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最新論文: 2024/11/1 ／ arXivを3時間ごとに自動収集
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動的環境における長時間ミッションのための異種マルチロボットタスク割り当て
バッテリー制約下で充電やタスク分割・中継、ロボット連携を考慮した異種マルチロボットのタスク割り当て問題を定式化し、オンライン再計画可能なヒューリスティック解法を提案した。
原題: Heterogeneous Multi-robot Task Allocation for Long-Endurance Missions in Dynamic Scenarios ／ Alvaro Calvo, Jesus Capitan
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OSU-Wing PIC フェーズI評価：ベースライン作業負荷と状況認識の結果
複数の無人航空機を管理するパイロットの作業負荷と状況認識を評価し、機体数増加が性能を低下させるという従来の説を否定した。
原題: OSU-Wing PIC Phase I Evaluation: Baseline Workload and Situation Awareness Results ／ Julie A. Adams, Christopher A. Sanchez, Vivek Mallampati 他
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LARS: 群ロボットのための光拡張現実システム
光を投影して環境に仮想物体を重ねることで、ロボット同士や人とロボットの間接的な相互作用を実現する、低コストでオープンソースの拡張現実システムを提案した。
原題: LARS: Light Augmented Reality System for Swarm ／ Mohsen Raoufi, Pawel Romanczuk, Heiko Hamann
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スマート製造における自律搬送車スケジューリングのための層ベース通信チャネル付きマルチエージェント深層Qネットワーク
スマート製造の自律搬送車のスケジューリングを、層ベース通信チャネルを備えたマルチエージェント深層Qネットワークで最適化し、納期遅れやエネルギー消費を削減する手法を提案した論文。
原題: Multi-Agent Deep Q-Network with Layer-based Communication Channel for Autonomous Internal Logistics Vehicle Scheduling in Smart Manufacturing ／ Mohammad Feizabadi, Arman Hosseini, Zakaria Yahouni
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明示的通信なしで障害物環境を飛行するUAV群の接続性を保つ分散ナビゲーション
UAV間のデータ通信なしにセンシングネットワークの接続性を保ちながら障害物を回避するため、制御バリア関数に基づく分散制御手法を提案し、シミュレーションと実機実験で有効性を示した。
原題: Connectivity Preserving Decentralized UAV Swarm Navigation in Obstacle-laden Environments without Explicit Communication ／ Thiviyathinesvaran Palani, Hiroaki Fukushima, Shunsuke Izuhara
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未知環境におけるマルチロボットの知覚融合による効率的な協調ナビゲーション
未知環境で複数ロボットが協調して効率的にナビゲーションするため、グラフアテンションと情報利得を組み合わせた計画手法を提案し、シミュレーションと実機で有効性を示した。
原題: Efficient Collaborative Navigation through Perception Fusion for Multi-Robots in Unknown Environments ／ Qingquan Lin, Weining Lu, Litong Meng 他
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蜂の採餌行動に着想を得た適応的センサ配置：効率的な環境モニタリングに向けて
人工蜂コロニー法とレヴィフライトを組み合わせ、専門家知識によるホットスポット概念も取り入れて、環境モニタリングのための適応的センサ配置を最適化するハイブリッドアルゴリズムを提案した。
原題: Adaptive Sensor Placement Inspired by Bee Foraging: Towards Efficient Environment Monitoring ／ Sai Krishna Reddy Sathi
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局所情報集約に基づくマルチエージェント強化学習によるロボット群の動的タスク割り当て
ロボット群の動的タスク割り当てを最適化するため、近隣ロボットの情報を集約するLIAモジュールを組み込んだ分散実行型マルチエージェント強化学習手法を提案し、その有効性を示した。
原題: A Local Information Aggregation based Multi-Agent Reinforcement Learning for Robot Swarm Dynamic Task Allocation ／ Yang Lv, Jinlong Lei, Peng Yi
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ドローン群による山火事消火：予測最適化アプローチ
山火事の延焼を予測するニューラルネットと、ドローン群のタスク計画を混合整数計画と確率制約ロバスト最適化で解く手法を提案し、シミュレーションで移動量を37.3%削減した。
原題: Using Drone Swarm to Stop Wildfire: A Predict-then-optimize Approach ／ Shijie Pan, Aoran Cheng, Yiqi Sun 他
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ロボット群におけるシグナリングと社会的学習
ロボット群の協調を改善するための通信の役割を、分散型の同時学習・実行の枠組みで検討し、情報選択と物理的抽象化を軸とした通信の分類法を提案する。
