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: 2019/5/1 ／ 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 →- 論文機構解析ロボティクス
機構特異点を代数幾何で再考する
ループ閉鎖方程式の多項式イデアルを主分解し、非根基イデアルが滑らかな点での特異現象を引き起こす仕組みを明らかにした。
原題: Mechanism Singularities Revisited from an Algebraic Viewpoint ／ Zijia Li, Andreas Müller
日本語で読む → - 論文安全ナビゲーションロボティクス
未知環境での安全な自律ナビゲーションのための効率的な到達可能性ベースのフレームワーク
ハミルトン・ヤコビ到達可能性に基づき、未知の障害物がある環境でもリアルタイムに安全を保証するプランナ非依存の手法を提案し、シミュレーションと実機で検証した。
原題: An Efficient Reachability-Based Framework for Provably Safe Autonomous Navigation in Unknown Environments ／ Andrea Bajcsy, Somil Bansal, Eli Bronstein 他
日本語で読む → - 論文群制御cs.DC
向きの定まらないロボット群による無限グリッド探索
共通のコンパスを持たない自律ロボット群が無限グリッドを探索する問題を扱い、不可能性定理と最適な5台構成を含む3つのアルゴリズムを提示した。
原題: Infinite Grid Exploration by Disoriented Robots ／ Quentin Bramas, Stephane Devismes, Pascal Lafourcade
日本語で読む → - 論文汚れ検出画像認識
SoilingNet：車載サラウンドビューカメラの汚れ検出
自動運転車のサラウンドビューカメラに付着する不透明・透明な汚れを検出するCNNベース手法を提案し、物体検出とのマルチタスク学習やGANによるデータ拡張の有効性も示した研究。
原題: SoilingNet: Soiling Detection on Automotive Surround-View Cameras ／ Michal Uricar, Pavel Krizek, Ganesh Sistu 他
日本語で読む → - 論文言語接地ロボティクス
ベイズ固有物体による言語属性の物体への接地
自然言語の物理的記述と深度画像から物体インスタンスを識別するシステムを開発し、少量の言語注釈データで未学習視点や新規物体にも対応、ロボットでの物体選択を実現した。
原題: Grounding Language Attributes to Objects using Bayesian Eigenobjects ／ Vanya Cohen, Benjamin Burchfiel, Thao Nguyen 他
日本語で読む → - 論文ロバスト最適化math.OC
外れ値に頑健なWahba問題の四元数ベース認定最適解法
外れ値が多い場合でもWahba問題を多項式時間で大域的最適解に解く手法QUASARを提案。四元数とTLSコストをQCQPに定式化し、タイトなSDP緩和で95%外れ値でも認定最適解を得る。
原題: A Quaternion-based Certifiably Optimal Solution to the Wahba Problem with Outliers ／ Heng Yang, Luca Carlone
日本語で読む → - 論文昆虫スケール飛行ロボットロボティクス
Bee⁺：双極ユニモルフアクチュエータで駆動する95mgの4翼昆虫スケール飛行ロボット
28mgの双極ユニモルフアクチュエータを新たに導入し、4枚の翼を独立に羽ばたかせる95mgの昆虫サイズマイクロロボットを開発。制御入力の増加とヨー外乱の自然減衰を実現した。
原題: Bee$^+$: A 95-mg Four-Winged Insect-Scale Flying Robot Driven by Twinned Unimorph Actuators ／ Xiufeng Yang, Ying Chen, Longlong Chang 他
日本語で読む → - 論文軌道予測画像認識
確率的軌道予測のための条件付き生成ニューラルシステム
自動運転や移動ロボット向けに、周囲の動的障害物の将来軌道を確率的に予測する条件付き生成モデルを提案し、多様で実現可能な軌道候補を生成できるようにした。
原題: Conditional Generative Neural System for Probabilistic Trajectory Prediction ／ Jiachen Li, Hengbo Ma, Masayoshi Tomizuka
日本語で読む → - 論文SLAM/データセットロボティクス
包括的なマッピングロボットデータセットの生成と評価に向けて
ハードウェア同期したマッピングロボットと外部追跡システム、高精度3Dスキャナによる正解地図を用いて、室内・室間のSLAMアルゴリズム評価用データセットを生成し、再現性の高い評価手法を提案した。
原題: Towards Generation and Evaluation of Comprehensive Mapping Robot Datasets ／ Hongyu Chen, Xiting Zhao, Jianwen Luo 他
日本語で読む → - 論文キャリブレーションロボティクス
グラフ最適化に基づく異種マルチセンサキャリブレーション
複数センサ間の外部キャリブレーション結果の不整合を、グラフ最適化で統合・精緻化する手法を提案し、12個のセンサを搭載したロボットで有効性を示した。
原題: Heterogeneous Multi-sensor Calibration based on Graph Optimization ／ Hongyu Chen, Sören Schwertfeger
日本語で読む → - 論文スキル発見ロボティクス
教師なし記述子とQuality-Diversityによる自律的スキル発見
