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 →- 論文リスク評価ロボティクス
学習済みエージェント未来モデルを用いた自動運転車の高速リスク評価
深層学習による他エージェントの確率的未来予測から、サンプリング不要で自動運転車の軌道リスクを高速評価する手法を提案し、ArgoverseとCARLAで有効性を示した。
原題: Fast Risk Assessment for Autonomous Vehicles Using Learned Models of Agent Futures ／ Allen Wang, Xin Huang, Ashkan Jasour 他
日本語で読む → - 論文自動運転/意思決定・軌道計画制御
社会的行動を考慮した自動運転車の意思決定と軌道計画の統合フレームワーク
周囲車両の運転スタイルや意図を社会的行動としてモデル化し、シュタッケルベルグゲームによる意思決定とポテンシャル場・MPCによる軌道計画を統合した自動運転の車線変更手法を提案した。
原題: An Integrated Framework of Decision Making and Motion Planning for Autonomous Vehicles Considering Social Behaviors ／ Peng Hang, Chen Lv, Chao Huang 他
日本語で読む → - 論文自動運転シミュレーションロボティクス
LGSVLシミュレータ：自動運転向け高忠実度シミュレータ
AutowareやApolloと接続可能なエンドツーエンドの自動運転シミュレータを提案し、センサや環境のカスタマイズ機能を提供する。
原題: LGSVL Simulator: A High Fidelity Simulator for Autonomous Driving ／ Guodong Rong, Byung Hyun Shin, Hadi Tabatabaee 他
日本語で読む → - 論文データセット/予測eess.SP
協調車両アプリケーションのための操縦ベース都市走行データセットとモデル
自動運転車と手動運転車が共存する都市環境向けに、実走行で収集した操縦（マヌーバ）単位のデータセットを構築し、操縦パターンを学習して分類・予測に使えるモデルを提案した。
原題: A Maneuver-based Urban Driving Dataset and Model for Cooperative Vehicle Applications ／ Behrad Toghi, Divas Grover, Mahdi Razzaghpour 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 → - 論文自動運転画像認識
注意ボトルネック：解釈可能な深層運転ネットワークに向けて
視覚的注意と情報ボトルネックを組み合わせ、自動運転モデルの判断根拠を可視化しつつ精度も維持・向上させるアーキテクチャを提案した。
原題: Attentional Bottleneck: Towards an Interpretable Deep Driving Network ／ Jinkyu Kim, Mayank Bansal
日本語で読む → - 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
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6D姿勢推定画像認識
少数の散らかった画像からの6D姿勢推定のためのニューラル物体学習
散らかった画像から少数の観察を組み合わせて任意姿勢の合成画像を生成し、6D姿勢推定を高精度化する手法を提案。
原題: Neural Object Learning for 6D Pose Estimation Using a Few Cluttered Images ／ Kiru Park, Timothy Patten, Markus Vincze
日本語で読む → - 論文群衆カウント画像認識
キーポイント追跡と時空間フィルタリングによる群れ豚の高効率カウント
魚眼カメラを搭載した点検ロボットで豚群を撮影し、キーポイント検出とオンライン追跡、時空間応答フィルタリングを組み合わせてリアルタイムに豚を数えるシステムを構築した。
原題: Efficient Pig Counting in Crowds with Keypoints Tracking and Spatial-aware Temporal Response Filtering ／ Guang Chen, Shiwen Shen, Longyin Wen 他
日本語で読む → - 論文飛行ロボット/点検/画像認識ロボティクス
電力網点検・保守用飛行ロボットの設計と高度な画像認識技術
送電網の状態を調査し故障に応じた保守を行う飛行ロボットを設計し、熱画像と航空画像から離散ウェーブレット変換とCNNで電気部品を検出・分類する手法を提案した。
原題: A new design of a flying robot, with advanced computer vision techniques to perform self-maintenance of smart grids ／ Abdullatif Baba
日本語で読む → - 論文動作計画ロボティクス
敵対的道路モデルを用いた自動運転の安全な動作計画
敵対的道路モデルとのゲーム理論的定式化により可視性理論で安全集合を計算し、最適化ベースの動作計画の終端制約として用いることで、短い予測ホライズンでも市街地・田舎道を安全に走行できることを示した論文。
原題: Safe Motion Planning for Autonomous Driving using an Adversarial Road Model ／ Alexander Liniger, Luc van Gool
日本語で読む → - 論文ローカリゼーションロボティクス
角度測定からの平面点配置の実現可能性
アンカー位置が未知の状況で、内角測定値の集合が実際に点配置として実現可能かどうかを判定する線形・非線形制約を導出し、数値実験で検証した論文。
原題: Realizability of Planar Point Embeddings from Angle Measurements ／ Frederike Dümbgen, Majed El Helou, Adam Scholefield
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 → - 論文マッピングロボティクス
より賢い多層マップの可能性について
ロボットの環境情報を単一マップではなく人流量や部屋意味論・トポロジーなどを含む多層マップ（ハイパーマップ）として統合し、AIで処理することで計画を簡素化し高次推論に近づける方向性を提唱した論文。
原題: On the Potential of Smarter Multi-layer Maps ／ Francesco Verdoja, Ville Kyrki
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 → - 論文位置推定画像認識
2D・3D特徴記述子の直接マッチングによる6自由度姿勢推定
画像から抽出した特徴記述子と3D点群の特徴記述子を直接マッチングする分類器を学習し、ロバスト姿勢推定と組み合わせてクエリ画像の6自由度位置・姿勢を高精度に推定する手法を提案した。
原題: Unconstrained Matching of 2D and 3D Descriptors for 6-DOF Pose Estimation ／ Uzair Nadeem, Mohammed Bennamoun, Roberto Togneri 他
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 → - 論文歩行ロボティクス
周期的動作の予測モデリングによる人とロボットの共生歩行
歩行のような周期的動作を確率的に学習するPeriodic Interaction Primitivesを提案し、人間の歩行予測やロボット義足の制御に応用して高精度・高速な推論を実現した。
原題: Predictive Modeling of Periodic Behavior for Human-Robot Symbiotic Walking ／ Geoffrey Clark, Joseph Campbell, Seyed Mostafa Rezayat Sorkhabadi 他
日本語で読む → - 論文説明可能ロボットロボティクス
説明可能ロボットにおける信頼の考慮点：ヒューマンファクターの視点
ヒューマンファクター研究に基づき、説明可能ロボット設計で重要な信頼の基盤・較正・特異性という3つの考慮点を論じ、説明に基づく信頼評価指標を整理した論文。
原題: Trust Considerations for Explainable Robots: A Human Factors Perspective ／ Lindsay Sanneman, Julie A. Shah
日本語で読む → - 論文ステレオ深度推定画像認識
Bi3D: 二値分類によるステレオ深度推定
物体が特定の距離より手前か奥かを二値分類することを繰り返すことで深度を推定し、精度と遅延のトレードオフを柔軟に調整できるステレオ手法を提案した。
原題: Bi3D: Stereo Depth Estimation via Binary Classifications ／ Abhishek Badki, Alejandro Troccoli, Kihwan Kim 他
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