Daniela Rus

収録論文 123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

• ループアクター：強化学習のための深さ方向リカレント推論モデル
  強化学習2026/9/29

  共有パラメータを繰り返し適用するループ型トランスフォーマーポリシーを提案し、状態に応じて計算量を適応的に変えることで、パラメータ数が16倍のベースラインと同等以上の性能を22タスクで達成した。

• 適応的重み付き制御バリア関数による冗長ロボットの安全制御
  マニピュレーション2026/9/21

  冗長ロボットの安全制約を満たしつつ、負荷の偏りによる追従誤差を低減する重み付き制御バリア関数を提案し、適応的重み付けで性能を向上させた。

• 仿生型と従来型の水中ロボットに対する野生生物の反応の比較
  水中ロボット2026/9/18

  従来のスラスタ駆動AUV、ウミガメ型のヒレ駆動AUV、ダイバーに対する魚の反応を比較した初のデータセットを提示し、コンピュータビジョンで魚の行動変化を解析した。

• 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。

• 凸障害物周りの滑らかな最短時間軌道のための双凸最適化
  軌道計画2026/8/1

  凸障害物を回避する最短時間軌道計画を双凸最適化問題として定式化し、分離平面の更新と軌道最適化を交互に行うことで、局所解に陥らず高品質な軌道を高速に生成する手法を提案した。

• 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。

• 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。

• 自己再構成型ロボットボートの安全保証付き分散動作計画
  群制御2026/7/1

  水中自己再構成ロボットの形状形成と再構成のため、分散MPCと制御バリア関数を組み合わせたハイブリッドフレームワークを提案し、衝突回避の安全性を保証する。

• ZipFold: スケーラブルな適応ロボットのためのモジュール式アクチュエータ
  ソフトロボティクス/適応機構2026/4/1

  3Dプリントされた柔軟なストリップを折りたたみ・ジッパー状に結合して、コンパクトで柔軟な状態と拡張された準剛体状態を切り替えられるアクチュエータを提案し、4モジュールの適応歩行ロボットで実証した。

• 全身連続体ソフトロボットの衝突回避のための閉形式CLF-CBFコントローラ
  ソフトロボティクス/衝突回避2026/3/1

  オンライン最適化を必要とせず、安全性制約を解析的に制御入力に組み込んだ閉形式のCLF-CBFコントローラを提案し、ソフト連続体マニピュレータのリアルタイム3D障害物回避を実現した。

• ハイブリッド運動学情報と学習ベース手法による平面超冗長ロボットの形状制御
  制御2026/3/1

  柔軟機構を持つ平面超冗長ロボットの形状制御において、運動学モデルとニューラルネットワークを信頼度ゲーティングで統合する手法を提案し、実験で誤差と収束速度の改善を実証した。

• 空気チャネルを埋め込んだヘリコイド構造でソフト連続ロボットのセンサ化セグメントを実現
  ソフトロボティクス/触覚2026/2/1

  ヘリコイド格子に空気チャネルを埋め込み、圧力センサとIMUを集積したマルチマテリアルセグメントを単一プリントで作製し、メートル級14自由度ソフトアームの軌道追従と把持、触覚による剛性検出を実証した。

• 海洋フィールドワークのための自律型ウミガメロボット
  水中ロボット2026/2/1

  ウミガメに着想を得た自律型水中ロボットを開発し、水族館のサンゴ礁展示で高速で動く海洋動物やダイバーを追跡できることを実証した。

• 拡張現実による剛体-軟体ハイブリッドロボットの把持のための物理的人間-ロボットインタラクション
  遠隔操作/AR/ソフトロボティクス2026/2/1

  ARヘッドセットを用いて剛体-軟体ハイブリッドロボットを遠隔操作し、把持タスクを行うフレームワークを提案。実機とシミュレーションの挙動を一致させるパラメータ同定手法も導入した。

