George Nikolakopoulos
Luleå University of Technology
収録論文 107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
- 地下鉱山における異種ロボット協調のための空間認識異種ロボット協調2026/9/29
軽量Explorerが未知の鉱山をマッピングし言語プロンプトで鉱床を検出、その地図と3DシーングラフをInspectorに渡して近接検査を計画する協調認識パイプラインを構築し、実鉱山で検証した。
- ガウス文脈分布による意味的曖昧性推定に基づくVLM駆動走行可能性解析走行可能性解析2026/9/8
VLMの予測をガウス分布としてモデル化し、不確実性マップを生成することで、屋外環境での安全な自律走行を実現する手法を提案した。
- InLiER: 中間混合基数構造キーポイントトークン化による学習不要の異種LiDAR位置認識位置認識2026/7/1
異なる特性のLiDAR間で頑健な位置認識を実現するため、構造要素のキーポイントを混合基数トークン化し、3段階の検索で高速かつ高精度に位置を推定する学習不要の手法を提案した。
- 新型地中掘進ロボットの動的モデリング、歩容生成、および制御掘削ロボット/歩容生成/制御2026/7/1
ミミズの動きとトンネル掘削機を組み合わせた地中探査・掘削用モジュール型ロボットを提案し、動的モデルと歩容生成、フィードバック制御を設計してシミュレーションと実機で検証した。
- 産業用地下鉱山における5G接続エッジ制御型空中ロボットの実運用展開空中ロボット/エッジ制御/5G2026/6/1
5Gネットワークを介してエッジクラウド上のモデル予測制御で空中ロボットを遠隔制御し、実際の地下鉱山で自律飛行を実証した論文。
- 選択的コスト推定を用いた可変バンドルサイズのマルチエージェントリアクティブタスク割り当て群制御2026/6/1
マルチロボットのタスク割り当てにおいて、計算コストの高い経路計画を全候補に適用せず、低精度ヒューリスティックで候補を絞り込み、有望なものだけに高精度計画を行う2段階のバンドル生成手法を提案した。
- 林冠下森林環境におけるRLベースのクアッドローター制御による空中点検行動強化学習/空中ロボット2026/5/1
深層強化学習を用いたクアッドローターの低レベル制御ポリシーを提案し、林冠下の森林での点検視点追跡とナビゲーションを実現する。上位のTSP/RRT*プランナーと組み合わせて長距離ミッションを安全に実行する。
- 報酬設計と終了条件によるRLベースのクアッドローター制御の性能調整のためのヒューリスティック手法制御2026/5/1
報酬構造と終了条件を調整することで、RLベースのクアッドローター制御の応答速度を直感的にチューニングできる手法を提案した。
- 制約・動的環境下での自律ナビゲーションのためのロボット中心のリアクティブ安全性ナビゲーション2026/5/1
3D LIDARと制御バリア関数を用いて、動的環境での衝突回避をリアルタイムに実現する安全フィルタを提案し、四足ロボットで実証した。
- 高速な局所経路計画のための安全円領域の高速拡張手法局所経路計画2026/5/1
LiDARスキャンから目標方向に向かって拡張する円領域の列を計算し、高速で長い計画地平線を持つ局所ナビゲーション手法を提案した。
- IMUドリフトが地下環境における地上ロボットのマルチレーダー慣性オドメトリに与える影響マルチモーダルオドメトリ2026/2/1
地下環境でIMUバイアスドリフトに対処する2段階MRIOフレームワークを提案し、複数レーダーとIMUをEKFで融合して高精度な自己位置推定とマッピングを実現した。
- 雑然環境における四足ロボットチームの役割適応型協調フォーメーション計画群制御2026/2/1
リーダー・フォロワー型のフォーメーション制御に動的な役割交代と部分目標計画を組み合わせ、仮想バネダンパと障害物回避層で四足ロボット群が複雑環境を柔軟に隊列を崩しながら衝突回避しつつ移動できる枠組みを提案した。
- 通信正則化を備えた安全な異種マルチエージェント強化学習による協調的目標獲得群制御2026/1/1
異種エージェントチームが部分観測・通信制約下で目標を協調探索・獲得するため、グラフ注意ネットワークと安全フィルタを統合した分散型MARLフレームワークを提案。
