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 →- 論文マルチタスク学習機械学習
マルチタスク学習のための勾配外科手術
マルチタスク学習でタスク間の勾配が干渉する問題を特定し、競合する勾配を射影で取り除く手法を提案して効率と性能を改善した。
原題: Gradient Surgery for Multi-Task Learning ／ Tianhe Yu, Saurabh Kumar, Abhishek Gupta 他
日本語で読む → - 論文強化学習機械学習
情報理論的モデル予測Q学習
情報理論的MPCとエントロピー正則化強化学習の理論的関連を示し、バイアスのあるモデルを活用できるQ学習アルゴリズムを提案した論文。
原題: Information Theoretic Model Predictive Q-Learning ／ Mohak Bhardwaj, Ankur Handa, Dieter Fox 他
日本語で読む → - 論文自律システム認証cs.SE
信頼できる自律システムの認証に向けた枠組み
自律システムの検証済みで信頼できる動作を実現するために何が必要かを分析し、自動検証の現状と規制ガイドライン策定へのロードマップを7分野の事例とともに提示した論文。
原題: Towards a Framework for Certification of Reliable Autonomous Systems ／ Michael Fisher, Viviana Mascardi, Kristin Yvonne Rozier 他
日本語で読む → - 論文水中マッピングロボティクス
学習ベースの粗距離推定を用いた近接水中地形マッピング
単眼画像からの学習ベース距離推定をセンサとして用い、AUVが複雑な水中環境に近接する際の確率的標高マップを生成する手法を提案し、シミュレーションとサンゴ礁での実データで有効性を示した。
原題: Close-Proximity Underwater Terrain Mapping Using Learning-based Coarse Range Estimation ／ Bilal Arain, Feras Dayoub, Paul Rigby 他
日本語で読む → - 論文ビジュアルサーボ/把持ロボティクス
RGB画像のみで把持最終局面を制御する画像ベースビジュアルサーボ
把持直前に深度センサが使えなくなる問題に対し、RGB-Dから目標画像特徴を予測してRGBのみの画像ベースビジュアルサーボで把持最終局面を誘導する手法を提案し、未知の移動物体への把持精度を実験で示した。
原題: Control of the Final-Phase of Closed-Loop Visual Grasping using Image-Based Visual Servoing ／ Jesse Haviland, Feras Dayoub, Peter Corke
日本語で読む → - 論文形状変化インタフェースHCI
LiftTiles：部屋スケールの形状変化インタフェースを試作するための構成的ビルディングブロック
空気圧で15cmから150cmまで伸縮する低コスト・軽量なモジュール式インフレータブルアクチュエータを開発し、部屋スケールの形状変化インタフェースを迅速に試作できることを示した。
原題: LiftTiles: Constructive Building Blocks for Prototyping Room-scale Shape-changing Interfaces ／ Ryo Suzuki, Ryosuke Nakayama, Dan Liu 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
L-systemと3D CADを統合した森林樹木シミュレーション
L-systemによる枝分かれ生成と3D CADモデルの改変を組み合わせ、葉や小枝まで含む自然な樹木と森林の3D環境を生成する手法を提案した。
原題: Simulate forest trees by integrating L-system and 3D CAD files ／ M. Hassan Tanveer, Antony Thomas, Xiaowei Wu 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 → - 論文モーションキャプチャ画像認識
2D姿勢と3Dモーションの相乗的再構成による広域多人数ビデオモーションキャプチャ
多カメラ映像から各人物の3D姿勢を予測し、その結果を次フレームの2Dバウンディングボックス予測にフィードバックすることで、広域・多人数環境での高精度なマーカーレスモーションキャプチャを実現した。
原題: Synergetic Reconstruction from 2D Pose and 3D Motion for Wide-Space Multi-Person Video Motion Capture in the Wild ／ Takuya Ohashi, Yosuke Ikegami, Yoshihiko Nakamura
日本語で読む → - 論文サービスロボットロボティクス
車輪型ヒューマノイド執事ロボットM-Huboの高速知覚・計画・実行
3D物体検出と運動学的に最適なマニピュレーション計画を統合し、車輪型ヒューマノイドが飲み物などを高速で取ってくる執事ロボットシステムを実現した。
原題: Fast Perception, Planning, and Execution for a Robotic Butler: Wheeled Humanoid M-Hubo ／ Moonyoung Lee, Yujin Heo, Jinyong Park 他
日本語で読む → - 論文状態機械/パラメータ調整ロボティクス
SMTに基づくロボット遷移修復
ロボットの状態機械の遷移関数パラメータを、実行トレースと人間による少数の修正例からMaxSMT問題として自動調整する手法を提案。
原題: SMT-based Robot Transition Repair ／ Jarrett Holtz, Arjun Guha, Joydeep Biswas
日本語で読む → - 論文3D検出画像認識
RTM3D: 物体キーポイントからのリアルタイム単眼3D検出
3Dバウンディングボックスの9つの透視キーポイントを画像空間で予測し、3D-2Dの幾何関係から寸法・位置・姿勢を復元する単眼3D検出のリアルタイム手法を提案。KITTIで最先端性能を達成。
原題: RTM3D: Real-time Monocular 3D Detection from Object Keypoints for Autonomous Driving ／ Peixuan Li, Huaici Zhao, Pengfei Liu 他
日本語で読む → - 論文逆強化学習ロボティクス
能動的タスク推論に導かれる深層逆強化学習
時間的に拡張されたタスクの報酬学習のため、タスク構造の推論と報酬学習を交互に繰り返すアルゴリズムを提案し、推論したオートマトンで状態空間を拡張して深層IRLを行う。
原題: Active Task-Inference-Guided Deep Inverse Reinforcement Learning ／ Farzan Memarian, Zhe Xu, Bo Wu 他
日本語で読む → - 論文キャリブレーションロボティクス
ターゲット不要・構造不要の時空間カメラLiDARキャリブレーション
キャリブレーション用ターゲットや3D構造の対応付けを必要とせず、閉形式解と改良型バンドル調整を組み合わせてカメラとLiDARの時空間パラメータを推定する手法を提案した。
