Chao Xu
Zhejiang University
収録論文 100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
- 拡散モデルによるマルチロボット動作計画のための軌道レベルモード誘導マルチロボット計画2026/9/29
拡散モデルを用いた動作計画において、粗い部分軌道の事前情報を徐々に注入することで、多様性を保ちながら制御可能な軌道生成を実現し、マルチロボット協調にも拡張した研究。
- 経路計画指向の3Dシーン補完：部分観測からのTUDF占有表現の連成学習シーン補完/経路計画2026/9/29
部分的なLiDAR観測から、TUDFによる連続的な距離場とボクセル占有マップを相互に連成させて予測し、経路計画に直接使える3Dシーン補完を実現した研究。
- グローバル状態に依存しない空中-地上協調のためのロバスト能動知覚制御空中-地上協調/能動知覚2026/9/22
単軸ジンバルでカメラ光軸を機体姿勢から分離し、TCNによるUGV運動予測とMPCを組み合わせることで、グローバル自己位置推定なしにUAVが移動するUGVを継続的に追従できる能動知覚フレームワークを提案した。
- 時間的モード切替と地形横断追従による空地両用運動制御の学習sim2real2026/9/22
受動車輪型空地両用車両に対し、ToF計測と将来参照情報を用いた学習ベースのモード選択器と強化学習による軌道追従制御を統合し、限られた知覚下での信頼性の高い空地切替と多地形での高精度な地上追従を実現した。
- NeuRIO: ゼロショットSim-to-Real多ロボット相対慣性オドメトリのためのストリーミングニューラル推定器相対オドメトリ/Sim2Real2026/9/18
ロボット間の方位・距離・IMUのみから6自由度相対慣性オドメトリを推定するストリーミングニューラルネットワークを提案し、シミュレータ訓練によりゼロショットで実環境に転移、大規模チームでも高速動作を実現した。
- TADreamer: ビデオ想像による陸空二モードロボットのゼロショット言語誘導3Dナビゲーションナビゲーション2026/9/17
生成ビデオから3Dウェイポイントを復元し、幾何情報でキャリブレーションすることで、陸空両用ロボットの言語指示ナビゲーションを学習なしで実現した。
- ニューラルプリミティブ：プリミティブベース模倣学習による効率的なエンドツーエンドローカルプランナー自律飛行2026/8/21
未知の障害物環境での自律飛行において、模倣学習を用いたエンドツーエンドのローカルプランナーを提案し、センサ入力を多項式係数に直接マッピングすることで、リアルタイムで滑らかで衝突のない軌道を生成する。
- GraRe: 凍結された6-DoF把握検出器のための把握候補再ランキングマニピュレーション2026/8/2
既存の6-DoF把握検出器の信頼度スコアは把握品質と一致しないことがあるため、検出器を変更せずに候補の順序を改善する再ランキング手法GraReを提案。候補属性、局所幾何、物体文脈をTransformerで融合し、把握品質を予測して最終順位を決定する。
- 音響駆動ミリメートル螺旋ロボット：閉鎖流体環境における超音波協調操作群制御2026/8/1
音響放射力と音響流の相乗効果を利用し、ミリメートルサイズの螺旋ロボットを制御・推進する手法を提案・実証した。
- スケッチからの探索：事前地図を用いた大規模環境でのUAV探査の高速化UAV探査2026/6/1
大規模で複雑な環境でのUAV自律探査の効率を向上させるため、不正確で不完全な2D事前地図を活用する新しい探査フレームワークを提案。LiDAR観測と事前地図の頑健な位置合わせと、階層的な視点計画戦略により、探索経路を最適化する。
- FLAP: 事前地図なし3DナビゲーションのためのFOV制約付き能動知覚計画ナビゲーション2026/6/1
未知の3D環境でUAVを安全かつ効率的に飛行させるため、センサの視野(FOV)制約を軌道最適化に直接組み込んだ能動知覚計画フレームワークを提案する。
- グラフ力学系における群知能に触発された集団行動の生成群制御2026/6/1
局所的な相互作用則を学習して所望の大域的組織化を実現するグラフ力学系フレームワークSIESを提案し、同期制御やグラフ表現学習への応用を示した。
- 単一周波数GNSS受信機を相対観測で高精度測位へ位置推定2026/6/1
低コストな単一周波数GNSS受信機と相対運動センサを組み合わせ、仮想基準局とスライディングウィンドウ因子グラフを用いて、キャリア位相の連続追跡による高精度測位を実現する手法を提案した。実世界実験で数メートルからデシメートル級の精度向上を確認した。
- ATRS: 共有ニューラルポリシーによる適応的軌道再分割と並列最適化モーションプランニング2026/4/1
ADMMによる並列軌道最適化において、停滞するセグメントを強化学習で適応的に再分割するフレームワークATRSを提案。共有ポリシーによりセグメント数変化や未知環境への一般化を実現。
- AcceRL: 視覚言語行動モデルのための分散非同期強化学習と世界モデルフレームワークVLA/強化学習2026/3/19
