David Howard

収録論文 48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

• グラフ表現と多目的品質多様性最適化によるソフトグリッパ設計
  ソフトロボティクス/グリッパ設計2026/9/17

  ソフトグリッパの構造をグラフで表現し、多目的かつ多様性を促す遺伝的最適化で設計する手法を提案。多様な把持シナリオで最適化すると、未知物体への汎化性能が向上することを示した。

• 低次元FEMサロゲートモデリングによるソフトロボットの汎用タスク駆動設計
  ソフトロボティクス/設計最適化2026/3/1

  高忠実度FEMシミュレーションからコンパクトなサロゲート関節モデルを構築し、擬似剛体モデルに組み込むことで、ソフトロボットのタスク駆動設計を高速化・汎用化するパイプラインを提案した。

• HRI-SA: 遠隔ヒューマン・ロボットチームにおける人間の状況認識のオンライン評価のためのマルチモーダルデータセット
  群制御2026/3/1

  遠隔の人間とロボットのチーム作業中に、オペレータの状況認識の欠落を自動検出するためのマルチモーダルデータセットを構築し、視線や生体信号などを用いた機械学習モデルで認識遅延を分類できることを示した。

• ReefFlex: 有機物・脆弱物把持のためのソフトロボット生成設計フレームワーク
  ソフトロボティクス/把持2026/2/1

  サンゴのような脆弱で形状が多様な物体を安全に把持するソフトフィンガーを、生成設計と運動プリミティブの縮約で多目的最適化する手法を提案し、把持成功率と品質を向上させた。

• RAPT: シミュレーションから実機へのヒューマノイド展開におけるモデル予測型OOD検出と故障診断
  sim2real2026/2/1

  シミュレーションで学習した制御方策が実機展開時に分布外状態に陥るのを防ぐため、50Hzで動作する自己教師ありの異常検知モニタを提案し、故障の時期と箇所を特定するとともにLLMによるゼロショット故障原因分類を実現した。

• 剛体グリッパからソフトグリッパへの把持姿勢変換：条件付きフローマッチングによるアプローチ
  マニピュレーション2026/2/1

  剛体グリッパ向けの把持姿勢をソフトFin-rayグリッパに適応させるため、条件付きフローマッチング（CFM）を用いて深度画像から把持姿勢を変換する手法を提案し、未見物体への汎化性能を実証した。

• SimTO：特注ソフトロボットグリッパのための二段階シミュレーション駆動トポロジー最適化フレームワーク
  ソフトロボティクス/トポロジー最適化2026/1/1

  接触リッチな把持シミュレーションから荷重ケースを自動抽出し、トポロジー最適化で対象物の形状に特化したソフトグリッパを設計する二段階フレームワークを提案。

• トポロジー最適化・3Dプリント・実験検証によるソフト空気圧グリッパ
  ソフトロボティクス/トポロジー最適化2025/11/1

  空気圧負荷を受けるソフトアームをトポロジー最適化で設計し、SLA 3Dプリントで製作して、従来の矩形設計より優れたグリッパ性能を実験的に検証した。

• 機械的層ジャミングシステムの実験的特性評価
  ソフトロボティクス/剛性制御2025/11/1

  歯状突起を持つ二層構造の機械的層ジャミングについて、曲げ・ねじり荷重下での剛性変化や層分離力を測定し、設計パラメータの影響を明らかにした。

• 展開可能な形状変化ソフトロボットのためのプログラム可能な伸縮式ソフト空気圧アクチュエータ
  ソフトロボティクス2025/11/1

  パラメータ化された伸縮式ソフト空気圧アクチュエータ（PTSPA）を提案し、設計パラメータと性能の関係を実験的に解明するとともに、展開型ソフト四足歩行ロボットへの応用を示した。

• 勾配衝突解消によるスケーラブルな多目的ロボット強化学習
  強化学習2025/9/1

  多目的強化学習において、目的間の勾配衝突を優先度に基づいて解消するGCR-PPOを提案し、ロボットの操作・歩行ベンチマークで並列PPOより優れたスケーラビリティと性能を示した。

• 繊細な操作タスクのための3Dプリント可能な軟質液体金属センサ
  触覚2025/9/1

  3Dスキャンから自由形状の軟質センサを自動設計・印刷し、サンゴの物理的ツインとして繊細な把持を0.5N以下で検出できることを示した。

• 人間とロボットのチームにおける動的な状況認識のフレームワーク：インタビュー調査
  人間ロボット協調2025/1/1

  人間とロボットのチームで必要な状況認識は状況に応じて変化することを16人へのインタビューから明らかにし、その動的性質を説明するフレームワークを提案した。

• DexGrip：器用な把持とハンド内操作を可能にするマルチモーダルソフトグリッパ
  ソフトグリッパ2024/11/1

  3自由度の吸引パームと3つの回転把持面を備えたソフトグリッパを開発し、把持し直すことなく物体の再配置や3軸周りの360度回転を含むハンド内操作を実現した。

• SoGraB：ソフトグリッパー評価のための視覚的ベンチマーク手法
  ソフトロボティクス2024/11/1

  把持前後の点群間のDensity-Aware Chamfer距離を用いて物体変形を定量化し、ソフトグリッパーの把持品質を評価する新プロトコルを提案・検証した。

• 脚式マニピュレータによる全身ダイナミック投擲
  マニピュレーション2024/10/1

  脚式ロボットが全身のモータを活用して物体を投擲するタスクを深層強化学習で学習し、シミュレーションで精度・安定性・飛距離の向上を示し、実機ヒューマノイドへ転移した。

