Chao Xu
Zhejiang University
収録論文 101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
- BiDex-100：100以上のシミュレーションタスクで両手巧緻操作を評価する包括的ベンチマーク両手巧緻操作ベンチマーク2026/10/18
両手巧緻操作のための106タスクからなるシミュレーションベンチマークを構築し、7つのVLAモデルを統一プロトコルで評価してベースラインを確立した論文。
- 拡散モデルによるマルチロボット動作計画のための軌道レベルモード誘導マルチロボット計画2026/9/29
拡散モデルを用いた動作計画において、粗い部分軌道の事前情報を徐々に注入することで、多様性を保ちながら制御可能な軌道生成を実現し、マルチロボット協調にも拡張した研究。
- 経路計画指向の3Dシーン補完：部分観測からのTUDF占有表現の連成学習シーン補完/経路計画2026/9/29
部分的なLiDAR観測から、TUDFによる連続的な距離場とボクセル占有マップを相互に連成させて予測し、経路計画に直接使える3Dシーン補完を実現した研究。
- グローバル状態に依存しない空中-地上協調のためのロバスト能動知覚制御空中-地上協調/能動知覚2026/9/22
単軸ジンバルでカメラ光軸を機体姿勢から分離し、TCNによるUGV運動予測とMPCを組み合わせることで、グローバル自己位置推定なしにUAVが移動するUGVを継続的に追従できる能動知覚フレームワークを提案した。
- 時間的モード切替と地形横断追従による空地両用運動制御の学習sim2real2026/9/22
受動車輪型空地両用車両に対し、ToF計測と将来参照情報を用いた学習ベースのモード選択器と強化学習による軌道追従制御を統合し、限られた知覚下での信頼性の高い空地切替と多地形での高精度な地上追従を実現した。
- NeuRIO: ゼロショットSim-to-Real多ロボット相対慣性オドメトリのためのストリーミングニューラル推定器相対オドメトリ/Sim2Real2026/9/18
ロボット間の方位・距離・IMUのみから6自由度相対慣性オドメトリを推定するストリーミングニューラルネットワークを提案し、シミュレータ訓練によりゼロショットで実環境に転移、大規模チームでも高速動作を実現した。
- TADreamer: ビデオ想像による陸空二モードロボットのゼロショット言語誘導3Dナビゲーションナビゲーション2026/9/17
生成ビデオから3Dウェイポイントを復元し、幾何情報でキャリブレーションすることで、陸空両用ロボットの言語指示ナビゲーションを学習なしで実現した。
- ニューラルプリミティブ：プリミティブベース模倣学習による効率的なエンドツーエンドローカルプランナー自律飛行2026/8/21
未知の障害物環境での自律飛行において、模倣学習を用いたエンドツーエンドのローカルプランナーを提案し、センサ入力を多項式係数に直接マッピングすることで、リアルタイムで滑らかで衝突のない軌道を生成する。
- GraRe: 凍結された6-DoF把握検出器のための把握候補再ランキングマニピュレーション2026/8/2
既存の6-DoF把握検出器の信頼度スコアは把握品質と一致しないことがあるため、検出器を変更せずに候補の順序を改善する再ランキング手法GraReを提案。候補属性、局所幾何、物体文脈をTransformerで融合し、把握品質を予測して最終順位を決定する。
- 音響駆動ミリメートル螺旋ロボット：閉鎖流体環境における超音波協調操作群制御2026/8/1
音響放射力と音響流の相乗効果を利用し、ミリメートルサイズの螺旋ロボットを制御・推進する手法を提案・実証した。
- FLAP: 事前地図なし3DナビゲーションのためのFOV制約付き能動知覚計画ナビゲーション2026/6/1
