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: 2020/2/1 ／ 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 →- 論文屋内測位ロボティクス
DeepLocNet: WiFi測位のための深層LOS/NLOS分類と距離バイアス回帰
スマホ内蔵センサとWiFiのRSSIを用い、深層学習でLOS/NLOSを分類しつつAP地図の誤差も同時推定することで、屋内での高精度な自己位置推定と追跡を実現した研究。
原題: DeepLocNet: Deep Observation Classification and Ranging Bias Regression for Radio Positioning Systems ／ Sahib Singh Dhanjal, Maani Ghaffari, Ryan M. Eustice
日本語で読む → - 論文自動運転/知覚ロボティクス
自動運転の横方向制御のための中心線推定の進展
単眼カメラから道路線・中心線・車両の向き・横変位を推定する完全な知覚パイプラインを提案し、正確な幾何真値付きデータセットを公開した。
原題: Advances in centerline estimation for autonomous lateral control ／ Paolo Cudrano, Simone Mentasti, Matteo Matteucci 他
日本語で読む → - 論文ツールパス計画ロボティクス
モンテカルロ木探索によるFDM積層造形の最適ツールパス計画
FDM 3Dプリンティングのツールパス計画にモンテカルロ木探索を適用し、無駄な移動を抑えた最適なツールパスを求めるアルゴリズムを提案・検証した論文。
原題: Toward Optimal FDM Toolpath Planning with Monte Carlo Tree Search ／ Chanyeol Yoo, Samuel Lensgraf, Robert Fitch 他
日本語で読む → - 論文群制御cs.MA
オンライン被覆経路計画のための汎用マルチロボットモンテカルロ木探索プランナ
ゲーム理論由来のモンテカルロ木探索を用いて、地図未知の環境で複数ロボットが協調してエリアを被覆・地図化するオンライン経路計画手法を提案し、従来のBoustrophedon法と比較した。
原題: A Versatile Multi-Robot Monte Carlo Tree Search Planner for On-Line Coverage Path Planning ／ Phillip Hyatt, Zachary Brock, Marc D. Killpack
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
把持回帰に基づく把持可能性スコアリングで把持予測を改善
把持パラメータの回帰と把持可能性スコアを相関させる新損失関数とスコアラを導入し、把持検出精度をJacquardデータセットで82.13%から85.74%へ、実機で88.1%から92.4%へ向上させた。
原題: Scoring Graspability based on Grasp Regression for Better Grasp Prediction ／ Amaury Depierre, Emmanuel Dellandréa, Liming Chen
日本語で読む → - 論文マルチタスクRL機械学習
逆強化学習で履歴を書き換える：方策改善のための後付け推論
後付けの報酬付け替えが逆強化学習と等価であることを示し、それを用いて任意のタスククラスへ目標付け替えを一般化してマルチタスクRLの学習を加速した論文。
原題: Rewriting History with Inverse RL: Hindsight Inference for Policy Improvement ／ Benjamin Eysenbach, Xinyang Geng, Sergey Levine 他
日本語で読む → - 論文レーダ知覚ロボティクス
拡張レーダ追跡のためのRLSベース瞬時速度推定器
再帰的最小二乗法(RLS)を用いて動的物体の瞬時速度をリアルタイム推定し、拡張物体追跡のデータ関連付けとトラック初期化に活用するパイプラインを提案した論文。
原題: An RLS-Based Instantaneous Velocity Estimator for Extended Radar Tracking ／ Nikhil Bharadwaj Gosala, Xiaoli Meng
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
意味的知覚フィードバックを用いた部分的に既知な平面環境での反応的ナビゲーション
SLAMと物体認識を活用し、既知物体のカタログと未知障害物を避けながら目標へ収束する反応的ベクトル場プランナを提案し、車輪・脚式ロボットで実証した。
原題: Reactive Navigation in Partially Familiar Planar Environments Using Semantic Perceptual Feedback ／ Vasileios Vasilopoulos, Georgios Pavlakos, Karl Schmeckpeper 他
日本語で読む → - 論文水中画像処理画像認識
水中画像の同時強調・超解像による視覚認識の改善
水中ロボット視覚向けに、画像の色補正と高解像度化を同時に行うDeep SESRモデルを提案し、大規模データセットUFO-120を構築した研究。
原題: Simultaneous Enhancement and Super-Resolution of Underwater Imagery for Improved Visual Perception ／ Md Jahidul Islam, Peigen Luo, Junaed Sattar
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
触覚による器用さ：触覚フィードバックを用いた操作プリミティブ
双腕ロボットで触覚フィードバックによる閉ループ制御を行い、接触状態と物体状態を分けて制御する操作プリミティブ手法を提案し、外部外乱への反応を実機で実証した。
