Daniela Rus
Massachusetts Institute of Technology
収録論文 127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
- 一人称テニス動画における時空間知覚と予測：視覚モデルの能力評価一人称視覚/時空間予測2026/10/27
一人称視点のテニス動画データセットを構築し、画像・動画エンコーダや視覚言語モデルが選手やボールの位置・軌道・打撃種類・接触時刻をどれだけ予測できるかを7タスクで比較評価した。
- 時間的ギャップに注意：運転における時間的理解のための動画モデル評価動画理解2026/10/8
運転動画での行動識別タスクを通じて、動画言語モデルが時間的ダイナミクスを頑健に捉えているかを評価し、プロンプト手法の不安定さとLoRA微調整の有効性を示した。
- 人間と相互作用する信頼できるフィジカルAIに向けてヒューマンロボットインタラクション2026/10/5
身体・制御・認知・設計の各層で安全性・行動の理解しやすさ・知覚の整合性を統合し、人間がロボットを信頼できるかを判断する枠組みを提案した論文。
- この機械は遊んでいるのか？身体性AI/創発行動2026/10/5
AIコーディングアシスタントを仮想身体に搭載し、具体的なタスクや報酬を与えずに30時間稼働させたところ、丘を登る、ブロックを積む、曼荼羅を描くなど多様な自発的行動が生じ、これが「遊び」の基準を満たすか考察した。
- ループアクター：強化学習のための深さ方向リカレント推論モデル強化学習2026/9/29
共有パラメータを繰り返し適用するループ型トランスフォーマーポリシーを提案し、状態に応じて計算量を適応的に変えることで、パラメータ数が16倍のベースラインと同等以上の性能を22タスクで達成した。
- 適応的重み付き制御バリア関数による冗長ロボットの安全制御マニピュレーション2026/9/21
冗長ロボットの安全制約を満たしつつ、負荷の偏りによる追従誤差を低減する重み付き制御バリア関数を提案し、適応的重み付けで性能を向上させた。
- 仿生型と従来型の水中ロボットに対する野生生物の反応の比較水中ロボット2026/9/18
従来のスラスタ駆動AUV、ウミガメ型のヒレ駆動AUV、ダイバーに対する魚の反応を比較した初のデータセットを提示し、コンピュータビジョンで魚の行動変化を解析した。
- デジタルから物理へのリザーバーコンピューティング：ダイナミクスマッチングによるソフトロボットリザーバーの共最適化ソフトロボティクス/リザーバーコンピューティング2026/8/1
ソフトロボットの物理リザーバーを、高性能なデジタルリザーバーのダイナミクスに合わせて事前学習・共最適化する手法を提案し、シミュレーションで分類・予測タスクの性能向上を実証した。
- 凸障害物周りの滑らかな最短時間軌道のための双凸最適化軌道計画2026/8/1
凸障害物を回避する最短時間軌道計画を双凸最適化問題として定式化し、分離平面の更新と軌道最適化を交互に行うことで、局所解に陥らず高品質な軌道を高速に生成する手法を提案した。
- SoRoMoX: 高速・微分可能・並列化可能なソフトロボットモデルソフトロボティクス2026/8/1
ソフトロボットの制御に必要な微分可能でGPU並列化可能なモデリングフレームワークをJAXで実装し、従来比で最大234倍の高速化を達成した。
- アーキテクチャ型ソフトマニピュレータにおける固有受容感覚と接触センシングのモデルベース分離戦略ソフトロボティクス/センシング2026/7/1
ソフト連続体ロボットの空気圧センサから、モデルベースで形状推定と接触検出を分離する手法を提案し、試作機で高い精度と検出率を実証した。
- 自己再構成型ロボットボートの安全保証付き分散動作計画群制御2026/7/1
水中自己再構成ロボットの形状形成と再構成のため、分散MPCと制御バリア関数を組み合わせたハイブリッドフレームワークを提案し、衝突回避の安全性を保証する。
- ZipFold: スケーラブルな適応ロボットのためのモジュール式アクチュエータソフトロボティクス/適応機構2026/4/1
3Dプリントされた柔軟なストリップを折りたたみ・ジッパー状に結合して、コンパクトで柔軟な状態と拡張された準剛体状態を切り替えられるアクチュエータを提案し、4モジュールの適応歩行ロボットで実証した。
- ハイブリッド運動学情報と学習ベース手法による平面超冗長ロボットの形状制御制御2026/3/1
柔軟機構を持つ平面超冗長ロボットの形状制御において、運動学モデルとニューラルネットワークを信頼度ゲーティングで統合する手法を提案し、実験で誤差と収束速度の改善を実証した。
- 全身連続体ソフトロボットの衝突回避のための閉形式CLF-CBFコントローラソフトロボティクス/衝突回避2026/3/1
