George Nikolakopoulos
Luleå University of Technology
収録論文 109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
- 煙・粉塵環境に強い分散型レーダーLiDAR慣性オドメトリセンサフュージョン2026/10/23
LiDAR・レーダー・慣性センサを分散融合し、センサ劣化を自動検知して信頼性の低い計測を除外する耐障害的な自己位置推定フレームワークを提案し、煙のある地下トンネルで実証した。
- 森林環境のための走行可能領域を考慮したVLM駆動型リアクティブナビゲーションナビゲーション2026/10/22
VLMの信頼度マップを証拠融合して走行可能領域を推定し、その境界をNMPCのソフト制約として組み込むことで、非構造な森林環境での安全な適応的ナビゲーションを実現した。
- 地下鉱山における異種ロボット協調のための空間認識異種ロボット協調2026/9/29
軽量Explorerが未知の鉱山をマッピングし言語プロンプトで鉱床を検出、その地図と3DシーングラフをInspectorに渡して近接検査を計画する協調認識パイプラインを構築し、実鉱山で検証した。
- ガウス文脈分布による意味的曖昧性推定に基づくVLM駆動走行可能性解析走行可能性解析2026/9/8
VLMの予測をガウス分布としてモデル化し、不確実性マップを生成することで、屋外環境での安全な自律走行を実現する手法を提案した。
- InLiER: 中間混合基数構造キーポイントトークン化による学習不要の異種LiDAR位置認識位置認識2026/7/1
異なる特性のLiDAR間で頑健な位置認識を実現するため、構造要素のキーポイントを混合基数トークン化し、3段階の検索で高速かつ高精度に位置を推定する学習不要の手法を提案した。
- 新型地中掘進ロボットの動的モデリング、歩容生成、および制御掘削ロボット/歩容生成/制御2026/7/1
ミミズの動きとトンネル掘削機を組み合わせた地中探査・掘削用モジュール型ロボットを提案し、動的モデルと歩容生成、フィードバック制御を設計してシミュレーションと実機で検証した。
- 産業用地下鉱山における5G接続エッジ制御型空中ロボットの実運用展開空中ロボット/エッジ制御/5G2026/6/1
5Gネットワークを介してエッジクラウド上のモデル予測制御で空中ロボットを遠隔制御し、実際の地下鉱山で自律飛行を実証した論文。
- 選択的コスト推定を用いた可変バンドルサイズのマルチエージェントリアクティブタスク割り当て群制御2026/6/1
マルチロボットのタスク割り当てにおいて、計算コストの高い経路計画を全候補に適用せず、低精度ヒューリスティックで候補を絞り込み、有望なものだけに高精度計画を行う2段階のバンドル生成手法を提案した。
- 林冠下森林環境におけるRLベースのクアッドローター制御による空中点検行動強化学習/空中ロボット2026/5/1
深層強化学習を用いたクアッドローターの低レベル制御ポリシーを提案し、林冠下の森林での点検視点追跡とナビゲーションを実現する。上位のTSP/RRT*プランナーと組み合わせて長距離ミッションを安全に実行する。
- 高速な局所経路計画のための安全円領域の高速拡張手法局所経路計画2026/5/1
LiDARスキャンから目標方向に向かって拡張する円領域の列を計算し、高速で長い計画地平線を持つ局所ナビゲーション手法を提案した。
- 報酬設計と終了条件によるRLベースのクアッドローター制御の性能調整のためのヒューリスティック手法制御2026/5/1
報酬構造と終了条件を調整することで、RLベースのクアッドローター制御の応答速度を直感的にチューニングできる手法を提案した。
- 制約・動的環境下での自律ナビゲーションのためのロボット中心のリアクティブ安全性ナビゲーション2026/5/1
3D LIDARと制御バリア関数を用いて、動的環境での衝突回避をリアルタイムに実現する安全フィルタを提案し、四足ロボットで実証した。
- IMUドリフトが地下環境における地上ロボットのマルチレーダー慣性オドメトリに与える影響マルチモーダルオドメトリ2026/2/1
地下環境でIMUバイアスドリフトに対処する2段階MRIOフレームワークを提案し、複数レーダーとIMUをEKFで融合して高精度な自己位置推定とマッピングを実現した。
- 雑然環境における四足ロボットチームの役割適応型協調フォーメーション計画群制御2026/2/1