未知の3D環境でUAVを安全かつ効率的に飛行させるため、センサの視野(FOV)制約を軌道最適化に直接組み込んだ能動知覚計画フレームワークを提案する。
- グラフ力学系における群知能に触発された集団行動の生成群制御2026/6/1
局所的な相互作用則を学習して所望の大域的組織化を実現するグラフ力学系フレームワークSIESを提案し、同期制御やグラフ表現学習への応用を示した。
- 単一周波数GNSS受信機を相対観測で高精度測位へ位置推定2026/6/1
低コストな単一周波数GNSS受信機と相対運動センサを組み合わせ、仮想基準局とスライディングウィンドウ因子グラフを用いて、キャリア位相の連続追跡による高精度測位を実現する手法を提案した。実世界実験で数メートルからデシメートル級の精度向上を確認した。
- スケッチからの探索：事前地図を用いた大規模環境でのUAV探査の高速化UAV探査2026/6/1
大規模で複雑な環境でのUAV自律探査の効率を向上させるため、不正確で不完全な2D事前地図を活用する新しい探査フレームワークを提案。LiDAR観測と事前地図の頑健な位置合わせと、階層的な視点計画戦略により、探索経路を最適化する。
- ATRS: 共有ニューラルポリシーによる適応的軌道再分割と並列最適化モーションプランニング2026/4/1
ADMMによる並列軌道最適化において、停滞するセグメントを強化学習で適応的に再分割するフレームワークATRSを提案。共有ポリシーによりセグメント数変化や未知環境への一般化を実現。
- AcceRL: 視覚言語行動モデルのための分散非同期強化学習と世界モデルフレームワークVLA/強化学習2026/3/19
同期バリアと環境データ取得コストによるボトルネックを解消するため、環境ロールアウト・モデル推論・勾配更新を物理的に分離した分散非同期RLフレームワークを提案し、スループットとサンプル効率を大幅に向上させた。
- ToFormer: 軽量ToFカメラのための大規模シナリオ深度補完に向けて深度補完2026/3/1
短距離ToFカメラの計測範囲を拡張するため、大規模シーン向けの深度補完フレームワークを提案。実データセットLASER-ToFを構築し、センサ特性を考慮したネットワークで高精度な深度補完を実現した。
- TriphiBot: FOC推進と偏心設計を組み合わせた水陸空三棲ロボット水陸空ロボット2026/2/1
クアッドコプター構造に受動輪を加えた最小構成で、空・陸・水の三領域を移動できるロボットを提案。偏心重心設計とFOCベースの統合推進、HNMPC-PID制御により効率的な多領域移動とモード遷移を実現した。
- 並列連続時間相対自己位置推定のための拡張クランプ非一様Bスプライン群制御2026/2/1
複数ロボットの非同期計測に対応するため、クランプ非一様Bスプラインで状態を表現し、スライディングウィンドウ最適化をロボットごとに並列化した連続時間相対慣性オドメトリ手法を提案。
- CREPES-X: 階層型方位・距離・慣性による直接協調相対姿勢推定システム群制御2025/12/1
小型ハードウェアと二段階の階層推定器により、方位外れ値に頑健で高精度なマルチロボット間の相対姿勢推定を実現した。
- Vision-Language-Actionモデルの解剖学：モジュールからマイルストーン、課題までVLA2025/12/1
VLAモデルの基本構成から歴史的発展、そして表現・実行・汎化・安全性・データセットと評価という5大課題を整理したサーベイ論文。
- 記述を超えて：身体性エージェントのための細粒度行動の認知ベンチマーク身体性AIベンチマーク2025/11/1
身体性エージェントの細粒度行動知能を評価する新ベンチマークCFG-Benchを提案し、最先端MLLMの限界を明らかにした。
- グローバル状態不要の空陸協調向けクアッドロータ障害物回避障害物回避2025/10/1