同期バリアと環境データ取得コストによるボトルネックを解消するため、環境ロールアウト・モデル推論・勾配更新を物理的に分離した分散非同期RLフレームワークを提案し、スループットとサンプル効率を大幅に向上させた。
- ToFormer: 軽量ToFカメラのための大規模シナリオ深度補完に向けて深度補完2026/3/1
短距離ToFカメラの計測範囲を拡張するため、大規模シーン向けの深度補完フレームワークを提案。実データセットLASER-ToFを構築し、センサ特性を考慮したネットワークで高精度な深度補完を実現した。
- 並列連続時間相対自己位置推定のための拡張クランプ非一様Bスプライン群制御2026/2/1
複数ロボットの非同期計測に対応するため、クランプ非一様Bスプラインで状態を表現し、スライディングウィンドウ最適化をロボットごとに並列化した連続時間相対慣性オドメトリ手法を提案。
- TriphiBot: FOC推進と偏心設計を組み合わせた水陸空三棲ロボット水陸空ロボット2026/2/1
クアッドコプター構造に受動輪を加えた最小構成で、空・陸・水の三領域を移動できるロボットを提案。偏心重心設計とFOCベースの統合推進、HNMPC-PID制御により効率的な多領域移動とモード遷移を実現した。
- Vision-Language-Actionモデルの解剖学：モジュールからマイルストーン、課題までVLA2025/12/1
VLAモデルの基本構成から歴史的発展、そして表現・実行・汎化・安全性・データセットと評価という5大課題を整理したサーベイ論文。
- CREPES-X: 階層型方位・距離・慣性による直接協調相対姿勢推定システム群制御2025/12/1
小型ハードウェアと二段階の階層推定器により、方位外れ値に頑健で高精度なマルチロボット間の相対姿勢推定を実現した。
- 記述を超えて：身体性エージェントのための細粒度行動の認知ベンチマーク身体性AIベンチマーク2025/11/1
身体性エージェントの細粒度行動知能を評価する新ベンチマークCFG-Benchを提案し、最先端MLLMの限界を明らかにした。
- グローバル状態不要の空陸協調向けクアッドロータ障害物回避障害物回避2025/10/1
UAV-UGV協調において、グローバル状態推定や障害物予測なしに、UAVの単一フレームLiDARデータから変調行列を生成し、クアッドロータの速度を調整してリアルタイムに障害物回避を行う手法を提案した。
- ローター故障を考慮したクアッドロータの未知環境飛行耐故障制御/ナビゲーション2025/10/1
ローター故障時の不安定化に対処するため、故障検出・診断と軌道計画・耐故障制御を統合し、未知の複雑環境での自律飛行を実現した。
- 陸空二モード車両による自律探査自律探査2025/7/1
陸上と空中の両方で移動できる二モード車両が、エネルギーと時間の制約下で効率的に探索するための階層的フレームワークを提案し、実機で有効性を示した。
- TOP: 並列最適化による軌道最適化の定数時間計算量への挑戦軌道最適化2025/7/1
軌道を複数セグメントに分割し並列に最適化するCADMMベースのフレームワークを提案し、大規模軌道でも高速かつ滑らかな軌道生成を実現した。
- マルチコプタの地面効果を考慮したモデリングと制御飛行制御2025/6/1
地面効果による追加揚力やトルク、ロータドラッグの変化を実験的にモデル化し、動的逆モデルと外乱モデルを組み合わせて高高度・低高度で一貫した制御を実現する手法を提案した。
- PanoGen++: 視覚と言語によるナビゲーションのためのドメイン適応型テキスト誘導パノラマ環境生成VLA2025/3/1
拡散モデルをドメイン適応微調整してテキストから多様なパノラマ環境を生成し、VLNタスクの訓練データ不足を解消して性能を向上させた。
- 特徴ベーススパースガウス過程によるリアルタイム時空間走行可能性評価走行可能性評価/ナビゲーション2025/3/1
点群からスパースガウス過程で地形特徴を抽出し、時空間ベイズカーネルで走行可能性をリアルタイム評価する手法を提案。屋外自律ナビゲーションで有効性を実証した。
- SEB-Naver: 不整地における車両型ロボットのためのSE(2)ベース局所ナビゲーションフレームワークナビゲーション2025/3/1
不整地を走行する車両型ロボット向けに、GPU並列計算による走行可能性評価と地形を考慮した軌道最適化を統合したSE(2)ベースの局所ナビゲーション手法を提案し、実機実験で有効性を示した。
- 3次元複雑建築空間における走行可能平面に基づく効率的軌道生成ナビゲーション2025/3/1
3D点群から走行可能な平面を抽出して平面グラフを構築し、多層建築空間を移動する地上ロボットの効率的で滑らかな軌道を生成するプランナを提案した論文。
- Tracailer: 非構造環境におけるトラクタ・トレーラロボットの効率的軌道計画軌道計画2025/2/1
トラクタ・トレーラロボットの複雑な運動学と変形可能な構造に対応するため、軽量で高次平滑な軌道表現と時空間最適化を提案し、衝突回避を効率的に行う。
- Primitive-Swarm: 大規模飛行群れのための超軽量でスケーラブルなプランナ群制御2025/2/1
