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 →- 論文ヒューマンロボットインタラクションHCI
人間とアイコンタクトを取るためのロボットフレームワーク
ロボットが人間の注意を能動的に引きつけ、アイコンタクトを確立するための計算モデルを提案し、ロボットヘッドを用いた実験で有効性を示した。
原題: A Robotic Framework for Making Eye Contact with Humans ／ Mohammed Moshiul Hoque
日本語で読む → - 論文地形相対航法画像認識
CNNによるクレーター検出を用いた月面地形相対航法
CNNで月面画像からクレーターを検出し、既知のクレーターと照合してEKFで宇宙機の位置を推定する地形相対航法を構築し、従来の画像処理手法より位置・速度推定誤差を大幅に低減した。
原題: Lunar Terrain Relative Navigation Using a Convolutional Neural Network for Visual Crater Detection ／ Lena M. Downes, Ted J. Steiner, Jonathan P. How
日本語で読む → - 論文遠隔操作ロボティクス
支援ロボットにおける意図しない操作のカスタマイズ補正
遠隔操作時の人間の意図をモデルベース推論で推定し、意図しない操作を補正する支援システムを提案。10名の被験者実験で作業時間や認知負荷の低減を確認した。
原題: Customized Handling of Unintended Interface Operation in Assistive Robots ／ Deepak Gopinath, Mahdieh Nejati Javaremi, Brenna D. Argall
日本語で読む → - 論文自動運転/計画ロボティクス
高速道路の自動運転に向けた車線変更の開始と計画手法
自然な運転データから人間の車線変更判断を学習し、安全性制約付きの有限時間最適化で計画する低計算コスト手法を提案。人間の判断を最大92%再現し、追い越しシミュレーションで実証した。
原題: Lane-Change Initiation and Planning Approach for Highly Automated Driving on Freeways ／ Salar Arbabi, Shilp Dixit, Ziyao Zheng 他
日本語で読む → - 論文tinyML/自律走行画像認識
小型自律車両向けtinyMLモデルの実環境展開を堅牢化する閉ループ学習
小型自律走行車両の制御に、実環境で専門家アルゴリズムを模倣して学習するtinyCNN群を採用し、超低消費電力RISC-V SoC上で高効率に推論できることを示した論文。
原題: Robustifying the Deployment of tinyML Models for Autonomous mini-vehicles ／ Miguel de Prado, Manuele Rusci, Romain Donze 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーション画像認識
補助タスクでPointGoalナビゲーションの学習を高速化
自己教師ありの補助タスクをアテンションで統合し、PointNavの学習を従来の5.5倍高速化した研究。
原題: Auxiliary Tasks Speed Up Learning PointGoal Navigation ／ Joel Ye, Dhruv Batra, Erik Wijmans 他
日本語で読む → - 論文視覚的場所認識画像認識
顕著性の再同定によるオンライン視覚的場所認識
人間が目立つランドマークで場所を覚えることに着想を得て、視覚的場所認識を顕著性の再同定として定式化し、周波数領域で検出と照合を高速に行う手法を提案した。
原題: Online Visual Place Recognition via Saliency Re-identification ／ Han Wang, Chen Wang, Lihua Xie
日本語で読む → - 論文意識的学習q-bio.NC
汎用自律プログラミングによる意識的知能の実現
機械の「乳児期」から意識的学習を行う新しいAIを提案し、初期視覚・聴覚・自然言語理解・感情の実験を通じて、汎用自律プログラミングが意識的学習の必要十分条件であることを示した論文。
原題: Conscious Intelligence Requires Lifelong Autonomous Programming For General Purposes ／ Juyang Weng
日本語で読む → - 論文計画/強化学習機械学習
文脈特化型抽象化による効率的な計画の学習
因子化MDPにおいて、文脈に応じた制約を学習することで計画の計算コストを削減するCAMPを提案し、ロボットナビゲーションや操作計画で有効性を示した。
原題: CAMPs: Learning Context-Specific Abstractions for Efficient Planning in Factored MDPs ／ Rohan Chitnis, Tom Silver, Beomjoon Kim 他
日本語で読む → - 論文衝突検出ロボティクス
URDFだけで動く高精度リアルタイム衝突検出
URDFのみを入力としてGJKアルゴリズムを幾何学的に拡張し、剛体間距離をリアルタイムで計算する衝突検出システムを提案。KUKA LBR iiwaとMecademic Meca500の自己衝突検出でFCLと性能比較した。
原題: High Precision Real Time Collision Detection ／ Alexandre Coulombe, Hsiu-Chin Lin
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
