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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: 2020/3/1 ／ 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 →- 論文点群レジストレーションロボティクス
対応付け不要な点群位置推定のための非反復ワンステップ解法
対応点を計算せずにカーネル相関風の全結合目的関数を最小二乗で直接解き、点群レジストレーションを初期推定なしのワンステップで行う手法を提案した。
原題: Non-iterative One-step Solution for Point Set Registration Problem on Pose Estimation without Correspondence ／ Yijun Yuan, Dorit Borrmann, Andreas Nüchter 他
日本語で読む → - 論文変形物体操作機械学習
対照学習による変形可能物体の予測表現学習
対照推定を用いて視覚表現とダイナミクスモデルを同時最適化し、ロープや布の操作をモデルベース計画で実現、シミュレーションから実機PR2へ転移した研究。
原題: Learning Predictive Representations for Deformable Objects Using Contrastive Estimation ／ Wilson Yan, Ashwin Vangipuram, Pieter Abbeel 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
任意のマルチカメラ構成に対応する適応型SLAMの再設計
カメラ台数や配置に依存せず動作する適応型SLAMを提案し、初期化・キーフレーム選択・地図構築を理論的に再設計して2〜6台の構成で調整なしに機能することを示した。
原題: Redesigning SLAM for Arbitrary Multi-Camera Systems ／ Juichung Kuo, Manasi Muglikar, Zichao Zhang 他
日本語で読む → - 論文群衆ナビゲーションロボティクス
Frozone：群衆内で凍結せず歩行者に優しいナビゲーション
歩行者の軌道を予測して「凍結ゾーン」を避ける速度を計算し、深層強化学習の衝突回避と組み合わせることで、密集した群衆の中でもスムーズで歩行者に優しいロボット移動を実現した。
原題: Frozone: Freezing-Free, Pedestrian-Friendly Navigation in Human Crowds ／ Adarsh Jagan Sathyamoorthy, Utsav Patel, Tianrui Guan 他
日本語で読む → - 論文把持検証ロボティクス
低コストマシンビジョンカメラによる画像ベース把持検証の性能評価
マシンビジョンカメラ上でCNN推論を行う把持検証システムを提案し、パラメータ化モデル生成器で2機種のレイテンシとスループットをベンチマークした。フレームあたり97%の精度で把持検証が可能なことを示した。
原題: Performance Evaluation of Low-Cost Machine Vision Cameras for Image-Based Grasp Verification ／ Deebul Nair, Amirhossein Pakdaman, Paul G. Plöger
日本語で読む → - 論文モジュラーロボティクスロボティクス
フラクタル四面体UASアセンブリのモデリングと実験的検証
四面体形状のモジュール型マルチコプタ「テトラコプター」を設計・製作し、フラクタル状に組み上げるモジュラー飛行システムの基礎を実証した論文。
原題: Modeling and Experimental Validation of a Fractal Tetrahedron UAS Assembly ／ Kévin Garanger, Jeremy Epps, Eric Feron
日本語で読む → - 論文ニューロロボティクスq-bio.NC
スパイキング小脳モデルによるヒューマノイドiCubのVOR適応
スパイキングニューラルネットワークで小脳をモデル化し、リアルタイム制御ループ内でiCubロボットの前庭眼反射(VOR)タスクへの適応を実現した研究。
原題: VOR Adaptation on a Humanoid iCub Robot Using a Spiking Cerebellar Model ／ Francisco Naveros, Niceto R. Luque, Eduardo Ros 他
日本語で読む → - 論文小脳制御/コンプライアンス制御ロボティクス
ロボットのコンプライアンス制御：小脳モデルによるアプローチ
小脳を模したスパイキングニューラルネットワークをフィードバック制御ループに組み込み、STDPによる適応的なトルク制御で柔軟なロボットアームの動きを高精度化した研究。
原題: On robot compliance. A cerebellar control approach ／ Ignacio Abadia, Francisco Naveros, Jesus A. Garrido 他
日本語で読む → - 論文運動計画制御
モーメント状態力学系による非線形チャンス制約付き運動計画
非線形状態分布のモーメントを高速かつ正確に伝播するため、モーメント状態で記述された新たな力学系を自動探索するTreeRingアルゴリズムを提案し、DR-RRTに応用した論文。
原題: Moment State Dynamical Systems for Nonlinear Chance-Constrained Motion Planning ／ Allen Wang, Ashkan Jasour, Brian Williams
日本語で読む → - 論文転移学習ロボティクス
ダイナミクス類似度に基づく経験選択で効率的なマルチソース転移学習
ロボット間のシステム類似度をν-gapで推定し、転移に有効な経験を選別することで、クアッドロータの逆ダイナミクスモデル学習を効率化した研究。
原題: Experience Selection Using Dynamics Similarity for Efficient Multi-Source Transfer Learning Between Robots ／ Michael J. Sorocky, Siqi Zhou, Angela P. Schoellig