Quality-Diversity最適化と次元削減を組み合わせ、ロボットが環境との相互作用を通じて事前知識なしに多様な行動レパートリーを自律的に発見する手法を提案した。
原題: Autonomous skill discovery with Quality-Diversity and Unsupervised Descriptors ／ Antoine Cully
日本語で読む → - 論文タスク計画ロボティクス
状態抽象化を用いた非マルコフ型タスク仕様の計画
時相言語と階層的抽象化を同時に扱うため、LTLとAMDPを組み合わせたAbstract Product MDPを提案し、非マルコフ報酬を抽象度の異なるレベルで計画可能にした。
原題: Planning with State Abstractions for Non-Markovian Task Specifications ／ Yoonseon Oh, Roma Patel, Thao Nguyen 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
救助ロボットのための構成空間におけるフリッパ計画
救助ロボットのフリッパ動作を、シーン構成をパラメータ化した大域計画経路としてモデル化し、その経路追従で自律走行を実現する手法を提案した。
原題: Configuration-Space Flipper Planning for Rescue Robots ／ Yijun Yuan, Letong Wang, Sören Schwertfeger
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
通信を抑えた複数水中ロボットアームによる協調搬送の分散インピーダンス制御
複数の水中ロボットアームが物体を把持して運ぶ際、明示的な通信なしに力覚情報のみで協調し、障害物を避けながら目標へ搬送する分散制御手法を提案した。
原題: Decentralized Impedance Control for Cooperative Manipulation of Multiple Underwater Vehicle Manipulator Systems under Lean Communication ／ Shahab Heshmati-alamdari, Charalampos P. Bechlioulis, George C. Karras 他
日本語で読む → - 論文推論高速化eess.SP
時間制約下の推論に向けた近似LSTM：自動運転車の高速反応を実現
モデル枝刈りと計算再構成を組み合わせた段階的推論により、限られたレイテンシ予算内でLSTMの近似推論を可能にし、自動運転の安全性を保ちつつ最大415倍高速化した。
原題: Approximate LSTMs for Time-Constrained Inference: Enabling Fast Reaction in Self-Driving Cars ／ Alexandros Kouris, Stylianos I. Venieris, Michail Rizakis 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
シミュレーションから始める自動運転フォーミュラSAEカー開発の探求と教訓
学生フォーミュラ競技向けに、シミュレーション上で単眼カメラ入力の深層学習ステアリング推定を訓練・検証し、実車へ展開するまでの課題と知見をまとめた論文。
原題: Explorations and Lessons Learned in Building an Autonomous Formula SAE Car from Simulations ／ Dean Zadok, Tom Hirshberg, Amir Biran 他
日本語で読む → - 論文キャリブレーションロボティクス
都市環境における複数3D LiDARの自動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事前情報、初期値なしで複数の3D LiDARを自動で外部キャリブレーションする手法を提案し、シミュレーションと実環境で精度を実証した。
原題: Automatic Calibration of Multiple 3D LiDARs in Urban Environments ／ Jianhao Jiao, Yang Yu, Qinghai Liao 他
日本語で読む → - 論文自律走行ロボティクス
AMZドライバーレス：完全自律レーシングシステム
未知のコースを自律走行するレースカーの認識・推定・制御を統合したシステムを構築し、複数のFormula Student大会で総合優勝を果たした。
原題: AMZ Driverless: The Full Autonomous Racing System ／ Juraj Kabzan, Miguel de la Iglesia Valls, Victor Reijgwart 他
日本語で読む → - 論文軌道生成ロボティクス
傾斜プロペラを持つ劣駆動マルチロータ機のフラットネスに基づく軌道生成
プロペラが傾いたマルチロータ機でも位置と機首方位がフラット出力となることを示し、コロケーション法で軌道生成する手法を提案・数値検証した。
原題: Trajectory Generation for Underactuated Multirotor Vehicles with Tilted Propellers via a Flatness-based Method ／ Bingguo Mu, Pakpong Chirarattananon
日本語で読む → - 論文sim2real画像認識
GANによるLiDARセンサモデリングと自動運転向けデータ拡張
未ペアデータの画像変換としてCycleGANを用い、シミュレーションLiDARを実物らしく変換するsim2realと、低解像度から高解像度へのreal2real変換を実現した研究。
原題: LiDAR Sensor modeling and Data augmentation with GANs for Autonomous driving ／ Ahmad El Sallab, Ibrahim Sobh, Mohamed Zahran 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
