Angela P. Schoellig

Technical University of Munich

収録論文 125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

• ForceDelta-VLA: 接触の多いマニピュレーションのための力条件付き行動補正の蒸留
  VLA2026/9/16

  力覚対応VLAポリシーを、参照行動と力補正に分解して蒸留するフレームワークを提案し、接触の多いタスクで成功率を54.4%から82.2%に向上させた。

• DUET-DINO: ロボットマニピュレーションの潜在計画のための同時クロスビュー世界モデリング
  マニピュレーション2026/9/9

  側面カメラと手首カメラの観測をクロスビュー条件付けで統合し、7自由度エンドエフェクタ制御のための行動条件付き潜在世界モデルを学習する手法を提案。到達・角度付き到達・把持持ち上げタスクで単一視点や独立二視点のベースラインを上回る性能を達成した。

• ベイズ最適化による制御器チューニングとロボット学習の10年：チュートリアル、レビュー、将来展望
  ベイズ最適化2026/9/8

  ベイズ最適化（BO）を制御器チューニングとロボット学習に応用する研究を10年分レビューし、実践的な導入方法や課題、標準ベンチマークの不足を指摘して軽量ベンチマークを提案したチュートリアル論文。

• SMPCデモからのスパースオフライン・オンラインRLによる移動操作学習
  移動操作2026/8/1

  シミュレーション内のSMPCを自動エキスパートとして用いて大規模オフラインデータを生成し、スパース報酬のみでオフポリシーRLエージェントを訓練することで、移動操作タスクを効率的に学習する手法を提案。低レベル安定化コントローラと統合し、教師を超える性能を実現。

• EgoHTR: 人間の地形移動の自己中心視点4Dデモンストレーション
  歩行2026/7/1

  自己中心視点のウェアラブルと3Dスキャナを用いて、複雑な環境での人間の移動シーンを再構成するパイプラインとデータセットを構築し、これを活用して人型ロボットの移動ポリシーを訓練し実機で検証した。

• 接触を伴う操作において重要な箇所にデータと学習を集中させる
  マニピュレーション2026/7/1

  接触を伴う精密操作タスクでは、全行程ではなく重要な接触区間のみに密なデータ収集とオフライン強化学習を適用し、単純な自由空間動作は従来のプランニングに任せる手法を提案。4つの実世界タスクで平均成功率96%を達成した。

• フローベースの視覚言語行動モデルにおける不確実性の定量化
  VLA2026/6/16

  フローマッチングを用いた視覚言語行動モデル（VLA）に対して、速度場の不一致に基づく効率的な不確実性推定手法を提案し、失敗検出と能動的ファインチューニングに応用した。

• LoComposition: 歩容事前知識なしの地形適応型・高エネルギー効率四足歩行
  歩行2026/6/14

  報酬設計をタスク・制約・エネルギー最小化・地形適応に分離し、歩容の事前知識なしで効率的な四足歩行を実現。実機Go2でゼロショット転送に成功し、コスト・オブ・トランスポートを56%削減した。

• 吊り下げトレーを用いたロボットによる非把持物体運搬
  非把持操作2026/6/1

  ロボットが紐で吊り下げたトレーを使って物体を運ぶ「ウェイター問題」を扱い、剛体トレーより滑りや液こぼれを減らせることをシミュレーションと実機で示した論文。

• Crazyflow: JAXによる高精度・GPU高速化・微分可能なドローンミュレータ
  シミュレーション2026/6/1

  JAXで実装された高速・微分可能なドローンシミュレータを提案し、単機で既存より10倍以上高速、数千機の群れをシミュレート可能。実機での飛行中強化学習も実証した。

• リーマン多様体上のデモンストレーション学習：ニューラルODEを用いた拡張アブストラクト
  模倣学習/軌道生成2026/6/1

  ロボットの状態（特に姿勢）が曲がった空間で変化することを考慮し、リーマン多様体上でデモンストレーションから学習する手法を提案。測地線をニューラル常微分方程式で数値推定し、計算コストを削減する。

• LiftNav: TSDF誘導ガウシアンスプラッティングにおけるセマンティックリフティングによる経路計画
  ナビゲーション2026/5/1

  未知の屋内環境でロボットが安全に移動するため、TSDFとガウシアンスプラッティングを融合した地図に、物体検出と3Dリフティングを組み合わせたセマンティックナビゲーション手法を提案した。

