Martin Saska
収録論文 108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
- 曳航海洋システムのモデリングと状態推定海洋ロボティクス2026/11/9
2台の自律水面艇とケーブル・曳航体からなる曳航システムを集中質量法でモデル化し、搭載センサのみで状態を推定する低次元オブザーバとPMEKFを提案・検証した論文。
- ForagerSim：大規模動的環境における地図ベース推論を評価するシミュレータナビゲーション2026/10/19
動物のような地図構築・利用を必要とする身体性タスクのためのモジュール式シミュレーションプラットフォームを提案し、強化学習・工学的ロボティクス・人間の性能を比較評価した。
- NMPP: 障害物環境での俊敏なUAV飛行のための非線形モデル予測計画UAV/計画2026/10/6
障害物をハードな幾何制約として扱う非線形モデル予測計画を提案し、障害物を考慮しないSE(3)コントローラと組み合わせることで、乱雑な環境での高速・高成功率なドローン飛行を実現した。
- 俊敏なビジョンベースのマルチUAV飛行に向けて：状態推定の再検討マルチUAV/状態推定2026/9/30
隣接UAVの姿勢情報（傾き）を活用することで、位置のみの推定に比べ速度・加速度の推定誤差を大幅に削減し、俊敏な飛行を可能にすることを示した。
- 傾斜を証明済み資源として活用：関節型マルチロータにおけるモータレンチレート権限の保持制御/マルチロータ2026/9/18
関節型マルチロータのサーボ傾斜を幾何学的資源として用い、モータのみのレンチレート集合の体積を安全証明として制御バリア関数に組み込み、突風下でも機体権限を維持する手法を提案した。
- FF-MPCC: モデル予測輪郭制御による高速アジャイル編隊飛行群制御2026/8/21
UAVの編隊飛行を高速かつアジャイルに行うため、MPCCフレームワークに編隊維持を統合した分散型手法を提案し、複雑な経路追従と動的編隊形状の変更を実現した。
- マルチロータUAVのための動的車両巡回問題経路計画2026/7/1
本論文は、移動予算を飛行時間とするUAVの軌道計画を考慮した動的車両巡回問題（DVOP）を提案し、分枝限定法と大規模近傍探索を用いて高品質な解を求める。
- BC-NMPC: バッテリー制約付きNMPCによる推進予測と再計画を用いた高速飛行UAV制御2026/7/1
バッテリー消耗による推力低下を考慮した非線形モデル予測制御(NMPC)を提案し、飛行中の軌道再計画により障害物環境での追従誤差を大幅に低減した。
- 宇宙機の自律ランデブー・近傍運用・ドッキングのためのフィデューシャルマーカー宇宙ロボティクス/視覚マーカー2026/6/1
宇宙機の近接運用でカメラ視野から外れにくい再帰的構造を持つ新しいフィデューシャルマーカーAstraTagを提案し、曲面での検出性能を既存手法と比較して向上させた。
- マルチロータUAV状態推定のためのモータ角速度プリインテグレーション状態推定2026/6/1
モータ回転数から得られる加速度をプリインテグレーションしてIMUを使わずに状態伝播し、LiDARと組み合わせたMAS-LOアルゴリズムで推定精度を向上させた。
- 感度ベースのロバストNMPCによる傾斜マルチロータを用いた洋上風力タービンの近接点検ロバスト制御/NMPC2026/5/1
洋上風力タービンの近接点検において、モデル不確かさや風の影響による安全制約違反を防ぐため、感度解析に基づく制約タイトニングを組み込んだロバストNMPCを提案した。
- 姿勢が重要：飛行中のマルチロータUAV放射パターン学習による通信可用性モデリングの向上群制御2026/4/1
キャリブレーション飛行データから異種クアッドコプターUAVのアンテナ放射パターンを学習し、観測された結合利得から各UAVのパターンを分離する手法を提案。実データで4.56dBのRMS誤差を達成し、ペイロード変更時の迅速な再較正を可能にする。
- イベントベースのプロペラセンシングを用いた相対状態推定群制御2026/4/1