オンライン最適化を必要とせず、安全性制約を解析的に制御入力に組み込んだ閉形式のCLF-CBFコントローラを提案し、ソフト連続体マニピュレータのリアルタイム3D障害物回避を実現した。
- 実時間リカレント強化学習による自動運転の適応制御自動運転/強化学習2026/2/1
メモリ効率の良いRTRRLで事前学習済み運転ポリシーをオンライン微調整し、LrcSSMと組み合わせてシミュレーションと実機イベントカメラで適応制御を実証した。
- 海洋フィールドワークのための自律型ウミガメロボット水中ロボット2026/2/1
ウミガメに着想を得た自律型水中ロボットを開発し、水族館のサンゴ礁展示で高速で動く海洋動物やダイバーを追跡できることを実証した。
- 空気チャネルを埋め込んだヘリコイド構造でソフト連続ロボットのセンサ化セグメントを実現ソフトロボティクス/触覚2026/2/1
ヘリコイド格子に空気チャネルを埋め込み、圧力センサとIMUを集積したマルチマテリアルセグメントを単一プリントで作製し、メートル級14自由度ソフトアームの軌道追従と把持、触覚による剛性検出を実証した。
- 拡張現実による剛体-軟体ハイブリッドロボットの把持のための物理的人間-ロボットインタラクション遠隔操作/AR/ソフトロボティクス2026/2/1
ARヘッドセットを用いて剛体-軟体ハイブリッドロボットを遠隔操作し、把持タスクを行うフレームワークを提案。実機とシミュレーションの挙動を一致させるパラメータ同定手法も導入した。
- 見るものを減らして運転を改善：基盤モデルの確率的パッチ選択による汎化可能なEnd-to-End自動運転End-to-End自動運転2026/1/1
基盤モデルから抽出したパッチ特徴の冗長性を削減するため、ランダムに一部のパッチをマスクして学習するStochastic-Patch-Selectionを提案し、分布外シナリオでの自動運転性能を平均6.2%向上させた。
- PoSafeNet: 半順序構造ニューラルネットによる安全学習安全学習2026/1/1
安全制約を半順序集合として扱い、優先順序を保ちながら逐次射影で安全を保証する微分可能なニューラル安全層を提案。
- ReGen: 逆設計による生成的ロボットシミュレーションsim2real2025/11/1
ロボットの行動とテキスト記述から、その行動を引き起こしうるシナリオや環境を大規模言語モデルで推論し、シミュレーションを自動生成するフレームワーク。
- アリ・物理系・ロボット群れに共通する集団行動の統一確率モデル群制御2025/11/1
アリの観察から、生物・物理・ロボットの群れが異なるエネルギー制約下での最大化という共通の統計的メカニズムで説明できることを示し、最小限の計算でスケーラブルな分散協調を実現するロボット群れを提案した。
- 変形可能な折り紙モジュールによる適応的かつ複数物体の把持マニピュレーション2025/11/1
受動的に変形する折り紙モジュールを指に用いた多指ハイブリッドグリッパを提案し、能動的なセンシングやフィードバック制御なしで形状適応と安定把持を実現するとともに、異なる形状・サイズの積み重なった物体を同時に把持・運搬・配置できることを示した。
- SAFe-Copilot：統合型共有自律フレームワーク自動運転2025/11/1
VLMを用いてドライバーの意図を推定し、人間と自動運転の制御を高次元で調停する共有自律フレームワークを提案。衝突率の低減と性能向上を実現。
- 予測制御と適応的バリア関数を用いた自律表面船舶の安全な運動計画と制御運動計画2025/10/1
MPCと制御バリア関数を組み合わせ、障害物との相対位置に応じて膨張半径を適応させることで、狭い水路でも安全かつ保守的すぎない自律船舶の運動計画を実現した。
- 分散型ビジョンベースの自律空中野生動物モニタリング群制御2025/8/1
単眼RGBカメラのみを搭載した複数クアッドロータが、中央制御に頼らず分散的に協調・追跡することで、自然環境下の大型動物を低帯域で監視するシステムを提案し、実地実験で有効性を示した。
- 気候変動対策に貢献するロボティクス研究のロードマップ気候ロボティクス2025/7/1
気候変動対策にロボティクス技術を活用するための研究ロードマップを提示し、エネルギーや建設、農業など各分野での具体的な協働機会をまとめた。
- リズムに乗る動作を学習：軌道安定性を保証するタスク条件付き運動ポリシー模倣学習・運動生成2025/7/1
学習した微分同相エンコーダとHopf分岐を組み合わせ、実演から周期的運動を獲得しつつ軌道安定性を保証するOSMPを提案。タスク条件付けにより単一ポリシーで複数運動を表現し、多様なロボットで有効性を示した。
- 流体神経支配格子による多用途で耐久性のある触覚センサ触覚2025/7/1
3Dプリントしたエラストマー格子内の空気チャネルの圧力変化を検出する触覚センサを開発し、接触位置・力の予測や環境探索、耐久性を実証した。
- トリムヘリコイド型ソフト・リジッドハイブリッドロボットの設計ソフトロボティクス2025/6/1