時間最適な運動プリミティブライブラリと衝突チェックを組み合わせ、オフライン計算で線形複雑度の選択問題に変換することで、大規模な飛行ロボット群れの分散非同期再計画を実現した超軽量プランナを提案。
- 複数航空ロボットによるケーブル吊り下げペイロードの安全かつ敏捷な輸送群制御2025/1/1
複数のドローンでケーブル吊り下げ荷物を複雑環境で安全かつ敏捷に運ぶため、リアルタイム軌道計画と分散制御を提案した論文。
- TeX-NeRF: 擬似TeX視覚によるニューラル放射輝度場NeRF2024/10/1
赤外線画像のみから3D再構成を行うNeRF手法を提案し、物体の放射率を事前情報として温度・放射率・テクスチャをHSV空間にマッピングすることで、RGB画像に匹敵する再構成品質と温度推定を実現した。
- 差動駆動ロボットクラス向けの汎用軌道最適化フレームワーク軌道最適化2024/9/1
二輪・四輪スキッドステア・クローラなど様々な差動駆動ロボットに共通して使える軌道最適化フレームワークを提案し、多項式パラメータ化で高品質な軌道を短時間で生成、実機検証も行った。
- LF-3PM：LiDARを用いた知覚認識型プランニングのための摂動誘起メトリックに基づくフレームワーク知覚認識型プランニング2024/8/1
LiDARの観測が自己位置推定精度に与える影響を摂動誘起メトリックで評価し、静的観測損失マップを介して軌道生成を効率化する知覚認識型プランニングフレームワークを提案した。
- WING: 地面多様体制約を用いた車輪・慣性ニューラルオドメトリオドメトリ2024/7/1
IMUと車輪エンコーダのみで自己位置推定を行うため、ニューラルネットで計測を補正し、地面を連続多様体としてモデル化する制約を組み合わせた手法を提案。
- 陰的スイープボリュームSDF：任意形状の連続衝突回避軌道生成軌道生成2024/5/1
任意形状の物体について、スイープボリュームSDFを陰的に計算し、連続的な衝突回避を保証する軌道生成手法を提案した論文。
- マイクロサッカードに着想を得たロボティクス用イベントカメライベントカメラ2024/5/1
回転ウェッジプリズムをイベントカメラの前に取り付け、マイクロサッカードのように光を振ることで、動きに平行なエッジも安定して捉えられる新しい視覚システムを開発した。
- 大規模ドローン群のためのスパースグラフによるフォーメーション計画群制御2024/3/1
完全グラフの代わりにスパースグラフを用いてドローン群のフォーメーション軌道計画を効率化し、72機のシミュレーションで約10倍の計画効率向上を実現した。
- 障害物のない空間の大規模2次元/3次元凸領域を計算するための高速反復領域膨張法経路計画2024/3/1
ロボットや経路などの種点集合を必ず含みつつ、高品質な凸ポリトープを効率的に生成するFIRIを提案し、2次元では線形時間の解析的アルゴリズムを初めて示した。
- Skater: 空中と多様な地形で適応的に移動する新型バイモーダル双発ドローンロボット移動ロボット2024/3/1
双発ドローンに受動車輪を組み合わせ、飛行と地上走行を同じ推進系で行う軽量ロボットを開発し、滑りやすい路面でも安定して走行できる制御手法を実証した。
- FACT: ビジョンベースドローン群のための高速で能動的な座標初期化群制御2024/3/1
ステレオカメラとIMUのみを搭載したドローン群が、その場で回転しながら観測を行い、SDPとハンガリアン法で相対姿勢をリアルタイムに復元するシステムを提案した。
- 受動輪を備えた陸空両用車両のモデルベース計画と制御陸空両用/計画制御2024/3/1
受動輪付きの陸空両用車両について、統一動力学モデルと微分平坦性を導出し、最適化ベースの軌道計画とNMPCによる追従制御を組み合わせたフレームワークを構築した。
- Adaptive Tracking and Perching for Quadrotor in Dynamic Scenarios2023/12/1
- Collaborative Planning for Catching and Transporting Objects in Unstructured Environments2023/11/1
- Simultaneous Time Synchronization and Mutual Localization for Multi-robot System2023/11/1
- ColAG: A Collaborative Air-Ground Framework for Perception-Limited UGVs' Navigation2023/10/1
- An Efficient Trajectory Planner for Car-like Robots on Uneven Terrain2023/9/1
- Intention-Aware Planner for Robust and Safe Aerial Tracking2023/9/1
- CoNi-MPC: Cooperative Non-inertial Frame Based Model Predictive Control2023/6/1
