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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 →- 論文軌道計画ロボティクス
動的環境におけるレース車両のための多層グラフベース軌道計画
高速かつ摩擦限界で走行するレース車両向けに、多層グラフを用いた先読み2段階の軌道計画手法を提案し、シミュレーションと実車で有効性を示した。
原題: Multilayer Graph-Based Trajectory Planning for Race Vehicles in Dynamic Scenarios ／ Tim Stahl, Alexander Wischnewski, Johannes Betz 他
日本語で読む → - 論文運動プリミティブcs.NE
自由エネルギー原理による運動プリミティブの自律学習と連鎖
エコーステートネットワークと知覚・制御モジュールを組み合わせ、自由エネルギー原理に基づいて運動軌道のレパートリーを自律的に学習し、手書きタスクでプリミティブを連鎖させて長い系列を生成できることを示した論文。
原題: Autonomous learning and chaining of motor primitives using the Free Energy Principle ／ Louis Annabi, Alexandre Pitti, Mathias Quoy
日本語で読む → - 論文キャリブレーションロボティクス
非線形最適化に基づく車輪ロボット移動台車とIMUの内外パラメータ校正
カメラ・IMU・車輪オドメトリを備えたロボット向けに、追加の校正器具なしで台車とIMU間の外部パラメータを非線形最適化で校正する手法を提案し、メカナム台車で有効性を実証した。
原題: Calibration of the internal and external parameters of wheeled robot mobile chasses and inertial measurement units based on nonlinear optimization ／ Gang Peng, Zezao Lu, Zejie Tan 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 → - 論文軌道計画ロボティクス
未知3次元環境における一般化形状展開を用いたオンライン安全円滑軌道生成
局所センシング情報から障害物のない一般化形状を構築し、その内部でサンプリングとスナップ最小化により滑らかな衝突回避軌道をオンライン生成する3D-OGSEを提案した論文。
原題: 3D-OGSE: Online Safe and Smooth Trajectory Generation using Generalized Shape Expansion in Unknown 3-D Environments ／ Vrushabh Zinage, Senthil Hariharan Arul, Dinesh Manocha 他
日本語で読む → - 論文触覚cs.NE
スパイキング触覚MNIST：ニューロモルフィック触覚データセット
ニューロモルフィック触覚センサー上で人が手書き数字を書いた際のイベントデータを収集し、ST-MNISTデータセットとして公開。人工ニューラルネットとスパイキングニューラルネットで分類精度のベンチマークを提示した。
原題: ST-MNIST -- The Spiking Tactile MNIST Neuromorphic Dataset ／ Hian Hian See, Brian Lim, Si Li 他
日本語で読む → - 論文自動運転/ヒューマンマシンインタラクションロボティクス
自動運転車の運転交代を安全にする失敗モードの自動分類と説明生成
自動運転車が運転を人間に引き継ぐ際、失敗モードを自動で分類・説明することで状況把握を早め、より安全なハンドオーバーを実現する枠組みを提案した論文。
原題: Automated Failure-Mode Clustering and Labeling for Informed Car-To-Driver Handover in Autonomous Vehicles ／ Aaquib Tabrez, Matthew B. Luebbers, Bradley Hayes
日本語で読む → - 論文専門家システムAI
信念ルールベース専門家システムによる犯罪多発地域の特定
信念ルールベースと専門家システムを組み合わせ、犯罪データセットから犯罪多発地域のパターンを抽出し、将来の犯罪発生を予測する手法を提案した論文。
原題: Belief Rule Based Expert System to Identify the Crime Zones ／ Abhijit Pathak, Abrar Hossain Tasin
日本語で読む → - 論文セマンティックセグメンテーション画像認識
マルチレイヤグリッドマップを用いた疎LiDARデータの全方位セマンティックセグメンテーション
単一スキャンの疎なLiDARデータを多層グリッドマップに変換し、画像分野の深層学習モデルで360度の密なセマンティックグリッドを予測する手法を提案。複数スキャン統合による密な正解グリッド生成も行う。
原題: Exploiting Multi-Layer Grid Maps for Surround-View Semantic Segmentation of Sparse LiDAR Data ／ Frank Bieder, Sascha Wirges, Johannes Janosovits 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
3次元環境における水中グライダーの流線ベース制御
