Stephan Weiss
収録論文 31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
- CollisionSplatting: 3DGSシーンにおける衝突認識型運動計画と画像条件付き目的関数および調整可能な保守性運動計画2026/9/28
3Dガウシアンスプラッティング(3DGS)シーン上で直接動作する、保守性を調整可能な確率的距離指標を提案し、画像条件付き報酬関数と組み合わせてGPU加速MPPIおよびRRTプランナに統合することで、視覚誘導ナビゲーションとマニピュレーションを実現した。
- 産業用地上ロボット向けの展開即応型UWB位置推定：自動アンカー校正と地形認識融合位置推定2026/7/1
UWB測位の実運用課題であるアンカー校正の手間とセンサ融合の設計を解決するため、自動校正とバイアス考慮の拡張カルマンフィルタを備えたパイプラインを提案し、倉庫内の物流AMRで精度と一貫性を実証した。
- 未知の時間遅延を伴う慣性航法システムのためのガリレイ状態推定状態推定2026/5/1
GNSS測定の未知の時間遅延を明示的にモデル化し、ガリレイ対称性に基づく等変フィルタ(EqF)を用いて航法状態と時間遅延を同時推定する新しい手法を提案した。実機UAV実験とシミュレーションで有効性を示した。
- レーダー慣性オドメトリのための等変フィルタオドメトリ2026/4/1
レーダー慣性オドメトリの精度とロバスト性を向上させるため、リー群対称性に基づく等変フィルタを提案し、外部キャリブレーション誤差が大きい場合でも収束性を改善した。
- 不確かさに基づく外れ値除去のためのAI物体相対状態推定の再定式化状態推定2026/2/1
AIによる物体相対6自由度姿勢計測を拡張カルマンフィルタに統合する際、計測式を再定式化して位置と回転を分離し、DNNの予測不確かさで外れ値を除去する手法を提案した。
- ロボティクスにおけるガリレイ対称性ロボティクス理論2025/10/1
ロボティクス分野でガリレイ対称性を剛体変換の枠組みで解説し、慣性航法・マニピュレータ運動学・センサ融合への応用例を示した。
- 物体相対状態推定のためのAIベース6D物体姿勢予測器による偶然的不確かさ姿勢推定2025/9/1
既存の6D物体姿勢予測器に2つのMLPを追加して偶然的不確かさを推定し、EKFの測定ノイズ共分散として利用することで物体相対状態推定の性能を向上させる手法を提案。
- 将来の火星科学ヘリコプターに向けたハイブリッド自律フレームワーク飛行自律制御2025/9/1
火星科学ヘリコプターの自律飛行のため、有限状態機械とビヘイビアツリーを組み合わせた高レベル制御フレームワークを提案し、シミュレーションと実地試験で有効性を検証した。
- 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。
- 地形支援型マルチセンサ融合による無人地上車両の幾何学的多様体上での一貫した姿勢推定状態推定2025/8/1
地上車両の位置推定精度を高めるため、姿勢を低次元の滑らかな多様体上で表現するM-ESEKFを提案し、センサ融合と不確かさ補正により従来の拡張カルマンフィルタより一貫性と安定性を向上させた。
- 左不変と右不変拡張カルマンフィルタの違い状態推定2025/7/1
左不変と右不変の拡張カルマンフィルタ（IEKF）がリセットステップを含めば同一であることを示し、リセットステップが性能を向上させることをシミュレーションで実証した。
- UWB支援ナビゲーションにおける未知アンカーのリアルタイム初期化UWB測位2025/6/1
UWBを補助センサとして用いるナビゲーションで、未知のアンカーを運用中に自動検出・校正するフレームワークを提案し、フォークリフトとドローンで有効性を示した。
- 同時モデル選択と状態変数決定によるセンサモデル同定センサモデル同定2025/6/1
未知の計測データ時系列に対し、事前定義されたセンサモデル群から最も確からしいモデルを自動選択し、キャリブレーション状態や参照フレームの必要性も同時に推定する手法を提案。
- レーダー3D点群の点対応学習によるレーダー慣性オドメトリレーダーオドメトリ2025/6/1
低品質なFMCWレーダー点群間の点対応をTransformerと自己教師あり学習で予測し、レーダー慣性オドメトリの精度を向上させる手法を提案。
- アクションフィードバック付き強化学習による冗長油圧マニピュレータの自律制御マニピュレーション2025/4/1
油圧駆動の冗長マニピュレータに対し、手動操作データから油圧動特性をモデル化し、行動フィードバックを取り入れた強化学習でエンドエフェクタ位置追従の制御則を学習、実機へ直接適用可能なことを示した。