原題: Signaling and Social Learning in Swarms of Robots ／ Leo Cazenille, Maxime Toquebiau, Nicolas Lobato-Dauzier 他
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ロボット群のための分散空間認識
局所的な観測とガウス信念伝播を組み合わせ、群れ全体で共有できる分散型の座標系を構築する手法を提案し、シミュレーションで検証した。
原題: Distributed Spatial Awareness for Robot Swarms ／ Simon Jones, Sabine Hauert
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予測可能性を考慮した効率的でロバストなマルチエージェント協調
逐次予測・計画法に予測可能性を最適化目的として導入し、予測モデルとのKLダイバージェンスをペナルティとすることで、マルチエージェントナビゲーションの協調を効率化・ロバスト化する手法を提案。
原題: Predictability Awareness for Efficient and Robust Multi-Agent Coordination ／ Roman Chiva Gil, Daniel Jarne Ornia, Khaled A. Mustafa 他
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不確実なトポロジー環境におけるグラフ注意ネットワークを用いたマルチロボット信頼性ナビゲーション
不確実な道路網でロボット群が時間通りに到着する確率を最大化するため、POMDP定式化とグラフ注意ネットワークを組み合わせた強化学習手法MARVELを提案し、適応性と性能を向上させた。
原題: Multi-Robot Reliable Navigation in Uncertain Topological Environments with Graph Attention Networks ／ Zhuoyuan Yu, Hongliang Guo, Albertus Hendrawan Adiwahono 他
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インターネットを介したロボット群制御
遠隔地にある2つのロボット実験環境をインターネットで接続し、位置・速度・方向などの状態を交換してリーダーに追従する群れ制御を実現した。パケット損失はなく、平均遅延も実用範囲内であることを示した。
原題: Robot Swarming over the internet ／ Will Ferenc, Hannah Kastein, Lauren Lieu 他
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再帰的タスクを持つロボット集団のためのロバスト制御器合成：ケーススタディ
清掃ロボット集団を例に、再帰的タスク・最適化・安全制約を扱うPOMDPベースの制御器合成手法を提案し、大規模環境での実用的なモデリング指針を示した。
原題: Synthesising Robust Controllers for Robot Collectives with Recurrent Tasks: A Case Study ／ Till Schnittka, Mario Gleirscher
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マルチロボットシステムの形態とタスク割り当て行動の効率的な共同設計へのタレント注入型方策勾配アプローチ
洪水対応シナリオにおけるマルチUAVのタスク割り当て問題で、形態と個々のロボットの行動を同時最適化する共同設計手法を提案し、逐次設計を上回る性能を示した。
原題: A Talent-infused Policy-gradient Approach to Efficient Co-Design of Morphology and Task Allocation Behavior of Multi-Robot Systems ／ Prajit KrisshnaKumar, Steve Paul, Souma Chowdhury
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マルチロボットシステムアーキテクチャのモデリングとシミュレーション
人間の要求に応じて複数のロボットが協調するシステムを対象に、BPMNで構成要素をモデル化し、JADEエージェントでシミュレーションして性能を評価する手法を提案した論文。
原題: Modeling and Simulation of a Multi Robot System Architecture ／ Ahmed R. Sadik, Christian Goerick, Manuel Muehlig
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経路競合解消を伴う大規模グリッド上のマルチロボット被覆経路計画
4近傍グリッド上で複数ロボットが全セルを被覆する経路を計画する問題に対し、部分障害ブロックにも対応する拡張STCと局所探索、MAPFによる競合解消を統合した枠組みを提案した。
原題: Large-Scale Multirobot Coverage Path Planning on Grids With Path Deconfliction ／ Jingtao Tang, Zining Mao, Hang Ma
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自律移動ロボットによる産業環境の動的ゾーニング
倉庫や工場の床をAMRが担当するゾーンに分割し、生産変動に応じてゾーンを動的に変化させる分散型アルゴリズム(DDZ)を提案。タスク配分の均等性が向上し、AMR間の移動距離のばらつきが68.7%減少した。
原題: Dynamic Zoning of Industrial Environments with Autonomous Mobile Robots ／ Russell Keith, Hung La
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プログラム可能な運動を実現するスマート自律アクティブ粒子としてのブレインボット
内部振動子と音響・磁気センサ、マイコンを搭載した小型ロボットで、水平振動によるサイクロイド軌道を利用して、弾道的運動からランダムウォーク的拡散運動まで多様な動態をプログラム可能にした。
原題: Brainbots as smart autonomous active particles with programmable motion ／ M. Noirhomme, I. Mammadli, N. Vanesse 他
