Alessandro Roncone
University of Colorado Boulder
収録論文 50本 ・ フィジカルAI/ロボット学習
※arXiv著者名で収集。同姓同名の別人の論文が含まれる場合があります。
論文
- 実機ヒューマノイドの安全機構と緊急停止：段階的な力の権限付与への提言ヒューマノイド安全2026/11/11
Unitree H1-2の自律スタックの安全層を実機展開し、転倒時に緊急停止がかえって危険になる事例を示した上で、責任主体を明確にした段階的な力の権限付与を提言した。
- 考えるより動け：低精度近接センサによるサンプル効率の良い衝突回避強化学習2026/10/22
全身近接センサを帰納バイアスとして活用し、低解像度で情報が欠落したセンサの方が高解像度より衝突回避学習に有効であることを示した。接触の予測はむしろサンプル効率を下げることも発見した。
- GOLEM: 電気自動車バッテリー分解に向けたモジュール型ヒューマノイド自律システムヒューマノイド/自律システム2026/8/21
GOLEMは、Unitree H1-2ヒューマノイドロボットを用いてEVバッテリーパックの分解を自動化する、オープンソースのモジュール型システムアーキテクチャを提案する。歩行、操作、動的安定性、ナビゲーション、空間記憶を独立モジュールとして抽象化し、シミュレーションから実機まで一貫した開発・比較を可能にした。
- ヒューマノイド向け形状適応型全身触覚：3Dプリント共形EITスキン触覚2026/8/1
3Dプリントで作る曲面に沿った電気インピーダンス断層撮影（EIT）触覚スキンを提案し、平面・曲面・顔形状で接触位置推定を検証した。
- コンプライアント球格子接触：球ベースロボット表現のための分散接触モデル接触モデリング2026/8/1
球ベースのロボット表現に、表面球の格子とばねを用いた分散接触モデルを導入し、接触パッチ形成と把持安定性の向上を実証した。
- 確率的結果に対するリスク認識型選好学習選好学習2026/7/1
人間のリスク感受性を考慮した選好学習フレームワークを提案し、累積プロスペクト理論を用いることで、リスク回避的なユーザーの選好から報酬関数をより正確に学習できることを示した。
- 確率的保証を備えた信頼性の高い共有自律のための環境設計共有自律2026/7/1
共有自律システムにおいて、作業空間の物理的配置が目標推論の難易度に与える影響を考慮し、配置を最適化する問題として定式化。ノイズモデル下での確率的正しさの保証を導出し、シミュレーションと実世界で有効性を示した。
- 事前計算された並進不変エッジバンドルを用いた効率的なマルチロボット動作計画群制御2026/5/1
オフラインで計算した軌道セグメントのライブラリを用いてオンライン計画中のアクション選択をガイドし、既存のサンプリングベース動作計画手法の性能を向上させる手法を提案した。特にマルチロボット環境で効果を発揮する。
- 3Dプリント人工皮膚のセンシング範囲と柔軟性の向上：マルチモーダルセンシングとソフトマテリアルの統合触覚センシング2026/4/1
3Dプリント人工皮膚にToFと自己容量センシングを統合し、柔軟な被覆材で圧力感知と衝撃吸収を実現。ロボットアームに6ユニットを搭載し、接触検出やシーン再構成を実証した。
- 自己中心触覚・近接センサによる人型ロボット衝突回避の観測事前分布衝突回避2026/4/1
人型ロボットH1-2の全身衝突回避を強化学習で実現し、センサの種類・範囲・配置が回避行動に与える影響をドッジボール課題で分析した。
- FAME: 全身ヒューマノイドの操作範囲を拡大する力適応型強化学習ヒューマノイド/マニピュレーション2026/3/1
上半身の姿勢と両手にかかる力を潜在表現として取り込み、外力下でもバランスを保つ立ち姿勢ポリシーを強化学習で獲得。力覚センサなしで実機ヒューマノイドに適用可能。