イベントカメラで捉えたプロペラの回転周波数と姿勢を推定し、クアッドローターの相対状態推定を行う手法を提案した。実飛行データで周波数推定誤差3%以下を達成し、マルチUAVの分散型相対位置推定に応用できる。
- 実環境における認識を考慮した通信不要のマルチUAV協調制御群制御2026/3/1
GNSSが使えない森林などの複雑環境で、搭載LiDARによるSLAMと障害物・他機検出のみを用い、通信なしで安全にマルチロボットを協調させる認識考慮型3Dナビゲーション手法を提案・実証した。
- 干渉下のマルチロータ航空中継ネットワークのための通信認識NMPC群制御2026/3/1
マルチロータ航空機の中継通信において、姿勢とアンテナ指向性を考慮した通信認識制御フレームワークを提案し、干渉下でのリンク品質を大幅に向上させた。
- 未マッピング送電鉄塔におけるUAVによる電力線碍子の自律検査UAV検査2026/2/1
鉄塔の事前地図なしで、カメラとLiDARのセンサフュージョンにより碍子をオンライン検出・位置推定し、UAVが自律的に周回して詳細画像を取得する検査アルゴリズムを提案した。
- 未来方向を考慮した群れ制御：速度予測による先読み型フロッキング群制御2026/2/1
鳥の群れの姿勢変化に着想を得て、隣接エージェントの将来速度を予測して反応型フロッキングに先読み項を加える手法を提案し、遅延やノイズに対するロバスト性と整列性能の向上をシミュレーションで示した。
- 速度センシング不要の持続的整列を実現する位置ベース群れ行動群制御2026/2/1
速度を測らずに位置情報だけで群れの向きを揃え続けるアルゴリズムを提案し、50体のシミュレーションと9台の実機ロボットで有効性を示した。
- 外部測位なしで高速飛行するUAVのための視覚のみによる状態推定：A2RLドローンレースファイナリストのアプローチ状態推定2026/2/1
単眼カメラとIMUのみを用い、VIOのドリフトを新たな数理モデルで補正することで、GNSS拒否環境での高速・動的飛行でも正確なUAV状態推定を実現した。
- RVC-NMPC：相互速度制約を用いた非線形モデル予測制御による敏捷なUAV飛行の相互衝突回避UAV/衝突回避2025/12/1
観測情報のみを用いた相互速度制約を非線形モデル予測制御に組み込み、100Hzで動作するUAVの相互衝突回避手法を提案し、シミュレーションと実機実験で有効性を示した。
- MonoSpheres: 単眼SLAMに基づく大規模UAV探索のための知覚連携マッピングとプランニングUAV探索2025/11/1
単眼カメラのみを搭載したUAVが、疎なSLAMの特性を考慮したマッピングとプランニングにより、大規模な屋内・屋外環境を安全に自律探索する手法を提案。
- アクティブマーカーの反射を活用した協調UAVチームの相対位置推定UAV相対位置推定2025/11/1
環境中のアクティブマーカーの反射を積極的に利用し、異種マルチUAVチームの機上相対位置推定を行う手法を提案。屋内・屋外実験で従来法を上回る有効範囲（30m以上）と精度を実証した。
- 任意の始点・終点間における最短時間飛行計画と制御の同時学習飛行制御2025/10/1
強化学習により、UAVが任意の始点から終点まで最短時間で飛行するための計画と制御を同時に学習するフレームワークを提案し、実環境での有効性を示した。
- FIMD: 敏捷なUAV群におけるUVベースの視覚相対位置推定のための高速孤立マーカー検出群制御2025/10/1
UAV群の視覚相対位置推定に向けて、CPU・GPU・FPGA上で孤立マーカーを高速検出する手法を提案し、組込みプラットフォームで有効性を示した。
- オンライン衝突回避を備えた俊敏なUAV制御のための幾何学的モデル予測パス積分UAV制御2025/10/1
深度画像を直接MPPIループに取り込み、幾何学的SE(3)制御とサンプリングを組み合わせることで、高速飛行と障害物回避を両立するUAV制御手法を提案した。
- 劣化対応型協調マルチモーダルGNSS拒否環境ローカリゼーション：LiDARベースのロボット検出を活用協調ローカリゼーション2025/10/1