トリムヘリコイド構造と剛体リンクを組み合わせたソフト・リジッドハイブリッドロボットを設計し、任意形状の剛性モデル導出、射出成形による新製造法、3Dプリント金型生成ツールを提案、閉ループ動作を実証した。
- AIによる効率的な水中グライダーの自動設計設計最適化2025/5/1
形状と制御を同時最適化するAI設計フレームワークを構築し、手設計を超えるエネルギー効率の水中グライダーを実現した。
- ソフトロボットの接触対応安全制御：高次制御バリア関数とリアプノフ関数によるアプローチソフトロボティクス/安全制御2025/5/1
ソフトロボットの全身接触力を制限するため、微分可能なCosseratセグメント動力学モデルと凸多角形距離近似を組み合わせ、高次制御バリア関数と高次制御リアプノフ関数を最適化に組み込む枠組みを提案した。
- ソフトロボットのための包括的コデザイン：身体と脳を同時最適化する新たな設計論ソフトロボティクス2025/5/1
ソフトロボットの設計において、身体（材料・形状・駆動）と脳（制御・自律性）を同時に最適化するコデザイン手法の現状をレビューし、実世界展開を妨げる3つの課題を指摘した上で、それらを解決する包括的コデザインフレームワークを提案した論文。
- GPUによる超高速コンフィギュレーション空間凸集合計算とオンライン動作計画動作計画2025/4/1
GPUの大規模並列計算を活用し、衝突のない凸集合をオンラインで構築して軌道最適化に用いる動作計画手法を提案。シミュレーションとKUKA iiwa 7で高速性と信頼性を実証した。
- ロボットの固有感覚による物体特性の学習：微分可能なロボット・物体相互作用システム同定2024/10/1
ロボットの関節エンコーダ情報のみを用い、微分可能シミュレーションを通じて操作物体の慣性や柔らかさなどの特性を推定する手法を提案。
- メッセージパッシングモンテカルロによるサンプリングベース運動計画の効率改善運動計画2024/10/1
グラフニューラルネットワークで低不一致な点集合を生成するMPMCをサンプリングベース運動計画に導入し、探索効率を向上させる手法を提案した。
- 航空画像から自律走行を学習するsim2real2024/10/1
航空画像からNeRFを用いて地上視点の新規画像を合成し、その画像と深度データで模倣学習ポリシーを訓練してロボットカーを走行させる手法を提案した。
- Flex: 基盤モデル特徴量によるエンドツーエンドのテキスト指示視覚ナビゲーションVLA2024/10/1
事前学習済みVLMを凍結したパッチ単位の特徴抽出器として使い、少量のシミュレーションデータで訓練したドローンの視覚ナビゲーション方策が、未知のテキスト指示や実世界の視覚変化に汎化できることを示した。
- ロボット配置空間における無衝突凸ポリトープ生成の高速化アルゴリズム動作計画2024/10/1
ロボットの配置空間で衝突のない凸領域を効率的に生成する2つの新アルゴリズムを提案し、従来手法より大幅な高速化と調整容易性を実現した。
- 自己接触を利用したモジュラー型ソフト・リジッドハイブリッドマニピュレータの設計と制御マニピュレーション2024/8/1
ソフト連続体モジュールと剛体関節を直列に組み合わせ、自己接触で剛性を切り替えられるハイブリッドマニピュレータを設計し、安定性が保証された制御則を実装して実機検証した。
- 深層ネットワークによるヤコビアン場推定で多様なロボットを制御ロボット制御2024/7/1
カメラ映像からロボットの視覚運動ヤコビアン場を深層学習で推定し、単一カメラのみで多様なロボットを閉ループ制御する手法を提案。
- ガウススプラッティングとLiquidニューラルネットワークによる実世界飛行ナビゲーションへの転移sim2real2024/6/1
3Dガウススプラッティングとクアッドロータの飛行力学を統合したシミュレータを構築し、Liquidニューラルネットワークでナビゲーションポリシーを学習させることで、単一のシミュレーションシーンから実世界のドローン飛行へ頑健に転移できることを示した。
- ABNet: 安全でスケーラブルなロボット学習のための注意バリアネットワーク安全学習2024/6/1
バリア関数ベースの安全学習をスケーラブルにするため、複数のバリアヘッドが異なる特徴に注目するAttention BarrierNetを提案し、安全性を理論保証しつつ障害物回避や操作、自動運転で堅牢性を示した。
- テキストから運転へ：大規模言語モデルによる多様な運転行動の合成自動運転シミュレーション2024/6/1
大規模言語モデルを活用し、自然言語の記述から多様な運転行動をシミュレーション上で生成する二段階の知識駆動型手法を提案した。
- 運転世界モデルとしてのマルチモーダルLLMの検証VLA2024/5/1
GPT-4oなどのマルチモーダルLLMが運転シーンをどの程度理解できるかを検証し、単一画像は得意でもフレーム間の一貫した理解や軌道計画は苦手であることを示した研究。