- Dance2Hesitate: ダンサーが教えるためらい動作のマルチモーダルデータセットマニピュレーション2026/3/1
ロボットのためらい動作を理解可能にするため、ダンサーが演じたためらい動作のマルチモーダルデータセットを構築し、公開した。
- 3Dプリント全身触覚・近接センサによる設計、マッピング、接触予測触覚/近接センサ2026/3/1
3Dプリントで作れる全身用人工皮膚を開発し、触覚と近接センサを統合して接触を事前に予測する手法を提案。ロボットの全身に装着可能で、最大18cmの検出範囲を実現し、周囲空間の知覚マッピングとオンラインでの接触予測を実証した。
- CRED: 能動的選好学習のための反事実推論と環境設計選好学習2026/3/1
ロボットの行動を人間の好みに合わせる能動的選好学習において、環境設計と軌道選択を同時に最適化し、反事実推論を用いて情報量の高い比較クエリを生成する手法CREDを提案した。
- ロボット支援化学透析システムの設計実験自動化2026/3/1
化学実験における透析作業を自動化するロボットシステムを、ユーザ中心設計と2回のユーザビリティ調査を通じて開発した。
- 粒子ベースシミュレーションにおける物理的に正確な剛体ダイナミクスシミュレーション2026/3/1
粒子ベースのシミュレータであるPBDを改良し、運動量保存制約と速度更新の修正により物理的に正確な剛体ダイナミクスを実現するPBD-Rを提案した。解析解を持つベンチマークで評価し、PBDを大幅に上回り、MuJoCoと同等の精度を少ない計算量で達成した。
- 障害物検知のための大面積センサ装着法：形状適合型ロボットスキンセンサ装着2026/3/1
CADを用いて非展開面上にセンサを固定配置するロボットスキンを生成し、ToFセンサアレイで周囲の点群を取得する低コスト手法を提案した。
- 壊れても動き続ける：身体性とタスクに条件付けられた拡散ポリシーによる故障時能動軌道生成マニピュレーション2026/2/1
ロボットの関節故障時でもタスクを継続できるよう、現在の身体状態とタスク制約に条件付けられた拡散モデルベースの軌道生成手法DEFTを提案し、シミュレーションと実機で有効性を示した。
- ShelfAware: 低コストセンサによる準静的環境でのリアルタイム意味論的ローカリゼーションローカリゼーション2025/12/1
棚などの準静的環境で、物体カテゴリの意味情報を粒子フィルタに統合し、低コストな視覚のみのハードウェアでロバストな自己位置推定を実現した研究。
- 障害物回避と物体認識型制御器の系統的評価フレームワーク障害物回避2025/10/1
物体を考慮した制御器を運動学・動作プロファイル・仮想拘束の観点から評価する枠組みを提案し、代表的な3手法を比較した。
- BBoE: エッジ束を活用した運動学的双方向動作計画動作計画2025/9/1
事前計算されたロボット状態遷移を活用し、障害物の多い環境でも低コストな解を迅速に探索する双方向サンプリングベース運動学的動作計画手法を提案。
- 公称ペイロードを超える操作のための動力学適合軌道拡散マニピュレーション2025/8/1
拡散モデルを用いてペイロード制約を考慮した軌道を生成し、公称の3倍以上のペイロードでもロボットの作業空間の大部分を活用可能にする手法を提案。
- 能動的選好学習のための反事実推論と環境設計選好学習2025/7/1
ロボットが人間の選好を効率的に学ぶため、環境設計と軌道選択を同時最適化し、反事実推論で多様で情報量の多い軌道を生成する手法CREDを提案した。
- MorphIt: ロボット形態の柔軟な球面近似による表現駆動型適応形態適応2025/7/1
ロボットの形態表現をタスクに応じて調整可能な資源として扱い、勾配ベース最適化で球面近似を高速生成するフレームワークを提案。
- ロボットマニピュレータの感情的・機能的表現力を持つ軌道生成のためのLaban Shapeの活用マニピュレーション2025/5/1