リーダー・フォロワー型のフォーメーション制御に動的な役割交代と部分目標計画を組み合わせ、仮想バネダンパと障害物回避層で四足ロボット群が複雑環境を柔軟に隊列を崩しながら衝突回避しつつ移動できる枠組みを提案した。
- 通信正則化を備えた安全な異種マルチエージェント強化学習による協調的目標獲得群制御2026/1/1
異種エージェントチームが部分観測・通信制約下で目標を協調探索・獲得するため、グラフ注意ネットワークと安全フィルタを統合した分散型MARLフレームワークを提案。
- 依存制約下での効用最大化を考慮したマルチエージェント空中3Dプリンティングの最適安全スケジューリング群制御2025/12/1
複数UAVによる空中3Dプリンティングのための協調・タスク計画フレームワークを提案し、タスク依存性や衝突回避、材料・バッテリー制約を考慮した最適スケジューリングと必要UAV数の動的決定を行う。
- 惑星探査ローバの経路計画のための地形データセットとベンチマーク経路計画2025/12/1
火星と月の高解像度地形画像から2つの大規模ベンチマークデータセットを構築し、古典的・学習ベースの経路計画アルゴリズムを統一フレームワークで評価した。
- グラフアテンションを用いた雑然環境の安全探索のためのプラットフォーム非依存強化学習フレームワークナビゲーション2025/11/1
グラフニューラルネットワークと安全フィルタを組み合わせた強化学習により、障害物の多い環境で安全かつ効率的に探索するプラットフォーム非依存の手法を提案し、シミュレーションと実験で有効性を示した。
- 5Gエッジ支援ロボティクス向けL4Sによるリアルタイム点群データ伝送点群伝送/5Gエッジ2025/11/1
L4SとDraco圧縮を組み合わせ、5G網上でLiDAR点群を低遅延・低損失でリアルタイム伝送し、3D SLAMのオフロード処理を実証した研究。
- 不確実環境における巡回監視のための適応的検査計画手法検査計画/移動ロボット2025/10/1
環境の変化や障害物に対応するため、検査タスクを大域的な視点計画と局所的な再計画に階層化し、四足歩行ロボットによる実世界の鉱山での検証を行った。
- シーングラフを活用した深層点群圧縮：全シーンを見据えて点群圧縮2025/10/1
意味的なシーングラフに基づいて点群をパッチ分割し、FiLM条件付きエンコーダと折り畳みデコーダで最大98%の圧縮を実現しつつ、構造と意味の忠実性を保つ手法を提案。
- 異種協調型飛行ロボットによる自律的なレンガ積み施工の実証群制御2025/10/1
レンガ運搬用と接着剤塗布用の2種類のドローンを協調させ、依存グラフと競合グラフに基づく反応的計画で完全自律的にレンガ壁を積み上げる枠組みを構築し、実験で実証した。
- 協調タスク割当・順序決定とマルチエージェント経路探索の統合手法群制御2025/10/1
複数エージェントが衝突せずにタスク地点を訪問する問題(TSPF)に対し、MILPによるタスク順序最適化とCBSによる経路計画を組み合わせた最適・完全アルゴリズムCBS-TSを提案し、既存手法より高い成功率と最適性を示した。
- クラウド支援による空中ロボットの遠隔制御：理論から概念実証実装までクラウドロボティクス2025/9/1
コンテナ技術を用いてクラウドクラスタとロボットシミュレーション環境を構築し、UDPトンネルとネットワーク遅延・ジッタを模擬することで、空中ロボットのクラウド支援遠隔制御を検証するフレームワークを提案した。
- 協調型異種空中ロボットによる自律組積造のための安全考慮型最適スケジューリング群制御2025/6/1
レンガ配置とモルタル塗布を担う異種ドローン群による組積造のため、硬化期限や衝突回避などの制約下でタスク割当と実行時刻を最適化する枠組みを提案し、Gazeboで有効性を検証した。
- SPADE: 行動可能なマルチドメイン3Dシーングラフ上のスケーラブルな経路計画アーキテクチャナビゲーション2025/5/1
3Dシーングラフを用いた動的環境での自律ナビゲーションのための経路計画フレームワークSPADEを提案し、階層的計画と局所幾何学を組み合わせて効率的な再計画を実現した。
- 階層グラフを用いた地形認識型の地上・空中協調マルチモーダル自律探査群制御2025/5/1
階層グラフで環境の走行可能性と意味情報を表現し、地上ロボットが信頼度に基づき空中ロボットの展開を判断することで、未知環境の探査効率を高める手法を提案した。
