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: 2020/5/1 ／ 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 →- 論文自己位置推定ロボティクス
Radar-on-Lidar: 事前LiDAR地図上でのメートル精度レーダ自己位置推定
回転レーダの生データをGANでLiDARデータに変換し、レーダオドメトリと組み合わせたモンテカルロ法により、事前の2D LiDAR地図上で高精度に自己位置推定する手法を提案した。
原題: Radar-on-Lidar: metric radar localization on prior lidar maps ／ Huan Yin, Yue Wang, Li Tang 他
日本語で読む → - 論文異常検知制御
ステルスセンサ攻撃を検出するモデルベースランダム性モニタ
サイバーフィジカルシステムへのステルス的センサ攻撃に対し、Wilcoxon符号順位検定と連続独立性検定を用いて測定データの非ランダム性を実行時に監視する検出フレームワークを提案し、無人地上車両で有効性を検証した。
原題: Model-based Randomness Monitor for Stealthy Sensor Attacks ／ Paul J. Bonczek, Shijie Gao, Nicola Bezzo
日本語で読む → - 論文ロボットシステム理論制御
イベント駆動システムのための層理論的合成フレームワーク
イベント駆動型システムを入出力を持つ機械として捉え、層理論を用いて異種機械間の合成を統一的に扱う枠組みを提案し、ロボットのアクチュエータ・センサ・アルゴリズムを記述して有効性を示した。
原題: A Compositional Sheaf-Theoretic Framework for Event-Based Systems (Extended Version) ／ Gioele Zardini, David I. Spivak, Andrea Censi 他
日本語で読む → - 論文自動運転/テスト生成ロボティクス
責任安全ルールに基づくテストケース生成
自動運転車の安全性検証のため、RSSルールを満たさない危険なシミュレーション走行データを自動抽出・分類する手法を提案した。
原題: Search-based Test-Case Generation by Monitoring Responsibility Safety Rules ／ Mohammad Hekmatnejad, Bardh Hoxha, Georgios Fainekos
日本語で読む → - 論文触覚HCI
温感提示と接触検知を両立する柔軟ロボットカバー
導電パイプに温水を循環させて表面温度を制御し、接触時の熱変化から人の触れを推定できる柔らかいロボットカバーを試作し、温度制御と接触検知の実験で有効性を確認した。
原題: A Soft Robotic Cover with Dual Thermal Display and Sensing Capabilities ／ Yukiko Osawa, Abderrahmane Kheddar
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
GenNav: あらゆる移動ロボットに対応する汎用屋内ナビゲーションシステム
LiDARからオドメトリを代替取得することで専用センサを不要にし、空中・地上を問わず様々な移動ロボットに適用できる汎用屋内ナビゲーションシステムを開発・実装した論文。
原題: GenNav: A Generic Indoor Navigation System for any Mobile Robot ／ Sudarshan S Harithas, Biswajit Pardia
日本語で読む → - 論文軌道予測画像認識
時空間コンテキストを統合した自動運転の軌道予測
時間と空間の次元を対等に扱う統一的なモジュールで時空間コンテキストをモデル化し、ApolloScapeとArgoverseで従来手法を上回る軌道予測を実現した。
原題: UST: Unifying Spatio-Temporal Context for Trajectory Prediction in Autonomous Driving ／ Hao He, Hengchen Dai, Naiyan Wang
日本語で読む → - 論文視覚ナビゲーション画像認識
視覚ナビゲーションのためのニューラルトポロジカルSLAM
未知環境で目標画像の場所へ移動する画像ゴールナビゲーションのため、意味特徴を持つノードを粗い幾何情報で結ぶトポロジカル表現を構築・維持・利用する学習手法を提案した。
原題: Neural Topological SLAM for Visual Navigation ／ Devendra Singh Chaplot, Ruslan Salakhutdinov, Abhinav Gupta 他
日本語で読む → - 論文自動運転/強化学習ロボティクス
自動運転のための階層的行動・運動計画の学習
行動計画と運動計画を階層化し、サンプリング型運動プランナの最適コストを高レベル行動学習の報酬として用いることで、強化学習による長期的な自動運転タスクを効率的に解く手法を提案した。
原題: Learning hierarchical behavior and motion planning for autonomous driving ／ Jingke Wang, Yue Wang, Dongkun Zhang 他
日本語で読む → - 論文群制御cs.MA
時間非依存型マルチエージェント経路計画
エージェントの移動遅延を考慮し、オンラインかつ分散的に動作する時間非依存の計画手法を提案し、確率的遅延環境での有効性を示した。
原題: Time-Independent Planning for Multiple Moving Agents ／ Keisuke Okumura, Yasumasa Tamura, Xavier Défago
日本語で読む → - 論文到達可能性/緊急着陸ロボティクス
到達可能性で統合するヘリコプターの安全運航条件と自律緊急着陸