GNSSが使えない環境で、複数のロボットに分散したVIO・LIO・3D相互検出を因子グラフで融合し、センサ劣化に適応する協調自己位置推定手法を提案。
- GNSS拒否環境における高度マップ勾配を用いたキロメートル級UAVナビゲーション：SPRIN-Dチャレンジ優勝システムGNSS拒否ナビゲーション2025/10/1
GNSSが使えない環境で、LiDARの局所高度マップと事前の地形高度マップを勾配テンプレートマッチングで照合し、パーティクルフィルタでオドメトリと融合することで、CPUのみでリアルタイムにキロメートル級の自律飛行を実現した機体搭載システム。
- RADRON: コンプトンカメラを搭載したMAV群による電離放射線源の協調位置推定群制御2025/10/1
小型コンプトンカメラを搭載した複数のドローンが協調し、スパースな計測からリアルタイムに放射線源を位置推定・追跡する手法を提案。
- STLに基づくマルチロータ飛行体との人間-ロボット協調のための動作計画と不確実性を考慮したリスク分析飛行ロボット/動作計画2025/9/1
Signal Temporal Logicで安全・時間・人間の快適性を記述し、非線形ダイナミクスを考慮した最適化動作計画と人間姿勢の不確実性下でのリスク分析、イベントトリガ再計画を組み合わせ、電力線保守を模した物体受け渡しタスクで検証した。
- 自律UAVの意思決定に基づく経路計画：サーベイ経路計画2025/8/1
自律UAVの経路計画において意思決定を活用した研究を、探索経路計画と情報獲得経路計画の2つの流れに整理し、データのモデル化と理解の特徴に焦点を当てて概観したサーベイ。
- 吊り下げペイロードを搭載したUAVの完全オンボード状態推定と軌道追従UAV/ペイロード制御2025/8/1
GNSSとIMUのみを用いて、ケーブルで吊り下げたペイロードの位置を推定し、モデル予測制御で追従する完全オンボードの枠組みを提案し、実機実験で有効性を示した。
- アンカーなし群制御（SWA）：ロボット群は単機よりも自己位置推定途絶に適応する群制御2025/8/1
自己位置推定が途絶したUAV群において、相対情報のみで分散状態推定と相互認識を融合し、群れの協調行動を維持する手法を提案。シミュレーションと実機実験で有効性を検証した。
- 構造化点検シナリオにおける自由空間光通信を用いたマルチロータ航空機のNMPCフレームワーク通信考慮型制御2025/7/1
自由空間光通信リンクを搭載したマルチロータ機と移動中継車のビーム整合と通信品質を保証するNMPCベースの通信考慮型運動計画手法を提案し、MATLABシミュレーションで有効性を示した。
- フラットネスに基づく有限時間マルチUAV編隊軌道計画と方向認識型衝突回避追従群制御2025/6/1
UAVの微分フラットネスを利用し、数値解法に頼らずに有限時間で編隊軌道を計画し、前方のUAVを優先する方向認識型衝突回避を組み込んだ追従制御を提案した。
- LoL-NMPC: 無人航空機のための非線形モデル予測制御における低レベルダイナミクス統合制御/MPC2025/6/1
UAVの高速機敏な軌道追従において、低レベルのPID制御器やモータのダイナミクスをNMPCに明示的に組み込むことで、追従誤差を平均21.97%削減し、98.57 km/h・3.5gでもリアルタイム(100Hz)動作を実現した。
- MAV群のコントローラを高速並列チューニングする手法：更新ゲインの分散戦略群制御2025/5/1
マイクロ航空機（MAV）の群れを、基本的なセンサーデータのみを用いてモデルフリーかつ時間決定論的にチューニングする手法を提案し、シミュレーションと実機実験で有効性を示した。
- 不確かさを考慮した分散型マルチロボット林冠下フロッキングアルゴリズム群制御2025/4/1
機載センサと計算のみを用い、明示的な通信や事前環境情報なしで複雑環境を群飛行する分散アルゴリズムを提案し、衝突回避と群れ維持を保証して森林での実機実験で検証した。
- 空中ロボットによる持続的監視と目標検出：実環境での展開と評価群制御2025/4/1
複数の空中ロボットが協調して持続的に監視と目標検出を行う分散アルゴリズムを提案し、最大11機での実証実験で有効性と耐障害性を示した。