- 信念シーングラフ上での常識的シーン構成の推定シーングラフ2025/5/1
信念シーングラフを拡張し、未観測物体の位置分布を推定する常識的シーン構成の枠組みを提案。グラフ畳み込みネットワークとLLMベースの空間オントロジーを組み合わせ、実環境でも検証した。
- 狭所環境におけるクアッドロータの協調テザー搬送と経路計画の統合経路計画/協調搬送2025/4/1
2機のクアッドロータがロープを吊り下げて障害物を回避しながら狭所を飛行するための、協調搬送と経路計画を統合したフレームワークを提案し、実験で有効性を示した。
- NeBula拡張：TEAM CoSTARのソリューションを大規模環境へ展開する補遺地下探査/群制御2025/4/1
DARPA地下チャレンジに参加したTEAM CoSTARのNeBula自律探査システムを、より広範囲・大規模な地下環境に対応させるためのハードウェア・ソフトウェア・アルゴリズム拡張を提示し、実環境で実証した。
- 安全な雑然環境探索のためのフロンティアポテンシャル報酬を用いたグラフベース強化学習ナビゲーション2025/4/1
グラフニューラルネットワークと安全シールドを組み合わせ、未知障害物のある雑然環境を安全かつ効率的に探索する強化学習手法を提案。
- 時変制御バリア関数を用いた移動車両上への複数UAVの衝突回避着陸制御バリア関数2025/4/1
移動する地上車両の上に複数のドローンを安全かつ正確に着陸させるため、時変制御バリア関数で衝突回避と着陸を同時に実現する集中制御手法を提案した。
- 精密土壌水分リモートセンシングのためのUGVロボットプラットフォームの設計と評価農業ロボティクス2025/4/1
農業用UGV「AgriOne」を開発し、マニピュレータ搭載センサと表面認識型データ収集で土壌水分を高精度に測定、実地試験で有効性を確認した。
- 空気圧駆動ソフトモーフィングクアッドロータの柔軟アーム・モータ推力特性評価ソフトロボティクス2025/2/1
空気圧で変形する柔軟アームを持つクアッドロータについて、モータのダウンウォッシュがアームのたわみに与える影響を実験的に評価した研究。
- 完全自律型フレキシブルチャンクベース空中積層造形に向けて：実験検証からの知見空中造形/群制御2025/2/1
構造物をチャンクに分割し依存グラフでUAVに割り当てる空中3Dプリンティングの枠組みを提案し、発泡材押出し用ヘキサコプタとオフセットフリーMPCを用いた実験で有効性を示した。
- カリキュラム学習によるクアッドロータのロバスト安定化のためのサンプル効率の良い強化学習強化学習/制御2025/1/1
クアッドロータの安定化をエンドツーエンド強化学習で行う際、人間のカリキュラム学習に着想を得た3段階の学習カリキュラムを導入し、サンプル効率と収束時間を大幅に改善した。
- 大規模地下鉱山における自動タスク実行のための空中マルチエージェントシステムの展開群制御2025/1/1
地下鉱山で複数のドローンがオークション方式で検査タスクを割り当てられ、ビヘイビアツリーで自律実行するフレームワークを実証した。
- 構造意味論的トポメトリックマップと競合ベース探索を用いたマルチエージェント経路探索群制御2025/1/1
大規模グリッドの代わりに交差点や通路などを表す疎なトポメトリックマップ上でCBSを実行し、実機の非ホロノミックロボットでも効率的に衝突のない経路計画を可能にした。
- 大規模SLAMにおける情報に基づくキーフレームサンプリングのための最小部分集合アプローチSLAM2025/1/1
LiDAR SLAMにおいて、冗長性を抑えつつ情報を保持するキーフレームをオンラインで選択するMSAを提案し、ループ閉鎖検出の計算負荷と誤検出を低減した。
- xFLIE: 自律的な意味認識検査ミッションのための行動可能な階層的シーン表現の活用ナビゲーション2024/12/1
未知環境での検査ミッションに向け、階層的な3Dシーングラフを逐次構築し、検査計画と密に連携させるフレームワークを提案。四足ロボットによる屋外・地下環境での実験で有効性を示した。
- 通信誘導型行動空間による分散型マルチエージェント強化学習の未知環境探索への影響調査群制御2024/12/1
分散型マルチエージェント強化学習において、エージェントが通信するか探索を続けるかを自律的に選択できる通信誘導型行動空間を提案し、未知環境の地図作成効率を向上させる。