トリプルシザーエクステンダー：6自由度の昇降・位置決めロボット
3本のシザー機構と6つのリニアアクチュエータで、高所の天井まで届き任意の位置・姿勢にエンドエフェクタを配置できる6自由度ロボットを提案し、逆ヤコビアンの解析と試作機による実験検証を行った。
原題: Triple Scissor Extender: A 6-DOF Lifting and Positioning Robot ／ Daniel J. Gonzalez, H. Harry Asada
日本語で読む → - 論文汚れ検出/セグメンテーション画像認識
タイル単位の汚れ検出：自動車のサラウンドビューカメラにおける被覆率指標を用いた手法
サラウンドビューカメラ画像をタイルに分割し、各汚れ種別の被覆率を直接回帰することで、低消費電力組込み向けに高速な汚れ検出を実現した研究。
原題: TiledSoilingNet: Tile-level Soiling Detection on Automotive Surround-view Cameras Using Coverage Metric ／ Arindam Das, Pavel Krizek, Ganesh Sistu 他
日本語で読む → - 論文軌道予測画像認識
BiTraP: マルチモーダルなゴール推定を用いた双方向歩行者軌道予測
歩行者の軌道の終点（ゴール）を推定し、双方向デコーダで未来軌道を予測することで長期予測の誤差蓄積を抑えるCVAEベース手法を提案した論文。
原題: BiTraP: Bi-directional Pedestrian Trajectory Prediction with Multi-modal Goal Estimation ／ Yu Yao, Ella Atkins, Matthew Johnson-Roberson 他
日本語で読む → - 論文知覚/物体追跡画像認識
自律走行のための学習不要な物体識別・追跡知覚フレームワーク
自車姿勢推定とKD-Tree分割、VFH表現とベイズ運動モデルを組み合わせ、学習なしで物体を識別・追跡する知覚手法を提案し、KITTIで約91%の追跡精度を達成した。
原題: Novel Perception Algorithmic Framework For Object Identification and Tracking In Autonomous Navigation ／ Suryansh Saxena, Isaac K Isukapati
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
ロボットスキルの構成モデル学習によるタスク・動作計画
ガウス過程と適応サンプリングでスキルの効果を学習し、従来の動作計画と組み合わせて長期的なマニピュレーション課題を解く手法を提案した。
原題: Learning compositional models of robot skills for task and motion planning ／ Zi Wang, Caelan Reed Garrett, Leslie Pack Kaelbling 他
日本語で読む → - 論文SLAM/FPGA高速化eess.SP
2D LiDAR SLAMのためのFPGAアクセラレーションと最適化手法
2D LiDAR SLAMのボトルネックであるスキャンマッチングを、RBPFの粒子並列性を活かしてFPGAで効率的に実装し、省リソースで大幅な高速化を実現した論文。
原題: An FPGA Acceleration and Optimization Techniques for 2D LiDAR SLAM Algorithm ／ Keisuke Sugiura, Hiroki Matsutani
日本語で読む → - 論文安全強化学習機械学習
安全なモデルベース能動強化学習フレームワークSAMBA
確率モデリングと情報理論を組み合わせ、PILCOを拡張した安全制約付き能動探索により、サンプル数と違反を大幅削減する強化学習手法を提案した。
原題: SAMBA: Safe Model-Based & Active Reinforcement Learning ／ Alexander I. Cowen-Rivers, Daniel Palenicek, Vincent Moens 他
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
人間の遊びを模倣してロボットが遊びを学習する
少量の人間のテレオペ遊びデータから行動クローニングで大量の遊びデータを自律生成し、それを追加学習に使うことで汎用ゴール条件付き方策の性能を向上させた。
原題: Learning to Play by Imitating Humans ／ Rostam Dinyari, Pierre Sermanet, Corey Lynch
日本語で読む → - 論文ステレオビジョン/FPGA画像認識
FP-Stereo：組込み向けハードウェア効率の高いステレオビジョン
FPGA上で高性能なステレオマッチングパイプラインを自動構築するフレームワークを提案し、精度・速度・コストのバランスを実現した。
原題: FP-Stereo: Hardware-Efficient Stereo Vision for Embedded Applications ／ Jieru Zhao, Tingyuan Liang, Liang Feng 他
日本語で読む → - 論文挙動予測画像認識
交通密度という文脈情報を車両挙動予測に組み込む試み
周囲車両の横方向運動予測に交通密度などの外部条件が与える影響を分析し、文脈情報の重要性と高精度な予測性能を示した研究。
原題: Towards Incorporating Contextual Knowledge into the Prediction of Driving Behavior ／ Florian Wirthmüller, Julian Schlechtriemen, Jochen Hipp 他
日本語で読む → - 論文能動的視覚探索ロボティクス