- 成長するQネットワーク：適応的制御解像度による連続制御タスクの解決強化学習2024/4/1
離散行動空間を粗い解像度から細かい解像度へと成長させることで、連続制御タスクにおける強化学習の性能を向上させる手法を提案。
- 運動想起脳信号とインピーダンス制御によるソフトロボットの誘導ソフトロボティクス/BMI2024/1/1
3チャンネルのEEG運動想起でソフトロボットのエンドエフェクタをリアルタイムに動かすため、仮想アトラクタと新しい直交インピーダンス制御を組み合わせた手法を提案し、セットポイント到達タスクで評価した。
- 制御バリア関数を用いた自己接触を伴うソフト・リジッドハイブリッドロボットの安全制御安全制御2023/11/1
柔軟部と剛体部を組み合わせたロボットの自己接触問題に対し、制御バリア関数(CBF)と高次CBFを適用して安全に制御する手法を提案し、シミュレーションと実機で有効性を検証した。
- 本質的に弾性結合したソフト・リジッドロボットのモデリングと制御ソフトロボティクス2023/11/1
自由度間に弾性結合を持つソフト・リジッドハイブリッドロボットのモデル化と、弾性を補償する安定な制御器を提案し、ハードウェアで力制御を実証した。
- DiffuseBot: 物理拡張拡散モデルによるソフトロボットの創成ソフトロボティクス/生成モデル2023/11/1
物理シミュレーションを組み込んだ拡散モデルでソフトロボットの形状を生成し、微分可能シミュレーションによる制御との共同設計で多様なタスクをこなせるロボットを自動生成する手法を提案。
- 可視グラフのクリーク被覆による少数の凸集合でのロボット配置空間の近似モーションプランニング2023/10/1
サンプリングで可視グラフを作りそのクリーク被覆から相互可視なサンプル群をクラスタ化し、少数の大きな凸ポリトープで自由配置空間を効率的に近似する手法を提案した。
- 直接3Dプリント可能な空気圧駆動マルチマテリアルロボットハンドソフトロボティクス/マニピュレーション2023/10/1
組み立て不要で直接3Dプリントできる15自由度の空気圧駆動ソフトロボットハンドを開発し、低コストな遠隔操作システムで動作を検証した。
- 平面型ハンデッド・シアリング・オーセティクスロボットのモデルベース制御に関する実験的研究モデルベース制御2023/10/1
ハンデッド・シアリング・オーセティクス（HSA）を用いた平面ロボットに対し、運動方程式を導出してモデルベースのP-satI-Dフィードバック制御器を設計し、閉ループ実験で有効性を検証した。
- どこでも走行：マルチモーダル基盤モデルによる汎化可能なエンドツーエンド自動運転自動運転2023/10/1
マルチモーダル基盤モデルから空間・意味特徴を抽出し、未知環境でも画像とテキストで問い合わせ可能なエンドツーエンド自動運転を実現した。
- 大規模動作計画のための原則的プレイヤー選択を伴う局所非協力ゲームマルチエージェント計画2023/10/1
多数エージェント環境でゲーム理論的計画を適用するため、局所情報に基づき参加エージェントを選ぶ5つの方式を提案し、制御バリア関数による優先順位付けが衝突回避に有効と示した。
- 高感度なモジュール式生体模倣ロボットハンドマニピュレーション2023/9/1
軟質素材と剛体要素を組み合わせた生体模倣型のモジュール式ロボットハンドを開発し、人間の把握動作を実現した。
- 微分可能な制御バリア関数を用いた非アフィン制御系の安全なニューラル制御安全制御2023/9/1
非アフィン制御系に対して、高次制御バリア関数を微分可能な形でニューラルODE学習モデルに組み込み、安全性を保証しつつ模倣学習で最適制御則を学習する枠組みを提案した。LiDARベースの自動運転で有効性を示した。
- 何でも追従：実時間でのオープンセット検出・追跡・追従追従/オープンセット検出2023/8/1
テキスト・画像・クリックのマルチモーダルなクエリで任意の物体を検出・追跡し、ドローンで実時間追従するオープンボキャブラリなロボットシステムを提案。
- ロボットの効率的な自動設計進化的ロボット設計2023/6/1
進化的アルゴリズムを用いて、単一の民生用コンピュータ上で数秒以内に所望の動作をするロボットの構造をゼロから最適化し、製造したロボットがその動作を保持することを示した。
- SafeDiffuser: 拡散確率モデルによる安全な計画計画/拡散モデル2023/6/1
制御バリア関数を拡散モデルのノイズ除去過程に組み込み、迷路経路生成や脚式ロボット歩行、3D操作などの計画タスクで安全性を保証する手法を提案した。
- マルチ抽象化ニューラルコントローラ：対話型運転のための効率的な階層制御アーキテクチャ自動運転/階層制御2023/5/1
画像入力から離散的な行動計画を生成し、動的運動プリミティブのパラメータを制御する微分可能な階層型制御アーキテクチャを提案。実世界の運転データで行動クローニングを行い、説明性・サンプル効率・人間らしさが向上することを示した。