• 実時間リカレント強化学習による自動運転の適応制御
  自動運転/強化学習2026/2/1

  メモリ効率の良いRTRRLで事前学習済み運転ポリシーをオンライン微調整し、LrcSSMと組み合わせてシミュレーションと実機イベントカメラで適応制御を実証した。

• PoSafeNet: 半順序構造ニューラルネットによる安全学習
  安全学習2026/1/1

  安全制約を半順序集合として扱い、優先順序を保ちながら逐次射影で安全を保証する微分可能なニューラル安全層を提案。

• 見るものを減らして運転を改善：基盤モデルの確率的パッチ選択による汎化可能なEnd-to-End自動運転
  End-to-End自動運転2026/1/1

  基盤モデルから抽出したパッチ特徴の冗長性を削減するため、ランダムに一部のパッチをマスクして学習するStochastic-Patch-Selectionを提案し、分布外シナリオでの自動運転性能を平均6.2%向上させた。

• SAFe-Copilot：統合型共有自律フレームワーク
  自動運転2025/11/1

  VLMを用いてドライバーの意図を推定し、人間と自動運転の制御を高次元で調停する共有自律フレームワークを提案。衝突率の低減と性能向上を実現。

• アリ・物理系・ロボット群れに共通する集団行動の統一確率モデル
  群制御2025/11/1

  アリの観察から、生物・物理・ロボットの群れが異なるエネルギー制約下での最大化という共通の統計的メカニズムで説明できることを示し、最小限の計算でスケーラブルな分散協調を実現するロボット群れを提案した。

• ReGen: 逆設計による生成的ロボットシミュレーション
  sim2real2025/11/1

  ロボットの行動とテキスト記述から、その行動を引き起こしうるシナリオや環境を大規模言語モデルで推論し、シミュレーションを自動生成するフレームワーク。

• 変形可能な折り紙モジュールによる適応的かつ複数物体の把持
  マニピュレーション2025/11/1

  受動的に変形する折り紙モジュールを指に用いた多指ハイブリッドグリッパを提案し、能動的なセンシングやフィードバック制御なしで形状適応と安定把持を実現するとともに、異なる形状・サイズの積み重なった物体を同時に把持・運搬・配置できることを示した。

• 予測制御と適応的バリア関数を用いた自律表面船舶の安全な運動計画と制御
  運動計画2025/10/1

  MPCと制御バリア関数を組み合わせ、障害物との相対位置に応じて膨張半径を適応させることで、狭い水路でも安全かつ保守的すぎない自律船舶の運動計画を実現した。

• 分散型ビジョンベースの自律空中野生動物モニタリング
  群制御2025/8/1

  単眼RGBカメラのみを搭載した複数クアッドロータが、中央制御に頼らず分散的に協調・追跡することで、自然環境下の大型動物を低帯域で監視するシステムを提案し、実地実験で有効性を示した。

• 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。

• 流体神経支配格子による多用途で耐久性のある触覚センサ
  触覚2025/7/1

  3Dプリントしたエラストマー格子内の空気チャネルの圧力変化を検出する触覚センサを開発し、接触位置・力の予測や環境探索、耐久性を実証した。

• 気候変動対策に貢献するロボティクス研究のロードマップ
  気候ロボティクス2025/7/1

  気候変動対策にロボティクス技術を活用するための研究ロードマップを提示し、エネルギーや建設、農業など各分野での具体的な協働機会をまとめた。

• トリムヘリコイド型ソフト・リジッドハイブリッドロボットの設計
  ソフトロボティクス2025/6/1

  トリムヘリコイド構造と剛体リンクを組み合わせたソフト・リジッドハイブリッドロボットを設計し、任意形状の剛性モデル導出、射出成形による新製造法、3Dプリント金型生成ツールを提案、閉ループ動作を実証した。