UAV-UGV協調において、グローバル状態推定や障害物予測なしに、UAVの単一フレームLiDARデータから変調行列を生成し、クアッドロータの速度を調整してリアルタイムに障害物回避を行う手法を提案した。
- ローター故障を考慮したクアッドロータの未知環境飛行耐故障制御/ナビゲーション2025/10/1
ローター故障時の不安定化に対処するため、故障検出・診断と軌道計画・耐故障制御を統合し、未知の複雑環境での自律飛行を実現した。
- 陸空二モード車両による自律探査自律探査2025/7/1
陸上と空中の両方で移動できる二モード車両が、エネルギーと時間の制約下で効率的に探索するための階層的フレームワークを提案し、実機で有効性を示した。
- TOP: 並列最適化による軌道最適化の定数時間計算量への挑戦軌道最適化2025/7/1
軌道を複数セグメントに分割し並列に最適化するCADMMベースのフレームワークを提案し、大規模軌道でも高速かつ滑らかな軌道生成を実現した。
- マルチコプタの地面効果を考慮したモデリングと制御飛行制御2025/6/1
地面効果による追加揚力やトルク、ロータドラッグの変化を実験的にモデル化し、動的逆モデルと外乱モデルを組み合わせて高高度・低高度で一貫した制御を実現する手法を提案した。
- 3次元複雑建築空間における走行可能平面に基づく効率的軌道生成ナビゲーション2025/3/1
3D点群から走行可能な平面を抽出して平面グラフを構築し、多層建築空間を移動する地上ロボットの効率的で滑らかな軌道を生成するプランナを提案した論文。
- PanoGen++: 視覚と言語によるナビゲーションのためのドメイン適応型テキスト誘導パノラマ環境生成VLA2025/3/1
拡散モデルをドメイン適応微調整してテキストから多様なパノラマ環境を生成し、VLNタスクの訓練データ不足を解消して性能を向上させた。
- 特徴ベーススパースガウス過程によるリアルタイム時空間走行可能性評価走行可能性評価/ナビゲーション2025/3/1
点群からスパースガウス過程で地形特徴を抽出し、時空間ベイズカーネルで走行可能性をリアルタイム評価する手法を提案。屋外自律ナビゲーションで有効性を実証した。
- SEB-Naver: 不整地における車両型ロボットのためのSE(2)ベース局所ナビゲーションフレームワークナビゲーション2025/3/1
不整地を走行する車両型ロボット向けに、GPU並列計算による走行可能性評価と地形を考慮した軌道最適化を統合したSE(2)ベースの局所ナビゲーション手法を提案し、実機実験で有効性を示した。
- Primitive-Swarm: 大規模飛行群れのための超軽量でスケーラブルなプランナ群制御2025/2/1
時間最適な運動プリミティブライブラリと衝突チェックを組み合わせ、オフライン計算で線形複雑度の選択問題に変換することで、大規模な飛行ロボット群れの分散非同期再計画を実現した超軽量プランナを提案。
- Tracailer: 非構造環境におけるトラクタ・トレーラロボットの効率的軌道計画軌道計画2025/2/1
トラクタ・トレーラロボットの複雑な運動学と変形可能な構造に対応するため、軽量で高次平滑な軌道表現と時空間最適化を提案し、衝突回避を効率的に行う。
- 複数航空ロボットによるケーブル吊り下げペイロードの安全かつ敏捷な輸送群制御2025/1/1
複数のドローンでケーブル吊り下げ荷物を複雑環境で安全かつ敏捷に運ぶため、リアルタイム軌道計画と分散制御を提案した論文。
- TeX-NeRF: 擬似TeX視覚によるニューラル放射輝度場NeRF2024/10/1
赤外線画像のみから3D再構成を行うNeRF手法を提案し、物体の放射率を事前情報として温度・放射率・テクスチャをHSV空間にマッピングすることで、RGB画像に匹敵する再構成品質と温度推定を実現した。
