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: 2020/1/1 ／ 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 →- 論文自動運転制御制御
ロボカーではなく人間のように運転する自動運転：個人の好みに合わせた快適な走行体験
乗員の好みの加減速領域と許容ジャークを指標化し、それを追従する統合制御により人間らしいパーソナライズ運転を実現した。
原題: Self-Driving like a Human driver instead of a Robocar: Personalized comfortable driving experience for autonomous vehicles ／ Il Bae, Jaeyoung Moon, Junekyo Jhung 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
密な幾何対応マッチングによる経験学習型ロボット把持
物体の密な幾何対応を学習して未知物体へ把持経験を転移するネットワークDGCM-Netを提案し、経験の蓄積により把持成功率と機能的な把持を改善した。
原題: DGCM-Net: Dense Geometrical Correspondence Matching Network for Incremental Experience-based Robotic Grasping ／ Timothy Patten, Kiru Park, Markus Vincze
日本語で読む → - 論文ヒューマンロボットインタラクションロボティクス
人型ロボットの握手におけるチューリングテストの評価
ロボットの握手が人間らしいかどうかを判定するチューリング風テストを提案し、アンドロイドの手で評価した。物理デバイスとの相互作用を考慮したテスト定義の修正も提案する。
原題: Evaluation of the Handshake Turing Test for anthropomorphic Robots ／ Ruth Stock-Homburg, Jan Peters, Katharina Schneider 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
深層ニューラルネットワーク推論による多指把持計画
物体の3Dボクセル表現と把持姿勢から把持成功率を予測するCNNを学習し、成功率を最大化する把持姿勢を推論することで、外部プランナなしに多指把持を計画する手法を提案した。実機実験で既存手法を上回る性能を示した。
原題: Multi-Fingered Grasp Planning via Inference in Deep Neural Networks ／ Qingkai Lu, Mark Van der Merwe, Balakumar Sundaralingam 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
PD制御による二足歩行ロボットの局所安定性解析
二足歩行ロボットのPD追従制御則について、連続・離散が交互に起こるハイブリッド系での安定性を理論的に示し、シミュレーションで検証した論文。
原題: Local Stability of PD Controlled Bipedal Walking Robots ／ Shishir Kolathaya
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
予測としての知覚：自動運転における汎用価値関数の活用
汎用価値関数(GVF)を用いて、周囲車両の挙動が自車の安全に与える影響をデータ駆動で予測する『予測としての知覚』フレームワークを提案し、適応巡航制御や実車両で有効性を示した論文。
原題: Perception as prediction using general value functions in autonomous driving applications ／ Daniel Graves, Kasra Rezaee, Sean Scheideman
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
水と障害物の分離・精緻化ネットワークによるUSV向けセマンティックセグメンテーション
IMU情報と視覚特徴を段階的に融合するデコーダと水・障害物の分離を促す損失関数を備えたWaSRを提案し、水上の反射や航跡による誤検出を抑えてUSVの障害物検出精度を大幅に向上させた。
原題: A water-obstacle separation and refinement network for unmanned surface vehicles ／ Borja Bovcon, Matej Kristan
日本語で読む → - 論文視覚予測制御ロボティクス
視覚予測制御のための運動メモリ
オフラインで構築した軌道群をメモリとして保持し、k近傍法やガウス過程回帰で参照することで、視覚予測制御をウォームスタート付きで高速かつ高精度に実行する手法を提案した。7軸マニピュレータの実験で有効性を示した。
原題: A memory of motion for visual predictive control tasks ／ Antonio Paolillo, Teguh Santoso Lembono, Sylvain Calinon
日本語で読む → - 論文ロボット学習基盤ロボティクス
Lyceum：高速でスケーラブルなロボット学習エコシステム
JuliaとMuJoCo上に構築したロボット学習向けの高速計算基盤で、既存のGymやdm-controlより5〜30倍速く、並列計算やリアルタイムMPCも可能にした。
原題: Lyceum: An efficient and scalable ecosystem for robot learning ／ Colin Summers, Kendall Lowrey, Aravind Rajeswaran 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
大規模屋外環境向けランドマーク付き視覚意味SLAM
ORB SLAMの3D点群とPSPNet-101のセマンティックセグメンテーションを統合し、大規模環境の意味3Dマップを構築。KITTI向けにGPSとランドマークラベル付きデータセットも作成した。