- DTAA: 複数の移動物体が存在する空間でのナビゲーションのための検出・追跡・回避アーキテクチャナビゲーション2024/12/1
YOLOv8による物体検出、カルマンフィルタによる追跡、NMPCによる回避制御を統合し、複数の移動物体を避けながら目的地へ移動するロボットナビゲーション手法を提案。Spotロボットで実証。
- 強化学習と明示的通信・密度ベースフロンティア探索によるマルチロボット探査群制御2024/12/1
未知環境でのマルチエージェント探査を強化学習で行い、限られた通信で地図情報を共有しながらフロンティア探索を効率化する分散協調フレームワークを提案した。
- 未知環境での自律点検ミッションを強化する行動可能な階層的シーン表現シーン表現2024/12/1
未知環境での点検ミッションにおいて、多分解能のシーン表現と計画の基盤を提供する階層的シーングラフ（LSG）を提案し、マルチモーダルな点検・探索プランナーと統合して、シミュレーションと実機実験で有効性を示した。
- EDGE上のスケーラブルなCBFアーキテクチャによる安全な空地マルチエージェント協調群制御2024/11/1
エッジコンピューティングを活用し、時変制御バリア関数（CBF）で衝突回避・UAVの移動UGVへの着陸・タスク空間制限を保証する、空地マルチエージェント協調のためのスケーラブルな制御アーキテクチャを提案した。
- 支援型物理インタラクション：ニューラルネットワーク検出・ナビゲーション・安全層を備えた自律飛行ロボット飛行ロボット/物理インタラクション2024/10/1
産業環境での安全な空中物理インタラクションのため、エッジコンピューティングを用いたニューラルネットワークによる対象検出と、制御バリア関数（CBF）に基づく安全な接近制御を組み合わせたフレームワークを提案した論文。
- 露天掘り鉱山の自律遠隔センシングのための表面適応型初回検査プランナ自律検査/遠隔センシング2024/10/1
露天掘り鉱山において、オペレータが定義した初期検査計画をオンラインの視点プランナが活用し、採掘活動による鉱山表面の形状変化に適応した検査経路を生成する自律検査フレームワークを提案した。
- サンプル空間が重要な理由：LiDAR位置認識のためのキーフレームサンプリング最適化位置認識2024/10/1
LiDAR位置認識において、記述子特徴空間で冗長性を抑えつつ重要な情報を保持するキーフレームサンプリング手法を提案し、屋内から屋外までパラメータ調整なしで適応可能で、ループ閉じ込み検出時間とメモリを削減した。
- クラウドベースのスケジューリング機構によるスケーラブルでリソース効率の良い集中型制御群制御2024/10/1
Kubernetesベースのスケジューリング機構で集中型非線形モデル予測制御(CNMPC)の計算負荷をクラウドにオフロードし、ロボット数が変動する状況でもスケーラブルに動作することを実験で示した。
- 安全な空中物理インタラクションのための柔軟ロボットアームの設計空中マニピュレーション2024/10/1
軽量でエネルギー散逸性を持つ柔軟なロボットアームを設計し、ドローンによる空中物理インタラクションを安全かつ精密に実現する。
- 3Dシーングラフ上の常識的アフォーダンス推定のための期待値モデル計算の活用アフォーダンス推定2024/9/1
3Dシーングラフの疎な文脈情報から、グラフ畳み込みネットワークで物体の常識的なアフォーダンス（使い道）を推定する枠組みを提案し、実環境で検証した。
- 木構造に基づく3次元UAV探索のための次善軌道法UAV探索2024/7/1
未知で非構造的な環境において、情報利得の最大化と移動距離・ロボット動作の最小化を両立する、木構造ベースの統合探索・計画アルゴリズム（Exploration-RRT）を提案し、地下やGPS拒否環境での実機実験で有効性を示した。
- GRID-FAST: 高速セマンティックトポメトリックマッピングのためのグリッドベース交差点検出ナビゲーション2024/6/1
2Dグリッドマップから交差点・通路・行き止まりなどを意味的に分類し、高速ナビゲーションを可能にするトポメトリックマップを生成する手法を提案。
- 自由空間投影によるボクセルマップから占有格子地図への変換：空中・地上ロボットのための効率的な地図表現地図表現2024/6/1
3Dボクセルマップを2D占有格子地図に変換する手法を提案し、ロボットの安全マージンを考慮した自由空間の除去や高さ・傾斜情報の抽出により、空中・地上ロボットの効率的なナビゲーションを可能にした。