- 差動駆動ロボットクラス向けの汎用軌道最適化フレームワーク軌道最適化2024/9/1
二輪・四輪スキッドステア・クローラなど様々な差動駆動ロボットに共通して使える軌道最適化フレームワークを提案し、多項式パラメータ化で高品質な軌道を短時間で生成、実機検証も行った。
- LF-3PM：LiDARを用いた知覚認識型プランニングのための摂動誘起メトリックに基づくフレームワーク知覚認識型プランニング2024/8/1
LiDARの観測が自己位置推定精度に与える影響を摂動誘起メトリックで評価し、静的観測損失マップを介して軌道生成を効率化する知覚認識型プランニングフレームワークを提案した。
- WING: 地面多様体制約を用いた車輪・慣性ニューラルオドメトリオドメトリ2024/7/1
IMUと車輪エンコーダのみで自己位置推定を行うため、ニューラルネットで計測を補正し、地面を連続多様体としてモデル化する制約を組み合わせた手法を提案。
- 陰的スイープボリュームSDF：任意形状の連続衝突回避軌道生成軌道生成2024/5/1
任意形状の物体について、スイープボリュームSDFを陰的に計算し、連続的な衝突回避を保証する軌道生成手法を提案した論文。
- マイクロサッカードに着想を得たロボティクス用イベントカメライベントカメラ2024/5/1
回転ウェッジプリズムをイベントカメラの前に取り付け、マイクロサッカードのように光を振ることで、動きに平行なエッジも安定して捉えられる新しい視覚システムを開発した。
- 大規模ドローン群のためのスパースグラフによるフォーメーション計画群制御2024/3/1
完全グラフの代わりにスパースグラフを用いてドローン群のフォーメーション軌道計画を効率化し、72機のシミュレーションで約10倍の計画効率向上を実現した。
- 受動輪を備えた陸空両用車両のモデルベース計画と制御陸空両用/計画制御2024/3/1
受動輪付きの陸空両用車両について、統一動力学モデルと微分平坦性を導出し、最適化ベースの軌道計画とNMPCによる追従制御を組み合わせたフレームワークを構築した。
- 障害物のない空間の大規模2次元/3次元凸領域を計算するための高速反復領域膨張法経路計画2024/3/1
ロボットや経路などの種点集合を必ず含みつつ、高品質な凸ポリトープを効率的に生成するFIRIを提案し、2次元では線形時間の解析的アルゴリズムを初めて示した。
- FACT: ビジョンベースドローン群のための高速で能動的な座標初期化群制御2024/3/1
ステレオカメラとIMUのみを搭載したドローン群が、その場で回転しながら観測を行い、SDPとハンガリアン法で相対姿勢をリアルタイムに復元するシステムを提案した。
- Skater: 空中と多様な地形で適応的に移動する新型バイモーダル双発ドローンロボット移動ロボット2024/3/1
双発ドローンに受動車輪を組み合わせ、飛行と地上走行を同じ推進系で行う軽量ロボットを開発し、滑りやすい路面でも安定して走行できる制御手法を実証した。
- 動的環境におけるクアッドロータの適応的追従とパーチング飛行制御2023/12/1
移動プラットフォームへの追従と着陸（パーチング）を実現するため、遮蔽回避の計画と時空間軌道最適化を組み合わせた適応的手法を提案した論文。
- 非構造環境における物体の捕捉と輸送のための協調計画群制御2023/11/1
非ホロノミックな複数ロボットがネットを使って落下物を捕捉・輸送するための軌道計画手法を提案し、実機実験で有効性を示した。
- マルチロボットシステムにおける時刻同期と相互位置推定の同時実行群制御2023/11/1
ロボット間の相対姿勢推定に時刻同期を統合し、SDRを用いた同時最適化で時刻オフセットと相対姿勢を高精度に推定する手法を提案した。
- ColAG: 知覚制限されたUGV群のための協調型空地ナビゲーションフレームワーク群制御2023/10/1