物体探索のための意味的リンキングマップ
ランドマーク物体との空間的関係を確率的にモデル化し、目標物体の位置信念を更新しながら次に見るべき視点を選ぶ能動的視覚探索手法SLiMを提案した論文。
原題: Semantic Linking Maps for Active Visual Object Search ／ Zhen Zeng, Adrian Röfer, Odest Chadwicke Jenkins
日本語で読む → - 論文群制御cs.DC
スケーラビリティの一般モデル：分散システム的アプローチ
計算とロボティクスにおけるスケーラビリティを、ユニット間の一般的な相互作用に基づく分散システム的モデルで統一的に記述する研究。
原題: Scalability in Computing and Robotics ／ Heiko Hamann, Andreagiovanni Reina
日本語で読む → - 論文軌道生成ロボティクス
直交中点適応の再帰予測で高速かつ滑らかなロボット軌道を学習するTrueRMA
デカルト空間で直線の中点に対する直交方向の修正量を再帰的に予測し、強化学習でコスト最適な軌道を生成するデータ効率の良い手法を提案。KUKA iiwaでボールを皿に乗せたまま移動するタスクに適用し、より少ないデータで短く高速な軌道を実現した。
原題: TrueRMA: Learning Fast and Smooth Robot Trajectories with Recursive Midpoint Adaptations in Cartesian Space ／ Jonas C. Kiemel, Pascal Meißner, Torsten Kröger
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
A*と人工ポテンシャル場を融合した新しいロボット経路計画アルゴリズム
A*法で初期経路を計画し、その主要ノードを基に人工ポテンシャル場法で経路を平滑化する融合アルゴリズムを提案し、シミュレーションで従来A*より滑らかで効率的な経路計画が可能なことを示した。
原題: New Fusion Algorithm provides an alternative approach to Robotic Path planning ／ Ashutosh Kumar Tiwari, Sandeep Varma Nadimpalli
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
RISCuer: 信頼性の高いマルチUAV捜索救助テストベッド
3機のマルチロータUAVが屋外で物体を自律探索・把持・輸送する捜索救助システムを構築し、機上計算と通信による協調で安全な空間分離と投下地点での衝突回避を実現、屋外実験で信頼性を示した。
原題: RISCuer: A Reliable Multi-UAV Search and Rescue Testbed ／ Mohamed Abdelkader, Usman A. Fiaz, Noureddine Toumi 他
日本語で読む → - 論文視覚的位置推定画像認識
デルタ記述子：頑健な視覚的位置推定のための変化ベースの場所表現
学習済みの大域記述子の時間変化を追跡することで、照明や季節変動に頑健な新しい場所記述子を提案し、系列マッチングと組み合わせて最先端性能を達成した。
原題: Delta Descriptors: Change-Based Place Representation for Robust Visual Localization ／ Sourav Garg, Ben Harwood, Gaurangi Anand 他
日本語で読む → - 論文動作計画ロボティクス
確率的把持力を考慮した多脚ロボットのリスク認識型動作計画
把持力の不確かさを確率制約として扱い、リスク許容度に応じて姿勢と接触力を同時に計画する非線形計画法を提案し、6脚ロボットの壁登りで検証した。
原題: Risk-Aware Motion Planning for a Limbed Robot with Stochastic Gripping Forces Using Nonlinear Programming ／ Yuki Shirai, Xuan Lin, Yusuke Tanaka 他
日本語で読む → - 論文トポロジー/センサネットワークmath.AT
滑らかな関数の断面空間と移動センサネットワークの回避経路問題
滑らかな関数の断面空間の連結成分をファイバーの基本群から計算し、移動センサネットワークの回避経路存在条件と経路のホモトピー類の下界を導出した。
原題: The space of sections of a smooth function ／ Gunnar Carlsson, Benjamin Filippenko
日本語で読む → - 論文3Dマッピングロボティクス
前方レイモデルを用いたオンライン確率的3Dマッピング
深度センサのレイ形成をマルコフ確率場でモデル化し、ルーピーベリーフプロパゲーションで各ボクセルの占有確率を推論する高精度な3Dマッピング手法を提案した。
原題: MRFMap: Online Probabilistic 3D Mapping using Forward Ray Sensor Models ／ Kumar Shaurya Shankar, Nathan Michael
日本語で読む → - 論文センシングロボティクス
非可約走査による低コスト網膜型ロボットLiDAR
製造が容易な非可約走査方式のLiDARを提案し、人間の網膜の中心窩のように中央の角度密度が高く、従来より高解像度な走査を実現した。
原題: Low-cost Retina-like Robotic Lidars Based on Incommensurable Scanning ／ Zheng Liu, Fu Zhang, Xiaoping Hong
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