エンジン故障時にも安全に着陸できるヘリコプターの運航条件を、後方到達可能集合を軌道最適化で効率的に計算する手法を提案し、あらゆる飛行状態から自律着陸経路を生成できることを示した。
原題: Reachability as a Unifying Framework for Computing Helicopter Safe Operating Conditions and Autonomous Emergency Landing ／ Matthew R. Kirchner, Eddie Ball, Jacques Hoffler 他
日本語で読む → - 論文セキュリティcs.CY
医療配送ドローンの電波妨害攻撃を検知する統合フレームワーク
GPSやWi-Fiなどへの妨害・なりすまし攻撃を検知し能動的対応を可能にする枠組みを提案し、医療配送ドローンへの適用価値を論じた論文。
原題: An Integrated Framework for Sensing Radio Frequency Spectrum Attacks on Medical Delivery Drones ／ Philip H. Kulp, Nagi Mei
日本語で読む → - 論文GNSS測位ロボティクス
テキサス大学都市測位チャレンジ用データセットTEX-CUP
オースティン市中心部で収集した、生GNSS信号とIMU・ステレオカメラを同期させた都市測位評価用の公開ベンチマークデータセットを提案する。
原題: TEX-CUP: The University of Texas Challenge for Urban Positioning ／ Lakshay Narula, Daniel M. LaChapelle, Matthew J. Murrian 他
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
ユークリッド化フロー：安定な力学系学習のための微分同相写像による簡約
人間の実演から複雑なロボット動作を、微分同相写像で単純な安定力学系に変換して学習する手法を提案し、ベンチマークと実機で有効性を示した。
原題: Euclideanizing Flows: Diffeomorphic Reduction for Learning Stable Dynamical Systems ／ Muhammad Asif Rana, Anqi Li, Dieter Fox 他
日本語で読む → - 論文経路計画stat.ML
極端な異常検出のための情報経路計画：環境探索とモニタリング
UAVがベイズ最適化で未知環境を探索する際、極端な異常（地形の窪みや化学物質濃度など）を効率的に見つけるための新しい訪問地点選択基準を提案し、海底地形再構成や動的異常追跡で有効性を示した論文。
原題: Informative Path Planning for Extreme Anomaly Detection in Environment Exploration and Monitoring ／ Antoine Blanchard, Themistoklis Sapsis
日本語で読む → - 論文物体追跡画像認識
ドローン視点の不確実性下における高速物体追跡フレームワーク
ドローン撮影映像で生じる位置・スケールの不確実性に対し、ファジィC-Means分割と幾何学的角運動を組み合わせ、最大1000fpsで高精度に単一物体を追跡する手法を提案した。
原題: DroTrack: High-speed Drone-based Object Tracking Under Uncertainty ／ Ali Hamdi, Flora Salim, Du Yong Kim
日本語で読む → - 論文対話ナビゲーション自然言語
再帰的メンタルモデルによる対話型ナビゲーション
案内役と質問するナビゲータの2エージェント対話タスクを設定し、互いの行動をモデル化する再帰的メンタルモデル(RMM)を提案。質問生成・回答生成・移動行動を強化学習で学習し、未知環境への汎化性能が向上することを示した。
原題: RMM: A Recursive Mental Model for Dialog Navigation ／ Homero Roman Roman, Yonatan Bisk, Jesse Thomason 他
日本語で読む → - 論文視覚制御ロボティクス
視覚に基づくナックルブームクレーンの制御とケーブル長オンライン推定
3台のカメラでペイロードの揺れを計測し、拡張カルマンフィルタと最小二乗法で角度・角速度・ケーブル長を推定しながら、揺れを抑えてクレーン先端を制御する視覚ベースのカスケード制御系を実機スケールモデルで検証した。
原題: Vision-based control of a knuckle boom crane with online cable length estimation ／ Geir Ole Tysse, Andrej Cibicik, Olav Egeland
日本語で読む → - 論文3D点群処理画像認識
PrimiTect: プリミティブ検出のための高速連続ハフ投票
3D点群を平面や円錐などの幾何プリミティブに分類し、初期化不要で高精度・高効率に形状と姿勢を推定するハフ投票手法を提案した論文。
原題: PrimiTect: Fast Continuous Hough Voting for Primitive Detection ／ Christiane Sommer, Yumin Sun, Erik Bylow 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
動的物体を認識する視覚SLAMシステム VDO-SLAM
セマンティック情報を活用し、形状の事前知識なしに動的剛体物体の運動推定と追跡を行うSLAMシステムを提案。ロボット軌道と物体のSE(3)運動、時空間マップを高精度に推定する。
原題: VDO-SLAM: A Visual Dynamic Object-aware SLAM System ／ Jun Zhang, Mina Henein, Robert Mahony 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