• 微分平坦性を活用した制約付き多入力制御アフィン系の効率的な学習ベースモデル予測制御
  制御2026/4/1

  微分平坦性を利用し、入力制約と半空間平坦状態制約を満たす多入力非線形アフィン系の学習ベースMPCを、2つの逐次凸最適化のみで実現し、計算効率を大幅に向上させた。

• 非構造化・半静的環境における逐次移動操作のための知覚的階層タスクMPC
  移動操作2026/3/1

  逐次移動操作タスクを非構造化で変化する環境で効率的に実行するため、ベイズ推論で環境変化をモデル化し、階層タスクMPCに組み込む新しいフレームワークを提案した。シミュレーションと実機実験で有効性を検証した。

• 逐次モバイルマニピュレーションタスクのための階層型タスクモデル予測制御
  マニピュレーション2026/3/1

  モバイルマニピュレータが連続したタスクを効率的に遂行できるよう、非線形辞書式最適化に基づく階層型タスクMPCを提案し、実機実験で従来手法より高速・高精度な動作を実現した。

• SQ-CBF: スーパークワドリックの安全フィルタリングのための符号付き距離関数による数値的安定化
  安全制御2026/2/1

  スーパークワドリックの陰関数を直接使うと勾配が不安定になる問題を指摘し、符号付き距離関数をバリア候補として用いる安全フィルタリング手法を提案した。

• 目標精度を満たす軌道推定のためのセンサスケジュールとノイズ共分散の設計
  状態推定2026/2/1

  移動ロボットの軌道推定で目標精度を達成するために必要なセンサの測定頻度やノイズ共分散を半正定値計画問題として定式化し、シミュレーションと実機実験で有効性を検証した論文。

• 分散型かつ完全オンボード：小型航空機のための距離支援協調測位とナビゲーション
  群制御2026/2/1

  各ロボットがオンボードのオドメトリとロボット間距離のみを用いて分散的に相対姿勢を推定し、因子グラフ推論に基づく編隊制御で協調ナビゲーションを実現する手法を提案し、実機実験で検証した。

• CLARE: 自律的アダプタルーティングと拡張による視覚-言語-行動モデルの継続学習
  VLA2026/1/1

  VLAモデルに軽量アダプタを追加し、層ごとの特徴類似度に基づいて必要な箇所だけを自律的に拡張することで、過去データやタスクIDなしに破滅的忘却を防ぎながら新タスクを継続学習するフレームワークを提案。

• ベイズ最適化による再学習不要のニューラルネットワーク近似MPCのファインチューニング
  制御/ベイズ最適化2025/12/1

  ベイズ最適化を用いて、再学習なしにニューラルネットワーク近似モデル予測制御のパラメータを実験データから自動調整する手法を提案し、倒立振子や一輪車ロボットのハードウェア実験で有効性を示した。

• SM2ITH: タスク階層型二段階モデル予測制御による対話型人間予測を伴う安全な移動マニピュレーション
  移動マニピュレーション2025/11/1

  移動マニピュレータが人間環境で安全に作業するため、階層型タスクMPCと対話型人間予測を二段階最適化で統合したフレームワークを提案し、配送やピック＆プレース、敵対的行動を含む実験で有効性を示した。

• SciPyの3D変換を微分可能でフレームワーク非依存に
  ライブラリ/微分可能3D変換2025/11/1

  SciPyのspatial.transformをArray API対応にし、JAXやPyTorchなどでGPU実行・自動微分・JITを可能にした。

• デモンストレーションから安全な実運用へ：拡散ポリシーのための経路整合型安全フィルタリング
  安全フィルタリング2025/11/1

  拡散ポリシーの生成軌道に沿って経路整合型のブレーキングを行い、集合ベース到達可能性解析で安全性を保証しつつタスク成功率を維持する手法を提案。

• 生成的ロボット方策の実行時故障予測
  VLA2025/10/1

  生成的な模倣学習方策の実行時故障を、故障データなしで予測するFIPERを提案。OOD検出と行動不確実性を組み合わせ、成功ロールアウトで較正する。

• 深層強化学習におけるSO(3)行動表現の入門
  強化学習2025/10/1

  ロボット制御のための深層強化学習において、回転行動の表現方法（オイラー角、クォータニオン、回転行列、リー代数座標）が探索や学習安定性に与える影響を系統的に評価し、実装ガイドラインを提供した論文。