- 惑星探査ローバの経路計画のための地形データセットとベンチマーク経路計画2025/12/1
火星と月の高解像度地形画像から2つの大規模ベンチマークデータセットを構築し、古典的・学習ベースの経路計画アルゴリズムを統一フレームワークで評価した。
- 依存制約下での効用最大化を考慮したマルチエージェント空中3Dプリンティングの最適安全スケジューリング群制御2025/12/1
複数UAVによる空中3Dプリンティングのための協調・タスク計画フレームワークを提案し、タスク依存性や衝突回避、材料・バッテリー制約を考慮した最適スケジューリングと必要UAV数の動的決定を行う。
- 5Gエッジ支援ロボティクス向けL4Sによるリアルタイム点群データ伝送点群伝送/5Gエッジ2025/11/1
L4SとDraco圧縮を組み合わせ、5G網上でLiDAR点群を低遅延・低損失でリアルタイム伝送し、3D SLAMのオフロード処理を実証した研究。
- グラフアテンションを用いた雑然環境の安全探索のためのプラットフォーム非依存強化学習フレームワークナビゲーション2025/11/1
グラフニューラルネットワークと安全フィルタを組み合わせた強化学習により、障害物の多い環境で安全かつ効率的に探索するプラットフォーム非依存の手法を提案し、シミュレーションと実験で有効性を示した。
- 異種協調型飛行ロボットによる自律的なレンガ積み施工の実証群制御2025/10/1
レンガ運搬用と接着剤塗布用の2種類のドローンを協調させ、依存グラフと競合グラフに基づく反応的計画で完全自律的にレンガ壁を積み上げる枠組みを構築し、実験で実証した。
- 協調タスク割当・順序決定とマルチエージェント経路探索の統合手法群制御2025/10/1
複数エージェントが衝突せずにタスク地点を訪問する問題(TSPF)に対し、MILPによるタスク順序最適化とCBSによる経路計画を組み合わせた最適・完全アルゴリズムCBS-TSを提案し、既存手法より高い成功率と最適性を示した。
- 不確実環境における巡回監視のための適応的検査計画手法検査計画/移動ロボット2025/10/1
環境の変化や障害物に対応するため、検査タスクを大域的な視点計画と局所的な再計画に階層化し、四足歩行ロボットによる実世界の鉱山での検証を行った。
- シーングラフを活用した深層点群圧縮：全シーンを見据えて点群圧縮2025/10/1
意味的なシーングラフに基づいて点群をパッチ分割し、FiLM条件付きエンコーダと折り畳みデコーダで最大98%の圧縮を実現しつつ、構造と意味の忠実性を保つ手法を提案。
- クラウド支援による空中ロボットの遠隔制御：理論から概念実証実装までクラウドロボティクス2025/9/1
コンテナ技術を用いてクラウドクラスタとロボットシミュレーション環境を構築し、UDPトンネルとネットワーク遅延・ジッタを模擬することで、空中ロボットのクラウド支援遠隔制御を検証するフレームワークを提案した。
- 協調型異種空中ロボットによる自律組積造のための安全考慮型最適スケジューリング群制御2025/6/1
レンガ配置とモルタル塗布を担う異種ドローン群による組積造のため、硬化期限や衝突回避などの制約下でタスク割当と実行時刻を最適化する枠組みを提案し、Gazeboで有効性を検証した。
- SPADE: 行動可能なマルチドメイン3Dシーングラフ上のスケーラブルな経路計画アーキテクチャナビゲーション2025/5/1
3Dシーングラフを用いた動的環境での自律ナビゲーションのための経路計画フレームワークSPADEを提案し、階層的計画と局所幾何学を組み合わせて効率的な再計画を実現した。
- 信念シーングラフ上での常識的シーン構成の推定シーングラフ2025/5/1
信念シーングラフを拡張し、未観測物体の位置分布を推定する常識的シーン構成の枠組みを提案。グラフ畳み込みネットワークとLLMベースの空間オントロジーを組み合わせ、実環境でも検証した。
- 階層グラフを用いた地形認識型の地上・空中協調マルチモーダル自律探査群制御2025/5/1
階層グラフで環境の走行可能性と意味情報を表現し、地上ロボットが信頼度に基づき空中ロボットの展開を判断することで、未知環境の探査効率を高める手法を提案した。