• 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。

• AIによる効率的な水中グライダーの自動設計
  設計最適化2025/5/1

  形状と制御を同時最適化するAI設計フレームワークを構築し、手設計を超えるエネルギー効率の水中グライダーを実現した。

• 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。

• GPUによる超高速コンフィギュレーション空間凸集合計算とオンライン動作計画
  動作計画2025/4/1

  GPUの大規模並列計算を活用し、衝突のない凸集合をオンラインで構築して軌道最適化に用いる動作計画手法を提案。シミュレーションとKUKA iiwa 7で高速性と信頼性を実証した。

• Flex: 基盤モデル特徴量によるエンドツーエンドのテキスト指示視覚ナビゲーション
  VLA2024/10/1

  事前学習済みVLMを凍結したパッチ単位の特徴抽出器として使い、少量のシミュレーションデータで訓練したドローンの視覚ナビゲーション方策が、未知のテキスト指示や実世界の視覚変化に汎化できることを示した。

• 航空画像から自律走行を学習する
  sim2real2024/10/1

  航空画像からNeRFを用いて地上視点の新規画像を合成し、その画像と深度データで模倣学習ポリシーを訓練してロボットカーを走行させる手法を提案した。

• メッセージパッシングモンテカルロによるサンプリングベース運動計画の効率改善
  運動計画2024/10/1

  グラフニューラルネットワークで低不一致な点集合を生成するMPMCをサンプリングベース運動計画に導入し、探索効率を向上させる手法を提案した。

• ロボットの固有感覚による物体特性の学習：微分可能なロボット・物体相互作用
  システム同定2024/10/1

  ロボットの関節エンコーダ情報のみを用い、微分可能シミュレーションを通じて操作物体の慣性や柔らかさなどの特性を推定する手法を提案。

• ロボット配置空間における無衝突凸ポリトープ生成の高速化アルゴリズム
  動作計画2024/10/1

  ロボットの配置空間で衝突のない凸領域を効率的に生成する2つの新アルゴリズムを提案し、従来手法より大幅な高速化と調整容易性を実現した。

• 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。

• 深層ネットワークによるヤコビアン場推定で多様なロボットを制御
  ロボット制御2024/7/1

  カメラ映像からロボットの視覚運動ヤコビアン場を深層学習で推定し、単一カメラのみで多様なロボットを閉ループ制御する手法を提案。

• ABNet: 安全でスケーラブルなロボット学習のための注意バリアネットワーク
  安全学習2024/6/1

  バリア関数ベースの安全学習をスケーラブルにするため、複数のバリアヘッドが異なる特徴に注目するAttention BarrierNetを提案し、安全性を理論保証しつつ障害物回避や操作、自動運転で堅牢性を示した。

• テキストから運転へ：大規模言語モデルによる多様な運転行動の合成
  自動運転シミュレーション2024/6/1

  大規模言語モデルを活用し、自然言語の記述から多様な運転行動をシミュレーション上で生成する二段階の知識駆動型手法を提案した。

• ガウススプラッティングとLiquidニューラルネットワークによる実世界飛行ナビゲーションへの転移
  sim2real2024/6/1

  3Dガウススプラッティングとクアッドロータの飛行力学を統合したシミュレータを構築し、Liquidニューラルネットワークでナビゲーションポリシーを学習させることで、単一のシミュレーションシーンから実世界のドローン飛行へ頑健に転移できることを示した。

• 運転世界モデルとしてのマルチモーダルLLMの検証
  VLA2024/5/1

  GPT-4oなどのマルチモーダルLLMが運転シーンをどの程度理解できるかを検証し、単一画像は得意でもフレーム間の一貫した理解や軌道計画は苦手であることを示した研究。

