Cosimo Della Santina
収録論文 56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
- ソフトロボットのためのコロケーテッド形状制御ソフトロボティクス2026/9/23
連続体ソフトロボットの形状を、駆動座標のみを制御するコロケーテッド制御で安定に収束させる一般フレームワークを提案し、PD/PID系制御器の安定性保証と実験検証を示した。
- 複数把持点における非無視可能な物理応答を伴う線形変形物体の安定性保証付きマニピュレーションマニピュレーション2026/9/22
ホースや配管など動力学を無視できない線形変形物体を複数点で把持し、形状調整問題として閉ループ制御する手法を提案。動的モデルとSE(3)への拡張、非線形フィードバックによる安定性保証を導出し、シミュレーションと実機で有効性を検証した。
- ソフトロボットにおける全身インタラクションによる推論と操作の学習ソフトロボティクス/強化学習2026/8/31
ソフトロボットの腕全体を使った接触から物体情報を推論し、把持操作を行う強化学習フレームワークを提案。探索と把持を統合したリカレントポリシーとsim-to-real適応により、視覚なしでの把持を実現。
- SoRoMoX: 高速・微分可能・並列化可能なソフトロボットモデルソフトロボティクス2026/8/1
ソフトロボットの制御に必要な微分可能でGPU並列化可能なモデリングフレームワークをJAXで実装し、従来比で最大234倍の高速化を達成した。
- デジタルから物理へのリザーバーコンピューティング：ダイナミクスマッチングによるソフトロボットリザーバーの共最適化ソフトロボティクス/リザーバーコンピューティング2026/8/1
ソフトロボットの物理リザーバーを、高性能なデジタルリザーバーのダイナミクスに合わせて事前学習・共最適化する手法を提案し、シミュレーションで分類・予測タスクの性能向上を実証した。
- アーキテクチャ型ソフトマニピュレータにおける固有受容感覚と接触センシングのモデルベース分離戦略ソフトロボティクス/センシング2026/7/1
ソフト連続体ロボットの空気圧センサから、モデルベースで形状推定と接触検出を分離する手法を提案し、試作機で高い精度と検出率を実証した。
- セット教師付き拡散ポリシー：修正を通じたアクションチャンク拡散の学習模倣学習/拡散ポリシー2026/6/1
ロボットの望ましくない動作と人間の修正動作のペアを利用し、拡散ポリシーを望ましいアクションチャンクのセットに整列させる新しい学習フレームワークを提案。
- 固有受容センシングを用いた四足ロボットの地形認識型安全歩行歩行2026/3/1
IMUや関節エンコーダなどの固有受容センサのみを搭載した低コスト四足ロボット向けに、2.5D地形マップと支持面パラメータを推定し、制御バリア関数と統合することで安全な歩行を実現する手法を提案した。
- 連続体ソフトロボティクスにおける分散コンプライアンスと高性能制御の両立ソフトロボティクス2026/3/1
完全に柔軟な連続体ロボットアームで、高速かつ精密な動的タスクを実現するための設計と制御手法を提案した論文。
- ソフトスイングアップ：剛体-ソフト受動系に対するモデルベース最適制御のベンチマーク最適制御2026/2/1
剛体-ソフト連続体ロボットの動的スイングアップタスクに対し、直接コロケーション、微分動的計画法、非線形モデル予測制御の3つの最適制御手法を評価し、計算性能とトレードオフを比較した。
- SENSE-STEP: 触覚を備えたソフト四足ロボットのためのSim-to-Real移動制御学習sim2real2026/2/1
吸引カップ型触覚足を持つ空気圧駆動ソフト四足ロボットに対し、シミュレーションで段階的に学習させた閉ループ制御則を実機に転移し、平地と傾斜での移動性能を向上させた。
- ニューラルオペレータによるソフトロボットの無限次元閉ループ逆運動学ソフトロボティクス2026/2/1
ソフトロボットの形状全体を無限次元で扱う閉ループ逆運動学を定式化し、駆動から形状への写像をニューラルオペレータで学習して制御する手法を提案した。
- 跳躍四足ロボットのための解釈可能な低次元モデルの記号的学習四足歩行・跳躍2025/8/1
線形オートエンコーダと記号回帰を組み合わせ、四足ロボットの跳躍動作における解釈可能な低次元ダイナミクスをデータから自動抽出する手法を提案し、従来の手作りモデルを上回る性能を示した。
- リズムに乗る動作を学習：軌道安定性を保証するタスク条件付き運動ポリシー模倣学習・運動生成2025/7/1
学習した微分同相エンコーダとHopf分岐を組み合わせ、実演から周期的運動を獲得しつつ軌道安定性を保証するOSMPを提案。タスク条件付けにより単一ポリシーで複数運動を表現し、多様なロボットで有効性を示した。
- ソフトロボットの適応性に関する調査：実装・応用・展望ソフトロボティクス2025/6/1
ソフトロボットの適応性を外部適応性と内部適応性に分類し、設計・センシング・制御による向上手法や手術・ウェアラブル・移動・マニピュレーションへの応用、課題と展望をまとめたレビュー。
- ソフトロボットのための包括的コデザイン：身体と脳を同時最適化する新たな設計論ソフトロボティクス2025/5/1
ソフトロボットの設計において、身体（材料・形状・駆動）と脳（制御・自律性）を同時に最適化するコデザイン手法の現状をレビューし、実世界展開を妨げる3つの課題を指摘した上で、それらを解決する包括的コデザインフレームワークを提案した論文。