- 動的目標迎撃のための可変時間ステップMPCによる俊敏なマルチロータUAVMPC/迎撃2025/3/1
可変時間ステップを予測ホライズン長と連動させることで、計算負荷を抑えつつ長区間の計画と目標近傍での高密度な機動を両立するMPC手法を提案し、動的目標迎撃における解品質を向上させた。
- CurviTrack: 高速曲線軌道を追従するUSV追跡システムUSV追跡2025/2/1
ドラッグを考慮したモデルとMPCを組み合わせ、通信なしで高速で曲線軌道を描くUSVの追従と着陸を可能にした。
- FlightForge：手続き型生成と自律性統合でUAV研究を進める高忠実度シミュレータUAVシミュレーション2025/2/1
手続き型生成で無限に近い環境を自動生成し、完全自律UAVシステムを統合したオープンソースUAVシミュレータFlightForgeを提案。既存シミュレータを超えるセンサ描画性能と長距離自律ナビゲーションを実証した。
- 実世界での俊敏なマルチロボットシステムに向けて：能動点滅マーカーの機上高速追跡による相対位置推定群制御2025/2/1
能動点滅マーカーを機上で高速追跡する手法を提案し、マルチロボットの相対位置推定と光通信を実現。屋外実験で従来法を上回る追跡密度・精度・計算効率を示した。
- マルチロータ小型UAVのための汎用推力推定・制御手法制御2024/12/1
BEMTに基づく推力推定器とフィードフォワードPID制御を提案し、単一のスケーリング値の実験だけで校正を簡略化。屋外実験で二次モデルより空力変動下でのロバスト性が高いことを示した。
- 大規模UAV群のための生物に着想を得た視覚的相対位置推定群制御2024/12/1
イワシの群れや蜂群に倣い、個々の隣接機を検出せず距離ごとの隣接密度を回帰することで、大規模UAV群の相対位置推定を高精度かつスケーラブルに行う手法と、それに対応する群制御アルゴリズムを提案した。
- CAT-ORA: 3次元環境における衝突回避を考慮した時間最適なフォーメーション再形成群制御2024/12/1
ハンガリアン法と衝突回避制約を組み合わせ、3次元空間でロボット群のフォーメーションを衝突せず最短時間で再形成するアルゴリズムを提案し、19機のUAV実験で有効性を示した。
- モデル予測制御に基づく移動船上へのUAVの俊敏な着陸のための軌道生成制御/着陸2024/12/1
荒天下で移動する無人艇のデッキにマルチロータUAVを高精度に着陸させるため、モデル予測制御を用いて艇の状態予測を考慮した軌道を生成する手法を提案し、シミュレーションと実機実験で有効性を示した。
- 連合学習を用いたUAVの近接制御：人とロボットの協調領域に向けてVLA2024/12/1
複数ドローンにLSTMと連合学習を組み込み、分散学習で人間の動作を認識・制御し、遮蔽を防ぎつつ96%以上の精度を実現した。
- 砂漠探査のための最小限な3D自己組織化UAV群飛行アプローチ群制御2024/12/1
UAV群が方向情報の交換なしに、搭載センサのみで相対距離と方位を利用して整列・凝集した群飛行を実現する手法を提案し、9機の実機実験でGNSS非依存環境での有効性を示した。
- 全方向マルチロータUAVによる空中通信の再構築空中通信2024/11/1
3D位置と3D姿勢を独立制御できる全方向マルチロータUAV(o-MRAV)を空中通信に応用し、アンテナ指向を自由に制御できる利点や物理層セキュリティ・光通信などのユースケースをシミュレーションで示した論文。
- 小型単層コンプトンカメラを搭載した複数MAV群による複数の電離放射線源の自律位置推定群制御2024/10/1
44gの超軽量コンプトンカメラを小型ドローンに搭載し、複数機の測定を統合して複数のガンマ線源の位置をリアルタイムに推定する手法を提案し、シミュレーションと実機実験で検証した。
- UAVによる波浪の影響を受ける船舶の状態推定状態推定2024/10/1
UAVと無人表面艇（USV）の協調のため、波浪下のUSVの6自由度非線形モデルを構築し、複数センサ融合で状態推定と予測を行う手法を提案。実機実験で有効性を検証した。