動的歩行を実現する四足ロボットのレビュー
MITCheetahやHyQ、ANYmal、BigDogなどの四足ロボットについて、機械構造・アクチュエーション・制御を概観したレビュー論文。
原題: Review of Quadruped Robots for Dynamic Locomotion ／ Qiayuan Liao
日本語で読む → - 論文自動運転レーシングHCI
自動運転レーシングソフトウェアとプロレーサーの比較評価
自動運転レース用ソフトウェアスタックをプロのレーサーとモータースポーツのデータ解析手法で比較し、性能向上の手がかりと人間との差を明らかにした。
原題: Benchmarking of a software stack for autonomous racing against a professional human race driver ／ Leonhard Hermansdorfer, Johannes Betz, Markus Lienkamp
日本語で読む → - 論文共有自律/テレオペレーションロボティクス
学習潜在行動を用いた共有自律制御
学習した潜在行動と共有自律を組み合わせ、ロボットの目標確信度に応じて人間入力の意味を変えるモデルを提案し、食事のような精密操作を可能にする。
原題: Shared Autonomy with Learned Latent Actions ／ Hong Jun Jeon, Dylan P. Losey, Dorsa Sadigh
日本語で読む → - 論文走行可能領域認識ロボティクス
芝生には入るな：音声による弱教師あり学習でレーダーから走行可能ルートを推定
音声分類器で地形ラベルを推定し、そのラベルをレーダースキャンに付与することで、悪天候でも機能するレーダーによる走行可能領域のセグメンテーションを弱教師あり学習で実現した。
原題: Keep off the Grass: Permissible Driving Routes from Radar with Weak Audio Supervision ／ David Williams, Daniele De Martini, Matthew Gadd 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
流線に基づく流れ場計画のための距離・操舵ヒューリスティクス
流れ場中の経路計画を効率化するため、流れ関数と逆流強度を組み合わせた解析的な距離関数と操舵ヒューリスティクスを提案し、RRT*に統合して海洋予測データで有効性を示した。
原題: Distance and Steering Heuristics for Streamline-Based Flow Field Planning ／ K. Y. Cadmus To, Chanyeol Yoo, Stuart Anstee 他
日本語で読む → - 論文自動運転評価ロボティクス
自動運転システムのシナリオベース試験における合否判定基準
自動運転システムの型式認証向けに、通常走行時の安全性を評価する枠組みを提案し、測定可能な規則とリスクベースの規則を組み合わせて機能シナリオ単位で統計的に合否を判定する方法を示した。
原題: Pass-Fail Criteria for Scenario-Based Testing of Automated Driving Systems ／ Robert Myers, Zeyn Saigol
日本語で読む → - 論文空中物理インタラクションロボティクス
ケーブルで繋がれた飛行ロボットによる人とロボットの物理的インタラクション：力に基づく人間誘導問題への応用
ケーブルで人と物理的に接続された飛行ロボットが、力のみを通信手段として人を目標位置や経路へ誘導するアドミタンス制御系を提案し、安定性と受動性を理論的に示すとともに4名の被験者実験で安全性と信頼性を検証した。
原題: Physical Human-Robot Interaction with a Tethered Aerial Vehicle: Application to a Force-based Human Guiding Problem ／ Marco Tognon, Rachid Alami, Bruno Siciliano
日本語で読む → - 論文学習from実演ロボティクス
視界制約付き実演から障害物と経路の妥当性を推定する
視界が遮られる環境で逐次再計画しながら示された実演経路から、2D環境の障害物配置を制約充足問題として推定し、新規経路計画や環境の確率的表現の復元を行う手法を提案した。
原題: Inferring Obstacles and Path Validity from Visibility-Constrained Demonstrations ／ Craig Knuth, Glen Chou, Necmiye Ozay 他
日本語で読む → - 論文安全探索ロボティクス
安全な探索と学習のためのチャンス制約付き軌道最適化
情報コスト付き確率非線形最適制御と動力学学習を統合し、分布ロバストなチャンス制約の下で安全な探索計画を反復凸最適化で求める手法を提案した。
原題: Chance-Constrained Trajectory Optimization for Safe Exploration and Learning of Nonlinear Systems ／ Yashwanth Kumar Nakka, Anqi Liu, Guanya Shi 他
日本語で読む → - 論文ニューロモルフィック制御ロボティクス
ロボット制御のための差分写像スパイキングニューラルネットワーク
スパイキングニューラルネットワークを用いてセンサ空間とモータ空間の差分写像を近似し、視覚誘導ロボットのリアルタイム制御を実現した研究。
原題: Differential Mapping Spiking Neural Network for Sensor-Based Robot Control ／ Omar Zahra, Silvia Tolu, David Navarro-Alarcon
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