Laban記譜法のShape要素を導入し、ロボットアームが迷いや感情を非言語的に伝える軌道を生成する手法を提案し、被験者実験で有効性を検証した。
- 接触に優しいロボットマニピュレータのための柔軟な明示的参照ガバナマニピュレーション2025/4/1
高レベルプランナと低レベル制御器の間に挿入する参照管理層CERGを提案し、接触時のエネルギーを制限して安全な物理的相互作用を保証しつつ、非接触時は性能を損なわないことを示した。
- GenTact Toolbox：ロボット全身用触覚スキンを手続き的に生成する計算設計パイプライン触覚2024/12/1
ロボットの形状と用途に合わせて全身触覚スキンを設計・製造する計算パイプラインを提案し、Franka Research 3アームに6つの静電容量式スキンを実装して人とのインタラクションで検証した。
- 可変密度3次元触覚人工皮膚における接触位置推定の機械学習アプローチ触覚2024/12/1
半円錐形の3次元人工皮膚に不均一に配置された静電容量式触覚センサの接触位置を、全結合ニューラルネットワークで推定し、平均誤差5.7mmを達成した。
- 柔軟な非均一容量性触覚センサアレイのためのセンサ位置推定法触覚2024/12/1
センサ密度が場所によって異なる柔軟触覚センサアレイを開発し、隠れたセンサ配置を±2mmの精度で推定する位置同定手法を提案した。
- 多関節故障ロボットの能力を非把持マニピュレーションで拡張する探求マニピュレーション2024/10/1
複数の関節が動かなくなったロボットでも、非把持マニピュレーションと全身インタラクションを活用することで作業を遂行できることを示した研究。
- 公称限界を超えるペイロード操作に向けて：マルチスキルロボットマニピュレーションのための逆動力学解析マニピュレーション2024/9/1
Franka Emika Pandaロボットの実測解析により、公称ペイロード限界の2倍以上を扱えることを示し、把持以外の動作プリミティブを組み合わせることで超過ペイロード操作の成功率を高められる可能性を示した。
- 散らかった環境でも液体をこぼさず運ぶ学習ダイナミクス活用アルゴリズムマニピュレーション2024/8/1
障害物の多い環境で開いた容器の液体をこぼさずに運ぶため、RRT*と学習モデルを組み合わせて経路と軌道を生成する手法を提案し、実機で検証した。
- 怠惰の美徳：遅延手法によるマルチクエリ運動力学プランニング運動計画2024/3/1
ロボットの状態と制御空間を同時に探索し、衝突判定と制御列伝播を遅延させることで、動的タスクのマルチクエリ運動力学プランニングを高速化・高成功率化するLazyBoEを提案。
- 人間とロボットの協調作業における動作予測精度を高める作業空間最適化手法人間ロボット協調2024/1/1
ロボットが共有作業空間の物体配置やAR仮想障害物を事前に最適化し、人間の動作予測精度を向上させる手法を提案し、被験者実験で有効性を示した。
- HARMONIOUS：ヒューマノイドロボットのための人間らしい反応的動作制御とマルチモーダル知覚マニピュレーション2023/12/1
視覚・近接・触覚の障害物情報を統合し、17自由度の上半身を制御する反応的動作制御器を提案。人間らしい最小ジャーク軌道を生成し、人との物理的インタラクションで検証した。
- 拡張現実と作業空間準備による協調ロボットタスクにおける人間の意図明瞭性の向上人間ロボット協調2023/11/1
共有作業空間の物体配置とARによる仮想障害物の投影を最適化し、人間の行動をより読みやすくすることで、ロボットの意図予測と協調作業の安全性・円滑性を高める手法を提案した。
- 柔軟なマルチエージェントタスク割り当てのための自然言語インターフェースに向けて群制御2023/11/1
大規模言語モデルを用いて自然言語の指示を制約に変換し、MILPベースのタスク割り当てシステムを非技術者でも柔軟に操作できるインターフェースを提案した。
- 接触を許容するリンク単位の運動計画手法CAT-RRTマニピュレーション2023/10/1