• ARMimic: 拡張現実における受動的な人間デモンストレーションからのロボットマニピュレーション学習
  模倣学習/XR2025/9/1

  XRヘッドセットと据え置きカメラだけで、ロボットなしで人間の手の動きを収集し、AR上で仮想ロボットの動作を重ねて衝突を避けつつ模倣学習データを作るフレームワーク。遠隔操作よりデモ時間を半減し、タスク成功率も向上させた。

• CRISP: 学習ベース操作ポリシーと遠隔操作のための準拠型ROS2コントローラ
  マニピュレーション2025/9/1

  拡散ポリシーやVLAなど高レベルな学習ポリシーの低周波・不連続な指令を、関節トルクに変換して滑らかに追従させるROS2用の軽量C++準拠制御コントローラを提案し、実機とシミュレーションで検証した。

• 眼鏡はどこに置いた？実世界の半静的環境におけるオープン語彙セマンティック探索
  セマンティック探索2025/9/1

  家庭などの半静的環境で、物体の定位置らしさを確率的にモデル化して地図を維持し、LLM推論でオープン語彙の物体探索を効率化するシステムを提案した。

• 反復学習MPCによるドローン競技性能の向上
  制御/ドローン2025/8/1

  適応的コスト関数や安全集合の工夫を取り入れた反復学習モデル予測制御により、ドローンレースの周回時間を最大60.85%短縮し、実機でも最先端制御手法を6.05%上回る性能を実現した。

• SICNavの実環境展開：MPCと二段階最適化による安全でインタラクティブな群衆ナビゲーション
  群衆ナビゲーション2025/6/1

  人間とロボットの相互作用を明示的にモデル化する二段階MPCフレームワークSICNavを実環境に展開し、屋内・屋外で約7kmの自律ナビゲーションを実施したシステム概要と予備分析を報告する。

• 物理情報ニューラルネットワークによる制御バリア関数合成における相対次数問題の解決
  安全制御2025/4/1

  制御バリア関数の相対次数が状態空間で変化すると安全フィルタが不安定になる問題に対し、境界値問題として定式化し物理情報ニューラルネットワークで解くことで相対次数を一定に保つ合成手法を提案し、クアッドロータ実験で有効性を示した。

• SICNav-Diffusion: 拡散モデルによる軌道予測を用いた安全でインタラクティブな群衆ナビゲーション
  群衆ナビゲーション2025/3/1

  拡散モデルで人間の将来軌道を予測し、二層MPCでロボット計画と予測の安全な整合を同時に解く群衆ナビゲーション手法を提案した。

• ProDapt: 長期記憶拡散モデルによる固有感覚適応
  マニピュレーション2025/3/1

  拡散モデルに過去の接触履歴の長期記憶を組み込み、固有感覚情報のみでロボットアームにタスクを遂行させる手法を提案し、実機とシミュレーションで有効性を示した。

• SwarmGPT: 大規模言語モデルと安全な動作計画を組み合わせたドローン群の振付生成
  群制御2024/12/1

  LLMに安全フィルタを組み合わせ、自然言語からドローン群の安全で実現可能な振付を生成するシステムを提案し、最大200機のシミュレーションと20機の実機実験で検証した。

• 超広帯域TDOA屋内測位：センサ配置からシステム評価まで
  測位2024/12/1

  UWBのTDOA測位システムをシステム全体として捉え、センサ配置最適化から実環境での評価までを一貫して行い、その精度とロバスト性を検証した。

• 制約付き拡散予測制御
  マニピュレーション2024/12/1

  拡散モデルによる軌道生成にモデルベースの射影と制約タイト化を組み込み、学習データにない新たな状態・行動制約を満たす予測制御を実現した。

• 不確かな慣性パラメータを持つ物体のロバスト非把持搬送
  マニピュレーション2024/11/1

  慣性パラメータが不確かな物体をトレイ上で運ぶ「ウェイター問題」において、不確かさにロバストな制約を運動計画に組み込み、実機で56cmの物体を落とさず高速搬送できることを示した。