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ネットワーク運用のための通信・エネルギー考慮型マルチUAV被覆経路計画
UAV間通信を維持しながらエネルギー消費と通信距離を最小化するマルチUAV被覆経路計画手法を提案し、シミュレーションと実機実験で有効性を検証した。
原題: Communication and Energy-Aware Multi-UAV Coverage Path Planning for Networked Operations ／ Mohamed Samshad, Ketan Rajawat
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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
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。
原題: Cloud-Based Scheduling Mechanism for Scalable and Resource-Efficient Centralized Controllers ／ Achilleas Santi Seisa, Sumeet Gajanan Satpute, George Nikolakopoulos
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分散型不確実性考慮アクティブサーチを aerial robot チームで実現
通信が制限された災害現場で、複数の飛行ロボットが不確実な対象の位置を推定しながら効率的に探索する分散型アクティブサーチ手法を開発し、実機実験で有効性を示した。
原題: Decentralized Uncertainty-Aware Active Search with a Team of Aerial Robots ／ Wennie Tabib, John Stecklein, Caleb McDowell 他
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彩色一般化スライディングタイルパズルの最適解法：計算複雑性と上下界
複数のロボットが並行移動する倉庫や駐車場のモデルとなる彩色一般化スライディングタイルパズルについて、計算複雑性を解明し、解のメイクスパンの下界と上界（対数因子以内）を導出した。
原題: Optimally Solving Colored Generalized Sliding-Tile Puzzles: Complexity and Bounds ／ Marcus Gozon, Jingjin Yu
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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
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。
原題: Task Coordination and Trajectory Optimization for Multi-Aerial Systems via Signal Temporal Logic: A Wind Turbine Inspection Study ／ Giuseppe Silano, Alvaro Caballero, Davide Liuzza 他
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強化学習による静的・動的障害物回避を伴うマルチUAV編隊制御
2段階の強化学習パイプラインと注意機構エンコーダ、カリキュラム学習を用いて、複数UAVの編隊維持と静的・動的障害物回避を両立させる手法を提案し、実機実験で有効性を示した。
原題: Multi-UAV Formation Control with Static and Dynamic Obstacle Avoidance via Reinforcement Learning ／ Yuqing Xie, Chao Yu, Hongzhi Zang 他
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ロボット群による完全分散・耐故障性のあるソース探索
一定速度で移動するロボット群が未知のスカラー場の最大値を、勾配情報に頼らずに任意精度で探索する完全分散・耐故障性アルゴリズムを提案した。
原題: Fully distributed and resilient source seeking for robot swarms ／ Jesús Bautista, Antonio Acuaviva, José Hinojosa 他
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ロボット群の形状形成における同時学習に基づく相対位置推定
外部測位システムが使えない環境で、機体間の相対位置を同時学習で推定し、群れ全体で形状を形成する制御手法を提案した論文。
原題: Concurrent-Learning Based Relative Localization in Shape Formation of Robot Swarms (Extended version) ／ Jinhu Lü, Kunrui Ze, Shuoyu Yue 他
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模倣学習によるパラメータ化フォーメーションでのマルチロボット追跡
防御ロボット群が、より速く回避戦略が未知の侵入者を保護領域到達前に捕獲するため、5つのパラメータで形状を調整できるフォーメーション制御器を提案し、模倣学習とモデル予測制御を組み合わせてパラメータを最適化した。
原題: Multi-Robot Pursuit in Parameterized Formation via Imitation Learning ／ Jinyong Chen, Rui Zhou, Zhaozong Wang 他
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リー群を用いたマニフォールドセンサフュージョンによる空中磁気探査のための視覚協調測位法
GNSSが使えない環境での複数UAVによる空中磁気探査に向け、視覚処理とリー群上のマニフォールドセンサフュージョンを組み合わせた協調測位手法を提案し、実飛行実験でセンチメートル級の精度を実証した。
原題: A Visual Cooperative Localization Method for Airborne Magnetic Surveying Based on a Manifold Sensor Fusion Algorithm Using Lie Groups ／ Liang Liu, Xiao Hu, Wei Jiang 他
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