Juan Nieto
収録論文 76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
- maplab 2.0：モジュール式マルチモーダルマッピングフレームワークSLAM2022/12/1
多様なセンサと深層学習を統合可能なオープンソースSLAMプラットフォームmaplab 2.0を開発し、大規模マルチロボットマッピングや非視覚ランドマーク、意味的ループ閉じ込みの統合例を示した。
- 空間コンピューティングと直感操作：複合現実とロボティクスの融合HRI2022/2/1
複合現実デバイスの空間認識と一人称センシングを活用し、ロボットのミッション計画・ジェスチャ操作・没入型遠隔操作を実現する複数のヒューマンロボットシステムを提案した論文。
- CERBERUS：DARPA地下トンネル・都市環境における脚式・飛行ロボットの自律探査自律探査2022/1/1
DARPA地下チャレンジ向けに、四脚ロボットと飛行ロボットを統合し、カメラ・LiDAR・慣性センサの融合と集中型マップ最適化で地下環境を自律探査するシステムを構築した。
- パノプティック・マルチTSDF：動的環境における多解像度ボリュメトリックマッピングと長期的一貫性のための柔軟な表現ボリュメトリックマッピング2021/9/1
物体レベルの意味情報を活用し、必要な箇所にのみ高解像度を割り当てる多解像度TSDF表現を提案。長期変化する環境でも意味的一貫性を保ちながらオンラインで地図構築・更新・照会できる。
- SemSegMap：3Dセグメントベースの意味的ローカリゼーションローカリゼーション2021/7/1
LiDARの幾何情報とカメラの色・意味情報をセグメントベースの枠組みで融合し、深層学習記述子と改良セグメンテーションにより高精度な位置推定を実現した研究。
- TSDF++: 動的物体追跡と再構成のための複数物体対応マップ表現動的物体追跡・再構成2021/5/1
複数の動的物体を単一のボリュームで表現できる新しいTSDF定式化を提案し、物体同士の遮蔽が起きても表面の再構成を保持できることを示した論文。
- 異種センサシステムのための球面マルチモーダル位置認識位置認識2021/4/1
画像とLiDARスキャンを単位球面に投影し球面CNNでマルチモーダル記述子を学習することで、地図構築時とクエリ時でセンサ構成が異なっても頑健に位置認識できる手法を提案した。
- 群衆対機械：人間群衆中のロボットナビゲーション能力を評価・比較するシミュレーションベンチマークツール群衆ナビゲーション2021/4/1
人間群衆中を移動するロボットの能力を評価するためのシミュレーションベースのベンチマークツールを開発し、初期シナリオと評価指標を提案した論文。
- Hough2Map：高速鉄道マッピングのための反復型イベントベースハフ変換イベントカメラ/マッピング2021/2/1
イベントカメラの横方向映像から電柱などの垂直構造物をハフ変換で検出・追跡・三角測量し、鉄道沿線のランドマーク地図をリアルタイムに構築する手法を提案した。
- メッシュ多様体上のリーマン運動計画による全方向性マイクロ航空機の表面インタラクション飛行ロボット/運動計画2021/2/1
三角メッシュ表面を多様体として扱い、平面パラメータ化とリーマン運動ポリシー(RMP)を組み合わせて、空中ロボットが表面に沿って移動する軌道をkHz更新で高速に計画する手法を提案した論文。
- PHASER: ロバストで対応点不要な大域的点群位置合わせ点群位置合わせ2021/2/1
フーリエ解析を利用し、対応点や特徴量抽出なしでマルチモーダルな点群を大域的に位置合わせする手法を提案。回転と並進を確率分布として推定し、100ms未満で平均2cm・0.5度の精度を実現した。
- 実機ロボットの閉ループ制御改善に向けた情報量の多い軌道による能動的モデル学習モデル学習2021/1/1
力学モデルの予測不確かさを最小化する情報量の多い軌道をサンプリングベースで探索し、その軌道で実機データを収集してモデルを更新することで、チルトロータ付き全方向飛行ロボットの閉ループ制御性能を向上させた論文。
