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: 2020/4/1 ／ 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 →- 論文自己位置推定画像認識
CMRNet++: LiDARマップとカメラに依存しない単眼視覚自己位置推定
深層学習と幾何学的手法を組み合わせ、カメラパラメータや環境に依存せずLiDARマップ上で単眼カメラの自己位置を推定する手法を提案し、再学習なしで新環境に適応できることを示した。
原題: CMRNet++: Map and Camera Agnostic Monocular Visual Localization in LiDAR Maps ／ Daniele Cattaneo, Domenico Giorgio Sorrenti, Abhinav Valada
日本語で読む → - 論文形態可変マルチロータロボティクス
FAST-Hex：形態可変ヘキサロータの設計・機構・制御・実験検証
1つのモータで全プロペラを同期傾斜させ、劣駆動と全駆動をシームレスに切り替えられる軽量ヘキサロータを開発し、姿勢追従制御と実験検証を示した論文。
原題: FAST-Hex -- A Morphing Hexarotor: Design, Mechanical Implementation, Control and Experimental Validation ／ Markus Ryll, Davide Bicego, Mattia Giurato 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
環境複雑度を段階的に上げる深層強化学習による深度ベースロボットナビゲーションのsim2real転移
深度画像のみで障害物環境を目的地まで移動するロボットの制御を、シミュレータ内で環境の複雑さを段階的に増やしながらSACで学習させ、実機での追加学習を大幅に削減できることを示した論文。
原題: Sim-to-Real Transfer with Incremental Environment Complexity for Reinforcement Learning of Depth-Based Robot Navigation ／ Thomas Chaffre, Julien Moras, Adrien Chan-Hon-Tong 他
日本語で読む → - 論文SLAM/点群位置推定ロボティクス
ベイズICPによる運動不確かさ推定
MCMCとSGLDを用いて点群間の姿勢変換の事後分布を推定し、データ対応付け誤差も考慮した不確かさ推定を可能にするベイズICPを提案した論文。
原題: Estimating Motion Uncertainty with Bayesian ICP ／ Fahira Afzal Maken, Fabio Ramos, Lionel Ott
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
GPO：単眼SLAM初期化のための高速・高精度なグローバル平面最適化
平面特徴を用いた単眼SLAMの新しい初期化手法を提案し、スライディングウィンドウ内のホモグラフィ推定とグローバル平面最適化により、三角測量なしでカメラ姿勢と3D点を高精度かつリアルタイムに復元する。
原題: GPO: Global Plane Optimization for Fast and Accurate Monocular SLAM Initialization ／ Sicong Du, Hengkai Guo, Yao Chen 他
日本語で読む → - 論文検証・テストロボティクス
適応的ストレステストの定式化
安全な自律性の検証に向けて、シミュレーションで効率的に失敗事例を探索するブラックボックス手法「適応的ストレステスト(AST)」の理論を提示し、3つの検証問題への適用例を示した論文。
原題: The Adaptive Stress Testing Formulation ／ Mark Koren, Anthony Corso, Mykel J. Kochenderfer
日本語で読む → - 論文sim2real画像認識
RoboTHOR：シミュレーションから実世界への転移を目指す embodied AI プラットフォーム
シミュレーション環境と対応する実世界環境をペアで提供し、遠隔から実機でモデルを評価できる embodied AI の基盤を構築した。sim2real の性能ギャップを定量的に示した。
原題: RoboTHOR: An Open Simulation-to-Real Embodied AI Platform ／ Matt Deitke, Winson Han, Alvaro Herrasti 他
日本語で読む → - 論文センサーフュージョン画像認識
自動運転における画像と点群の融合のための深層学習：レビュー
カメラとLiDARの融合に関する深層学習ベースの手法を、深度補完・物体検出・セマンティックセグメンテーション・追跡・キャリブレーションの各タスクごとに整理し、公開データセット上で比較したレビュー論文。
原題: Deep Learning for Image and Point Cloud Fusion in Autonomous Driving: A Review ／ Yaodong Cui, Ren Chen, Wenbo Chu 他
日本語で読む → - 論文群制御cs.CE
群ロボティクス由来のルールで連続体材料の複雑な挙動を再現する
群ロボティクスの近傍参照ルールを粒子格子に適用し、せん断試験や破壊機構など連続体材料の変形挙動をシミュレーションしてモデルの限界と改善点を検討した。
原題: Swarm robotics and complex behaviour of continuum material ／ R. dell'Erba
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
センサ故障に強い分散マルチロボット多目標追跡のための通信網再構成
未知数の目標を分散PHDフィルタで追跡するマルチロボット系で、センサ品質低下時に通信リンク数を抑えつつ情報共有を再構成するMISDP手法を4種提案し、シミュレーションで検証した。