2.5次元の海流モデルを仮定し、流線に基づく制御を3次元の水中グライダーに拡張して、サンプリングベース計画と組み合わせた長距離経路計画手法を提案した。
原題: Streamline-Based Control of Underwater Gliders in 3D Environments ／ K. Y. Cadmus To, James Ju Heon Lee, Chanyeol Yoo 他
日本語で読む → - 論文自動運転/安全評価ロボティクス
自動運転システム評価のためのモデル予測型瞬時安全指標
交通状況の最悪ケースを想定し、衝突までの近さを評価時間内で解析するリアルタイム安全評価指標MPrISMを提案し、理論保証と実データで有効性を示した。
原題: Model Predictive Instantaneous Safety Metric for Evaluation of Automated Driving Systems ／ Bowen Weng, Sughosh J. Rao, Eeshan Deosthale 他
日本語で読む → - 論文軌道計画ロボティクス
動的制約を考慮した自律水上艇の衝突回避軌道計画
二推力の水中翼艇モデルに対し、サンプリング探索で経路を求め、数値最適化で燃料を抑えつつ障害物から離れた滑らかな軌道を生成する手法を提案した。
原題: Collision-free Trajectory Planning for Autonomous Surface Vehicle ／ Licheng Wen, Jiaqing Yan, Xuemeng Yang 他
日本語で読む → - 論文探索計画ロボティクス
マルチフィデリティガウス過程による性能保証付き迅速多目標探索
下向きカメラ搭載の自律移動体が3D環境で未知数の静止目標を探索する際、異なる高度のセンシング情報をマルチフィデリティガウス過程でモデル化し、検出精度と探索時間の保証を備えたEMTSアルゴリズムを提案した。
原題: Expedited Multi-Target Search with Guaranteed Performance via Multi-fidelity Gaussian Processes ／ Lai Wei, Xiaobo Tan, Vaibhav Srivastava
日本語で読む → - 論文モジュラーロボットロボティクス
Datom: 自己再構成可能なプログラム可能物質を構築するための変形可能なモジュラーロボット
モジュール間の接続を保ったまま移動できる変形可能なモジュールを設計し、既存構成内での移動可能性をシミュレーションで検証した論文。
原題: Datom: A Deformable modular robot for building self-reconfigurable programmable matter ／ Benoit Piranda, Julien Bourgeois
日本語で読む → - 論文移動ロボット制御ロボティクス
二輪差動駆動移動ロボットのロバスト漸近安定性
システムと計測のノイズがある離散時間領域で、非ホロノミック差動駆動移動ロボットの安定な運動制御則を設計する手法を提案し、シミュレーションで有効性を示した。
原題: Robust asymptotic stability of two-wheels differential drive mobile robot ／ Thi Thanh Van Nguyen, Manh Duong Phung, Quang Vinh Tran
日本語で読む → - 論文自動運転知覚ロボティクス
都市自動運転向けLiDARリアルタイム3D知覚システム
LiDAR点群から路面推定・3Dクラスタリング・追跡をリアルタイムに行い、都市環境の静止物と動的物体を同時に認識する知覚システムを提案した論文。
原題: A LiDAR-based real-time capable 3D Perception System for Automated Driving in Urban Domains ／ Jens Rieken, Markus Maurer
日本語で読む → - 論文医療ロボティクスロボティクス
COVID-19鼻咽頭ぬぐい液採取を支援する低コスト小型ロボットの設計
医療従事者の感染リスクを減らすため、力覚センサ付きグリッパを備え遠隔操作できる低コスト小型ロボットを開発し、ファントムと豚鼻で採取動作を検証した。
原題: Design of a Low-cost Miniature Robot to Assist the COVID-19 Nasopharyngeal Swab Sampling ／ Shuangyi Wang, Kehao Wang, Hongbin Liu 他
日本語で読む → - 論文群制御cs.DS
最小最大遅延を考慮した複数ロボット巡回スケジューリングの近似アルゴリズム
複数ロボットで地点を巡回する際の最大遅延を最小化するNP困難問題に対し、O(k^2 log(w_max/w_min))近似の多項式時間アルゴリズムを提案し、1次元の場合の厳密解法と12近似解法も示した。
原題: Approximation Algorithms for Multi-Robot Patrol-Scheduling with Min-Max Latency ／ Peyman Afshani, Mark De Berg, Kevin Buchin 他
日本語で読む → - 論文3D物体検出画像認識
距離条件付き膨張畳み込みによるスケール不変な3D物体検出
LiDARデータをレンジ画像上で直接処理し、距離に応じて膨張率を動的に調整する新層を導入することで、スケール変動に強い3D物体検出を実現した論文。
原題: Range Conditioned Dilated Convolutions for Scale Invariant 3D Object Detection ／ Alex Bewley, Pei Sun, Thomas Mensink 他
日本語で読む → - 論文協働マニピュレーションロボティクス