- ボリューメトリック把持ネットワーク：混雑環境でのリアルタイム6自由度把持検出把持検出2021/1/1
腕装着型深度カメラから得たTSDF表現を入力とし、各ボクセルごとに把持品質・グリッパ姿勢・開き幅を直接出力するVGNを提案。10msで把持計画が可能で、実環境の片付け実験で92%の物体を除去できた。
- 複数仮説追跡によるロバストなデータ対応付けのためのセマンティックマッピングセマンティックSLAM2020/12/1
物体検出の位置・インスタンス・クラス情報を複数仮説木で確率的に対応付けし、ポーズグラフと組み合わせたセマンティックSLAMを提案。都市環境での場所認識精度向上とドリフト33%削減を実現した。
- NavRep: 動的な人間環境におけるロボットナビゲーションの強化学習のための教師なし表現ナビゲーション2020/12/1
教師なし学習を用いてロボットナビゲーションの強化学習を支援する複数のアーキテクチャを設計・比較し、実機で検証した論文。モデルや環境を公開し、再現可能な比較基盤を提供する。
- 自動運転知覚のための分布外検出自動運転知覚2020/11/1
訓練時にOODデータを必要とせず推論コストも増やさない分布外検出法を提案し、実世界の自動車データセットで最先端手法を上回った。
- Freetures: 符号付き距離関数マップにおける自己位置推定自己位置推定2020/10/1
暗黙的表面表現であるSDFから直接特徴量を抽出し、表面と自由空間の両方を記述することで、従来の表面のみの記述子より高精度な幾何学的自己位置推定を実現した。
- 記号的移動マニピュレーションスキルセットの自動拡張タスクプランニング2020/10/1
環境変化に応じてロボットが自身のスキルセットと抽象記述を自動拡張する手法を提案し、物体再配置タスクのシミュレーションでMCTSベースラインより成功率29%向上・実行時間68%短縮を達成した。
- オドメトリドリフト下での大規模環境自律探索の統合手法探索2020/10/1
サブマップベースの多層マッピングと計画を組み合わせ、オドメトリのドリフトが大きい大規模環境でも安全かつ効率的にボリュメトリック探索を行うシステムを提案した。
- IDOL: 線分を用いたIMU-DVSオドメトリのフレームワークVIO/イベントカメラ2020/8/1
イベントカメラとIMUを組み合わせ、連続時間の慣性表現と線分の点-線距離最小化により軌跡と3D線分位置を推定する最適化ベースのオドメトリ手法を提案。
- 過駆動飛行システムの制御改善に向けたダイナミクス学習飛行制御2020/6/1
過駆動全方向飛行車のモデル誤差をガウス過程でオフライン学習し、一次原理モデルと併用して最適化ベースの制御を行うことで姿勢軌道追従誤差を平均32%低減した。
- Voxgraph: 符号付き距離関数サブマップによる大域的整合性を持つ体積マッピングSLAM/マッピング2020/4/1
SDFサブマップの集合として環境を表現し、対応点不要の制約でサブマップ間を最適整合させ、CPU上で軽量に大域的整合性のある密な3Dマップを生成するフレームワークを提案した。
- モバイルマニピュレーションによる物品運搬システムモバイルマニピュレーション2020/4/1
非構造屋内環境で物体を探索・把持・運搬するため、知覚・自己位置推定・ナビゲーション・動作計画・把持を統合したモバイルマニピュレーションシステムを提案し、オフィスでの物品配送タスクで実証した。
- 効率的な全方向飛行を実現するティルトロータ型マイクロ航空機の設計と最適制御全方向飛行2020/3/1
任意の姿勢で力を発揮しつつ効率的な飛行姿勢を保てる全方向マイクロ航空機を設計し、特異点に強い6自由度最適制御器を開発して飛行実験で検証した。
- 全駆動型飛行ロボットによる接触検査のための能動的相互作用力制御飛行マニピュレーション2020/3/1