- 意味論的トポメトリックマップによるロボット探索自律探索2024/6/1
環境を交差点や行き止まりなどの構造的意味領域に分割した意味論的トポメトリックマップを生成し、その意味情報を活用して未知環境を効率的に探索する手法を提案した。
- FRAME: 自律地図統合のためのモジュラーフレームワーク：フィールドにおける進歩地図統合/マルチロボット探索2024/4/1
自己中心的なマルチロボット探索において、場所認識と学習済み記述子を用いて3D点群地図の重複を効率的に検出し、GICPで位置合わせを精緻化する地図統合フレームワークを提案し、地下環境での実証実験で有効性を示した。
- ロボティクス応用におけるリアルタイム制約維持のための環境認識型動的5G QoS通信/ネットワーク2024/2/1
5G対応UAVが状況に応じて優先度の異なるQoSデータフローを動的に切り替える枠組みを提案し、実機の5G SA網で有効性を検証した。
- STAGE: 動的環境変化に対応するスケーラブルで走行性を考慮したグラフベース探索プランナ探索ナビゲーション2024/2/1
環境を局所サブグラフと大域グラフの二層で表現し、動的なシーン変化に適応しながら大規模探索を行うナビゲーションフレームワークを提案。
- 空中3Dプリンティングに向けた印刷可能性と群知能対応メッシュ分割の実験的エミュレーション空中3Dプリンティング2024/2/1
UAVによる柔軟な多自由度空中3Dプリンティングの枠組みを提案し、材料を実際に積層せずに空間充填経路の運動計画とタスク割り当てを実験的にエミュレーションした。
- RecNet: 距離画像埋め込みによる可逆的点群符号化とマルチロボット地図共有・再構成マルチロボット地図共有2024/2/1
3D点群を距離画像に変換して圧縮・再構成し、その潜在ベクトルを場所認識とロボット間の地図共有に活用する手法を提案した論文。
- 信念シーングラフ：期待値計算による部分シーンの物体拡張シーングラフ2024/2/1
部分的な3Dシーングラフに、学習した期待値に基づいて関連物体ノードを追加する「信念シーングラフ」を提案し、ロボットのタスク計画を効率化する。
- 不確実性下におけるUAVの視覚ナビゲーションのためのCBF適応制御アーキテクチャ視覚ナビゲーション2024/2/1
2台の水上ロボット間を飛行するドローンの視覚ナビゲーションにおいて、制御バリア関数と適応制御を組み合わせ、モデル不確かさや外乱があっても安全に着陸・視覚ロックできる制御手法を提案した。
- 時変状態制約下のEuler-Lagrange系に対する事前有界不確かさを要しない適応制御適応制御2023/11/1
システムパラメータや状態依存の不確かさの事前知識なしに、時変状態制約を満たす新しい適応制御器を提案し、Lyapunov法で安定性を証明、ロボットアームのシミュレーションで有効性を示した。
- 5Gエッジ接続UAVのためのエッジMPCと機載PIDを切り替える耐障害制御フレームワークUAV/エッジコンピューティング2023/10/1
5G通信の品質指標に応じて、エッジ上のMPC制御と機載のPID制御を切り替えることで、通信障害時でも安全に飛行を継続できるUAV制御手法を提案した。
- LiDARとWi-Fiの冗長・疎結合統合による自律移動ロボットのロバストなグローバル自己位置推定自己位置推定2023/10/1
LiDAR記述子とWi-Fiフィンガープリントを組み合わせ、各予測の信頼度を考慮して統合することで、GNSSが使えない環境でもロバストに自己位置を推定するフレームワークを提案した。
- 地図に依存しない統合的な点検・探索ミッションのためのフレームワーク探索・点検/ドローン2023/9/1
未知環境で小型ドローンが限られたセンサのみを用い、地図に頼らずに構造物を探索・近接点検して3次元形状を取得する統合的な計画手法を提案し、屋内実験で検証した。
- 自律 heterogeneous ロボットシステムによる捜索救助のための3D LiDARを用いた効率的リアルタイム煙フィルタリングLiDAR/点群処理2023/8/1
地下環境での捜索救助において、LiDAR点群から煙粒子を強度と局所密度で除去するモジュール型フィルタリング手法を提案し、自律ナビゲーションの性能を検証した。
- 自動最適チャンク分割による柔軟な多自由度空中3Dプリンティング空中3Dプリンティング2023/8/1