- 信号時相論理によるマルチ航空システムのタスク調整と軌道最適化：風力タービン点検の事例研究群制御2024/10/1
信号時相論理（STL）を用いて複数のドローンによる風力タービン点検のタスク割り当てと軌道生成を最適化し、イベントトリガー再計画で遅延や予期せぬ事象に対応する手法を提案・検証した。
- 信号時相論理による複数航空機システムのタスク協調：風力タービン点検の事例研究群制御2024/9/1
複数のドローンで風力タービンを協調点検するため、STL仕様に基づくタスク割当と軌道生成、イベントトリガ型再計画を提案し、シミュレーションと実機実験で検証した。
- 敏捷なUAV飛行のための最小時間軌道のリアルタイム計画UAV/軌道計画2024/9/1
多点ウェイポイント間の最小時間軌道を機上でリアルタイムに計画する手法を提案し、推力分解と勾配ベース最適化によりミリ秒単位で生成、実機で検証した。
- 確率的衝突回避を伴う剛体フォーメーションの分散計画群制御2024/8/1
ロボット群が剛体フォーメーションを維持しつつ移動する際に、衝突確率を上限以下に抑える分散計画法を提案し、シミュレーションと実機実験で検証した。
- 全方向性マルチロータ航空機による盗聴妨害協調の可能性通信セキュリティ/マルチロータUAV2024/8/1
全方向性マルチロータ航空機を空中基地局と妨害ジャマーとして協調させ、盗聴者に対する通信の安全性を高める新手法を提案した。
- 直感的な人間-ロボットインターフェース：3次元行動認識とUAV連携フレームワークヒューマンロボットインタラクション2024/8/1
ステレオカメラで人間の3次元姿勢を推定し、k近傍法で行動を分類してUAVを操作する直感的なインターフェースを提案し、実機実験で有効性を示した。
- 荒天下でのUAV-USV協調：大波を含む厳しい海洋環境における追従と着陸UAV-USV協調2024/8/1
大波のある荒天下でUAVがUSVを追従・着艦できるよう、6自由度のUSV運動モデルとセンサ融合による状態推定・予測、軌道計画を統合した機上システムを提案し、実機で検証した。
- 自己位置推定型UAV群における高速な集団回避群制御2024/8/1
魚群や鳥群の集団行動に着想を得て、侵入物体からUAV群が機体搭載センサのみで分散的に高速・安全に回避する手法を提案し、数値評価した。
- UAVとUSVの協調による水上物体のテザー操作群制御2024/7/1
ドローンと無人ボートをテザーで物体に繋ぎ、MPCで協調制御して水上の物体を精密に操作する手法を提案した論文。
- 敏捷な無人航空機のためのモデル予測パス積分制御UAV制御2024/7/1
GPU上で並列サンプリング最適化を行うMPPI制御をUAVに搭載し、障害物回避を伴うリアルタイム飛行を実現した。
- 異種センサを搭載した混合サイズUAVチームによる協調屋内探査群制御2024/7/1
異なるサイズとセンサを持つ複数のUAVが協力して未知の屋内空間を探査する手法を提案し、フロンティアベースの探査と2つのタスク割り当て戦略を組み合わせてシミュレーションと実機実験で検証した。
- 安全な空中ドローン迎撃に向けて：追跡と捕獲の戦略迎撃・追跡2024/5/1
ネットを搭載した飛行ロボットが非協力的なUAVを空中で自律迎撃するため、EPNという誘導法とIMMベースの新たな状態推定フィルタを提案し、シミュレーションで応答時間と迎撃成功率の向上を示した。
- PACNav: 通信困難環境におけるUAV群の集合ナビゲーション強化群制御2024/4/1
通信や外部測位が使えない環境で、UAV群が局所観測のみから群れのリーダーを推定し、衝突回避しつつ森の中でも集合的に飛行できる分散ナビゲーション手法を提案・実証した。
- GNSS・通信不要で特徴の乏しい環境を高速に群飛行するUAV群制御群制御2024/4/1
外部測位や通信が使えない環境で、機体間の相互認識と状態推定をオンボードで行い、UAV群を高速に協調飛行させる分散制御手法を提案し、実機実験で検証した。
- 安全監視のためのジェスチャー制御による空中ロボットフォーメーションと人間-群ロボットインタラクション群制御2024/3/1