全駆動・全方位型のドローンで、力センサを用いた可変軸選択的インピーダンス制御により、自由飛行中の外乱除去と意図的な接触力制御を両立させ、コンクリート構造物の非破壊検査に応用した研究。
- 都市屋外環境におけるマルチモーダル自動運転車両の自己位置推定自己位置推定2020/3/1
視覚とLiDAR、さらに縁石のセマンティック情報を統合し、見た目が大きく変化する都市環境でも再現率を高めた自己位置推定システムMOZARDを提案し、実走行で評価した。
- 強化学習による移動マニピュレータの全身制御全身制御2020/3/1
移動マニピュレータの全身制御をエンドツーエンド強化学習で実現し、シミュレーションで従来手法より速いタスク遂行と狭い廊下での実機検証を示した論文。
- VersaVIS: オープンで汎用的なマルチカメラ視覚慣性センサスイート視覚慣性SLAM2019/12/1
複数カメラとIMUの時刻同期を1ms未満の精度で実現するオープンソースの視覚慣性センサスイートを提案し、SLAMや3次元復元など多様な応用で有効性を示した。
- 強化学習による対話的知覚での散らかった環境での物体探索物体探索2019/11/1
散らかった環境でロボットが強化学習を用いて能動的に対話しながら対象物体を探索する手法を提案し、シミュレーションのみで学習したモデルが実環境でも88%以上の成功率で動作することを示した。
- 空陸協調ロボティクスによる精密農業システムの構築空陸協調ロボティクス2019/11/1
小型UAVの空撮とUGVの選択的作業を組み合わせ、作物モニタリングから除草・可変散布までを人手なしで行う適応型精密農業ロボットシステムを開発・実証した。
- 未知環境におけるオンライン情報獲得型経路計画のための効率的サンプリング手法経路計画2019/9/1
RRT*に着想を得て、単一の木を継続的に拡張・巻き直しすることで局所解を避けつつ大域的な被覆と経路効用の最大化を図るオンライン情報獲得型経路計画法を提案し、屋内探索やMAV搭載のTSDFベース3D再構成で有効性を示した。
- SegMap：セグメントベースの地図構築と自己位置推定SLAM2019/9/1
3D点群をセグメント単位で扱い、データ駆動型の単一記述子で全局自己位置推定・密地図再構築・意味情報抽出を同時に行う地図表現手法を提案した論文。
- 自由空間特徴量：距離関数マップを用いた2DレーザーSLAMのグローバル位置推定SLAM2019/8/1
2D LiDAR SLAMにおいて、距離関数表現から表面と自由空間の両方の幾何形状を記述する特徴量を提案し、公開データセットで従来の表面記述子より位置推定性能が向上することを示した論文。
- 柔軟な三眼カメラとIMUによるUAVナビゲーションとマッピングのための非剛体マルチカメラ密再構成UAV/Visual-Inertial2019/8/1
高速移動するUAV上で、柔軟な三眼カメラの基線をIMUと画像からEKFで推定し、長距離深度計測と環境地図生成を実現した研究。
- 障害物環境での低空域被覆経路計画：一般化巡回セールスマン問題としての牛耕式被覆計画の再検討被覆経路計画2019/7/1
障害物を含む多角形飛行回廊での被覆計画のため、牛耕式被覆計画を拡張し掃引パターンの組み合わせを最適化するオープンソースフレームワークを提案。320枚の合成地図で評価し、従来手法より14%低い経路コストを達成、実機でも検証した。
- 接触検査のための全方向型空中マニピュレーションプラットフォーム空中マニピュレーション2019/5/1
完全駆動型チルトロータ機に固定エンドエフェクタを搭載し、6自由度の力とトルクを発生させて環境と精密に接触できる空中マニピュレーションシステムを開発した。インピーダンス制御と深度サーボによる接触検査やコンクリート非破壊検査への応用を実証した。
- 鉄道車両向け視覚援用オドメトリ手法の実験比較視覚オドメトリ2019/4/1
鉄道車両の高精度な位置・速度推定に向けて、視覚および視覚慣性オドメトリの複数手法を産業・郊外・森林環境のデータでRTK-GPSと比較評価した。