• 成長するQネットワーク：適応的制御解像度による連続制御タスクの解決
  強化学習2024/4/1

  離散行動空間を粗い解像度から細かい解像度へと成長させることで、連続制御タスクにおける強化学習の性能を向上させる手法を提案。

• Guiding Soft Robots with Motor-Imagery Brain Signals and Impedance Control
  2024/1/1
• Safe Control for Soft-Rigid Robots with Self-Contact using Control Barrier Functions
  2023/11/1
• DiffuseBot: Breeding Soft Robots With Physics-Augmented Generative Diffusion Models
  2023/11/1
• Modeling and Control of Intrinsically Elasticity Coupled Soft-Rigid Robots
  2023/11/1
• Drive Anywhere: Generalizable End-to-end Autonomous Driving with Multi-modal Foundation Models
  2023/10/1
• An Experimental Study of Model-based Control for Planar Handed Shearing Auxetics Robots
  2023/10/1
• Approximating Robot Configuration Spaces with few Convex Sets using Clique Covers of Visibility Graphs
  2023/10/1
• Directly 3D Printed, Pneumatically Actuated Multi-Material Robotic Hand
  2023/10/1
• Local Non-Cooperative Games with Principled Player Selection for Scalable Motion Planning
  2023/10/1
• Safe Neural Control for Non-Affine Control Systems with Differentiable Control Barrier Functions
  2023/9/1
• A Modular Bio-inspired Robotic Hand with High Sensitivity
  2023/9/1
• Follow Anything: Open-set detection, tracking, and following in real-time
  2023/8/1
• Efficient automatic design of robots
  2023/6/1
• SafeDiffuser: Safe Planning with Diffusion Probabilistic Models
  2023/6/1
• Multi-Abstractive Neural Controller: An Efficient Hierarchical Control Architecture for Interactive Driving
  2023/5/1
• Learning Stability Attention in Vision-based End-to-end Driving Policies
  2023/4/1
• SoftZoo: A Soft Robot Co-design Benchmark For Locomotion In Diverse Environments
  2023/3/1
• Infrastructure-based End-to-End Learning and Prevention of Driver Failure
  2023/3/1
• Learned Risk Metric Maps for Kinodynamic Systems
  2023/2/1
• Deep Reinforcement Learning Based Tracking Control of an Autonomous Surface Vessel in Natural Waters
  2023/2/1
• Towards Cooperative Flight Control Using Visual-Attention
  2022/12/1
• Solving Continuous Control via Q-learning
  2022/10/1
• On the Forward Invariance of Neural ODEs
  2022/10/1
• Are All Vision Models Created Equal? A Study of the Open-Loop to Closed-Loop Causality Gap
  2022/10/1
• Interpreting Neural Policies with Disentangled Tree Representations
  2022/10/1
• Deep Learning on Home Drone: Searching for the Optimal Architecture
  2022/9/1
• Intention Communication and Hypothesis Likelihood in Game-Theoretic Motion Planning
  2022/9/1
• Neighborhood Mixup Experience Replay: Local Convex Interpolation for Improved Sample Efficiency in Continuous Control Tasks
  2022/5/1
• Multi-robot Task Assignment for Aerial Tracking with Viewpoint Constraints
  2022/5/1
• Free-Space Ellipsoid Graphs for Multi-Agent Target Monitoring
  2022/5/1
• Deep Interactive Motion Prediction and Planning: Playing Games with Motion Prediction Models
  2022/4/1
• Revisiting the Adversarial Robustness-Accuracy Tradeoff in Robot Learning
  2022/4/1
• Control Barrier Functions for Systems with Multiple Control Inputs
  2022/3/1
• Differentiable Control Barrier Functions for Vision-based End-to-End Autonomous Driving
  2022/3/1
• VISTA 2.0: An Open, Data-driven Simulator for Multimodal Sensing and Policy Learning for Autonomous Vehicles
  2021/11/1
• Learning Interactive Driving Policies via Data-driven Simulation
  2021/11/1
• BarrierNet: A Safety-Guaranteed Layer for Neural Networks
  2021/11/1
• Is Bang-Bang Control All You Need? Solving Continuous Control with Bernoulli Policies
  2021/11/1