高所作業者の安全監視を目的に、人間のジェスチャーで複数UAVのフォーメーションを制御するシステムを開発し、実機実験で有効性を示した。
- 最適飛行速度を考慮したエネルギー効率の良い複数UAVカバレッジ計画群制御2024/2/1
複数UAVのカバレッジ経路計画において、飛行速度を最適化しエネルギー消費を最小化する手法を提案。実機実験で推定精度97%を達成。
- AERIAL-CORE：電力インフラの点検・保守に向けたAI搭載空中ロボット空中ロボット2024/1/1
視程外の長距離飛行や空中マニピュレータによる保守作業、高所作業者の支援を統合した初の自律型空中ロボットシステムを構築し、実電力線で検証した。
- 全方向性マルチロータ航空機の姿勢最適化：物理層セキュリティへの新アプローチ物理層セキュリティ/姿勢最適化2024/1/1
全方向性ドローンの位置と姿勢を最適化し、ジャマー攻撃下で地上ノードの最小SINRを最大化する物理層セキュリティ手法を提案した。
- RMS: 実時間姿勢推定のための冗長性最小化点群サンプリング点群サンプリング/オドメトリ2023/12/1
点群の冗長性を勾配流のエントロピー最大化で削減する決定的・単一パラメータのサンプリング手法RMSを提案し、KISS-ICPやLOAMに統合して速度・圧縮率・精度で既存手法を上回ることを示した。
- ドローンがドローンを導く：障害物環境における低装備マイクロ航空機の協調ナビゲーション群制御2023/12/1
高性能な親ドローンが環境地図を作成し、軽量な子ドローンをLiDARで追跡しながら衝突回避経路を案内することで、GNSSの使えない障害物環境でも小型機を自律飛行させる協調ナビゲーション手法を実機検証した。
- 人間工学的な人とロボットの協調のための信号時相論理プランナ人ロボット協調2023/6/1
信号時相論理（STL）で高レベルな仕様を記述し、人間の快適性を考慮しつつタスク割り当てと軌道を自動合成する手法を提案し、送電線でのドローンによる物体受け渡しを例に検証した。
- LiDAR搭載機による小型UAVの協調誘導のためのVIOとLiDAR相対位置推定の融合VIO/協調航法2023/6/1
LiDAR搭載の大型UAVとカメラ搭載の小型UAVの異種チームで、LiDAR相対位置推定とVIOを融合し、小型機を高精度に誘導する協調航法を提案した。
- MRS Drone：空中マルチロボットシステムの実環境展開に向けたモジュール型プラットフォーム群制御2023/6/1
アクチュエータ・フレーム・センサ構成を柔軟に変更できるモジュール型ドローン「MRS Drone」を開発し、シミュレータと実機を組み合わせて複数機の実環境展開を実現した。
- 人間とロボットの人間工学的協調：エネルギーを考慮した信号時相論理の視点人間ロボット協調2023/6/1
信号時相論理（STL）を用いて、人間とロボットの協調作業におけるタスク割り当てと軌道を自動生成する手法を提案し、電力線設定でのマルチローター航空機による物体受け渡しを例に検証した。
- 通信を考慮したロボティクス：課題と機会通信・ロボティクス融合2023/4/1
ロボティクスと通信の学際領域において、両側面を適切にモデル化するためのツールをUAV通信リレーを例に整理した論文。
- 相対姿勢計測ノイズに頑健な分散型UAVフォーメーション制御群制御2023/4/1
軽量UAVの相対測位ノイズ下でも安定した編隊飛行を実現するため、グラフ剛性理論に基づく編隊制御をノイズ分布に応じて修正する手法を提案し、実機実験で振動と目標からのずれを低減した。
- 無人航空機による大規模洞窟環境探査自律探査2023/3/1
未知の洞窟内を飛行ロボットが自律探査するためのシステムを構築し、実環境と仮想環境での大規模実験で有効性を示した。
- 複数UAVによる分散照明を伴う自律空中撮影群制御2023/3/1
複数のドローンが照明と撮影を分担し、障害物を避けながらリアルタイムで撮影経路を計画する自律空中撮影システムを提案した。
- 通信と外部測位を必要としない生体模倣型コンパクトUAV群群制御2023/3/1
UVDARによる近傍知覚のみで相互位置推定を行い、通信網や外部測位に頼らずに屋内外で自律的に群れを形成する生体模倣型UAVスウォームを実現した。