知覚センサを持たない複数の地上ロボット(UGV)を、1機のUAVがSLAMで得た地図と経路計画を共有することで安全にナビゲートさせる協調システムを提案し、シミュレーションと実機実験で検証した。
- 意図を考慮したロバストで安全な空中追跡プランナ空中追跡2023/9/1
対象の意図を予測し、急な旋回や減速にも対応できるハイブリッドA*と最適化に基づくドローンの追跡プランナを提案した。
- 不整地における車両型ロボットのための効率的な軌道計画軌道計画2023/9/1
不整地の影響をSE(2)からSE(3)への姿勢マッピングで表現し、車両型ロボットの動力学モデルに沿った追従性の高い軌道を生成する最適化フレームワークを提案した。
- ロボット中心ESDF：任意形状ロボットプランニングのための高速で正確な全身衝突評価ツール衝突評価2023/6/1
ロボットの機体座標系で事前構築したESDFにより、任意形状の移動ロボットの全身衝突評価を高速かつ正確に行い、軌道最適化を効率化する手法を提案。
- CoNi-MPC：協調的非慣性座標系に基づくモデル予測制御制御/群制御2023/6/1
UAVを目標の非慣性座標系で直接制御する非線形MPCを提案し、目標の運動モデルや状態推定に依存せず、追従・移動基地への着陸・相対運動を実現した。
- 動的環境における自律ドローンレースのための多項式ベースオンライン計画ドローンレース2023/6/1
多項式軌道表現と並列マルチトポロジー計画を用いたオンライン再計画フレームワークを提案し、動的障害物のあるドローンレースで優勝した。
- One-2-3-45: 単一画像から45秒で3Dメッシュを生成する高速再構成法3D再構成2023/6/1
1枚の画像からZero123で多視点画像を生成し、SDFベースの汎用ニューラル表面再構成で360度のテクスチャ付き3Dメッシュを最適化なしで高速に生成する手法。
- Ring-Rotor：空中把持・輸送が可能な伸縮式リング型クアッドロータマニピュレーション2023/4/1
1つのサーボモータで機体を伸縮できるリング型クアッドロータを開発し、小型化による狭所通過と標準形態での省エネを両立。中央空間を活かした機体全体での物体把持・輸送を実現した。
- 連続陰的SDFに基づく任意形状ロボットの軌道最適化軌道最適化2023/3/1
ロボットを陰的SDFで表現し、掃引体積への符号付き距離を効率的に計算することで、複雑な形状のロボットでも高精度かつ連続的な衝突評価を可能にする軌道最適化手法を提案した。
- 2Dを超えた地面ロボットのための効率的な軌道生成ナビゲーション2023/2/1
複雑な地形による受動的な高さ変化とロボットの能動的な高さ制御の両方を考慮し、3次元空間で滑らかなシャシー軌道を生成する最適化ベースの計画フレームワークを提案した。
- CREPES: 協調的相对姿勢推定システム群制御2023/2/1
赤外線LED・魚眼カメラ・UWB・IMUを組み合わせ、マルチロボット間の6自由度相対姿勢を単一フレームから推定するシステムを提案。ESKFとポーズグラフ最適化で精度とロバスト性を向上。
- 混雑環境における車型ロボット群の分散計画群制御2022/10/1
混雑環境でリアルタイムに経路計画を行う車型ロボット群の分散フレームワークを提案し、シミュレーションと実機実験で有効性を検証した。
- 部分的相互観測下でのロボット群の方位に基づく相対位置推定群制御2022/10/1
部分的にしか互いを観測できないロボット群に対し、方位とオドメトリを統合した半正定値計画で最適かつスケーラブルに相対姿勢を推定する手法を提案。
- 密集環境における編隊飛行のための堅牢で効率的な軌道計画群制御2022/10/1
密集環境での大規模自律編隊飛行を実現するため、回転・並進・スケール不変な編隊類似度指標と分散軌道最適化、群再編成手法を統合したシステムを提案し、ベンチマークとシミュレーションで有効性を示した。