• MAP-Elitesとトポロジー最適化で高性能ソフトロボット設計を探索
  設計最適化2024/7/1

  トポロジー最適化と品質多様性最適化を組み合わせ、設計領域内の空洞サイズと位置を進化させることで、多様で高性能なソフトロボットを生成する階層的最適化手法を提案。

• 微分可能シミュレータのレビュー
  sim2real2024/7/1

  物理プロセスの勾配計算を可能にする微分可能シミュレータについて、基礎・設計上のトレードオフ・主要なオープンソース実装・応用例を体系的にまとめたレビュー論文。

• PINN-Ray：ソフトロボットFin Ray指の変形をモデル化する物理情報ニューラルネットワーク
  ソフトロボティクス2024/7/1

  弾性力学の最小ポテンシャルエネルギー原理と実験データを損失関数に組み込んだ物理情報ニューラルネットワークで、Fin Ray型ソフトグリッパの複雑な変形を高精度かつデータ乏少下でも予測できるようにした研究。

• 多表面・多物体適応のハイブリッド軟体静電メタマテリアルグリッパ
  ソフトグリッパ2024/3/1

  メタマテリアル接着パターンで静電吸着グリッパを改良し、自重の1617倍の物体を持ち上げつつ、剥離時の残留力を抑えて高速解放を実現した。

• Alternative Interfaces for Human-initiated Natural Language Communication and Robot-initiated Haptic Feedback: Towards Better Situational Awareness in Human-Robot Collaboration
  2024/1/1
• Fin-QD: A Computational Design Framework for Soft Grippers: Integrating MAP-Elites and High-fidelity FEM
  2023/11/1
• A Compliant Robotic Leg Based on Fibre Jamming
  2023/8/1
• Human-Robot Team Performance Compared to Full Robot Autonomy in 16 Real-World Search and Rescue Missions: Adaptation of the DARPA Subterranean Challenge
  2022/12/1
• A Comprehensive Dataset of Grains for Granular Jamming in Soft Robotics: Grip Strength and Shock Absorption
  2022/12/1
• Active Vibration Fluidization for Granular Jamming Grippers
  2022/12/1
• The Jamming Donut: A Free-Space Gripper based on Granular Jamming
  2022/12/1
• Automated design of pneumatic soft grippers through design-dependent multi-material topology optimization
  2022/11/1
• EvoRobogami: Co-designing with Humans in Evolutionary Robotics Experiments
  2022/5/1
• Assessing Evolutionary Terrain Generation Methods for Curriculum Reinforcement Learning
  2022/3/1
• Getting a Grip: in Materio Evolution of Membrane Morphology for Soft Robotic Jamming Grippers
  2021/11/1
• Jammkle: Fibre jamming 3D printed multi-material tendons and their application in a robotic ankle
  2021/9/1
• Vibration Improves Performance in Granular Jamming Grippers
  2021/9/1
• Follow the Gradient: Crossing the Reality Gap using Differentiable Physics (RealityGrad)
  2021/9/1
• Shape, Size, and Fabrication Effects in 3D Printed Granular Jamming Grippers
  2021/4/1
• Semi-supervised Gated Recurrent Neural Networks for Robotic Terrain Classification
  2020/11/1
• Path Towards Multilevel Evolution of Robots
  2020/6/1
• Real World Morphological Evolution is Feasible
  2020/5/1
• Diversity-based Design Assist for Large Legged Robots
  2020/4/1
• Environmental Adaptation of Robot Morphology and Control through Real-world Evolution
  2020/3/1
• Traversing the Reality Gap via Simulator Tuning
  2020/3/1
• Towards Crossing the Reality Gap with Evolved Plastic Neurocontrollers
  2020/2/1
• Benchmarking Simulated Robotic Manipulation through a Real World Dataset
  2019/11/1
• Evolving Spiking Neural Networks for Nonlinear Control Problems
  2019/3/1
• Evolving embodied intelligence from materials to machines
  2019/1/1
• Comparing Direct and Indirect Representations for Environment-Specific Robot Component Design
  2019/1/1
• Quantifying the Reality Gap in Robotic Manipulation Tasks
  2018/11/1
• Towards the Targeted Environment-Specific Evolution of Robot Components
  2018/10/1