接触状態を高コストだが通過可能な状態として扱い、リンクごとのコストヒューリスティクスで混雑環境でも経路を計画するRRTベースの手法を提案。
- 適応的なタスク分割とスケジューリングによるジャストインタイムなロボットキッティングと配送のための二段階最適化マニピュレーション2022/9/1
二段階最適化でロボットが部品選択・キット配置・配送スケジュールを適応的に行い、必要な時に必要なキットを届けるジャストインタイム・キッティングを実現した。
- 突き操作のための運動学的・動力学的計画法PokeRRTマニピュレーション2022/3/1
物体を突いて動かす非把持マニピュレーションのための運動計画アルゴリズムPokeRRTを提案し、把持や押し操作より高速で作業空間を広げられることを示した。
- PokeRRT：平面非把持操作におけるスキルおよび失敗回復戦略としての突き操作マニピュレーション2022/1/1
突き操作を非把持マニピュレーションのスキルとして用い、ピックアンドプレースと組み合わせた失敗回復を可能にする運動計画アルゴリズムPokeRRTを提案し、シミュレーションと実機で有効性を示した。
- 外部深度と搭載近接センサの volumetric データ融合による遮蔽空間の削減3Dマッピング2021/10/1
外部深度センサとロボット搭載の近接センサのデータを確率的に融合し、Octomapを拡張して遮蔽領域の少ない3次元環境地図を生成する手法を提案した。
- 全身人工皮膚の自己完結型キネマティックキャリブレーション触覚2021/10/1
IMU内蔵の人工皮膚センサの位置姿勢を加速度計ベースで高精度に推定する自己完結型キャリブレーション手法を提案し、実機7自由度協働ロボットで検証した。
- 近接センサ搭載マニピュレータによる人とロボットの接触予測物理的ヒューマンロボットインタラクション2021/10/1
搭載近接センサと動的接触閾値アルゴリズムを用い、マニピュレータが人との接触を予測・検出し、衝突力を低減しつつ自然な物理的インタラクションを実現するフレームワークを提案した。
- スタッケルベルク学習による移動ロボットの協調制御群制御2020/8/1
能力差や個別目的を持つ複数ロボットの協調のため、部分観測確率ゲームをスタッケルベルク二行列ゲームでモデル化し、深層強化学習で利得行列を学習して均衡に基づく協調行動を選ぶ手法SLiCCを提案し、2台協調搬送で有効性を示した。
- 分散強化学習による協調マルチロボット物体操作マニピュレーション2020/3/1
2本のロボットアームによる協調物体操作を、分散型近似RLとゲーム理論的RLの2手法で実現し、シミュレーションで有効性を検証した論文。
- ヒューマノイドロボットのためのコンパクトなリアルタイム対人回避フレームワーク対人安全・回避2018/1/1
搭載カメラのみで人間の3Dキーポイントを推定し、ロボット周囲に動的なパーソナルスペースを構築して、到達動作中に人をリアルタイムで回避する安全制御を実現した。
- 人間とロボットの協働を支える適応型サポートシステム人間ロボット協働2017/10/1
人間とロボットが共有する階層的タスクモデルから部分観測マルコフモデルを構築し、オンラインMonte-Carlo求解で短期的なロボット実行計画を生成することで、限られた操作能力や不完全な環境認識のもとでも人間を支援できる協働システムを提案した。
- 人間-ロボット協働研究のためのモデルセット人間-ロボット協働2017/10/1
家具の協働組立を題材に、HRC実験の構築・再現を容易にするモジュール式で拡張可能な標準モデルセットと知覚・制御・対話用ソフトウェア群を提供した。
- ヒューマノイドロボットのための視線安定化：包括的フレームワーク視線制御2014/11/1
ロボット自身の運動によるカメラのブレを、関節速度指令からの予測項とジャイロのフィードバック項で補償し、iCubで視線を安定化させる手法を提案した。