原題: Spatiotemporal Camera-LiDAR Calibration: A Targetless and Structureless Approach ／ Chanoh Park, Peyman Moghadam, Soohwan Kim 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
歩容グラフ最適化：下肢リハビリ外骨格ロボットのための1つの基本歩容から可変歩容を生成
SLAMのポーズグラフ最適化に着想を得て、健常者の基本歩容から患者に快適な可変歩容を生成するグラフベース手法を提案し、歩幅調整・障害物回避・階段昇降で検証した。
原題: Gait Graph Optimization: Generate Variable Gaits from One Base Gait for Lower-limb Rehabilitation Exoskeleton Robots ／ Lei Zhang, Weihai Chen, Yuan Chai 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
ラズパイ上でリアルタイム学習する歩行ロボット
腕付きロボットにニューラルネットを実装し、ラズパイ3上で局所的に学習させて直進歩行を獲得させ、学習率や誤差許容の影響を解析した。
原題: Self learning robot using real-time neural networks ／ Chirag Gupta, Chikita Nangia, Chetan Kumar
日本語で読む → - 論文医療画像セグメンテーション画像認識
手術器具セグメンテーションのための適応受容野付き双線形注意ネットワーク
照明変動とスケール変動に対応するため、双線形注意と適応受容野を組み合わせた手術器具セグメンテーション用ネットワークを提案し、EndoVis 2017で首位の性能を達成した。
原題: BARNet: Bilinear Attention Network with Adaptive Receptive Fields for Surgical Instrument Segmentation ／ Zhen-Liang Ni, Gui-Bin Bian, Guan-An Wang 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/軌道予測画像認識
VisionNet: 走行可能空間に基づく対話型運動予測ネットワーク
周囲車両との相互作用を考慮した走行可能空間をCNNで推定し、将来の軌道を予測する自動運転向け手法を提案した論文。
原題: VisionNet: A Drivable-space-based Interactive Motion Prediction Network for Autonomous Driving ／ Yanliang Zhu, Deheng Qian, Dongchun Ren 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
マルチモーダル異常検知による安全なロボットナビゲーション
RGB・深度・表面法線を組み合わせた異常検知で走行可能領域を分類し、未知環境でも過信せず安全にナビゲーションできる手法を提案・評価した。
原題: Safe Robot Navigation via Multi-Modal Anomaly Detection ／ Lorenz Wellhausen, René Ranftl, Marco Hutter
日本語で読む → - 論文HRI/ドローンロボティクス
コンパニオンUAVのサーベイ：人とドローンの相互作用研究の俯瞰
日常支援や孤独感の緩和を目指すコンパニオンUAVの研究を体系的に収集し、知覚マップで整理して設計指針と今後の課題をまとめたサーベイ。
原題: Companion Unmanned Aerial Vehicles: A Survey ／ Chun Fui Liew, Takehisa Yairi
日本語で読む → - 論文自動運転/知覚評価AI
知覚誤差をモデル化して自動運転車の頑健な意思決定を実現する
知覚サブシステムの誤差が意思決定に与える影響をシミュレーションで評価する手法を提案し、安全な判断に必要な知覚性能を分析できるようにした。
原題: Modeling Perception Errors towards Robust Decision Making in Autonomous Vehicles ／ Andrea Piazzoni, Jim Cherian, Martin Slavik 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
未知環境を高速かつ安全にナビゲートする軌道プランナFASTER
未知空間も含めて局所プランナが最適化しつつ、既知自由空間に安全なバックアップ軌道を常に確保することで、UAVの高速飛行と安全性を両立させた軌道計画手法を提案した。
原題: FASTER: Fast and Safe Trajectory Planner for Navigation in Unknown Environments ／ Jesus Tordesillas, Brett T. Lopez, Michael Everett 他
日本語で読む → - 論文機能安全cs.CY
不確実性下でのISO 26262準拠アーキテクチャ設計プロセスATRIUM
自動車の機能安全規格ISO 26262の予備アーキテクチャ仮定を一貫して設計するプロセスATRIUMを提案し、Scaniaの高度自動運転機能の実例に適用した研究。
原題: ATRIUM -- Architecting Under Uncertainty for ISO 26262 compliance ／ Naveen Mohan, Per Roos, Johan Svahn 他
日本語で読む → - 論文外骨格制御ロボティクス
巻線フィラメント筋モデルによる歩行時の足首トルク予測とパワード外骨格制御への応用
生体模倣の巻線フィラメント筋モデル(WFM)を用いて歩行中の足首の正味筋モーメントを予測し、EMG信号を必要としない新たな制御戦略でパワード外骨格の足首制御を目指した研究。
原題: Simulating Ankle Torque during Walking Using a new Bioinspired Muscle Model with Application for Controlling a Powered Exoskeleton ／ Safoura Sadegh Pour Aji Bishe, Dan Rivera, Katherine Strausser 他
日本語で読む → - 論文協調マニピュレーションロボティクス
人間同士の協調動作データに基づく人間-ロボット協調物体操作
人間同士が長い物体を協調運搬する実験データを分析し、深層学習で人間の意図を予測してロボット制御に応用、2種類の制御手法を人間同士の性能と比較した研究。
原題: Human-robot co-manipulation of extended objects: Data-driven models and control from analysis of human-human dyads ／ Erich Mielke, Eric Townsend, David Wingate 他
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
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