原題: Tactile Dexterity: Manipulation Primitives with Tactile Feedback ／ Francois R. Hogan, Jose Ballester, Siyuan Dong 他
日本語で読む → - 論文再配置計画ロボティクス
ルービックテーブルと物体再配置
格子状に並んだ物体の再配置問題を「ルービックテーブル」という抽象モデルで定式化し、行・列のシャッフル操作で効率的に並べ替える定数近似アルゴリズムを提案した論文。
原題: Rubik Tables and Object Rearrangement ／ Mario Szegedy, Jingjin Yu
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
スパースカーネル占有マッピングによる未知環境の自律ナビゲーション
カーネルパーセプトロンの決定境界で占有・自由空間を分ける新しい地図表現を提案し、疎なサポートベクタで障害物境界を表現して衝突判定を完全に行う自律ナビゲーション手法を開発した。
原題: Autonomous Navigation in Unknown Environments using Sparse Kernel-based Occupancy Mapping ／ Thai Duong, Nikhil Das, Michael Yip 他
日本語で読む → - 論文自動運転計画ロボティクス
安全な市街地走行のための二段階最適化モーションプランナ
MILPで安全制約を満たす初期解を求め、NLPで滑らかさと実行可能性を改善する二段階の自動運転モーションプランナを提案し、複雑な市街地シナリオで収束性・快適性・進行性が向上することを示した。
原題: A Two-Stage Optimization-based Motion Planner for Safe Urban Driving ／ Francisco Eiras, Majd Hawasly, Stefano V. Albrecht 他
日本語で読む → - 論文運動計画ロボティクス
距離関数を近似する区分線形回帰データ構造
ロボットの配置空間上の距離を二分空間分割と局所線形近似で要約するデータ構造を提案し、単一ロボット用に構築した構造をマルチロボット運動計画のヒューリスティックとして活用する。
原題: Piecewise linear regressions for approximating distance metrics ／ Josiah Putman, Lisa Oh, Luyang Zhao 他
日本語で読む → - 論文状態推定ロボティクス
多様体上のアンセンテッドカルマンフィルタ(UKF-M)のコード
リー群上のUKFを多様体に拡張した新しいUKF手法を提案し、PythonとMatlabのオープンソースフレームワークとして実装・公開した。
原題: A Code for Unscented Kalman Filtering on Manifolds (UKF-M) ／ Martin Brossard, Axel Barrau, Silvere Bonnabel
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
パラメータ不確実性下での安全な最適制御
パラメータの不確実性がある環境で衝突リスクを抑えた最適経路計画を行うため、最適性と安全性のトレードオフを調整する新しい正則化手法を提案し、動的障害物を避けるロボットのシミュレーションで有効性を示した論文。
原題: Safe Optimal Control under Parametric Uncertainties ／ Hemanth Sarabu, Venkata Ramana Makkapati, Vinodhini Comandur 他
日本語で読む → - 論文視覚ベース計画ロボティクス
PAC-Bayesで保証する視覚ベース運動計画の学習
進化的戦略で事前分布を作りPAC-Bayes最適化を凸問題として解くことで、未知環境でも性能保証付きで一般化する視覚ベースの運動計画ポリシーを学習する手法を提案し、UAVの障害物回避と四足歩行の不整地走行で実証した。
原題: Probably Approximately Correct Vision-Based Planning using Motion Primitives ／ Sushant Veer, Anirudha Majumdar
日本語で読む → - 論文セグメンテーション画像認識
バウンディングボックス不要のパノプティックセグメンテーション
バウンディングボックス提案を使わず、セマンティックセグメンテーションの境界とHough投票によるインスタンス中心検出を組み合わせてパノプティックセグメンテーションを行うBBFNetを提案した論文。
原題: Towards Bounding-Box Free Panoptic Segmentation ／ Ujwal Bonde, Pablo F. Alcantarilla, Stefan Leutenegger
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
安全なリアルタイムマニピュレータ軌道設計のための可到達集合
各関節の可到達集合を事前計算し、実行時に障害物との交差から安全制約を生成して軌道最適化を行う、安全性保証付きリアルタイム軌道計画手法ARMTDを提案した。
原題: Reachable Sets for Safe, Real-Time Manipulator Trajectory Design ／ Patrick Holmes, Shreyas Kousik, Bohao Zhang 他
日本語で読む → - 論文3D物体認識ロボティクス
オープンエンド3D物体認識における形状特徴・色恒常性・色空間・類似度尺度の重要性の検証
サービスロボットの3D物体認識において、形状のみ・色のみ・両者の組み合わせを比較し、色と形状の組み合わせが認識性能を大きく向上させることを示した研究。
原題: Investigating the Importance of Shape Features, Color Constancy, Color Spaces and Similarity Measures in Open-Ended 3D Object Recognition ／ S. Hamidreza Kasaei, Maryam Ghorbani, Jits Schilperoort 他