- 視覚ベースのエンドツーエンド運転ポリシーにおける安定性アテンションの学習自動運転2023/4/1
制御Lyapunov関数にアテンション機構を導入し、視覚入力からのエンドツーエンド運転ポリシーに安定性と環境変化への適応性を持たせる手法を提案し、シミュレータと実車で有効性を示した。
- インフラベースのエンドツーエンド学習によるドライバー故障の検出と予防自動運転2023/3/1
ミニチュア都市で収集した軌跡データを用いて、交差点に接近する車両の故障を検出する再帰型ニューラルネットワークFailureNetを提案し、ハードウェア上で84%以上の精度を達成した。
- SoftZoo：多様な環境での移動のためのソフトロボット共同設計ベンチマークソフトロボティクス/共同設計2023/3/1
多様な環境での移動を対象に、ソフトロボットの形態と制御を同時最適化する共同設計アルゴリズムを評価するためのベンチマークプラットフォームSoftZooを提案し、既存手法を比較分析した。
- 自然水域における自律型水上艇の深層強化学習に基づく追従制御制御/強化学習2023/2/1
深層強化学習で自律型水上艇の軌道追従コントローラを訓練し、実環境で非線形モデル予測制御と比較して外乱抑制性能が優れることを示した。
- 学習型リスク指標マップによる動力学系のリアルタイムリスク推定安全制御/リスク推定2023/2/1
障害物環境で動く高次元動力学系に対し、手続き的生成と教師あり学習だけでリスク指標を高速推定するLRMMを提案し、並列自律走行でCBFやHJ到達可能性より20〜100倍速く衝突回避できることを示した。
- 視覚的注意を用いた協調飛行制御に向けて飛行制御/並列自律2022/12/1
パイロットの視線とニューラルネットの顕著性マップを比較し、注意が一致しないときだけ自律システムが介入する「エアガーディアン」を提案。固定翼シミュレーションとクアッドロータ実機で有効性を示した。
- もつれ解き木表現によるニューラルポリシーの解釈解釈性2022/10/1
決定木を用いてロボット学習ポリシーの潜在表現をもつれ解きし、その解釈性を集中度・相互情報量・モジュール性の観点から定量評価する手法を提案した。
- ニューラルODEの前方不変性についてニューラルODE2022/10/1
制御バリア関数を用いてニューラルODEの出力仕様を保証する手法を提案し、表現学習や衝突回避で検証した。
- Q学習による連続制御の解決連続制御2022/10/1
バンバン動作の離散化と価値分解を組み合わせ、単一エージェント制御を協調型マルチエージェント強化学習として捉えることで、シンプルなQ学習が連続制御タスクでアクター・クリティック法に匹敵する性能を達成することを示した。
- 視覚モデルはすべて平等に作られているのか？開ループから閉ループへの因果ギャップの研究VLA2022/10/1
自動運転などのロボティクス応用で生じる「開ループ学習→閉ループ運用」の因果ギャップを様々な視覚モデルで検証し、適切な学習指針下では分布内ではギャップが解消されるが、分布シフト下ではモデル構造に関わらず性能が崩れることを示した研究。
- ゲーム理論的運動計画における意図通信と仮説尤度マルチロボット運動計画2022/9/1
ロボット同士が目的関数と意図を通信し、観測軌道との乖離からベイズフィルタで相手の意図を推定することで、通信障害があっても安全な軌道を生成するゲーム理論的運動計画手法を提案した。
- 家庭用ドローン上での深層学習：最適アーキテクチャの探索エッジAI/ドローン2022/9/1
Raspberry Pi Zero v2を搭載した小型トイドローン上で、リアルタイム意味セグメンテーションを実行するシステムを提案し、ネットワーク・フレームワーク・圧縮技術の最適な組み合わせを探索するアルゴリズムを開発した。
- 視点制約下での空中追跡のためのマルチロボットタスク割り当て群制御2022/5/1
複数のドローンで動くターゲットの望ましいショットを障害物がある環境で撮影するため、オフラインで割り当てを計画しオンラインで視点を最適化する2段階手法を提案し、実機で検証した。
- 近傍Mixup経験リプレイ：連続制御タスクのサンプル効率を高める局所的凸補間強化学習/経験リプレイ2022/5/1
状態行動空間で近傍の遷移同士をMixup補間するリプレイバッファNMERを提案し、TD3で平均94%、SACで29%のサンプル効率改善を達成した。
- 自由空間楕円体グラフによるマルチエージェント目標監視群制御2022/5/1
自由空間を楕円体の集合と重み付き連結グラフで表現し、その構造を協調・経路計画・MPC制御に共通利用することで、障害物の多い環境で複数エージェントが動的目標群を追跡監視する手法を提案した。
- ロボット学習における敵対的ロバスト性と精度のトレードオフ再考敵対的ロバスト性2022/4/1