- CaRoSaC: ケーブル弛みを考慮したケーブル駆動パラレルロボットの強化学習による運動制御強化学習/ケーブル駆動ロボット2025/4/1
ケーブルの弛みを再現するシミュレータを構築し、モデルフリー強化学習でケーブル駆動パラレルロボットの運動制御を学習させ、従来の運動学手法より高精度な制御を実現した。
- バイアスを考慮した等変IMUプリインテグレーション：ガリレイ群によるアプローチ状態推定2024/11/1
IMUバイアスをガリレイ群の接群上で幾何学的に統合する新しいプリインテグレーション手法を提案し、従来法より線形化誤差と一貫性を改善した。
- AIVIO: AI支援視覚慣性オドメトリによるUAVの閉ループ物体相対ナビゲーションVLA2024/10/1
IMUとRGBカメラのみの最小構成で、合成データのみで学習した深層学習ベースの物体姿勢推定器を搭載し、物体相対の閉ループ飛行を実現したUAVシステムを提案。電力柱点検での実機実験で有効性を検証した。
- モジュール型メッシュUWB支援慣性航法とロバストなアンカーキャリブレーションUWB/慣性ナビゲーション2024/8/1
UWB測距と慣性センサを統合するモジュール型状態推定フレームワークを提案し、新規アンカーの自律キャリブレーションと外れ値除去によりロバストな測位を実現した。
- MSCEqF：視覚支援慣性航法のためのマルチステート制約同変フィルタVIO/状態推定2023/11/1
視覚慣性ナビゲーション(VINS)向けに、IMUバイアスやカメラの内部・外部キャリブレーション状態を群構造に正しく組み込んだ同変フィルタを提案し、大誤差時でも一貫した推定を実現した。
- UAVのためのマルチGNSS航法再考：同変フィルタリングによるアプローチ状態推定2023/10/1
GNSSとIMUのセンサフュージョンに同変フィルタ（EqF）を適用し、従来のMEKFより初期推定誤差に強く収束も速いことを実データで示した。
- 慣性航法システムのための同変対称性状態推定2023/9/1
慣性航法システムのフィルタ設計を対称性の観点から整理し、既存の拡張カルマンフィルタ変種が同変フィルタ設計法で解釈できることを示した論文。
- UVIO: UWB支援によるバイアス補償アンカー初期化を備えた視覚慣性オドメトリフレームワーク自己位置推定2023/8/1
UWBと視覚慣性オドメトリを統合し、UAVが未知のUWBアンカーを自律的に初期化して測距バイアスを補償しながら低ドリフトな自己位置推定を実現する手法を提案した。
- AIによる自己校正機能付き複数物体の相対状態推定状態推定2023/3/1
カメラ画像からのAI姿勢推定とIMUデータを融合し、移動ロボットの複数物体に対する6自由度相対状態推定を自己校正可能にする手法を提案。実世界実験で有効性を検証。
- INSANE: 高度な推定器開発のためのセンサ数を増やしたクロスドメインUAVデータセットUAV測位データセット2022/10/1
屋内モーションキャプチャから屋外・火星類似環境まで、複数のIMUやカメラを搭載したMAVのクロス環境測位用データセットを提供し、高精度な正解データも付与した。
- バイアスを克服：オンラインキャリブレーションを伴うバイアス姿勢推定のための同変フィルタ設計姿勢推定2022/9/1
ジャイロスコープと複数の方向測定を統合し、オンラインで外部キャリブレーションとジャイロバイアスを同時推定する同変フィルタを提案。過渡応答と漸近的なバイアス推定精度を改善。
- 制御と可観測性を両立する軌道計画フレームワークCOP軌道計画2022/3/1
閉ループ感度に基づく制御追従性と可観測性という相反しうる目的を単一目的最適化でバランスさせ、ベジェ曲線軌道を生成する枠組みを提案し、3Dクアッドロータで有効性を示した。
- 入力計測バイアスを考慮した慣性航法システムの同変フィルタ設計状態推定2022/2/1
慣性航法のバイアス推定を完全に幾何学的な枠組みで扱う同変フィルタ(EqF)を提案し、シミュレーションと実データでMEKFより高い頑健性と精度を示した。
- 深度を考慮した物体セグメンテーションと把持検出によるロボットピッキング把持検出2021/11/1
深度情報を活用したCoordConvで物体インスタンスセグメンテーションの精度を高め、把持検出と統合してロボットピッキングを実現する手法を提案した論文。
- 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。
- 自己校正のための可観測性を考慮した軌道最適化：UAVへの応用軌道最適化2016/4/1
システム状態の可観測性を評価し、自己校正の収束を早める制御入力を導く軌道最適化手法を提案。シミュレーションのクアッドロータで共分散ベース手法より約80倍高速かつ高精度な校正を実現した。