UAVによる分散3Dプリンティングのため、3Dモデルを小さなチャンクに分割・割り当て・印刷する枠組みを提案し、Gazeboシミュレーションで有効性を示した。
- スマートグリッドにおける電力線点検のための自律的ポイントクラウドセグメンテーション点群セグメンテーション2023/8/1
LiDARデータから教師なし機械学習を用いて電力線と周辺植生を検出・抽出し、電力線回廊の危険分析を行うフレームワークを提案した。
- 学習済み場所認識記述子と点-ボクセル比較による疎な二時期点群の不規則変化検出点群変化検出2023/6/1
二時期の3D点群を地図統合で位置合わせし、深層学習による場所認識記述子で変化領域を検出した後、ボクセル-点比較で変化を引き起こした物体を抽出する手法を提案し、実環境実験で有効性を示した。
- 交差点識別を用いた意味・トポロジカルマッピングトポロジカルマッピング2023/5/1
ロボットのナビゲーション向けに、交差点や行き止まりなどを識別して意味的・トポロジカルな地図を生成する手法を提案し、従来手法より最大89%少ないノード数で地図を構築できることを示した。
- 地下環境の悪照明条件下におけるイベントカメラとLiDARを用いた人物追跡人物追跡2023/4/1
LiDARとイベントカメラを融合し、暗闇や強光下でも反射マーカーを検出して人物をリアルタイム追跡するNMPCベースの手法を提案し、鉱山で実証した。
- SA-reCBS：反応的経路生成を統合したマルチロボットタスク割り当て群制御2023/4/1
複数ロボットが衝突を避けつつ全目標地点を訪問する問題に対し、シミュレーテッドアニーリングと衝突ベース探索を組み合わせた二層アルゴリズムを提案し、従来手法より高成功率・短時間・良解を得た。
- 複数タスクキューを均等に処理するための反応的タスク割り当て群制御2023/4/1
ランダムに到着するタスクを複数のキューに分け、待ち時間とキュー長を考慮した入札ベースの割り当てでエージェントに均等に処理させる手法を提案。
- エアロゾル粒子を含む過酷な地下環境におけるフロンティア探査のためのマルチモーダルデータセットデータセット/地下探査2023/4/1
エアロゾル粒子が存在する過酷な地下環境で収集されたマルチモーダルデータセットを提案し、LiDARオドメトリの比較を通じてその有効性を検証した。
- オークションによるタスク割当とビヘイビアツリーを用いた反応型マルチエージェント協調群制御2023/4/1
市場型オークションでタスクを割り当て、ビヘイビアツリーで各エージェントの行動を管理することで、動的に到着する多段階タスクに反応的に対応できるマルチエージェント協調アーキテクチャを提案した。
- 非協力的ターゲットへの複数衛星によるビジョンベースドッキング宇宙ロボティクス2023/3/1
宇宙デブリ対策のため、複数の衛星が協調して非協力的なターゲットにドッキングするための、モデル予測制御に基づく集中制御アーキテクチャとシミュレーション環境を提案した論文。
- 地下環境におけるLidarベース3D SLAMアルゴリズムの評価SLAM2023/2/1
GPSが使えない地下トンネルで、LidarやLidar-慣性SLAMアルゴリズムを比較し、姿勢推定精度と地図品質を評価した。
- FRAME: 自己中心的なマルチロボット探査のための高速で堅牢な自律3D点群地図統合マルチロボットSLAM2023/1/1
手動の初期推定やロボットの姿勢の事前知識を必要とせず、場所認識学習記述子を用いた領域重複推定とFast-GICPによる位置合わせで、異種マルチロボットの3D点群地図を高速かつ堅牢に統合するフレームワークを提案。
- PACED-5G: 5G網とエッジを活用したドローンの予測的自律制御ドローン制御/エッジコンピューティング2023/1/1
5G通信の遅延を考慮した状態推定器とモデル予測制御を組み合わせ、エッジに高負荷処理をオフロードしながら障害物回避と軌道追従を行うドローン制御アーキテクチャを提案し、実機で検証した。
- Kubernetesベースのエッジアーキテクチャによるリソース制約付き飛行ロボットのモデル予測制御制御/エッジコンピューティング2023/1/1
Kubernetesでオーケストレーションされたエッジコンピューティング環境を構築し、計算資源が限られた小型ドローンの軌道をモデル予測制御でリアルタイムに制御する手法を実装・評価した。