自動運転・移動ロボットナビゲーション・ジェスチャ認識の3タスクで敵対的学習のロバスト性と精度のトレードオフを体系的に評価し、最新手法でも精度低下がロバスト性向上を桁違いに上回ることを示した。
- 深層インタラクティブ運動予測と計画：運動予測モデルとゲームする計画・予測2022/4/1
ゲーム理論的MPCと対話型マルチエージェント方策を組み合わせ、予測と計画を密結合して自動運転のインタラクティブな挙動を生成する手法を提案。
- 視覚ベースのEnd-to-End自動運転のための微分可能制御バリア関数自動運転2022/3/1
微分可能な制御バリア関数を組み込んだ学習システムを提案し、視覚入力からのEnd-to-End自動運転において安全性を保証しつつ、実車で車線維持と障害物回避を実現した。
- 複数制御入力系に対する制御バリア関数安全制御2022/3/1
複数の制御入力を持つシステムで高次制御バリア関数の相対次数問題に対処する2つの手法を提案し、制御入力に制約がある場合のQPの実行可能性を改善する。
- VISTA 2.0: 自動運転向けマルチモーダルセンシングと方策学習のためのオープンなデータ駆動型シミュレータsim2real2021/11/1
RGBカメラ・3D LiDAR・イベントカメラを統合したオープンソースのデータ駆動型自動運転シミュレータを開発し、実車展開でsim-to-real転移と実データのみより高いロバスト性を示した。
- BarrierNet：安全性を保証するニューラルネットワーク層安全制御2021/11/1
環境に応じて安全性制約を適応させられる微分可能な高次制御バリア関数をニューラルネットワークと一緒に学習できる安全層として提案し、交通合流やロボットナビゲーションで有効性を示した論文。
- バンバン制御だけで十分？ベルヌーイ方策による連続制御の解法連続制御2021/11/1
連続制御の強化学習で、各行動次元の極値のみを選ぶベルヌーイ方策（バンバン制御）が複数のベンチマークで最先端性能を達成することを示し、探索と学習の影響を模倣学習で分離して分析した論文。
- データ駆動シミュレーションによるインタラクティブ運転ポリシーの学習自動運転/sim2real2021/11/1
インペイントした他車両を用いるシミュレーション手法を提案し、マルチエージェント相互作用を含む運転ポリシーを学習、実車へ直接転移できることを示した。
- ソフトロボットのモデルベース制御：最新動向と未解決課題のサーベイソフトロボティクス2021/10/1
連続体ソフトロボットの制御を制御理論の視点から整理し、既存手法と今後の課題を統一的な枠組みで解説したサーベイ論文。
- 陸上ロボット設計のための多目的グラフヒューリスティック探索ロボット設計2021/7/1
制御と形態（離散トポロジー含む）を複数目的で同時設計するため、単目的グラフヒューリスティック探索を多目的に拡張し、GNNベースの汎用多目的ヒューリスティックで効率的にパレート解を探索する手法を提案した論文。
- 連続時間ニューラルネットワークによる因果的ナビゲーションナビゲーション2021/6/1
連続時間ニューラルネットワークを用いてエージェントと環境の因果関係を学習し、ドローンの視覚ベース航法を頑健化する手法を提案・検証した論文。
- 閉形式連続時間ニューラルモデル連続時間NN2021/6/1
液体時定数ネットワークの微分方程式を閉形式で近似し、数値解法不要で1〜5桁高速な連続時間ニューラルモデルを実現した。
- 効率的で堅牢なLiDARベースのエンドツーエンドナビゲーション自動運転/エンドツーエンド2021/5/1
スパース畳み込み最適化とハードウェア考慮設計による高速LiDARネットワークと、単一順伝播で不確実性を推定し制御予測を融合する手法を提案し、実車で車線安定走行とセンサ故障時などの堅牢性向上を実証した。
- マッコウクジラのコミュニケーション解読へのロードマップ：鯨類翻訳イニシアチブ動物コミュニケーション解析2021/4/1
機械学習を活用してマッコウクジラの音響コミュニケーションを収集・処理・解析し、その言語的構造を解読するための多分野連携ロードマップを提示した論文。
- LVI-SAM：平滑化とマッピングによるLiDAR・視覚・慣性の密結合オドメトリSLAM2021/4/1
視覚慣性系とLiDAR慣性系を因子グラフ上で密結合し、相互に初期化や走査マッチングを補助することで、テクスチャの乏しい環境でも高精度かつ頑健にリアルタイム自己位置推定と地図構築を実現したフレームワーク。
- イメージングLiDARによるロバストな場所認識場所認識2021/3/1
イメージングLiDARの強度画像からORB特徴とBoW表現を構築し、DBoWで高速検索した候補を特徴マッチングとRANSAC付きPnPで検証する、回転不変で逆走・上下反転再訪にも対応する場所認識手法を提案した。