- 非構造環境における自動運転車のための効率的な時空間軌道プランナ軌道計画2022/8/1
車両の微分平坦性を利用して非ホロノミック制約を保ちつつ、安全走行回廊と符号付き距離近似で障害物を回避するリアルタイム時空間軌道最適化手法を提案した。
- スケール最適化による全身衝突評価の線形かつ厳密なアルゴリズム衝突評価2022/8/1
全身衝突評価を低次元線形計画問題として定式化し、O(m)時間で解析的に解ける厳密な手法を提案した。勾配も効率的に得られるため最適化応用に適する。
- クアッドロータ軌道計画のための自動パラメータ適応軌道計画2022/7/1
クアッドロータの軌道計画におけるパラメータ調整を自動化するため、目的を2種類に分けて非同期に最適化するフレームワークを提案し、ベンチマークや実機飛行で有効性を示した。
- 安全なクアッドロータ経路計画のための動的フリースペースロードマップ経路計画2022/4/1
障害物と交差する多面体を逐次分解して自由領域を更新し、動的障害物に対応できるナビゲーショングラフを構築する手法を提案した。
- 星凸制約最適化による可視性保証プランナと空中点検への応用経路計画2022/4/1
可視空間を星凸ポリトープとしてモデル化し、可視性制約を緩和して軌道最適化を効率的に解く、空中点検向けの可視性保証プランナを提案した。
- 着陸状態を適応的に調整する空中ロボットのリアルタイム着地軌道計画飛行/軌道計画2022/3/1
終端状態と軌道時間を事前固定せず適応的に決めつつ、安全・動的実行可能性を保ちながら接線方向の相対速度を最小化する空中着地の軌道計画法を提案し、推力重量比1.7の小型ドローンで実機検証した。
- DIDO: 深層学習を用いた慣性情報のみによるクアッドロータの動力学オドメトリ状態推定2022/3/1
クアッドロータの慣性計測のみから状態推定を行うため、実飛行データでIMU特性・機体動特性・運動状態と不確かさを学習し、2段階EKFで融合する手法を提案した。
- 匿名ベアリング測定による証明可能に最適な相互位置推定群制御2022/3/1
匿名のベアリング測定のみから混合整数二次制約二次計画問題を定式化し、半正定値計画緩和で大域最適解を証明可能に求める相互位置推定手法を提案した。
- エラスティックトラッカー：安全で可視性を保証する柔軟な飛行追跡の時空間軌道計画軌道計画2021/9/1
対象検出と意図不要の運動予測、遮蔽を考慮した経路探索、安全飛行コリドー生成を組み合わせ、安全性と可視性を同時に保証する時空間最適軌道を生成するドローン追跡フレームワークを提案した。
- 密集環境での編隊飛行のための分散スワーム軌道最適化群制御2021/9/1
編隊の類似度を測る微分可能な指標を導入し、衝突回避と編隊維持を同時に扱う最適化ベースの分散軌道計画手法を提案、実機スワームで有効性を実証した。
- 視線で直感操作する安全なドローン遠隔操縦システム遠隔操縦2021/9/1
オペレータの視線から意図を読み取り、安全で見たい方向をよく見る経路を自動生成するドローン遠隔操縦フレームワークを提案し、実機実験で未熟練者でも使えることを示した。
- 会合・統合・任務：通信制限下の大規模マルチロボット探索フレームワーク群制御2021/9/1
通信帯域と距離が制限された環境で、軽量な環境表現と任務ベースの情報共有により複数ロボットの協調探索を効率化するフレームワークを提案し、UGV・UAVで実証した。
- 時空間変形木によるマルチロータのキノダイナミック計画マルチロータ計画2021/9/1
RRT系キノダイナミック計画の木構造を、ノードとその接続辺からなる変形ユニット単位で空間的・時間的に最適化し、収束を大幅に高速化する手法を提案した。
- 陸空両用車両のための自律適応ナビゲーションナビゲーション2021/9/1