日本語で読む → - 論文把持・物体姿勢推定ロボティクス
接触フィードバックとGPU加速ロボットシミュレーションによる把持物体の姿勢追跡
GPUで並列化した物理シミュレーションとサンプルベース最適化を用い、把持中の物体姿勢を接触情報からリアルタイム(30Hz)で追跡する手法を提案した。
原題: In-Hand Object Pose Tracking via Contact Feedback and GPU-Accelerated Robotic Simulation ／ Jacky Liang, Ankur Handa, Karl Van Wyk 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
人間らしい障害物環境でのリーチング計画
VRで人間の障害物を避けるリーチング動作を計測し、その高レベル計画を分類器で学習してロボットの軌道計画に転用した研究。
原題: Human-like Planning for Reaching in Cluttered Environments ／ Mohamed Hasan, Matthew Warburton, Wisdom C. Agboh 他
日本語で読む → - 論文安全性・信頼性AI
信頼できる自律・認知システムへの構造的アプローチ
安全性基準を拡張した参照ライフサイクルを提案し、AI駆動の自律・認知システムの信頼性を確保する枠組みを示した論文。
原題: A Structured Approach to Trustworthy Autonomous/Cognitive Systems ／ Henrik J. Putzer, Ernest Wozniak
日本語で読む → - 論文手術支援/強化学習AI
強化学習と木探索によるロボット支援手術の自動ジェスチャー認識
手術映像のジェスチャー分割と分類を、強化学習エージェントと木探索で統合的に行い、JIGSAWSデータセットの縫合タスクで既存手法を上回った研究。
原題: Automatic Gesture Recognition in Robot-assisted Surgery with Reinforcement Learning and Tree Search ／ Xiaojie Gao, Yueming Jin, Qi Dou 他
日本語で読む → - 論文BCI/リハビリロボットロボティクス
EEGから運動意図と反応時間を深層学習で予測しリハビリロボットの適応制御に応用
脳波(EEG)を入力とする畳み込みニューラルネットワークで、目標動作を開始する意図とその反応時間を運動開始前に予測し、リハビリロボットの適応制御に役立てる手法を提案した。
原題: Deep Learning of Movement Intent and Reaction Time for EEG-informed Adaptation of Rehabilitation Robots ／ Neelesh Kumar, Konstantinos P. Michmizos
日本語で読む → - 論文自動運転/強化学習機械学習
近接方策最適化を用いた深層強化学習による自動車線変更戦略
PPOベースの深層強化学習で自動運転の車線変更を学習し、密集交通でも安全で滑らかな車線変更方策を実現した研究。
原題: Automated Lane Change Strategy using Proximal Policy Optimization-based Deep Reinforcement Learning ／ Fei Ye, Xuxin Cheng, Pin Wang 他
日本語で読む → - 論文空間認識ロボティクス
3D動的シーングラフ：場所・物体・人間を扱う行動可能な空間認識
視覚慣性データから物体・人間・場所の関係を動的にグラフ化する空間認識エンジンを提案し、SLAMと人体メッシュ追跡を統合した。
原題: 3D Dynamic Scene Graphs: Actionable Spatial Perception with Places, Objects, and Humans ／ Antoni Rosinol, Arjun Gupta, Marcus Abate 他
日本語で読む → - 論文オフライン強化学習機械学習
成功した行動を続けよう：オフライン強化学習のための行動モデリング事前分布
オフライン強化学習において、過去に実行され成功しやすい行動へ方策を誘導するアドバンテージ重み付き行動モデル（ABM）を提案し、連続制御や実ロボットのマルチタスク学習で改善を示した。
原題: Keep Doing What Worked: Behavioral Modelling Priors for Offline Reinforcement Learning ／ Noah Y. Siegel, Jost Tobias Springenberg, Felix Berkenkamp 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
音声指示による空間概念ベースのナビゲーション：ベイズ生成モデル上の確率推論
ロボットが視覚・言語・自己位置から獲得した空間概念を用い、『キッチンへ行って』などの音声指示に基づく経路計画をベイズ生成モデル上の確率推論として定式化し、シミュレータと実環境で有効性を示した。
原題: Spatial Concept-Based Navigation with Human Speech Instructions via Probabilistic Inference on Bayesian Generative Model ／ Akira Taniguchi, Yoshinobu Hagiwara, Tadahiro Taniguchi 他
日本語で読む → - 論文RGB-D補完・超解像画像認識
適応畳み込みを用いた高精細RGB-D画像の高速生成
低解像度で欠損のあるRGB-D入力を、適応畳み込みを導入した3段階の深層学習ネットワークで補完・精細化・高解像度化し、毎秒約21フレームで高精細RGB-D画像を生成する手法を提案した。
原題: Fast Generation of High Fidelity RGB-D Images by Deep-Learning with Adaptive Convolution ／ Chuhua Xian, Dongjiu Zhang, Chengkai Dai 他
日本語で読む →