原題: Resilience in multi-robot multi-target tracking with unknown number of targets through reconfiguration ／ Ragesh K. Ramachandran, Nicole Fronda, Gaurav S. Sukhatme
日本語で読む → - 論文動作計画ロボティクス
マルチ解像度A*探索による効率的な動作計画
異なる解像度の重み付きA*探索を同時に走らせて統合し、細かい解像度の機動性と粗い解像度の探索速度を両立させる動作計画アルゴリズムを提案した。
原題: Multi-Resolution A* ／ Wei Du, Fahad Islam, Maxim Likhachev
日本語で読む → - 論文センサベース制御ロボティクス
センサベース制御のためのリヤプノフ安定な適応型感覚運動モデル近似法
フィードバック信号のみから未知の感覚運動モデルを複数の適応ユニットで局所的に推定し、リヤプノフ安定性を保証する手法を提案した論文。
原題: A Lyapunov-Stable Adaptive Method to Approximate Sensorimotor Models for Sensor-Based Control ／ David Navarro-Alarcon, Jiaming Qi, Jihong Zhu 他
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスロボティクス
微細パターン表面間ジャミングを用いたソフトモジュラーロボット用フレキシブルコネクタ
シリコーンゴム製の微細パターン乾式粘着剤と空気圧チャンバーを組み合わせ、柔軟性を保ちながら着脱可能なソフトモジュラーロボット用コネクタを開発し、その接続力を評価した。
原題: A Flexible Connector for Soft Modular Robots Based on Micropatterned Intersurface Jamming ／ Yu Alexander Tse, Shuai Liu, Yang Yang 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーション制御
DTMF音声信号で操作する携帯電話制御のピックアンドプレースロボットアーム
携帯電話のキー操作で発生するDTMF音をMT8870でデコードし、マイコン(ATMEGA16)を介してロボットアームを無線で動かして物体の把持・配置を行うシステムを設計・実装した。
原題: Design and Implementation of a DTMF Based Pick and Place Robotic Arm ／ Muhammad Hassan, Mohtashim Baqar
日本語で読む → - 論文安全性検証制御
制御バリア関数に基づく安全クリティカル自律システムの形式的テスト合成
ブラックボックス自律システムの仕様充足を評価するため、制御バリア関数に基づくミニマックス問題でテストパラメータを生成し、失敗を特定する手法を提案した。
原題: Formal Test Synthesis for Safety-Critical Autonomous Systems based on Control Barrier Functions ／ Prithvi Akella, Mohamadreza Ahmadi, Richard M. Murray 他
日本語で読む → - 論文位置合わせ画像認識
外れ値に頑健な非剛体位置合わせのための準ニュートン解法
外れ値や部分的な重なりを含むデータに対し、大域的に滑らかな頑健推定器とMM法+L-BFGSで高速かつ高精度に非剛体位置合わせを行う手法を提案した。
原題: Quasi-Newton Solver for Robust Non-Rigid Registration ／ Yuxin Yao, Bailin Deng, Weiwei Xu 他
日本語で読む → - 論文運動計画ロボティクス
時間情報を活用した探索によるロボット運動計画の高速化
サンプリングベースの運動計画において、到達可能性解析に基づく「時間情報付き集合」を定義し、初期解発見後の探索を時間最適解の改善に絞ることで収束を加速する手法を提案した。
原題: TIE: Time-Informed Exploration For Robot Motion Planning ／ Sagar Suhas Joshi, Seth Hutchinson, Panagiotis Tsiotras
日本語で読む → - 論文3D物体検出画像認識
Disp R-CNN: 形状事前分布に基づくインスタンス視差推定によるステレオ3D物体検出
対象物体の画素のみの視差を推定するネットワークとカテゴリ別形状事前分布を用い、LiDARなしでも高精度なステレオ3D物体検出を実現した研究。
原題: Disp R-CNN: Stereo 3D Object Detection via Shape Prior Guided Instance Disparity Estimation ／ Jiaming Sun, Linghao Chen, Yiming Xie 他
日本語で読む → - 論文知覚/センサーフュージョンロボティクス
インフラカメラとレーダーによる自然な人間運転軌跡の抽出と評価
道路インフラに設置したカメラと交通監視レーダーを用いて、テストドライバーの影響を受けない自然な人間の運転軌跡を抽出する手法を提案し、その精度を評価した。
原題: Extraction and Assessment of Naturalistic Human Driving Trajectories from Infrastructure Camera and Radar Sensors ／ Dominik Notz, Felix Becker, Thomas Kühbeck 他
日本語で読む → - 論文手術ロボティクスロボティクス
ロボット手術における自律タスク計画と状況認識
論理推論・動作生成・状況認識を組み合わせ、手術タスクを自律実行し失敗時にも復帰できる枠組みを提案し、ペグリング課題で検証した。
原題: Autonomous task planning and situation awareness in robotic surgery ／ Michele Ginesi, Daniele Meli, Andrea Roberti 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