- One-2-3-45: Any Single Image to 3D Mesh in 45 Seconds without Per-Shape Optimization2023/6/1
- Robo-centric ESDF: A Fast and Accurate Whole-body Collision Evaluation Tool for Any-shape Robotic Planning2023/6/1
- Polynomial-based Online Planning for Autonomous Drone Racing in Dynamic Environments2023/6/1
- Ring-Rotor: A Novel Retractable Ring-shaped Quadrotor with Aerial Grasping and Transportation Capability2023/4/1
- Continuous Implicit SDF Based Any-shape Robot Trajectory Optimization2023/3/1
- CREPES: Cooperative RElative Pose Estimation System2023/2/1
- Towards Efficient Trajectory Generation for Ground Robots beyond 2D Environment2023/2/1
- Decentralized Planning for Car-Like Robotic Swarm in Cluttered Environments2022/10/1
- Bearing-based Relative Localization for Robotic Swarm with Partially Mutual Observations2022/10/1
- Robust and Efficient Trajectory Planning for Formation Flight in Dense Environments2022/10/1
- A Linear and Exact Algorithm for Whole-Body Collision Evaluation via Scale Optimization2022/8/1
- An Efficient Spatial-Temporal Trajectory Planner for Autonomous Vehicles in Unstructured Environments2022/8/1
- Automatic Parameter Adaptation for Quadrotor Trajectory Planning2022/7/1
- Dynamic Free-Space Roadmap for Safe Quadrotor Motion Planning2022/4/1
- Star-Convex Constrained Optimization for Visibility Planning with Application to Aerial Inspection2022/4/1
- Real-Time Trajectory Planning for Aerial Perching2022/3/1
- Certifiably Optimal Mutual Localization with Anonymous Bearing Measurements2022/3/1
- DIDO: Deep Inertial Quadrotor Dynamical Odometry2022/3/1
- Autonomous and Adaptive Navigation for Terrestrial-Aerial Bimodal Vehicles2021/9/1
- STD-Trees: Spatio-temporal Deformable Trees for Multirotors Kinodynamic Planning2021/9/1
- Robust Trajectory Planning for Spatial-Temporal Multi-Drone Coordination in Large Scenes2021/9/1
- Distributed Swarm Trajectory Optimization for Formation Flight in Dense Environments2021/9/1
- Meeting-Merging-Mission: A Multi-robot Coordinate Framework for Large-Scale Communication-Limited Exploration2021/9/1
- Elastic Tracker: A Spatio-temporal Trajectory Planner Flexible Aerial Tracking2021/9/1
- GPA-Teleoperation: Gaze Enhanced Perception-aware Safe Assistive Aerial Teleoperation2021/9/1