陸上と空中の両方で移動できる二モード車両に完全な自律性を与えるため、階層型経路計画と消費電力を動的に調整する統合制御器を提案し、実機実験で複雑環境の安全な走破と陸上移動での7倍の省エネを実証した。
- 大規模空間における時空間マルチドローン協調のためのロバスト軌道計画群制御2021/9/1
大規模空間で高速飛行する複数ドローン向けに、カプセル型安全制約と空き空間マップを用いたロバストな軌道最適化フレームワークを提案し、数百機規模の衝突回避軌道を数分で計算できることを示した。
- マルチコプター群の分散型時空間軌道計画群制御2021/6/1
MINCO軌道表現をマルチエージェントに拡張し、群れの協調と障害物回避を両立する分散型時空間軌道計画をミリ秒で解く手法を提案し、ベンチマークと実機実験で有効性を示した。
- Fast-Racing: 自律ドローンレースのためのSE(3)プランニングのオープンソース強力ベースラインドローンレース/SE(3)プランニング2021/5/1
ドローンレース向けにSE(3)軌道生成をソフトペナルティ最適化として定式化し並列構造で高速化したプランナと、実環境を模した挑戦的なシミュレーション環境をオープンソースで提供した論文。
- 幾何学的制約付きマルチコプタ軌道最適化軌道最適化2021/3/1
幾何学的・動的制約下でのマルチコプタ軌道計画を、新たな軌道表現と滑らかな写像による制約除去で無制約最適化に変換し、高品質かつ高速に解くフレームワークを提案。
- 外力に頑健なクアッドロータの安全動作計画動作計画2021/3/1
外力推定器を組み込み、力バイアス付き運動プリミティブ探索とHJ到達可能性解析を用いたNMPCで、外乱下でも衝突回避を保証する安全な軌道を生成する計画フレームワークを提案した。
- 機上視覚による動的環境での自律飛行ドローン自律飛行2021/3/1
深度画像から動的・静的障害物を分類し、動的物体を楕円体でモデル化してキノダイナミック探索と勾配最適化でミリ秒単位の回避計画を行うクアッドロータ自律飛行システムを実機で検証した。
- イベントカメラと深度センシングによる高速動体の検出・追跡システムイベントカメラ/動体追跡2021/3/1
イベントカメラと深度カメラを非同期に融合し、自己運動補償・物体検出・軌道予測を統合した低遅延・高精度な高速動体知覚システムを提案した論文。
- 視覚・慣性・動特性を統合したマルチロータデータセットデータセット2021/3/1
ドローンの姿勢推定に加え、ローター回転数やモーター電流、6軸力の正解データを含む世界初の公開データセットを構築し、外力推定の評価を可能にした。
- Fast-Tracker 2.0：アクティブビジョンと人物位置回帰による空中追跡の自律性向上空中追跡2021/3/1
ドローンによる人物追跡システムを改良し、深層学習による人物検出・位置推定と360度アクティブビジョン、遮蔽を考慮した軌道計画を導入して追跡性能を高めた研究。
- マルチロータ飛行のためのサンプリングベース運動学的計画への高速領域最適化の統合運動計画2021/3/1
局所環境情報を活用する高速領域最適化器を提案し、グローバルなサンプリング計画に統合することで、狭通路などの難所を含む環境での成功率向上と計画時間短縮を実現した。
- 可視性を考慮した軌道最適化と空中追跡への応用空中追跡2021/3/1
観測距離・角度・遮蔽を考慮した可視性指標を微分可能なコスト関数として定式化し、位置とヨー角の軌道を同時最適化する手法を提案。ドローン追跡システムに実装し、より安定して目標を観測できることを示した。
- 遮蔽環境の自律ナビゲーションのための学習ベース3D占有予測ナビゲーション2020/11/1
深層学習で環境の文脈情報から遮蔽空間の障害物分布を予測し、未知空間を安全かつ積極的に計画できるようにして移動ロボットのナビゲーション性能を向上させた研究。