- 未知物体も発見できるインスタンス認識型3Dセマンティックマッピングセマンティックマッピング2019/3/1
RGB-Dカメラのオンラインスキャン中に、既知・未知カテゴリの物体インスタンスを検出・追跡し、形状・位置・意味情報を統合した3Dボリューメトリックマップを逐次構築する手法を提案した。
- 位置推定不確かさを考慮した能動的フィールドマッピングのための情報経路計画情報経路計画2019/2/1
ロボットの自己位置推定の不確かさを明示的に考慮し、ガウス過程で環境場をモデル化して位置推定とマッピングを統合する新たな効用関数で経路を計画する手法を提案した。
- 見た目変化に強い都市部向け視覚自己位置推定システム視覚自己位置推定2019/2/1
都市屋外で昼夜や天候により見た目が変わっても、複数セッション地図と車輪オドメトリを統合して高精度に自己位置を推定するVIZARDを提案し、実走行でほぼ100%の再現率と0.5m未満の精度を示した。
- 情報量に基づく視覚・慣性センサの自己キャリブレーションキャリブレーション2019/1/1
情報理論的指標で軌道区間の情報量を評価し、キャリブレーションに最適な区間を選択することで、計算コストを一定に保ちながら高精度な自己校正を実現した。
- 混雑環境で飛ぶ視覚ベース小型ドローンのオープンソース自律航法システムドローン自律航法2018/12/1
視覚センサのみで小型ドローンが密なマップ生成・局所計画・大域軌道生成を行い、混雑環境を自律飛行するオープンソースシステムを構築し、実機と多数のシミュレーションで検証した。
- AgriColMap: 空撮と地上走行ロボットの協調による精密農業向け3Dマッピング協調マッピング2018/10/1
UAVとUGVがそれぞれ構築した農地マップを、マルチモーダルな密オプティカルフロー推定で位置合わせする新手法を提案し、実データで既存手法を大きく上回る精度を示した。
- UAV地形モニタリングのための情報経路計画フレームワーク経路計画2018/9/1
未知の関心領域を確率的センサで学習しながら、連続3次元空間で情報量の多い飛行経路を計画する汎用IPPフレームワークを提案し、シミュレーションと農業モニタリングで有効性を示した。
- 見た目に基づくランドマーク選択で効率化する長期視覚自己位置推定視覚自己位置推定2018/8/1
過去の走行で得たランドマークの共観測統計を用い、現在の見え方で観測されやすいランドマークだけを教師なしで選び、通信帯域を抑えつつ長期視覚自己位置推定の性能を維持・向上させる手法を提案した。
- WeedMap: マルチスペクトル空撮と深層学習による大規模雑草マッピング精密農業/セグメンテーション2018/8/1
UAVのマルチスペクトル画像をタイル分割してDNNで処理し、解像度損失や位置ずれを避けつつ高精度な作物・雑草のセグメンテーション地図を生成する枠組みを提案した。
- 屋外環境での長期的な視覚的自己位置推定のための効率的な地図管理視覚的自己位置推定2018/8/1
リソース制約のある屋外で複数車両が長期運用する視覚的自己位置推定システム向けに、地図の新規追加と共観測統計の更新を組み合わせた地図管理手法を提案し、地図サイズを抑えつつ外観変化への対応と効率的なオンライン位置推定を実現した。
- 逐次観測から3D物体モデルを構築するインクリメンタル物体データベース3D再構成2018/8/1
移動エージェントがシーンを巡回しながら、部分的なRGB-D観測を統合して物体の3Dモデルを逐次的に構築・改善するシステムを提案した。
- LandmarkBoost：ロバストな自己位置推定のための効率的な視覚的文脈分類器自己位置推定2018/7/1
2D-3Dマッチングをランドマーク分類問題として捉え、ブースティング分類器と画像全体の文脈情報を活用することで、視点変化や見た目の変化に頑健な位置推定手法を提案した。
- 強化学習と模倣学習を組み合わせたサンプル効率の良い地図なしナビゲーションナビゲーション2018/5/1