NDTを用いた地図生成・自己位置推定のための複数3D LiDARの特性評価
10種類の3D LiDARセンサをNDTアルゴリズムで比較し、地図品質と6自由度自己位置推定性能を評価した。
原題: Characterization of Multiple 3D LiDARs for Localization and Mapping using Normal Distributions Transform ／ Alexander Carballo, Abraham Monrroy, David Wong 他
日本語で読む → - 論文回転同期/最適輸送画像認識
最適輸送による回転上の確率測度の同期
グラフの各辺が回転の確率測度で表される問題に対し、Sinkhornダイバージェンスを用いた測度同期の枠組みとリーマン粒子最適化法を提案し、SLAMやSfMなどの多峰性・不確実性を扱えるようにした。
原題: Synchronizing Probability Measures on Rotations via Optimal Transport ／ Tolga Birdal, Michael Arbel, Umut Şimşekli 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
重なり合う光信号とデータ駆動型タッチセンシングを備えた多曲面ロボット指
透明導波路層に埋め込んだ発光・受光素子間の重なり合う光信号を計測し、深層学習で接触位置と法線力を推定する多曲面ロボット指を開発した。
原題: A Sensorized Multicurved Robot Finger with Data-driven Touch Sensing via Overlapping Light Signals ／ Pedro Piacenza, Keith Behrman, Benedikt Schifferer 他
日本語で読む → - 論文安全制御/強化学習制御
モデル不確かさ下の安全制御のための強化学習：制御リアプノフ関数と制御バリア関数の活用
CBF-CLF-QPの制約に含まれるモデル不確かさを強化学習で学習し、名目モデルベースの安全制御と組み合わせることで、不確かさ下でも安全な二足歩行を実現した。
原題: Reinforcement Learning for Safety-Critical Control under Model Uncertainty, using Control Lyapunov Functions and Control Barrier Functions ／ Jason Choi, Fernando Castañeda, Claire J. Tomlin 他
日本語で読む → - 論文触覚HCI
作業負荷に適応する触覚共有制御スキーム
半自律走行において、人間の作業負荷・視線・入力トルクにリアルタイム適応する触覚共有制御を提案し、被験者実験で負荷低減と信頼向上を確認した。
原題: A Workload Adaptive Haptic Shared Control Scheme for Semi-Autonomous Driving ／ Ruikun Luo, Yifan Weng, Yifan Wang 他
日本語で読む → - 論文6D姿勢推定画像認識
対称性を持つ物体の6D姿勢推定手法EPOS
単一RGB画像から剛体物体の6D姿勢を推定する手法を提案し、対称性を表面フラグメント表現で体系的に扱い、複数物体の姿勢も高精度に推定できることを示した。
原題: EPOS: Estimating 6D Pose of Objects with Symmetries ／ Tomas Hodan, Daniel Barath, Jiri Matas
日本語で読む → - 論文外骨格ロボティクス
高逆駆動性と高帯域を実現する準ダイレクトドライブ駆動の軽量ヒップ外骨格
準ダイレクトドライブ駆動を用いた3.4kgの軽量ヒップ外骨格を設計し、高い逆駆動性・帯域・力追従精度を実現して歩行やスクワット支援を可能にした。
原題: Quasi-Direct Drive Actuation for a Lightweight Hip Exoskeleton with High Backdrivability and High Bandwidth ／ Shuangyue Yu, Tzu-Hao Huang, Xiaolong Yang 他
日本語で読む → - 論文安全運動計画制御
収縮理論とL1適応制御に基づく安全なフィードバック運動計画
収縮解析とL1適応制御を組み合わせ、不確実性や外乱がある非線形システムでもロボットが常に安全な管（チューブ）内に留まることを保証するプランナ非依存の枠組みを提案した論文。
原題: Safe Feedback Motion Planning: A Contraction Theory and $\mathcal{L}_1$-Adaptive Control Based Approach ／ Arun Lakshmanan, Aditya Gahlawat, Naira Hovakimyan
日本語で読む → - 論文ドメイン適応画像認識
自己教師あり学習によるセマンティックセグメンテーションの教師なしドメイン内適応
合成画像から実画像へのドメイン適応において、エントロピーで難易度分割したターゲット内の分布差も自己教師あり学習で埋める2段階手法を提案した論文。
原題: Unsupervised Intra-domain Adaptation for Semantic Segmentation through Self-Supervision ／ Fei Pan, Inkyu Shin, Francois Rameau 他
日本語で読む → - 論文制御方策学習ロボティクス
拡張ランダムサーチによるテンセグリティホッパーの安定化制御方策の学習
テンセグリティ構造の跳躍ロボットに対し、拡張ランダムサーチで単一跳躍後の垂直安定を保つ制御方策を学習し、異なる初期条件や制御周波数の変化にも頑健であることを示した。
原題: Learning Stabilizing Control Policies for a Tensegrity Hopper with Augmented Random Search ／ Vladislav Kurenkov, Hany Hamed, Sergei Savin
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