- Dronument：歴史的建造物の暗所における小型無人航空機の信頼性の高い展開システム自律飛行・自己位置推定2023/3/1
GNSSが使えず照明が限られた歴史的建造物内部で、3D点雲とレーザーセンサーを融合して自己位置推定し、機上でオンライン処理するMAVシステムを開発・実証した。
- 文化遺産保存の新時代：協調型空中自律システム群制御2023/3/1
複数のドローンが協調して歴史的建造物の内部を自律的に撮影・照明し、高精度なデジタル記録を効率的に行うシステムを開発した。
- 複数UAVによる自律的な反射変換イメージング群制御2023/3/1
2機のマルチロータUAVを使い、人が立ち入れない歴史的建造物内で照明方向を変えながら撮影し、表面形状や色を再現するRTIスキャンを自律的に行う手法を提案した。
- 機上LiDARによる飛行物体検出LiDAR認識2023/3/1
3D LiDARを搭載したドローン上で、占有ボクセルマッピングとクラスタベースの追跡により飛行物体を高精度・低遅延で検出・位置推定する手法を提案。
- 傾きとアンテナ方位変化を考慮したマルチロータUAV中継の最適軌道計画軌道計画2023/2/1
マルチロータUAVが移動時に傾くことでアンテナ方位が変化する影響を考慮し、基地局と別UAV間の中継として送信ビット数を最大化する軌道を生成する枠組みを提案した。
- ステレオ熱画像を用いたMAVによる電力線予備検査の応用空中検査2023/2/1
小型ドローンにステレオ熱画像センサを搭載し、電力設備の過熱箇所を検出して位置と損傷範囲を推定する予備検査手法を提案し、シミュレーションと実飛行で有効性を示した。
- 信号時相論理仕様による複数航空ロボットシステムの電力線点検タスク群制御2023/2/1
信号時相論理(STL)を用いて、複数のドローンが障害物を避けつつ安全距離を保ちながら電力線点検を行うための軌道計画と、予期せぬ事象に対応する再計画手法を提案した論文。
- 暗所屋内環境で動作するUAVのためのLiDARによる安定化・ナビゲーション・自己位置推定自己位置推定2023/2/1
安価で軽量なLiDARのスキャンから姿勢を推定し、GNSSなしで暗い屋内や森林などでもUAVを安定飛行させる自己位置推定システムを提案した。
- PACNav: 通信と外部測位に依存しないUAV群の集合ナビゲーション群制御2023/2/1
各機が近傍の相対位置のみを観測し、移動方向の一貫性と類似性から信頼できるリーダーを推定することで、通信・外部測位なしに群れ全体を誘導する分散ナビゲーション手法を提案。
- 車両故障に耐える電力線点検のロバスト計画群制御2023/2/1
複数台のドローンによる電力線点検計画を、途中で機体が故障しても残りの機体とバッテリーで点検を完了できるよう再計画するロバストな手法を提案した論文。
- 電力送電線点検計画におけるマルチツアー集合巡回セールスマン問題経路計画2023/2/1
限られた走行予算の点検車両で電力線を完全にカバーするため、複数回の走行からなる最適経路を整数線形計画法とメタヒューリスティックで解く手法を提案し、実世界の変電所で実証した。
- 知覚を考慮したNMPCによるマルチロータUAVの視覚ベース目標追跡と衝突回避制御/目標追跡2023/2/1
マルチロータUAVが視覚で目標を追跡しながら動的障害物を避けるため、知覚制約とトルク限界を考慮した非線形モデル予測制御(NMPC)を提案し、MATLABシミュレーションで有効性を示した。
- 実環境の屋内・屋外研究を支えるモジュラー型UAVハードウェアプラットフォーム群UAV/群制御/sim2real2023/2/1
アクチュエータ・センサ・フレームを柔軟に組み替えられるモジュラー設計の自律UAVプラットフォーム群を提案し、屋内・屋外の多様な実機実験でその有効性を示した。
- 電力線点検タスクにおける空中認知マルチロボットシステムのための多層ソフトウェアアーキテクチャ群制御2023/2/1
複数のクアッドロータによる電力線点検支援の協調ミッションを実現する多層ソフトウェアアーキテクチャを提案し、安全性と認知機能を統合してシミュレーションで有効性を示した。