日本語で読む → - 論文協調知覚画像認識
学習可能なハンドシェイク通信による協調知覚
複数ロボットが帯域制限下で段階的なハンドシェイク通信を行い、必要な情報だけを圧縮して共有することで意味セグメンテーション精度を向上させる手法を提案した。
原題: Who2com: Collaborative Perception via Learnable Handshake Communication ／ Yen-Cheng Liu, Junjiao Tian, Chih-Yao Ma 他
日本語で読む → - 論文油圧駆動/深層学習eess.SP
AIを用いた一次トルク式油圧駆動システムの運転戦略最適化
CNN・RNN・DNNを組み合わせた深層学習でホイールローダーのYサイクルを高精度に検出し、回生プロセスを活用して移動機械の効率を最大9%改善する手法を提案した。
原題: Optimization of Operation Strategy for Primary Torque based hydrostatic Drivetrain using Artificial Intelligence ／ Yusheng Xiang, Marcus Geimer
日本語で読む → - 論文マルチモーダル認識画像認識
HeatNet：熱画像で昼夜のセマンティックセグメンテーションのドメインギャップを埋める
RGBと熱画像を組み合わせたマルチモーダルセグメンテーションと昼夜間のドメイン適応・教師生徒学習により、夜間でも頑健に動作する手法を提案し、2万組超のRGB-熱画像データセットと熱カメラの自動キャリブレーション法も公開した。
原題: HeatNet: Bridging the Day-Night Domain Gap in Semantic Segmentation with Thermal Images ／ Johan Vertens, Jannik Zürn, Wolfram Burgard
日本語で読む → - 論文変形物体マニピュレーションロボティクス
シミュレーションで学ぶ布の密な視覚対応と実機でのしわ伸ばし・折り畳み
シミュレーション上で布の異なる配置間の視覚的対応を学習し、その表現を用いて1回の実演から多様な布のしわ伸ばし・折り畳みタスクを実機で模倣できる手法を提案した。
原題: Learning Dense Visual Correspondences in Simulation to Smooth and Fold Real Fabrics ／ Aditya Ganapathi, Priya Sundaresan, Brijen Thananjeyan 他
日本語で読む → - 論文トラッキングロボティクス
非同期カメラ網からの飛行ロボット3D軌道復元
同期・校正されていない民生カメラの映像のみから、飛翔するロボットの3D軌道を高精度に復元する手法を提案し、実環境実験で検証した。
原題: Reconstruction of 3D flight trajectories from ad-hoc camera networks ／ Jingtong Li, Jesse Murray, Dorina Ismaili 他
日本語で読む → - 論文農業ロボット/経路計画ロボティクス
ベイズ理論を用いた知能経路計画に基づく精密灌漑ロボットの設計と実装
ベイズ理論で改良した経路計画アルゴリズムを搭載し、複雑な農環境で灌漑の完全カバーと見落とし領域の回避を実現する精密灌漑ロボットを設計・実装し、シミュレーションと圃場実験で有効性を検証した。
原題: Design and Implementation of A Novel Precision Irrigation Robot Based on An Intelligent Path Planning Algorithm ／ Minghan Chen, Yilong Sun, Xueqing Cai 他
日本語で読む → - 論文SLAM/軟組織再構成画像認識
低侵襲手術におけるステレオスコープを用いた変形軟組織の動的再構成
ステレオ画像列から軟組織表面の変形形状を逐次再構成するSLAMアルゴリズムを提案し、術中の形状・テクスチャ可視化を目指した研究。
原題: Dynamic Reconstruction of Deformable Soft-tissue with Stereo Scope in Minimal Invasive Surgery ／ Jingwei Song, Jun Wang, Liang Zhao 他
日本語で読む → - 論文行動認識画像認識
マルチモーダル行動認識のための識別的信号エンコーディング
多変量センサ信号を画像に変換しEfficientNetで分類する汎用手法を提案し、骨格・慣性・モーションキャプチャ・Wi-Fiの4データセットで高精度を達成した。
原題: Gimme Signals: Discriminative signal encoding for multimodal activity recognition ／ Raphael Memmesheimer, Nick Theisen, Dietrich Paulus
日本語で読む → - 論文因果学習AI
ロボットがイソップ寓話実験で因果学習：意味・エピソード記憶による推論
ロボットに「カラスと水差し」課題を再現させ、過去の経験と現在の状況を比較する学習則で物体の因果関係を抽出し、新規物体の浮き沈みをアルキメデスの原理に収束させた。
原題: Causal Learning by a Robot with Semantic-Episodic Memory in an Aesop's Fable Experiment ／ Ajaz A. Bhat, Vishwanathan Mohan
日本語で読む → - 論文適応制御ロボティクス
状態依存損失関数をメタ学習する逆動力学学習
メタ学習により状態に依存した損失関数を学習し、オンライン適応時の逆動力学モデルの更新を高速化する手法を提案。シミュレーションと実機データで標準損失より適応速度が向上することを示した。
原題: Learning State-Dependent Losses for Inverse Dynamics Learning ／ Kristen Morse, Neha Das, Yixin Lin 他
日本語で読む → - 論文歩行cs.NE
スパイキングCPGによる六脚ロボットの歩行学習