専門家のデモンストレーションで事前学習してから強化学習で微調整することで、地図なしナビゲーションの学習を5倍効率化し、実機でも汎化する方策を実現した。
- SegMap: データ駆動型記述子を用いた3Dセグメントマッピング3Dマッピング2018/4/1
3D点群をセグメント単位で扱い、データ駆動型記述子で位置推定・地図再構成・意味情報抽出を同時に行う地図表現手法を提案した論文。
- 深層強化学習による閉ループ物体把持のためのタスク簡略化手法の比較マニピュレーション2018/3/1
ロボットアームによる物体把持を深層強化学習で学習する際、報酬整形・カリキュラム学習・事前学習によるウォームスタートを比較し、シミュレーション学習から実機へ転移した研究。
- 疎な3Dトポロジカルグラフによるマイクロ航空機の経路計画経路計画2018/3/1
ノイズを含むセンサデータから3D環境のトポロジカル構造を表す疎なグラフを構築し、MAVの大域経路計画を高速化する手法を提案した。
- 反転クォータニオン積を避けるべき理由とその方法姿勢表現2018/1/1
ロボティクスで混在するハミルトン積と反転積のクォータニオン表記問題を整理し、反転積を使わずに済む代替手法と、規約を検出・移行するための実用的な手順を提案した論文。
- 複数MAVによるロバストな協調物体輸送群制御2017/11/1
通信なしで機械的に結合した複数の小型ドローンが、ロバスト制御理論を用いて各機体の物理パラメータを調整し、頑健に物体を輸送する手法を提案した。
- 混雑未知環境におけるMAVの安全な局所探索と再計画経路計画2017/10/1
局所軌道最適化プランナと中間目標を選ぶ局所探索を組み合わせ、混雑未知環境でMAVが安全にリアルタイム再計画できる手法を提案・実機検証した。
- C-blox: スケーラブルで一貫性のあるTSDFベースの高密度マッピング手法SLAM/3Dマッピング2017/10/1
環境を重複するTSDFサブボリュームの集合として表現し、特徴ベースのカメラトラッキングとバンドル調整で位置推定しながら、安定領域を特定して融合することで、一貫性とスケーラビリティを両立した高密度3Dマッピングを実現した。
- MBZ国際ロボティクスチャレンジにおけるETH-MAVチームの取り組みMAV2017/10/1
2017年MBZIRCに参加したETHチームのMAVシステムのハードウェアとソフトウェアを紹介し、視覚サーボによる物体把持や自律着陸の実験結果を報告した論文。
- マルチスペクトル画像とMAVによる密な雑草分類農業ロボティクス2017/9/1
ドローン搭載のマルチスペクトルカメラ画像からSegNetで作物と雑草を画素単位で分類し、Jetson TX2上で動作させた研究。
- 災害対応のための空中・地上ロボットの3D位置合わせ：特徴量・記述子・変換推定の評価点群位置合わせ2017/9/1
災害現場でUGVのLiDAR点群とUAVの視覚点群をグローバル位置合わせする手法を、特徴量・記述子・変換推定の組み合わせごとに比較評価した。
- 障害物環境における歩行者の相互作用を考慮したデータ駆動型運動予測歩行者予測2017/9/1
LSTMを用いて静的障害物と周囲の歩行者を同時に考慮し、混雑環境での歩行者軌道予測精度を向上させた研究。
- X-View: グラフベースの意味マルチビュー自己位置推定自己位置推定2017/9/1
人間が作った環境の意味情報をグラフ記述子としてマッチングさせ、視点が大きく異なる空中・地上のロボットデータでもグローバルな自己位置推定を可能にした研究。
- 自作できるビジュアル・慣性ドローン：低コストでオープンソースな自律飛行プラットフォームビジュアル・慣性オドメトリ/自律飛行2017/8/1
市販のビジュアル・慣性センサとオンボード計算機、量産クアッドロータを組み合わせ、キャリブレーションとシステム同定を行うことで、低コストながら研究グレードの自律VTOLドローンを構築し、屋内・屋外でホバリングや軌道追従の性能を評価した論文。
- 情報量の高い運動区間を用いた視覚慣性自己校正視覚慣性自己校正2017/8/1
