
原題: Towards Cooperative Transport of a Suspended Payload via Two Aerial Robots with Inertial Sensing ／ Heng Xie, Xinyu Cai, Pakpong Chirarattananon
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
周期的追跡における外部信号によるエージェント誘導
周期的追跡を行うエージェント群にランダムな一部のエージェントが検知する外部ブロードキャスト信号を与えたときの創発挙動を、線形・非線形の2モデルで解析した研究。
原題: Guidance of Agents in Cyclic Pursuit ／ Ilana Segall, Alfred Bruckstein
日本語で読む → - 論文自動運転/模倣学習ロボティクス
選択的マルチクラス安全データセット集約によるサンプル効率の良い自動運転のための対話型エンドツーエンド深層学習
学習済みポリシーを軌道クラスに分割し性能の弱い区間だけ専門家に問い合わせることで、同じサンプル数でより高精度な自動運転ポリシーを学習する手法を提案した。
原題: Sample Efficient Interactive End-to-End Deep Learning for Self-Driving Cars with Selective Multi-Class Safe Dataset Aggregation ／ Yunus Bicer, Ali Alizadeh, Nazim Kemal Ure 他
日本語で読む → - 論文pHRIロボティクス
アドミタンス制御を用いた協働ロボットによる協調ドリル作業
協働ロボットと人間が協力してドリル作業を行うためのアドミタンス制御器を設計し、安定性と透明性の両立を図る手法を提案した論文。
原題: Towards Collaborative Drilling with a Cobot Using Admittance Controller ／ Yusuf Aydin, Doganay Sirintuna, Cagatay Basdogan
日本語で読む → - 論文障害物回避ロボティクス
動的ポテンシャル関数を用いたDMPの立体的障害物回避
軌道速度を考慮した超二次ポテンシャル関数により、DMPの障害物回避をより滑らかにする手法を提案し、産業用マニピュレータや手術ロボット、移動ロボットで検証した。
原題: Dynamic Movement Primitives: Volumetric Obstacle Avoidance Using Dynamic Potential Functions ／ Michele Ginesi, Daniele Meli, Andrea Roberti 他
日本語で読む → - 論文センサフュージョン画像認識
カメラ・LiDAR統合：意味マッピングのための確率的センサフュージョン
カメラとLiDARの不確実性を確率的に統合し、車両運動補償や遮蔽検証を組み込んで3次元意味ボクセルマップを構築するパイプラインを提案した論文。
原題: Camera-Lidar Integration: Probabilistic sensor fusion for semantic mapping ／ Julie Stephany Berrio, Mao Shan, Stewart Worrall 他
日本語で読む → - 論文センサ/UGV画像認識
無人地上車両のセンサ技術に関するサーベイ
無人地上車両（UGV）に用いられる各種センサの特性・長所短所・適用場面を比較し、既存UGVでの活用事例を整理した上で、今後の技術的ホットスポットを展望したレビュー論文。
原題: A Survey on Sensor Technologies for Unmanned Ground Vehicles ／ Qi Liu, Shihua Yuan, Zirui Li
日本語で読む → - 論文物体目標ナビゲーション画像認識
目標志向セマンティック探索による物体目標ナビゲーション
エピソード型セマンティックマップを構築し、目標物体カテゴリに基づいて効率的に探索するモジュール式システムを提案。未見環境での物体目標ナビゲーションで既存手法を上回り、実機ロボットにも転移可能なことを示した。
原題: Object Goal Navigation using Goal-Oriented Semantic Exploration ／ Devendra Singh Chaplot, Dhiraj Gandhi, Abhinav Gupta 他
日本語で読む → - 論文社会規範/継続学習ロボティクス
ロボット行動の社会的適切さを評価するデータセットと継続学習手法
家庭内ロボットの行動が社会的に適切かを判定するMANNERS-DBデータセットを構築し、ベイズニューラルネットと継続学習で評価する手法を提案した。
原題: Mind Your Manners! A Dataset and A Continual Learning Approach for Assessing Social Appropriateness of Robot Actions ／ Jonas Tjomsland, Sinan Kalkan, Hatice Gunes
日本語で読む → - 論文制御/学習モデルロボティクス
ニューラルネットワーク動力学モデルを用いたオフロード・オンロード車両のための反復LQR制御
多層ニューラルネットで車両の離散動力学モデルを学習し、ILQRとMPCを組み合わせてオフロードロボットと非ホロノミック車両の軌道追従制御を実現した。
原題: An Iterative LQR Controller for Off-Road and On-Road Vehicles using a Neural Network Dynamics Model ／ Akhil Nagariya, Srikanth Saripalli
日本語で読む → - 論文光学ナビゲーションロボティクス
非構造動的鉄道環境における光学的ナビゲーション
線路の平面画像のみから列車の並進・回転運動を頑健に推定する光学ナビゲーション手法を提案し、実環境で検証した。
原題: Optical Navigation in Unstructured Dynamic Railroad Environments ／ Darius Burschka, Christian Robl, Sebastian Ohrendorf-Weiss
日本語で読む → - 論文視覚オドメトリ画像認識
イベントカメラによるステレオ視覚オドメトリ
ステレオイベントカメラのデータから、追跡とマッピングを並列に行う実時間視覚オドメトリ手法を提案し、高速・高ダイナミックレンジ環境での有効性を示した。
原題: Event-based Stereo Visual Odometry ／ Yi Zhou, Guillermo Gallego, Shaojie Shen
日本語で読む → - 論文HRIロボティクス
共有拡張現実ワークスペースにおける人間とロボットの双方向インタラクション
人間とロボットが同じAR空間を共有し、ロボットが人間の視線や姿勢から意図を推測して仮想物体を能動的に操作できるHRIシステムを構築し、資源収集ゲームで有効性を評価した論文。
原題: Human-Robot Interaction in a Shared Augmented Reality Workspace ／ Shuwen Qiu, Hangxin Liu, Zeyu Zhang 他
日本語で読む → - 論文全身制御ロボティクス
慣性制約を考慮したヒューマノイドの高速全身運動制御
5質量の縮約モデルで合成剛体慣性を近似し、幾何学的関係から関節角を解析的に求めることで、数十マイクロ秒で全身運動を生成する手法を提案し、キック動作で検証した。
原題: Fast Whole-Body Motion Control of Humanoid Robots with Inertia Constraints ／ Grzegorz Ficht, Sven Behnke
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
ロボットネットワーククラウドにおける動的タスク割り当て
ロボットネットワークをグラフと超空間の部分空間でモデル化し、タスク割り当てによるノード状態変化を解析して最適なタスク配分を求める理論的手法を提案した。
原題: Dynamic Task Allocation for Robotic Network Cloud Systems ／ Saeid Alirezazadeh, Luís A. Alexandre
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
マルチロボット協調のためのランダム探索手法
離散環境向けのマルチロボットRRTを改良し、衝突のない軌道計画を効率的に求める手法を提案した論文。
原題: On Randomized Searching for Multi-robot Coordination ／ Jakub Hvězda, Miroslav Kulich, Libor Přeučil
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
ORB-SLAM3: 視覚・視覚慣性・マルチマップSLAMの高精度オープンソースライブラリ
単眼・ステレオ・RGB-Dカメラに対応し、視覚慣性SLAMと複数マップの統合を可能にしたオープンソースSLAMシステム。従来より2〜5倍高精度で、長期間の視覚情報欠如にも耐える。
原題: ORB-SLAM3: An Accurate Open-Source Library for Visual, Visual-Inertial and Multi-Map SLAM ／ Carlos Campos, Richard Elvira, Juan J. Gómez Rodríguez 他
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