- 複数車両による動的な水面モニタリング群制御2023/2/1
時空間報酬モデルとモデル予測制御を用いて複数車両を協調させ、動的な水面上の物体を探索・追跡する手法を提案した。
- SphereMap: UAVの迅速な安全志向プランニングのための動的多層グラフ構造UAVプランニング2023/2/1
UAVがオンボードで占有マップの自由空間を球で埋め、二層グラフ構造を構築するトポロジカル表現を提案。必要な時のみ障害物から所定距離を保ち、他より桁違いに高速なプランニングを実現し、軽量な共有マップによる分散協調も可能にした。
- 実環境におけるUAV向け信頼性の高い視覚慣性オドメトリ手法の展開VIO2023/2/1
UAVの実環境運用に向けて複数のVIO手法を制御系に統合し、劣化センサデータや外乱下での信頼性を分析して、動的軌道追従飛行を実証した。
- 荒天・乱流の外洋でUAVを着陸させる着陸制御2023/1/1
USVの揺れをカメラ映像から予測し、傾きがほぼゼロになる瞬間を狙ってUAVを自律着陸させるMPC手法を提案した。
- ロボティクスと無線通信の融合：入門チュートリアル通信・ロボティクス融合2022/9/1
ロボティクスと通信の学際領域を概説し、通信を考慮した軌道計画を例に、両分野を統合的に扱うためのモデリング手法を紹介するチュートリアル論文。
- 極限地下環境におけるSLAMの現在と未来SLAM2022/8/1
地下トンネル探査競技会SubTに参加した6チームのSLAM手法を比較し、LiDAR中心のSLAMや異種マルチロボット運用の現状・課題・オープンソース資源をまとめたサーベイ。
- 地下空間におけるUAV協調自律探索：DARPA SubTへの挑戦群制御2022/6/1
DARPA地下トンネル救助コンテスト向けに、複数UAVが完全自律・分散協調して探索するシステムを開発し、シミュレーションから実機への転移を実現した。
- DARPA地下探査チャレンジにおける異種ロボット群探査システム群制御2021/10/1
GPSの使えない地下環境で複数のロボットが協調して物体を探索するシステムを構築し、DARPA SubTチャレンジで非DARPA資金チーム最高の3位に入った実践報告。
- 都市火災対応のための自律型無人地上車両の設計と実運用自律移動ロボット2021/7/1
ロボットアームを搭載した地上車両を都市火災現場向けに設計し、自律ナビゲーション・火源特定・消火を実現、MBZIRC 2020で最高得点を獲得した。
- 信号時相論理に基づくマルチロボット送電線点検フレームワーク群制御2021/3/1
信号時相論理(STL)を用いて複数クアッドロータの飛行経路を計画し、障害物や立入禁止区域を避けつつ送電線の視覚点検タスクを実行する枠組みを提案した。MATLABシミュレーションで有効性を示した。
- 複数UAVによる自律協調壁構築：MBZIRC 2020での優勝システム群制御2020/12/1
3機のUAVがスキャン・RGB-D検出・把持・配置を機上のみで行い、未知のレンガと壁構造を協調して積み上げる自律壁構築システムを開発し、MBZIRC 2020で優勝した。
- 半構造化環境で建設資材を自律的に位置推定・把持・精密配置する移動マニピュレータ移動マニピュレーション2020/11/1
照明変化や外部測位に依存せず、屋内外で建設資材の自律的な位置推定・把持・運搬・配置を行う移動マニピュレータを開発し、ドローンとの協調で知覚範囲を拡張した。
- 小型単一検出器コンプトンカメラを搭載したMAVによるガンマ線源の位置推定位置推定2020/11/1
40gの小型コンプトンカメラをドローンに搭載し、飛翔中にガンマ線源の位置をリアルタイムで推定するフィルタ手法を開発、シミュレーションとCs137線源実験で実証した。
- MRS UAVシステム：再現可能な研究・実世界展開・教育を推進する自律飛行ドローンの統合制御・推定基盤UAV制御2020/8/1
GNSS有無を問わず複数センサと多フレーム定位でドローンを制御するオープンソースシステムを構築し、実機展開と教育利用まで含めて再現性の高い研究基盤を提供した論文。