• Model Based Control of Soft Robots: A Survey of the State of the Art and Open Challenges
  2021/10/1
• Multi-Objective Graph Heuristic Search for Terrestrial Robot Design
  2021/7/1
• Causal Navigation by Continuous-time Neural Networks
  2021/6/1
• Closed-form Continuous-time Neural Models
  2021/6/1
• Efficient and Robust LiDAR-Based End-to-End Navigation
  2021/5/1
• LVI-SAM: Tightly-coupled Lidar-Visual-Inertial Odometry via Smoothing and Mapping
  2021/4/1
• Cetacean Translation Initiative: a roadmap to deciphering the communication of sperm whales
  2021/4/1
• Latent Imagination Facilitates Zero-Shot Transfer in Autonomous Racing
  2021/3/1
• Robust Place Recognition using an Imaging Lidar
  2021/3/1
• The Logical Options Framework
  2021/2/1
• Deep Latent Competition: Learning to Race Using Visual Control Policies in Latent Space
  2021/2/1
• Learning to Plan Optimistically: Uncertainty-Guided Deep Exploration via Latent Model Ensembles
  2020/10/1
• The Role of Robotics in Infectious Disease Crises
  2020/10/1
• A Receding Horizon Multi-Objective Planner for Autonomous Surface Vehicles in Urban Waterways
  2020/7/1
• LIO-SAM: Tightly-coupled Lidar Inertial Odometry via Smoothing and Mapping
  2020/7/1
• Roboat II: A Novel Autonomous Surface Vessel for Urban Environments
  2020/7/1
• Distributed Motion Control for Multiple Connected Surface Vessels
  2020/7/1
• Online Multi-Target Tracking for Maneuvering Vehicles in Dynamic Road Context
  2019/12/1
• Deep Context Maps: Agent Trajectory Prediction using Location-specific Latent Maps
  2019/12/1
• Stochastic Dynamic Games in Belief Space
  2019/9/1
• ChainQueen: A Real-Time Differentiable Physical Simulator for Soft Robotics
  2018/10/1
• Can a Compact Neuronal Circuit Policy be Re-purposed to Learn Simple Robotic Control?
  2018/9/1
• Spatial Uncertainty Sampling for End-to-End Control
  2018/5/1
• Functional Co-Optimization of Articulated Robots
  2017/7/1
• A General Framework for Multi-vehicle Cooperative Localization Using Pose Graph
  2017/4/1
• Baxter's Homunculus: Virtual Reality Spaces for Teleoperation in Manufacturing
  2017/3/1
• A Portable, 3D-Printing Enabled Multi-Vehicle Platform for Robotics Research and Education
  2016/9/1
• Printable Hydraulics: A Method for Fabricating Robots by 3D Co-Printing Solids and Liquids
  2015/12/1
• An Effective Algorithmic Framework for Near Optimal Multi-Robot Path Planning
  2015/5/1
• Optimal Tourist Problem and Anytime Planning of Trip Itineraries
  2014/9/1
• Correlated Orienteering Problem and it Application to Persistent Monitoring Tasks
  2014/2/1
• Persistent Monitoring of Events with Stochastic Arrivals at Multiple Stations
  2013/9/1
• Incremental Sampling-based Algorithm for Minimum-violation Motion Planning
  2013/5/1
• Minimum-violation LTL Planning with Conflicting Specifications
  2013/3/1
• A GPS Pseudorange Based Cooperative Vehicular Distance Measurement Technique
  2012/7/1
• Pebble Motion on Graphs with Rotations: Efficient Feasibility Tests and Planning Algorithms
  2012/5/1
• Incremental Temporal Logic Synthesis of Control Policies for Robots Interacting with Dynamic Agents
  2012/3/1
• Optimal Multi-Robot Path Planning with Temporal Logic Constraints
  2011/7/1
• LTL Control in Uncertain Environments with Probabilistic Satisfaction Guarantees
  2011/4/1
• MDP Optimal Control under Temporal Logic Constraints
  2011/3/1
• Persistent Robotic Tasks: Monitoring and Sweeping in Changing Environments
  2011/2/1
• Optimal Path Planning under Temporal Logic Constraints
  2010/7/1