- ソフトロボットの接触対応安全制御：高次制御バリア関数とリアプノフ関数によるアプローチソフトロボティクス/安全制御2025/5/1
ソフトロボットの全身接触力を制限するため、微分可能なCosseratセグメント動力学モデルと凸多角形距離近似を組み合わせ、高次制御バリア関数と高次制御リアプノフ関数を最適化に組み込む枠組みを提案した。
- 保存力学系におけるLyapunov部分中心多様体の性質非線形力学・制御2025/5/1
保存力学系のLyapunov部分中心多様体が持つ性質を解析し、非共鳴条件下でEigenmanifoldやRosenberg多様体となることを示した理論研究。
- 剛体および関節型柔軟四脚ロボットによる多用途・堅牢・爆発的な移動歩行2025/4/1
並列弾性を明示的に扱うテンプレートモデルと軌道最適化・追従制御を提案し、剛体と柔軟な四脚ロボットで跳躍や旋回などの動的運動の性能向上を実証した。
- TamedPUMA: 幾何学的ファブリックによる安全で安定した模倣学習模倣学習2025/3/1
模倣学習に幾何学的ファブリックを組み合わせ、衝突回避や関節制限などの制約を満たしつつ安定した動作生成を実現する手法を提案し、7自由度マニピュレータで実証した。
- MUKCa: 外部計測装置不要の高精度かつ低コストなコボットキャリブレーションキャリブレーション2025/3/1
3Dプリント可能な2ソケット球面ジョイント工具のみを用いて、Franka・Kuka・Kinovaコボットの運動学モデルを高精度にキャリブレーションする手法を提案。平均絶対誤差を約10mmから0.2mmに低減し、0.4mm公差のペグ挿入や模写タスクで有効性を示した。
- 剛体および関節型ソフト四足ロボットの爆発的跳躍：模範誘導強化学習による実現跳躍/強化学習2025/3/1
モデルベース軌道最適化による粗い跳躍例を模倣した深層強化学習で、剛体と並列弾性を備えた四足ロボットに多様な跳躍を学習させ、着地誤差・エネルギー・ピークトルクを低減しつつ不整地への頑健性を実現した。
- 行動ラベルから集合へ：訂正フィードバックを用いた模倣学習における行動監督の再考模倣学習2025/2/1
人間の訂正フィードバックを活用し、単一の行動ラベルではなく望ましい行動の集合に対して方策を学習するCLICを提案。正確なデータでは従来手法と同等、ノイズや相対・部分的なフィードバック下で大幅に頑健であることを示した。
- マルチスティフネスロボット指のための3Dプリント可能なグラデーションラティス設計ソフトロボティクス2025/1/1
人間の指のように硬さが異なる構造をラティス設計で再現し、3Dプリント一括造形で多段階の剛性を持つロボット指とソフトグリッパを実現した。
- SpikingSoft: 軟体ヘビロボットの生体模倣移動のためのスパイキングニューロン制御器軟体ロボット/スパイキングニューラルネットワーク2025/1/1
軟体ヘビロボットの物理振動を利用し、調整可能な閾値を持つ二重閾値スパイキングニューロンモデルで歩行を生成する手法を提案。強化学習と組み合わせ、2つの閾値調整のみで複雑な動きを実現し、成功率と効率を向上させた。
- 制約情報を活用した残差学習による準最小エネルギー軌道のリアルタイム生成マニピュレーション2025/1/1
マニピュレータの最小エネルギー軌道を、最適解からの残差学習で高速に生成する手法を提案し、最適制御ベースの計画より2〜3桁高速に準最適な軌道を得られることを示した。
- 形状変化の観察によるソフトロボットの低次元ひずみモデル学習とモデルベース制御への応用ソフトロボティクス2024/11/1
画像から得られる形状変化データを用いて、ソフトロボットの動きを記述するのに必要な最小限のセグメントと関連ひずみを特定し、解釈性が高く計算効率の良い低次元物理モデルを学習する手法を提案した。
- 模倣学習によるソフト・リジッド融合ロボットの接触リッチタスクの実現マニピュレーション2024/10/1
剛体マニピュレータとソフトアームを組み合わせたハイブリッドロボットを開発し、模倣学習によって接触を伴うタスクを柔軟かつ高精度に実行できることを示した。
- 大規模言語モデルと構造化世界表現によるスケーラブルなタスクプランニングタスクプランニング2024/9/1
LLMの常識知識を活用して計画問題の状態空間から無関係な要素を刈り込み、大規模環境でのタスク計画を効率化する手法を提案し、家庭シミュレーションと7自由度マニピュレータで検証した。
- ILeSiA: カメラ入力からのロボット状況認識のインタラクティブ学習マニピュレーション2024/9/1
カメラ画像を潜在空間に圧縮しガウス過程回帰でリスクスコアを推定することで、ロボットが未知の危険状況を検知し、人間がラベル付けして再学習できる手法を提案。
- 潜在空間における閉形式モデルベース制御のための入力-状態安定な結合振動子ネットワーク潜在空間制御2024/9/1
物理系の潜在空間制御に向け、ラグランジアン構造と入力-状態安定性を備えた結合振動子ネットワークを提案し、画像からの非線形力学学習でSoA性能を達成した。
- 自己接触を利用したモジュラー型ソフト・リジッドハイブリッドマニピュレータの設計と制御マニピュレーション2024/8/1
ソフト連続体モジュールと剛体関節を直列に組み合わせ、自己接触で剛性を切り替えられるハイブリッドマニピュレータを設計し、安定性が保証された制御則を実装して実機検証した。
- キーポイントパラメータ化と輸送写像による汎化可能な動作ポリシー模倣学習2024/4/1
実演中のキーポイントのみを追跡し、非線形変換で空間を変形させることで、位置・速度・姿勢・剛性を含むロボットポリシーを新しい状況へ汎化する手法を提案。