• 意味論的に安全なロボットマニピュレーション：意味論的シーン理解から動作安全保証まで
  マニピュレーション2024/10/1

  3D環境の意味論的マップと大規模言語モデルの推論を用いて「水の入ったコップをノートPCの上で動かすのは危険」といった常識的な危険条件を検出し、制御バリア関数による安全フィルタでロボット動作を安全に制約する手法を提案した。

• 動くゲートを通過するドローンレースのための視線のみを用いた比例航法制御
  ドローン制御2024/10/1

  地図や自己位置推定を使わず、単眼カメラでゲートへの視線方向だけを計測し、比例航法に基づく閉形式の最適制御で高速に動くゲートを通過する手法を提案した。

• 安全フィルタを訓練中に組み込む：強化学習エージェントの性能とサンプル効率の改善
  安全強化学習2024/10/1

  強化学習の訓練時に安全フィルタを組み込み、エージェントがフィルタを考慮して学習できるようにする複数の手法を分析し、Crazyflie 2.0ドローンでの実験で性能・サンプル効率・安全性・チャタリングへの影響を評価した。

• 長距離ドローン飛行のための時間最適軌道計画：自動最適合成アプローチ
  軌道計画2024/7/1

  時間最適なクアッドロータの軌道を、多項式の自動最適合成により低計算コストで生成する手法を提案し、長距離飛行でも高速に解けることを示した。

• 半静的環境における意味的安全ナビゲーションのための知覚-行動ループの閉じ方
  ナビゲーション2024/4/1

  オンラインで構築した密マップと物体の意味・一貫性推定を制御バリア関数に組み込み、モデル予測制御で環境変化に適応する安全なナビゲーションを実現した。

• IMUを入力とするか状態の観測とするか：慣性支援状態推定における比較
  状態推定2024/3/1

  IMUを運動モデルの入力として扱う従来手法と、連続時間状態推定で状態の観測として扱う手法を比較し、LiDAR慣性オドメトリで最先端性能を示した。

• 視覚慣性SLAMと制御バリア関数による複雑環境下での安全なMAV遠隔操作
  安全制御/遠隔操作2024/3/1

  非専門家によるMAV遠隔操作において、機載の視覚慣性SLAMと制御バリア関数を組み合わせた安全フィルタを構築し、複雑な未知環境での衝突回避を実現した。

• データだけが全てか？不確かなシステムの学習ベースサンプルデータ制御における制御周波数の役割
  制御理論2024/3/1

  ガウス過程で連続時間モデルを学習し、制御周波数とデータ量が安定性・性能に与える影響を解析。制御周波数を33%上げるとデータ点数を半減できることを示した。

• ガウス過程運動事前分布を用いた連続時間レーダー慣性・LiDAR慣性オドメトリ
  オドメトリ2024/2/1

  ガウス過程運動事前分布を用いて、連続時間のレーダー慣性オドメトリとLiDAR慣性オドメトリを実現し、IMUを組み込むことでレーダーオドメトリの性能を43%改善した。