- 空中ロボットの遠隔モデル予測制御を実現するDockerとKubernetesベースのエッジアーキテクチャの比較エッジコンピューティング/制御2022/12/1
UAVの軌道制御を遠隔で行うため、DockerコンテナベースとKubernetesベースの2つのエッジアーキテクチャをROS上で構築し、シミュレーションで性能を比較評価した。
- 火星溶岩洞窟を探査する火星同軸クアッドロータのエネルギー効率自律探査自律探査2022/11/1
火星の溶岩洞窟を同軸クアッドロータで自律探査するため、フロンティア法とリスク考慮型計画・衝突回避を組み合わせ、バッテリー消費を抑えつつ探査体積を増やす手法を提案した。
- 3DEG: 地下環境における大域的自己位置推定のためのデータ駆動型記述子抽出自己位置推定2022/10/1
洞窟やトンネルのような特徴の乏しい地下環境で、LiDARの距離画像からデータ駆動型記述子を抽出し、初期推定不要でtop-k候補を提示する大域的自己位置推定フレームワークを提案した論文。
- 入力共有型制御バリア関数に基づく浮遊プラットフォームの安全な自律ドッキング操作制御バリア関数2022/9/1
人工衛星の動きを模擬する平面浮遊プラットフォームが、ドッキングポートを視界に捉え続けながら安全距離を保ち、正しい姿勢で接近・ドッキングするための制御バリア関数を用いた制御手法を提案し、シミュレーションで有効性を示した。
- 次世代ロボティクスを実現するエッジコンピューティングアーキテクチャエッジコンピューティング2022/9/1
次世代ロボットシステムの開発者向けに、エッジコンピューティングのアーキテクチャとプラットフォームを調査し、各ロボットアプリケーションに適した選択の指針を示した。
- 通信遅延変動下でのMAV衝突回避ナビゲーションのためのマルチステージNMPC制御/ナビゲーション2022/8/1
通信遅延が変動する環境で、マルチステージ非線形モデル予測制御を用いてマイクロ航空機の衝突回避ナビゲーションを実現する手法を提案した。
- 知覚ベースの障害物回避制約を組み込んだUAVの反応的ナビゲーションナビゲーション2022/7/1
オンボード2D LiDARで障害物を検知し、その幾何情報をNMPCの制約に変換することで、障害物が密集した環境でもUAVをリアルタイムに反応的に航行させる手法を提案し、実験で検証した。
- 未知環境で自律MAVを展開するための高速探索フレームワークREF探索・マッピング2022/5/1
未知の地下空間などでMAVが自律探索するためのフレームワークを提案し、局所・大域探索に分けた新たなフロンティア選択法で安全かつ効率的な探索を実現、計算資源に応じた調整も可能にした。
- D*+：リスクを考慮したプラットフォーム非依存の異種経路プランナ経路計画2021/12/1
占有格子地図の穴や疎な領域による誤経路を防ぐため、近接リスク・未知空間モデリング・地図更新を統合したリスク考慮型の全球経路プランナD*+を提案する。
- 火星用同軸クアッドロータの設計とモデル予測制御制御/火星探査2021/9/1
火星の洞窟や溶岩チューブ地形を探査するため、同軸クアッドロータ型小型航空機を設計し、線形モデルとモデル予測制御による軌道追従制御系を構築・検証した論文。
- 高速集中型NMPCによる複数MAVの衝突回避群制御2021/9/1
複数の小型飛行ロボットを集中型非線形モデル予測制御でまとめて制御し、障害物・機体間衝突を避けつつ位置追従を高速に実現する手法を提案した論文。
- COMPRA：地下災害救助向け小型ドローンの反応的自律探索フレームワーク自律探索2021/8/1
GPSの使えない地下空間で小型ドローンが機上計算のみで未知領域を自律探索し、対象物を発見・位置推定する低計算コストなフレームワークを提案し、実環境で検証した。
- 探索RRT：未知・非構造環境のための多目的経路計画と探索フレームワーク経路計画2021/4/1
情報利得・移動距離・駆動コストを多目的最適化するRRTベースの探索経路計画法を提案し、3D LiDAR搭載UAVの未知環境探索シミュレーションで有効性を示した。
- マルチエージェントUAVのためのスケーラブルな分散衝突回避手法群制御2021/4/1
各エージェントが予測軌道を共有し、他機を動的障害物として扱うNMPCベースの分散衝突回避を提案。最大10機の密集群で実験検証した。