- 非線形ノーマルモードを利用した弱駆動二重振り子の振り上げ制御非線形制御2024/4/1
重力下の二重振り子の非線形ノーマルモードを同定し、弱い飽和アクチュエータでも効率的に振り上げる制御戦略を提案した。
- ベリーツイスト：ブラックベリー収穫のためのねじりチューブ型ソフトロボットグリッパソフトロボティクス/農業ロボット2024/3/1
モーターでねじる布チューブでブラックベリーを包み込むように把持するソフトグリッパを試作し、損傷を抑えつつ82%の摘み取り成功率と95%の解放成功率を達成した。
- ロボティクスにおけるアウェアネス：EICパスファインダー「Awareness Inside」の視点からの初期展望アウェアネス2024/2/1
EICパスファインダー「Awareness Inside」の採択プロジェクトを概観し、合成アウェアネスをロボティクスに応用する際の課題と可能性を議論した展望論文。
- Nonlinear Modes as a Tool for Comparing the Mathematical Structure of Dynamic Models of Soft Robots2024/2/1
- Controlling Deformable Objects with Non-negligible Dynamics: a Shape-Regulation Approach to End-Point Positioning2024/2/1
- 直列ソフト・リジッドロボットのための再帰的モデル非依存逆動力学ソフトロボティクス2024/2/1
ソフト構造を含む直列ロボットの逆動力学を、モデルに依存せず再帰的に計算するアルゴリズムを提案し、計算量をモジュール数に対して線形に抑えた。
- Guiding Soft Robots with Motor-Imagery Brain Signals and Impedance Control2024/1/1
- Analytical Model and Experimental Testing of the SoftFoot: an Adaptive Robot Foot for Walking over Obstacles and Irregular Terrains2024/1/1
- Curriculum-Based Reinforcement Learning for Quadrupedal Jumping: A Reference-free Design2024/1/1
- Model Predictive Wave Disturbance Rejection for Underwater Soft Robotic Manipulators2024/1/1
- Modeling and Control of Intrinsically Elasticity Coupled Soft-Rigid Robots2023/11/1
- PUMA: Deep Metric Imitation Learning for Stable Motion Primitives2023/10/1
- An Experimental Study of Model-based Control for Planar Handed Shearing Auxetics Robots2023/10/1
- Two-Stage Learning of Highly Dynamic Motions with Rigid and Articulated Soft Quadrupeds2023/9/1
- Input Decoupling of Lagrangian Systems via Coordinate Transformation: General Characterization and its Application to Soft Robotics2023/6/1
- Physics-informed Neural Networks to Model and Control Robots: a Theoretical and Experimental Investigation2023/5/1
- Can Large Language Models design a Robot?2023/3/1
- Robotic Packaging Optimization with Reinforcement Learning2023/3/1
- Robotic Fabric Flattening with Wrinkle Direction Detection2023/3/1
- Piecewise Affine Curvature model: a reduced-order model for soft robot-environment interaction beyond PCC2022/11/1
- Proprioceptive Sensing of Soft Tentacles with Model Based Reconstruction for Controller Optimization2022/11/1
- Model Based Control of Soft Robots: A Survey of the State of the Art and Open Challenges2021/10/1
- Using Nonlinear Normal Modes for Execution of Efficient Cyclic Motions in Articulated Soft Robots2018/6/1