- Decentralized Spatial-Temporal Trajectory Planning for Multicopter Swarms2021/6/1
- Fast-Racing: An Open-source Strong Baseline for SE(3) Planning in Autonomous Drone Racing2021/5/1
- Fast-Tracker 2.0: Improving Autonomy of Aerial Tracking with Active Vision and Human Location Regression2021/3/1
- Visibility-aware Trajectory Optimization with Application to Aerial Tracking2021/3/1
- Autonomous Flights in Dynamic Environments with Onboard Vision2021/3/1
- Integrating Fast Regional Optimization into Sampling-based Kinodynamic Planning for Multirotor Flight2021/3/1
- The Visual-Inertial-Dynamical Multirotor Dataset2021/3/1
- FAST-Dynamic-Vision: Detection and Tracking Dynamic Objects with Event and Depth Sensing2021/3/1
- Geometrically Constrained Trajectory Optimization for Multicopters2021/3/1
- External Forces Resilient Safe Motion Planning for Quadrotor2021/3/1
- Fast-Tracker: A Robust Aerial System for Tracking Agile Target in Cluttered Environments2020/11/1
- EGO-Swarm: A Fully Autonomous and Decentralized Quadrotor Swarm System in Cluttered Environments2020/11/1
- VID-Fusion: Robust Visual-Inertial-Dynamics Odometry for Accurate External Force Estimation2020/11/1
- Generating Large-Scale Trajectories Efficiently using Double Descriptions of Polynomials2020/11/1
- Mapless-Planner: A Robust and Fast Planning Framework for Aggressive Autonomous Flight without Map Fusion2020/11/1
- Learning-based 3D Occupancy Prediction for Autonomous Navigation in Occluded Environments2020/11/1
- EVA-Planner: Environmental Adaptive Quadrotor Planning2020/11/1
- Generating Large Convex Polytopes Directly on Point Clouds2020/10/1
- EGO-Planner: An ESDF-free Gradient-based Local Planner for Quadrotors2020/8/1
- TGK-Planner: An Efficient Topology Guided Kinodynamic Planner for Autonomous Quadrotors2020/8/1
- CMPCC: Corridor-based Model Predictive Contouring Control for Aggressive Drone Flight2020/7/1
- Alternating Minimization Based Trajectory Generation for Quadrotor Aggressive Flight2020/2/1
- Detailed Proofs of Alternating Minimization Based Trajectory Generation for Quadrotor Aggressive Flight2020/2/1
- Bi-objective Optimization for Robust RGB-D Visual Odometry2014/11/1