- NeBula：過酷環境下でのロボット自律性を目指すフレームワーク — DARPA地下チャレンジにおけるTEAM CoSTARの取り組み自律探査2021/3/1
DARPA地下チャレンジでCoSTARチームが用いた、不確実性を考慮した自律探査フレームワークNeBulaのアルゴリズム・ハードウェア・ソフトウェア構成と競技結果をまとめた論文。
- 狭い入口を通過する形状可変クアッドロータのための形状認識NMPCスキーム形状可変ドローン2021/1/1
環境の入口形状に応じてクアッドロータのアーム形状を変化させ、衝突を避けながら狭い入口を通過する非線形モデル予測制御(NMPC)を提案した論文。
- Slider: 2次元浮遊型衛星プラットフォームの設計とモデリング宇宙ロボティクス2021/1/1
超平滑面上で摩擦なく浮遊しながら平面運動するロボットプラットフォームを設計・製作し、動力学モデルを定式化してシミュレーションと実験で検証した論文。設計データはオープンソースで公開されている。
- 動的障害物を伴うUAVの衝突回避と制御のための非線形MPCUAV/MPC2020/8/1
UAVのナビゲーションと障害物回避のため、障害物の軌道を分類・予測して入力に組み込む非線形MPCを提案し、50msのサンプリングでリアルタイム動作を実験的に示した論文。
- 折り畳み式クアッドロータのオンライン構造変形のための切替型モデル予測制御飛行制御2020/8/1
飛行中に形状を変えられる折り畳み式クアッドロータに対し、変形時も制御品質を保つ切替型モデル予測制御を提案し、シミュレーションで有効性を示した論文。
- 位置不確実性下での3D衝突回避を伴うMAVナビゲーションのための統合NMPCスキームナビゲーション2020/7/1
3D点群から制約平面を抽出してNMPCの非線形制約に組み込み、シャノンエントロピーで位置推定の不確実性を考慮することで、位置ドリフトがあっても衝突回避を保証するMAV自律航法フレームワークを提案した論文。
- 2D点群に基づく地下トンネル分岐点認識のための教師なし学習点群認識2020/6/1
2D点群から地下トンネルの分岐点の数を検出するスペクトラルクラスタリングを用いた教師なし学習フレームワークを提案し、シミュレーションと実飛行で有効性を示した。
- 深層学習による暗黒地下鉱山でのMAV自律ナビゲーションMAVナビゲーション2020/6/1
単眼カメラ画像をCNNで分類し、照明のない狭い地下鉱山トンネル内でMAVの機首方位をトンネル中心へ修正する自律飛行手法を提案し、スウェーデンの実鉱山で実証した。
- 衝突回避制約付き非線形MPCによる地下環境でのMAVナビゲーションナビゲーション2020/6/1
2D LiDARで障害物を検知し、衝突回避制約を組み込んだ非線形モデル予測制御でトンネル内を飛行するMAVナビゲーション手法を提案し、スウェーデンの地下鉱山で実証した。
- 未知の暗い鉱山トンネルを自律航行する低コストMAVの開発自律航行2020/5/1
事前情報のない暗い鉱山トンネル内を自律航行できる、低コストでモジュール式のMAVプラットフォームを開発した。損傷時に即時交換可能な消耗品的設計とROSベースのソフトウェアを特徴とする。
- DARPA SubTチャレンジに基づくGazebo用地下仮想洞窟ワールドsim2real2020/4/1
DARPA地下チャレンジ向けに、障害物や狭い通路、崩落、暗闇を再現したGazebo用のオープンソース仮想地下環境を構築し、移動ロボットの自律探索アルゴリズム評価のテストベッドを提供した。
- 姿勢依存カメラ視野を粒子収穫で扱う空中視覚エリアカバレッジエリアカバレッジ2019/9/1
ドローンによる視覚カバレッジで、カメラの位置・姿勢により変化する視野を考慮し、対象領域に粒子を散布して視野で回収することで低計算コストで高カバレッジを実現する6自由度経路計画手法を提案した。
- 複数ドローンの完全自律飛行による大規模インフラの目視点検フレームワーク群制御2019/1/1
複数の小型ドローンが機載センサのみで自己位置推定・経路計画・撮影を行い、風力タービンなどの大規模構造物を自律的に点検して3Dモデルを構築するシステムを実証した。
- 複雑インフラ点検のための協調型UAVカバレッジ経路計画群制御2016/11/1
3Dモデルを水平面でスライスして構造の分岐を検出し、複数UAVの飛行時間を考慮した協調カバレッジ経路を生成する手法を提案し、SLAMとSfMによるオフライン3D再構成で屋内・屋外点検実験により評価した。