- 潜在想像が自律レーシングのゼロショット転移を可能にするsim2real2021/3/1
LiDAR搭載F1TENTHレーシングロボットのタイムラップ課題で、潜在空間での想像により学習するワールドモデルベース強化学習が、モデルフリー手法より性能・サンプル効率・汎化で優れることを示した。
- 論理オプションフレームワーク階層強化学習2021/2/1
タスクをオートマトンで表現し階層強化学習に統合することで、複雑な規則を満たす最適で合成可能な方策を効率的に学習するフレームワークを提案。
- 深層潜在空間競争：潜在空間における視覚制御ポリシーの競争学習強化学習/マルチエージェント2021/2/1
学習した世界モデルの潜在空間内で自己対戦を想像し、画像入力から競争的な視覚制御ポリシーを強化学習する手法を提案し、マルチエージェントレースベンチマークで有効性を示した。
- 楽観的計画学習：潜在モデルアンサンブルによる不確実性誘導の深層探索深層強化学習/探索2020/10/1
潜在ワールドモデルと価値関数のアンサンブルで長期リターンの不確実性を見積もり、UCB目的で探索を誘導するLOVEを提案。視覚ロボット制御タスクでサンプル効率を平均20%以上改善した。
- 感染症危機におけるロボティクスの役割医療ロボティクス2020/10/1
新型コロナ対応でのロボット活用を踏まえ、感染症危機への備えとして工学・ロボティクスが果たすべき役割を専門家ワークショップで検討した報告。
- LIO-SAM：平滑化と地図構築による密結合LiDAR慣性オドメトリSLAM2020/7/1
LiDARとIMUを因子グラフ上で密結合し、局所スキャンマッチングとスライディングウィンドウでリアルタイムに高精度な軌跡推定と地図構築を実現したフレームワーク。
- 連結型水上ロボット群の分散協調制御群制御2020/7/1
剛結合された複数の自律水上艇を一つの浮体構造として目標軌道に追従させる分散制御手法を提案し、リーダーがNMPCで全体を操舵、フォロワーがオンボードセンサのみで協調する。
- 都市水路における自律水上ロボット向け後退ホライズン多目的プランナ経路計画2020/7/1
都市水路を航行する自律水上ロボットのため、センサ視野内の障害物を反映したグラフを逐次生成・探索する後退ホライズンプランナを提案し、辞書式最適化で衝突リスクなどの資源を階層的に扱う多目的経路計画を実現した。
- Roboat II：都市環境向け新型自律航行艇自律航行艇2020/7/1
都市交通向けの新型自律航行艇Roboat IIを開発し、LiDAR・IMU・GPS融合によるSLAM、モデル予測制御、経路計画を統合して狭い河川での追従走行を実証した論文。
- 動的道路環境における機動車両のオンライン多目標追跡多目標追跡2019/12/1
点群検出器とIMMカルマンフィルタを組み合わせ、道路文脈に応じて遷移確率を調整することで、動的道路環境下の機動車両をオンラインで多目標追跡するフレームワークを提案した。
- 深層コンテキストマップ：地点特化潜在マップによるエージェント軌道予測軌道予測2019/12/1
地点ごとの潜在マップを予測器と同時に学習し、混雑環境でのエージェント軌道予測精度を向上させる手法を提案した論文。
- 信念空間における確率的動的ゲームゲーム理論/信念空間計画2019/9/1
不確実性下で他エージェントと相互作用するためのゲーム理論的POMDPをガウス信念空間のiLQGで解き、追跡・誘導・レースに応用した研究。
- ChainQueen：ソフトロボティクス向けリアルタイム微分可能物理シミュレータsim2real2018/10/1
MLS-MPMに基づく変形物体向けのリアルタイム微分可能シミュレータを提案し、順方向シミュレーションと勾配計算の高精度を実証、約3000変数のソフトロボット制御タスクに適用した。
- 線虫の神経回路を再利用した小型ロボット制御ロボット制御2018/9/1
線虫C.エレガンスの神経回路構造を模した小型ニューロン回路ポリシーを探索的最適化で再目的化し、実機ローバーの自動駐車を含むロボット制御タスクで深層学習並みの性能を少ないパラメータで達成した。
- 空間的不確かさサンプリングによるエンドツーエンド制御自動運転/不確かさ推定2018/5/1
特徴マップの相関を利用したベイズニューラルネットで、エンドツーエンド自動運転制御の不確かさをより正確に推定する手法を提案し、多様な道路・天候データで評価した。
- 関節ロボットの機能的な協調最適化設計最適化2017/7/1
ロボットの寸法や質量などの物理パラメータを軌道計画と同時に最適化し、より効率的な設計と動作を実現する手法を提案した論文。
- ポーズグラフを用いたマルチビークル協調自己位置推定の汎用フレームワーク協調自己位置推定2017/4/1
車両間の相対観測をポーズグラフに組み込み、通信遅延やパケット損失に頑健な協調自己位置推定手法を提案し、3台の実車実験で有効性を示した。