スパイキングニューラルネットワークと強化学習を用いて中枢パターン生成器(CPG)を訓練し、Raspberry Pi上で六脚ロボットの歩行を実現した研究。
原題: Learning to Walk: Spike Based Reinforcement Learning for Hexapod Robot Central Pattern Generation ／ Ashwin Sanjay Lele, Yan Fang, Justin Ting 他
日本語で読む → - 論文予測/自動運転ロボティクス
短期不確実性考慮軌跡と高精度地図を用いた車両挙動の長期予測
学習ベースの不確実性考慮軌跡と地図の車線経路を統合し、短距離・長距離の両方で予測精度を高める自動運転向け車両挙動予測手法を提案した。
原題: Long-term Prediction of Vehicle Behavior using Short-term Uncertainty-aware Trajectories and High-definition Maps ／ Sai Yalamanchi, Tzu-Kuo Huang, Galen Clark Haynes 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
信号品質に基づく地下探査用UAVチェーンの自己組織化
探索ドローンと操作者の間で飛行ロボットのチェーンを調整する分散アルゴリズムU-Chainを提案し、信号品質とオプティックフローによる対地速度推定のみを用いて、3機の実機で実験的に検証した。
原題: Signal-based self-organization of a chain of UAVs for subterranean exploration ／ Pierre Laclau, Vladislav Tempez, Franck Ruffier 他
日本語で読む → - 論文運動計画ロボティクス
自律レースのための最適化ベース階層型運動計画
同一車両モデルを2段階最適化に用い、上位で周回時間最小の軌道を計算し下位のNMPCが追従する階層制御を提案。実車レースで有効性を示し、従来比20%のラップタイム改善を達成した。
原題: Optimization-Based Hierarchical Motion Planning for Autonomous Racing ／ José L. Vázquez, Marius Brühlmeier, Alexander Liniger 他
日本語で読む → - 論文歩行者予測/自動運転制御ロボティクス
最小情報の歩行者予測モデルを用いた横断歩道における自動運転車の効率的な行動認識型制御
歩行者の位置と速度のみから横断行動を予測するモデルを組み込み、将来の歩行者挙動を考慮して計画する行動認識型MPCで自動運転車を横断歩道で安全かつ効率的に制御する手法を提案した。
原題: Efficient Behavior-aware Control of Automated Vehicles at Crosswalks using Minimal Information Pedestrian Prediction Model ／ Suresh Kumaar Jayaraman, Lionel P. Robert, Xi Jessie Yang 他
日本語で読む → - 論文LiDARセグメンテーション画像認識
FLIC: 高速LiDAR画像クラスタリング
LiDAR点群を2次元表現に落とし込み、スキップ接続を導入することで、単一CPUコア上でリアルタイムかつ高精度なインスタンスセグメンテーションを実現した。
原題: FLIC: Fast Lidar Image Clustering ／ Frederik Hasecke, Lukas Hahn, Anton Kummert
日本語で読む → - 論文自動運転の安全性保証cs.SE
自動運転車の保証ギャップを埋める技術ノート集（第2部）
自動運転車の開発・評価を支援するため、シミュレーションと動的テスト、多層防御と多様性、セキュリティを考慮した安全分析、標準とガイドラインに関する技術ノートをまとめた報告書。
原題: Towards Identifying and closing Gaps in Assurance of autonomous Road vehicleS -- a collection of Technical Notes Part 2 ／ Robin Bloomfield, Gareth Fletcher, Heidy Khlaaf 他
日本語で読む → - 論文自己位置推定ロボティクス
変化の激しい環境におけるLiDARベース長期自己位置推定のロバスト性と精度の実験評価
駐車場のような変化の激しい環境でLiDAR地図マッチング自己位置推定の精度を23日間検証し、固定構造物を考慮した地図更新により約6cmの誤差で安定することを示した。
原題: An Experimental Evaluation of Robustness and Precision for Long-term LiDAR-based Localization in Highly Changing Environments ／ Salvador Dominguez, Gaëtan Garcia, Vincent Frémont 他
日本語で読む → - 論文強化学習機械学習
入力次元を増やすと深層強化学習は改善するか
状態を高次元表現に変換するオンライン特徴抽出ネットワークOFENetを提案し、入力次元を増やすことでモデルフリー深層強化学習のサンプル効率と性能が向上することを示した。
原題: Can Increasing Input Dimensionality Improve Deep Reinforcement Learning? ／ Kei Ota, Tomoaki Oiki, Devesh K. Jha 他
日本語で読む → - 論文視覚サーボロボティクス
視覚フィードバックを用いたロボット制御のための生成モデル学習
行動から画像特徴への生成モデルを学習し、目標特徴位置に対応するロボット状態を推論することで、高精度な視覚サーボを実現する手法を提案した。
原題: Learning a generative model for robot control using visual feedback ／ Nishad Gothoskar, Miguel Lázaro-Gredilla, Abhishek Agarwal 他
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