SLAMベンチマークと手法の特性評価：ロバスト知覚時代に向けて
決定木を用いてSLAMアルゴリズムが苦手とするベンチマーク特性を特定し、さらにスローモーション再生による計算性能のプロファイリング手法を提案した論文。
原題: Characterizing SLAM Benchmarks and Methods for the Robust Perception Age ／ Wenkai Ye, Yipu Zhao, Patricio A. Vela
日本語で読む → - 論文VSLAMロボティクス
最小二乗姿勢最適化に寄与する特徴選択によるVO/VSLAMの高精度化
VO/VSLAMの姿勢推定に最も寄与する特徴を選ぶMax-logDet指標を提案し、最小二乗最適化の条件数を改善して低オーバーヘッドで追跡精度を向上させた。
原題: Good Feature Selection for Least Squares Pose Optimization in VO/VSLAM ／ Yipu Zhao, Patricio A. Vela
日本語で読む → - 論文逆運動学ロボティクス
集合ベース多タスク優先度逆運動学におけるロボット制約の取り扱い
集合ベース多タスク優先度逆運動学の枠組みで、関節限界や特異点などの安全制約を高優先度の集合タスクと低優先度の最適化項の両方で扱う設計を提案し、7自由度Jaco²で実験検証した。
原題: Handling robot constraints within a Set-Based Multi-Task Priority Inverse Kinematics Framework ／ Paolo Di Lillo, Stefano Chiaverini, Gianluca Antonelli
日本語で読む → - 論文VSLAMロボティクス
見た目情報で局所マップを強化する低遅延ビジュアルSLAM
共視性に加えて画像の見た目類似度で局所マップを絞り込み、ハッシュ検索でデータ対応付けの遅延を削減したVSLAM手法。
原題: Low-latency Visual SLAM with Appearance-Enhanced Local Map Building ／ Yipu Zhao, Wenkai Ye, Patricio A. Vela
日本語で読む → - 論文計画/制御ロボティクス
時間変動を伴うマルコフ決定過程の到達可能空間の特性評価
時間変動する不確実性を持つマルコフ決定過程に対し、状態の到達時間の平均と分散を解析して到達可能空間を構築し、最適性と計算時間のバランスを取る効率的な反復解法を提案した。海洋データを用いたシミュレーションで有効性を示した。
原題: Reachable Space Characterization of Markov Decision Processes with Time Variability ／ Junhong Xu, Kai Yin, Lantao Liu
日本語で読む → - 論文群制御cs.DC
プログラム可能物質における決定的リーダー選出
連結したアメボット系で初期収縮のみを仮定し、移動能力を活用して初の決定的リーダー選出アルゴリズムを提案。共通キラリティ獲得手続きも導入。
原題: Deterministic Leader Election in Programmable Matter ／ Yuval Emek, Shay Kutten, Ron Lavi 他
日本語で読む → - 論文深度推定画像認識
左右一貫性を利用した半教師あり単眼深度推定
LiDARの正解深度とステレオ画像の左右一貫性損失を組み合わせた半教師あり学習で、単眼画像からの深度予測精度を向上させた研究。
原題: Semi-Supervised Monocular Depth Estimation with Left-Right Consistency Using Deep Neural Network ／ Ali Jahani Amiri, Shing Yan Loo, Hong Zhang
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
入れ子型非把持操作による物体再配置計画
把持が難しい狭い空間で、複数の類似物体を同じ経路に沿って同時に押し動かす入れ子型の非把持操作を導入し、物体再配置計画を効率化する手法を提案した。シミュレーションと実機Kukaアームで有効性を示した。
原題: Object Rearrangement with Nested Nonprehensile Manipulation Actions ／ Changkyu Song, Abdeslam Boularias
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
階層的に一貫した動作プリミティブによるクアッドロータの協調制御
グリッド空間上の低レベル動作プリミティブから高レベル動作プリミティブを構築する階層的枠組みを提案し、障害物環境で編隊を維持しながら飛行する複数クアッドロータで実証した。
原題: Hierarchically Consistent Motion Primitives for Quadrotor Coordination ／ Marijan Vukosavljev, Angela P. Schoellig, Mireille E. Broucke
日本語で読む → - 論文ナビゲーション機械学習
合成可能なロボット学習のための微分可能アルゴリズムネットワーク
微分可能なロボットアルゴリズムとモデルをニューラルモジュールとして組み込み、モデル駆動の構造とデータ駆動の端到端学習を融合したDANを提案し、局所視覚と不完全な2D地図のみから複雑な3D環境をナビゲートする事例で有効性を示した。
原題: Differentiable Algorithm Networks for Composable Robot Learning ／ Peter Karkus, Xiao Ma, David Hsu 他
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