- バクスターのホムンクルス：製造業テレオペレーションのためのVR空間テレオペレーション2017/3/1
市販のVR機器とゲームエンジンを活用し、低コストで遠隔操作ロボットシステムを構築。ユーザーを仮想制御室に没入させることで組立作業の成功率100%を達成し、自動化システムの66%を上回った。
- 3Dプリントで作れる携帯型マルチロボット研究教育プラットフォーム群制御2016/9/1
3Dプリントと市販部品で2時間以内に組み立てられる小型移動ロボット群のプラットフォームを開発し、単体・複数ロボットの経路計画アルゴリズムで性能を実証した。
- 印刷可能な油圧機構：固体と液体の3D同時印刷によるロボット製作手法3Dプリント/ソフトロボティクス2015/12/1
光硬化性樹脂と非硬化性液体を同時に3Dプリントすることで、組み立て不要の油圧駆動ロボットや部品を一体造形する技術を提案し、ベローズアクチュエータや軟体グリッパ、六脚ロボットで実証した。
- 近最適なマルチロボット経路計画のための効果的なアルゴリズムフレームワーク群制御2015/5/1
連続2次元環境を最適に離散化し、得られた離散計画問題を高速に近最適解くことで、多数ロボットの経路計画を短時間で実現する集中型フレームワークを提案した。
- 観光客巡回問題と旅程の随時計画法経路計画2014/9/1
限られた時間で複数の観光地を巡り情報収集するロボットの経路と滞在時間を最適化する2つのNP困難問題に対し、混合整数計画に基づく随時アルゴリズムを提案し、イスタンブールの観光旅程計画で有効性を示した。
- 相関付きオリエンテーリング問題と持続的モニタリングへの応用経路計画2014/2/1
空間相関を考慮した二次的オリエンテーリング問題(QCOP)を提案し、混合整数二次計画法で解くことで、限られた長さの巡回経路による持続的モニタリング計画を実現した。
- 複数地点で確率的に発生する事象の持続的モニタリング巡回監視2013/9/1
複数地点で不規則に発生する事象を単一ロボットが巡回監視する問題を定式化し、観測数最大化と同一地点の観測間隔最小化を両立する最適巡回スケジュールをO(n)で求める手法を提案した。
- 安全規則違反を最小化する漸進的サンプリング型動作計画動作計画2013/5/1
サンプリングベースの動作計画と重み付きオートマトンを組み合わせ、安全規則の違反を最小にしつつ目標到達を保証する制御則を漸進的に求める手法を提案し、漸近最適性を証明した。
- 矛盾する仕様下での最小違反LTLプランニングプランニング2013/3/1
複数のLTLミッション仕様が同時に満たせない場合に、各仕様の優先度に応じた報酬を最大化する最小違反の制御戦略を自動生成するアルゴリズムを提案した。
- GPS擬似距離を用いた協調車間距離計測手法協調測位2012/7/1
車車間でGPS擬似距離を共有し、重み付き最小二乗法で車間距離を高精度に推定する手法を提案した論文。
- 回転を伴うグラフ上のペブル移動：効率的な実現可能性判定と計画アルゴリズム群制御2012/5/1
連結グラフ上の識別可能なペブル（ロボット）の衝突回避経路計画問題を扱い、関連する置換群の直径がO(n^2)以下であることを示して、実現可能性を線形時間で判定し完全経路をO(n^3)で計画するアルゴリズムを提案した。
- 動的エージェントと相互作用するロボットの制御ポリシーの漸進的時相論理合成時相論理/制御合成2012/3/1
時相論理仕様を満たすロボット制御ポリシーを、動的環境エージェントを段階的に追加しながら合成する漸進的手法を提案。計算資源の制約内で仕様充足確率を高める anytime アルゴリズム。
- 時相論理制約下でのマルチロボット最適経路計画群制御2011/7/1
複数ロボットが共通の時相論理ミッションを満たしつつ、最適化命題の達成間隔の最大値を最小化する最適経路を自動計画する手法を提案した。
- 不確実環境における確率的満足保証付きLTL制御制御/計画2011/4/1
環境の不確実性と雑音のあるセンサ・アクチュエータを考慮し、LTL式で与えられたタスクを達成する確率を最大化するロボット制御戦略を、MDP上の確率モデル検査を用いて生成する手法を提案した。
- 時相論理制約下でのMDP最適制御制御/計画2011/3/1
マルコフ決定過程で表されたシステムに対し、線形時相論理の仕様をほぼ確実に満たしつつ、特定命題の再達成間の期待コストを最小化する制御方策を動的計画法で合成する手法を提案した。
- 変化する環境を持続的にモニタリング・清掃するロボット制御群制御2011/2/1
移動ロボットが閉路上を走行しながら、環境の場（汚れや関心度）を監視・除去する速度制御を線形計画で設計し、通信不要の複数ロボット制御も提案した論文。
- 時間論理制約下での最適経路計画経路計画2010/7/1
線形時間論理で表された複雑なミッションを満たしつつ、最適化命題の再訪間隔を最小化するロボット軌道をブチオートマトンとグラフ探索で自動生成する手法を提案した論文。