微小重力環境における人間とロボットの協働：物体受け渡し問題
微小重力下でマニピュレータ付き自由飛行ロボットが人間との間で物体を受け渡すアルゴリズムを提案し、剛性と柔軟なインピーダンス挙動を比較するユーザー研究で剛性挙動の方が好まれ成功率も高いことを示した。
原題: Human-Robot Collaboration in Microgravity: the Object Handover Problem ／ Adriana Fernandes, Rodrigo Ventura
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
六脚ロボットの分散型適応歩行制御のための分散深層強化学習
昆虫の運動制御に倣い、脚ごとに独立した分散型コントローラを深層強化学習で学習させ、六脚ロボットの歩行をより良く・より速く獲得できることを示した論文。
原題: Decentralized Deep Reinforcement Learning for a Distributed and Adaptive Locomotion Controller of a Hexapod Robot ／ Malte Schilling, Kai Konen, Frank W. Ohl 他
日本語で読む → - 論文計画・センサ設計ロボティクス
計画問題を解くのに十分な全ロボットセンサを計算するための抽象化
計画とセンサ設計を同時に探索し、タスク達成に必要なセンサの性質を明らかにするアルゴリズムを提案した論文。
原題: Abstractions for computing all robotic sensors that suffice to solve a planning problem ／ Yulin Zhang, Dylan A. Shell
日本語で読む → - 論文動作計画ロボティクス
動的因子グラフを用いたバッチ型・逐次型キノダイナミック動作計画
因子グラフと数値最適化により、衝突回避や速度・加速度・トルク制約を満たしつつ重力や慣性を活用した省エネルギー軌道を生成し、逐次消去で再計画を高速化するキノダイナミック動作計画手法を提案した。
原題: Batch and Incremental Kinodynamic Motion Planning using Dynamic Factor Graphs ／ Mandy Xie, Frank Dellaert
日本語で読む → - 論文医療ロボティクスロボティクス
ロボティクスと美容皮膚科の融合：皮膚光若返り治療のための視覚誘導型新規システムの開発
顔面皮膚にレーザーエネルギーを均一に照射するロボットシステムを開発し、深度センサと熱カメラで顔面表面モデルを構築して7領域に分割しレーザー照射軌道を計画、人を対象に有効性を検証した。
原題: Robotics Meets Cosmetic Dermatology: Development of a Novel Vision-Guided System for Skin Photo-Rejuvenation ／ Muhammad Muddassir, Domingo Gomez, Shujian Chen 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 → - 論文位置推定ロボティクス
デローニ三角分割を用いた森林での自律ロボットの位置推定
森林で伐採車が記録した樹木位置マップをデローニ三角分割で表現し、ロボットの局所観測を三角形の類似度最大化でマッチングして自己位置を推定する手法を提案した。
原題: Localization in Unstructured Environments: Towards Autonomous Robots in Forests with Delaunay Triangulation ／ Qingqing Li, Paavo Nevalainen, Jorge Peña Queralta 他
日本語で読む → - 論文自動運転画像認識
自然な運転データから人間らしい自動運転を学習する
人間の運転軌跡に近づくよう経路計画のコスト関数を学習し、車線変更判断と経路計画を統合した枠組みを提案した。
原題: Learning from Naturalistic Driving Data for Human-like Autonomous Highway Driving ／ Donghao Xu, Zhezhang Ding, Xu He 他
日本語で読む → - 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 → - 論文報酬学習ロボティクス
選好比較から報酬関数を能動学習するガウス過程回帰
人間による軌道間の比較選好のみを用い、ガウス過程で報酬関数をモデル化して能動的に効率よく学習する手法を提案した論文。
原題: Active Preference-Based Gaussian Process Regression for Reward Learning ／ Erdem Bıyık, Nicolas Huynh, Mykel J. Kochenderfer 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
不確実性と時間制約下での動的マルチロボットタスク割り当て
時間窓とタスク完了の不確実性がある環境で、失敗タスク数を最小化する階層型マルチロボット割り当てアルゴリズムSCoBAを提案し、シミュレーションで有効性を示した。
原題: Dynamic Multi-Robot Task Allocation under Uncertainty and Temporal Constraints ／ Shushman Choudhury, Jayesh K. Gupta, Mykel J. Kochenderfer 他
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