原題: Visual Semantic SLAM with Landmarks for Large-Scale Outdoor Environment ／ Zirui Zhao, Yijun Mao, Yan Ding 他
日本語で読む → - 論文自動運転データセット画像認識
Virtual KITTI 2：自動運転向け拡張バーチャルデータセット
KITTI追跡ベンチマークの5シーケンスを仮想環境で複製し、天候やカメラ設定のバリエーション、RGB・深度・セグメンテーション・フローなどの多様な画像データを提供するデータセットを公開した。
原題: Virtual KITTI 2 ／ Yohann Cabon, Naila Murray, Martin Humenberger
日本語で読む → - 論文人間-ロボット協調ロボティクス
共同行為に向けた人間-ロボット協調の最近の進展
ヒューマノイドロボットとの物理的相互作用を含む直感的な行動とパートナー認識制御の最近の研究成果を紹介する。
原題: Recent Advances in Human-Robot Collaboration Towards Joint Action ／ Yeshasvi Tirupachuri, Gabriele Nava, Lorenzo Rapetti 他
日本語で読む → - 論文自動運転プラットフォームロボティクス
MIR-Vehicle: 自動運転研究向けの低コストモジュラープラットフォーム
電動乗用車をGPU搭載の自律走行研究プラットフォームへ改造し、知覚・制御・drive-by-wireをモジュール構成で実現した低コスト車両の設計を提案する。
原題: MIR-Vehicle: Cost-Effective Research Platform for Autonomous Vehicle Applications ／ Ahmed Abdelhamed, Balakrishna Yadav Peddagolla, Girma Tewolde 他
日本語で読む → - 論文幾何学/ビリヤードmath.DS
楕円ビリヤードにおける3周期軌道の軌跡：なぜこれほど多くの楕円が現れるのか
楕円ビリヤード内の3周期軌道の三角形中心が描く軌跡を調べ、楕円になるかどうかを判定する2つの厳密な手法を提案し、辺長に関する有理関数なら軌跡が代数的であることを証明した。
原題: Loci of 3-periodics in an Elliptic Billiard: why so many ellipses? ／ Ronaldo Garcia, Jair Koiller, Dan Reznik
日本語で読む → - 論文数理物理math.DS
楕円ビリヤードにおける三角形軌道の新性質
楕円ビリヤードの3周期軌道族における新しい不変量について、未証明だった事実の証明と新たな関連性質を提示した論文。
原題: New Properties of Triangular Orbits in Elliptic Billiards ／ Ronaldo Garcia, Dan Reznik, Jair Koiller
日本語で読む → - 論文自律システム設計cs.SE
予期せぬ事態に備える：自律システムが未予測の事象・状況に対応するための設計原則
自律システムは設計時に想定しなかった事象に必ず遭遇するという立場を正当化し、事前に適用することで未予測状況への対応を可能にする設計原則を提案・例示した論文。
原題: Expecting the Unexpected: Developing Autonomous-System Design Principles for Reacting to Unpredicted Events and Conditions ／ Assaf Marron, Lior Limonad, Sarah Pollack 他
日本語で読む → - 論文点群レジストレーションロボティクス
TEASER: 高速で証明可能な点群レジストレーション
大量の外れ対応を含む3D点群間の位置合わせを、TLSコストとグラフ理論的分解およびSDP緩和により高速かつ大域最適性を証明可能に解くアルゴリズムTEASERとその高速版TEASER++を提案した。
原題: TEASER: Fast and Certifiable Point Cloud Registration ／ Heng Yang, Jingnan Shi, Luca Carlone
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
視覚から触覚へ：ロボットの能動的触覚探索によるクロスモーダル物体認識の転移学習
視覚で学習した物体を、触ったことのない対象でも触覚探索だけで認識できるよう、視覚と触覚の共通表現を介した転移学習手法を提案し、15物体で94.7%の精度を達成した。
原題: A Transfer Learning Approach to Cross-Modal Object Recognition: From Visual Observation to Robotic Haptic Exploration ／ Pietro Falco, Shuang Lu, Ciro Natale 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
抽象地図を用いた未知環境でのロボットナビゲーション
人間が使う記号的な空間情報(ラベルや案内板など)を抽象地図というデータ構造で取り込み、未知の建物内を人間に近い性能で目的地までナビゲーションするロボットシステムを実現した。
原題: Robot Navigation in Unseen Spaces using an Abstract Map ／ Ben Talbot, Feras Dayoub, Peter Corke 他
日本語で読む → - 論文能動推論画像認識
身体知覚と行動のためのピクセルベース深層能動推論
脳科学の自由エネルギー原理と深層畳み込みデコーダを組み合わせ、生の画像入力からロボットの腕の姿勢推定と視覚空間上の到達行動を実現した。
原題: End-to-End Pixel-Based Deep Active Inference for Body Perception and Action ／ Cansu Sancaktar, Marcel van Gerven, Pablo Lanillos
日本語で読む → - 論文ダイナミクス学習ロボティクス
微分可能なニュートン・オイラー法に物理制約を組み込む
微分可能なRNEAにパラメータ構造化で物理制約を加え、実機7自由度アームの逆動力学制御で学習速度と汎化性能の向上を検証した。