- 多項式の二重記述を用いた大規模軌道の効率的生成軌道計画2020/11/1
多項式軌道の係数表現と端点微分表現の変換構造を解析し、jerk/snap最小化と勾配評価を線形計算量で行う手法を提案。100万区間規模でも1区間あたり1μsでエネルギー最適軌道を生成できる。
- 外力推定のための堅牢な視覚・慣性・動力学オドメトリ状態推定2020/11/1
クアッドロータに加わる外力と6自由度姿勢を同時に推定する、視覚・慣性・動力学を密結合した最適化ベースのオドメトリ手法を提案した論文。
- 環境適応型クアッドロータ経路計画経路計画2020/11/1
障害物分布と機体状態に応じて飛行の積極性を自動調整し、安全で滑らかな軌道を生成する環境適応型プランナを提案した論文。
- 地図統合不要の高速自律飛行プランナ経路計画2020/11/1
融合地図を作らず生センサデータから直接自由空間骨格を抽出し、高品質な軌道を生成するマップレスプランナを提案した。
- Fast-Tracker：混雑環境で俊敏な目標を追跡する堅牢な飛行システムUAV追跡2020/11/1
目標の意図や環境が未知の混雑空間で、UAVが俊敏な目標を安全かつ積極的に追跡するため、目標運動予測と階層型追跡軌道計画を組み合わせたオンボードシステムを提案し、実機実験で有効性を示した論文。
- EGO-Swarm：障害物が密集した環境で完全自律分散型のクアッドロータスワームシステム群制御2020/11/1
機体搭載のリソースのみで未知の障害物が多い環境を複数ドローンが自律飛行するため、勾配ベースの局所計画と軽量なトポロジカル軌道生成を組み合わせた分散・非同期システムを提案し、実機実験で実証した。
- 点群上で直接大きな凸多面体を生成する手法経路計画2020/10/1
点群データから球面反転を用いて障害物のない大きな凸空間をミリ秒単位で生成し、軌道計画やマッピングに応用した研究。
- TGK-Planner: 自律クアッドロータ向けの効率的なトポロジー誘導キノダイナミックプランナ軌道計画2020/8/1
環境のトポロジー構造を利用してサンプリングを誘導し、ホモトピー制約付きQPで軌道を最適化する軽量なクアッドロータ軌道計画手法を提案し、実機で有効性を示した。
- EGO-Planner: ESDF不要の勾配ベース四 rotor ローカルプランナ経路計画2020/8/1
ESDFを計算せず、衝突軌道を無衝突のガイドパスと比較して障害物情報を必要時のみ抽出する勾配ベースの四 rotor 局所計画手法を提案し、計算時間を大幅に削減した。
- 飛行コリドーを用いたアグレッシブドローン飛行のためのモデル予測輪郭制御ドローン制御2020/7/1
飛行コリドーを安全制約として用い、飛行速度と追従精度をオンラインで同時最適化するMPCCベースの低レベルプランナを提案した論文。
- 交互最小化に基づくクアッドロータのアグレッシブ飛行のための軌道生成軌道計画2020/2/1
境界条件と各区間の時間長を交互に最小化することで、空間的・時間的に最適な大規模区分多項式軌道をリアルタイムに生成するフレームワークを提案し、密な障害物空間でのアグレッシブ飛行実験で有効性を示した。
- クアッドロータのアグレッシブ飛行のための交互最小化に基づく軌道生成の詳細証明軌道生成2020/2/1
クアッドロータのアグレッシブ飛行用軌道生成アルゴリズムについて、目的関数の設定を正当化する仮定を提示し、最適化問題の構造を解析して大域的・局所的な収束速度を理論的に証明した技術報告。
- ロバストRGB-Dビジュアルオドメトリのための二目的最適化ビジュアルオドメトリ2014/11/1
RGB-Dビジュアルオドメトリを二目的最適化問題として定式化し、重み付き和法と有界目的法で解くことで、テクスチャや構造的特徴が乏しい場面でも高精度かつロバストな運動推定を実現した。