• Force Push: Robust Single-Point Pushing with Force Feedback
  2024/1/1
• Safe Multi-Agent Reinforcement Learning for Behavior-Based Cooperative Navigation
  2023/12/1
• Swarm-GPT: Combining Large Language Models with Safe Motion Planning for Robot Choreography Design
  2023/12/1
• Optimized Control Invariance Conditions for Uncertain Input-Constrained Nonlinear Control Systems
  2023/12/1
• Range-Visual-Inertial Sensor Fusion for Micro Aerial Vehicle Localization and Navigation
  2023/11/1
• AMSwarmX: Safe Swarm Coordination in CompleX Environments via Implicit Non-Convex Decomposition of the Obstacle-Free Space
  2023/10/1
• SICNav: Safe and Interactive Crowd Navigation using Model Predictive Control and Bilevel Optimization
  2023/10/1
• Multi-Step Model Predictive Safety Filters: Reducing Chattering by Increasing the Prediction Horizon
  2023/9/1
• Uncertainty-aware 3D Object-Level Mapping with Deep Shape Priors
  2023/9/1
• Optimal Initialization Strategies for Range-Only Trajectory Estimation
  2023/9/1
• A Remote Sim2real Aerial Competition: Fostering Reproducibility and Solutions' Diversity in Robotics Challenges
  2023/8/1
• What is the Impact of Releasing Code with Publications? Statistics from the Machine Learning, Robotics, and Control Communities
  2023/8/1
• Does Unpredictability Influence Driving Behavior?
  2023/7/1
• POV-SLAM: Probabilistic Object-Aware Variational SLAM in Semi-Static Environments
  2023/7/1
• Differentially Flat Learning-based Model Predictive Control Using a Stability, State, and Input Constraining Safety Filter
  2023/7/1
• Uncertainty-aware Gaussian Mixture Model for UWB Time Difference of Arrival Localization in Cluttered Environments
  2023/7/1
• Keep it Upright: Model Predictive Control for Nonprehensile Object Transportation with Obstacle Avoidance on a Mobile Manipulator
  2023/5/1
• Robust Single-Point Pushing with Force Feedback
  2023/5/1
• Continuous-Time Range-Only Pose Estimation
  2023/4/1
• AMSwarm: An Alternating Minimization Approach for Safe Motion Planning of Quadrotor Swarms in Cluttered Environments
  2023/3/1
• Characterising the Robustness of Reinforcement Learning for Continuous Control using Disturbance Injection
  2022/10/1
• Stochastic Modeling of Tag Installation Error for Robust On-Manifold Tag-Based Visual-Inertial Localization
  2022/9/1
• POCD: Probabilistic Object-Level Change Detection and Volumetric Mapping in Semi-Static Scenes
  2022/5/1
• Finding the Right Place: Sensor Placement for UWB Time Difference of Arrival Localization in Cluttered Indoor Environments
  2022/4/1
• Barrier Bayesian Linear Regression: Online Learning of Control Barrier Conditions for Safety-Critical Control of Uncertain Systems
  2022/4/1
• UTIL: An Ultra-wideband Time-difference-of-arrival Indoor Localization Dataset
  2022/3/1
• Boreas: A Multi-Season Autonomous Driving Dataset
  2022/3/1
• Are We Ready for Radar to Replace Lidar in All-Weather Mapping and Localization?
  2022/3/1
• Bridging the Model-Reality Gap with Lipschitz Network Adaptation
  2021/12/1
• RLO-MPC: Robust Learning-Based Output Feedback MPC for Improving the Performance of Uncertain Systems in Iterative Tasks
  2021/10/1
• Fly Out The Window: Exploiting Discrete-Time Flatness for Fast Vision-Based Multirotor Flight
  2021/9/1
• safe-control-gym: a Unified Benchmark Suite for Safe Learning-based Control and Reinforcement Learning in Robotics
  2021/9/1
• Online Spatio-temporal Calibration of Tightly-coupled Ultrawideband-aided Inertial Localization
  2021/8/1
• Safe Learning in Robotics: From Learning-Based Control to Safe Reinforcement Learning
  2021/8/1
• Radar Odometry Combining Probabilistic Estimation and Unsupervised Feature Learning
  2021/5/1
• Self-Calibration of the Offset Between GPS and Semantic Map Frames for Robust Localization
  2021/5/1
• Learning-based Bias Correction for Time Difference of Arrival Ultra-wideband Localization of Resource-constrained Mobile Robots
  2021/3/1
• Learning to Fly -- a Gym Environment with PyBullet Physics for Reinforcement Learning of Multi-agent Quadcopter Control
  2021/3/1
• Do We Need to Compensate for Motion Distortion and Doppler Effects in Spinning Radar Navigation?