視覚慣性センサの自己校正を、情報量の多い運動区間だけを選んで区間ベース最適化で行い、計算負荷を抑えつつ精度を維持する手法を提案した。
- 分散型マルチエージェントUAVによる物体の探索・回収・移動システム群制御2017/7/1
複数の自律飛行ロボットが協調して未知位置の物体を探索し、追跡・把持して回収する統合システムを構築し、実機と競技会で有効性を示した論文。
- 複数ドローンのロバスト衝突回避を実現する非線形モデル予測制御群制御2017/3/1
複数の小型ドローンが同じ空域を飛ぶ際の衝突回避を、非線形モデル予測制御で実現する手法を提案。状態推定や他機の位置・速度の不確かさも考慮し、シミュレーションと実機実験で検証した。
- UAV地形モニタリングのためのマルチレゾリューション地図生成と情報量最大化経路計画経路計画2017/3/1
ガウス過程の空間相関を事前分布に用いたベイズデータ融合で高度依存センサモデルを扱うマルチレゾリューション地図生成を提案し、グリッド探索と進化最適化で情報量の多い3次元飛行経路を計画する。農業バイオマス監視で従来の塗りつぶし飛行より最大45%誤差を削減した。
- 低コストVTOLドローンの動的システム同定とモデル予測制御制御/システム同定2017/1/1
DJI Matrice 100の機体ダイナミクスと自動操縦をIMUのみで同定し、モデル予測制御器を設計してホバリングや軌道追従の精度を実機で検証した。
- 能動的システム同定のためのサンプリングベース軌道計画システム同定2016/12/1
マルチロータ機が未知パラメータを素早く同定できるよう、EKFで信念ダイナミクスを近似しつつサンプリングベース計画で情報量最大の軌道を探索する手法を提案し、実機で収束時間と不確かさを4分の1に短縮した。
- 磁気吸着グリッパを搭載したMAVによる物体の空中把持と配送空中マニピュレーション2016/12/1
電磁石と受動コンプライアンス構造を組み合わせたグリッパをMAVに搭載し、形状や重量が異なる磁性物体を検出・把持・配送する統合システムを開発した。静止物体だけでなく移動物体の把持や外乱への対応も評価した。
- パッシブ力制御によるMAVの協調物体輸送協調輸送2016/12/1
2機のヘキサコプターが通信・形状知識・把持点情報なしに大型物体を協調輸送するため、UKFによる外力推定とアドミタンス制御を用いたマスタースレーブ方式を実現した。
- Voxblox：機上計画のためのインクリメンタル3Dユークリッド符号付距離場マッピング2016/11/1
TSDFからESDFをインクリメンタルに構築する手法を提案し、単一CPUコアでリアルタイム動作するMAV搭載の軌道最適化計画を実現した。
- SegMatch：3D点群のためのセグメントベースのループ閉じ込みSLAM/ループ閉じ込み2016/9/1
3D点群をセグメント単位でマッチングすることで、大規模で非構造な環境でも頑健にループ閉じ込みを検出する手法を提案し、KITTIデータセットで1Hzの高精度測位とリアルタイム動作を示した。
- 知覚から意思決定へ：自律移動ロボットのためのデータ駆動型エンドツーエンド経路計画ナビゲーション2016/9/1
2Dレーザースキャンと目標位置から操舵指令を直接学習するエンドツーエンドのナビゲーションモデルを提案し、シミュレーションで訓練したモデルを実環境の未知環境にも転移できることを示した。
- UAVによる能動分類のためのオンライン情報経路計画経路計画2016/9/1
UAVが農地の雑草を効率的に検出するため、情報理論的目的に基づき3D空間で軌道をオンライン計画する手法を提案し、従来の全面走査より低エントロピーの地図を構築できることを示した。
- UAVによる能動的分類のためのオンライン情報経路計画経路計画2016/6/1
農地の雑草検出を目的に、占有格子で雑草分布をモデル化し、情報理論的目的関数に基づいてUAVの経路をオンラインで計画する手法を提案。シミュレーションで従来の全面走査と比較検証した。