原題: Encoding Physical Constraints in Differentiable Newton-Euler Algorithm ／ Giovanni Sutanto, Austin S. Wang, Yixin Lin 他
日本語で読む → - 論文宇宙ロボティクス画像認識
CNNを用いた軌道上組立のための相対姿勢推定支援
畳み込みニューラルネットワークで宇宙機の並進・回転を推定し、軌道上組立の物体追跡を補助する手法を提案した論文。
原題: Assistive Relative Pose Estimation for On-orbit Assembly using Convolutional Neural Networks ／ Shubham Sonawani, Ryan Alimo, Renaud Detry 他
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスロボティクス
2D-VSR-Sim：最適化しやすい2次元ボクセル型ソフトロボットシミュレータの設計・検証・事例研究
ボクセル型ソフトロボットの身体と制御の最適化研究を支援するJava製シミュレータを提案し、その機械的特性と計算負荷を評価するとともに、過去研究の再現実験を示した。
原題: Design, Validation, and Case Studies of 2D-VSR-Sim, an Optimization-friendly Simulator of 2-D Voxel-based Soft Robots ／ Eric Medvet, Alberto Bartoli, Andrea De Lorenzo 他
日本語で読む → - 論文自動運転データセット画像認識
歩行者パターンデータセット
同じ3ルートを1週間異なる時間帯に走行して収集した自動運転向けデータセットで、歩行者密度や行動パターンを解析し経路のリスク予測に役立てる。
原題: The Pedestrian Patterns Dataset ／ Kasra Mokhtari, Alan R. Wagner
日本語で読む → - 論文マルチタスク学習画像認識
自動運転向けマルチタスクネットワークの動的タスク重み付け手法
自動運転向けマルチタスク学習における9種のタスク重み付け手法を3つのデータセットで公平に比較し、進化的メタ学習とタスク選択的誤差逆伝播を組み合わせた新手法を提案した。
原題: Dynamic Task Weighting Methods for Multi-task Networks in Autonomous Driving Systems ／ Isabelle Leang, Ganesh Sistu, Fabian Burger 他
日本語で読む → - 論文マルチモーダル表現学習画像認識
ダブルシャムネットワークによるLiDARとカメラの深層教師なし共通表現学習
LiDARとカメラのデータを教師なしで共通表現に変換する2つのフレームワークを提案し、画像処理タスクで評価した。
原題: Deep Unsupervised Common Representation Learning for LiDAR and Camera Data using Double Siamese Networks ／ Andreas Bühler, Niclas Vödisch, Mathias Bürki 他
日本語で読む → - 論文タスクプランニングロボティクス
復旧駆動開発：レシピ型ロボットタスクのための反復的タスクスクリプト手法
ロボットタスクのエラー復旧を効率的に開発するため、階層的仕様記述と通常タスク・復旧開発の分離、実環境テストを組み合わせたRecovery-Driven Developmentを提案し、FetchIt!チャレンジ優勝システムで有効性を示した。
原題: Taking Recoveries to Task: Recovery-Driven Development for Recipe-based Robot Tasks ／ Siddhartha Banerjee, Angel Daruna, David Kent 他
日本語で読む → - 論文逆強化学習機械学習
報酬ネットワーク蒸留による異種デモンストレータ間の目標と戦略の同時推定
複数の人間のデモンストレータから、共通のタスク目標と各人の戦略的選好をネットワーク蒸留で同時に推定する逆強化学習手法を提案し、卓球タスクなどで有効性を示した。
原題: Joint Goal and Strategy Inference across Heterogeneous Demonstrators via Reward Network Distillation ／ Letian Chen, Rohan Paleja, Muyleng Ghuy 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
脚式ロボット向けオンラインLiDAR-SLAM：堅牢な位置合わせと深層学習ループ閉じ込み
脚式ロボットのCPU上でリアルタイム動作するLiDAR-SLAMを構築し、軽量な深層学習ベースのループ閉じ込み検出とICP位置合わせを組み合わせて産業環境での自己位置推定と地図生成を実現した。
原題: Online LiDAR-SLAM for Legged Robots with Robust Registration and Deep-Learned Loop Closure ／ Milad Ramezani, Georgi Tinchev, Egor Iuganov 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーション制御
確率的速度障害物のヒルベルト空間埋め込みによる非パラメトリック不確実性下の反応的ナビゲーション
確率的速度障害物(PVO)の分布を再生核ヒルベルト空間やGMMで表現し、ロバストMPCを分布マッチング問題として解くことで、ガウス仮定を外した不確実環境下のナビゲーションを実現した。
原題: Reactive Navigation under Non-Parametric Uncertainty through Hilbert Space Embedding of Probabilistic Velocity Obstacles ／ P. S. Naga Jyotish, Bharath Gopalakrishnan, A. V. S. Sai Bhargav Kumar 他
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