  2020/11/1
• To Share or Not to Share? Performance Guarantees and the Asymmetric Nature of Cross-Robot Experience Transfer
  2020/6/1
• Zeus: A System Description of the Two-Time Winner of the Collegiate SAE AutoDrive Competition
  2020/4/1
• Experience Selection Using Dynamics Similarity for Efficient Multi-Source Transfer Learning Between Robots
  2020/3/1
• Catch the Ball: Accurate High-Speed Motions for Mobile Manipulators via Inverse Dynamics Learning
  2020/3/1
• Learning-based Bias Correction for Ultra-wideband Localization of Resource-constrained Mobile Robots
  2020/3/1
• Variational Inference with Parameter Learning Applied to Vehicle Trajectory Estimation
  2020/3/1
• An Analysis of the Expressiveness of Deep Neural Network Architectures Based on Their Lipschitz Constants
  2019/12/1
• Online Trajectory Generation with Distributed Model Predictive Control for Multi-Robot Motion Planning
  2019/9/1
• Trajectory Tracking for Quadrotors with Attitude Control on $\mathcal{S}^2 \times \mathcal{S}^1$
  2019/6/1
• Hierarchically Consistent Motion Primitives for Quadrotor Coordination
  2019/5/1
• aUToTrack: A Lightweight Object Detection and Tracking System for the SAE AutoDrive Challenge
  2019/5/1
• A Modular Framework for Motion Planning using Safe-by-Design Motion Primitives
  2019/5/1
• Knowledge Transfer Between Robots with Similar Dynamics for High-Accuracy Impromptu Trajectory Tracking
  2019/4/1
• Building a Winning Self-Driving Car in Six Months
  2018/11/1
• Learn Fast, Forget Slow: Safe Predictive Learning Control for Systems with Unknown and Changing Dynamics Performing Repetitive Tasks
  2018/10/1
• Fast and In Sync: Periodic Swarm Patterns for Quadrotors
  2018/10/1
• Estimation-Based Model Predictive Control for Automatic Crosswind Stabilization of Hybrid Aerial Vehicles
  2018/10/1
• Trajectory Generation for Multiagent Point-To-Point Transitions via Distributed Model Predictive Control
  2018/9/1
• There's No Place Like Home: Visual Teach and Repeat for Emergency Return of Multirotor UAVs During GPS Failure
  2018/9/1
• Transfer Learning for High-Precision Trajectory Tracking Through $\mathcal{L}_1$ Adaptive Feedback and Iterative Learning
  2018/7/1
• Provably Robust Learning-Based Approach for High-Accuracy Tracking Control of Lagrangian Systems
  2018/4/1
• Experience Recommendation for Long Term Safe Learning-based Model Predictive Control in Changing Operating Conditions
  2018/3/1
• Model Predictive Path-Following for Constrained Differentially Flat Systems
  2017/10/1
• Data-Efficient Multirobot, Multitask Transfer Learning for Trajectory Tracking
  2017/9/1
• Learning of Coordination Policies for Robotic Swarms
  2017/9/1
• An Inversion-Based Learning Approach for Improving Impromptu Trajectory Tracking of Robots with Non-Minimum Phase Dynamics
  2017/9/1
• Aerial Rock Fragmentation Analysis in Low-Light Condition Using UAV Technology
  2017/8/1
• Multi-Robot Transfer Learning: A Dynamical System Perspective
  2017/7/1
• Design of Deep Neural Networks as Add-on Blocks for Improving Impromptu Trajectory Tracking
  2017/5/1
• High-Precision Trajectory Tracking in Changing Environments Through $\mathcal{L}_1$ Adaptive Feedback and Iterative Learning
  2017/5/1
• Point-Cloud-Based Aerial Fragmentation Analysis for Application in the Minerals Industry
  2017/3/1
• Virtual vs. Real: Trading Off Simulations and Physical Experiments in Reinforcement Learning with Bayesian Optimization
  2017/3/1
• On the Construction of Safe Controllable Regions for Affine Systems with Applications to Robotics
  2016/10/1
• Deep Neural Networks for Improved, Impromptu Trajectory Tracking of Quadrotors
  2016/10/1
• Safe and Robust Robot Maneuvers Based on Reach Control
  2016/10/1
• A real-time analysis of rock fragmentation using UAV technology
  2016/7/1
• Distributed Iterative Learning Control for a Team of Quadrotors
  2016/3/1
• Unscented External Force and Torque Estimation for Quadrotors
  2016/3/1
• Bayesian Optimization with Safety Constraints: Safe and Automatic Parameter Tuning in Robotics
  2016/2/1
• Safe Controller Optimization for Quadrotors with Gaussian Processes
  2015/9/1