- 安全な雑然環境探索のためのフロンティアポテンシャル報酬を用いたグラフベース強化学習ナビゲーション2025/4/1
グラフニューラルネットワークと安全シールドを組み合わせ、未知障害物のある雑然環境を安全かつ効率的に探索する強化学習手法を提案。
- 狭所環境におけるクアッドロータの協調テザー搬送と経路計画の統合経路計画/協調搬送2025/4/1
2機のクアッドロータがロープを吊り下げて障害物を回避しながら狭所を飛行するための、協調搬送と経路計画を統合したフレームワークを提案し、実験で有効性を示した。
- NeBula拡張：TEAM CoSTARのソリューションを大規模環境へ展開する補遺地下探査/群制御2025/4/1
DARPA地下チャレンジに参加したTEAM CoSTARのNeBula自律探査システムを、より広範囲・大規模な地下環境に対応させるためのハードウェア・ソフトウェア・アルゴリズム拡張を提示し、実環境で実証した。
- 時変制御バリア関数を用いた移動車両上への複数UAVの衝突回避着陸制御バリア関数2025/4/1
移動する地上車両の上に複数のドローンを安全かつ正確に着陸させるため、時変制御バリア関数で衝突回避と着陸を同時に実現する集中制御手法を提案した。
- 精密土壌水分リモートセンシングのためのUGVロボットプラットフォームの設計と評価農業ロボティクス2025/4/1
農業用UGV「AgriOne」を開発し、マニピュレータ搭載センサと表面認識型データ収集で土壌水分を高精度に測定、実地試験で有効性を確認した。
- 空気圧駆動ソフトモーフィングクアッドロータの柔軟アーム・モータ推力特性評価ソフトロボティクス2025/2/1
空気圧で変形する柔軟アームを持つクアッドロータについて、モータのダウンウォッシュがアームのたわみに与える影響を実験的に評価した研究。
- 完全自律型フレキシブルチャンクベース空中積層造形に向けて：実験検証からの知見空中造形/群制御2025/2/1
構造物をチャンクに分割し依存グラフでUAVに割り当てる空中3Dプリンティングの枠組みを提案し、発泡材押出し用ヘキサコプタとオフセットフリーMPCを用いた実験で有効性を示した。
- 構造意味論的トポメトリックマップと競合ベース探索を用いたマルチエージェント経路探索群制御2025/1/1
大規模グリッドの代わりに交差点や通路などを表す疎なトポメトリックマップ上でCBSを実行し、実機の非ホロノミックロボットでも効率的に衝突のない経路計画を可能にした。
- 大規模SLAMにおける情報に基づくキーフレームサンプリングのための最小部分集合アプローチSLAM2025/1/1
LiDAR SLAMにおいて、冗長性を抑えつつ情報を保持するキーフレームをオンラインで選択するMSAを提案し、ループ閉鎖検出の計算負荷と誤検出を低減した。
- 大規模地下鉱山における自動タスク実行のための空中マルチエージェントシステムの展開群制御2025/1/1
地下鉱山で複数のドローンがオークション方式で検査タスクを割り当てられ、ビヘイビアツリーで自律実行するフレームワークを実証した。
- カリキュラム学習によるクアッドロータのロバスト安定化のためのサンプル効率の良い強化学習強化学習/制御2025/1/1
クアッドロータの安定化をエンドツーエンド強化学習で行う際、人間のカリキュラム学習に着想を得た3段階の学習カリキュラムを導入し、サンプル効率と収束時間を大幅に改善した。
- DTAA: 複数の移動物体が存在する空間でのナビゲーションのための検出・追跡・回避アーキテクチャナビゲーション2024/12/1
YOLOv8による物体検出、カルマンフィルタによる追跡、NMPCによる回避制御を統合し、複数の移動物体を避けながら目的地へ移動するロボットナビゲーション手法を提案。Spotロボットで実証。
- 通信誘導型行動空間による分散型マルチエージェント強化学習の未知環境探索への影響調査群制御2024/12/1
分散型マルチエージェント強化学習において、エージェントが通信するか探索を続けるかを自律的に選択できる通信誘導型行動空間を提案し、未知環境の地図作成効率を向上させる。
- xFLIE: 自律的な意味認識検査ミッションのための行動可能な階層的シーン表現の活用ナビゲーション2024/12/1
未知環境での検査ミッションに向け、階層的な3Dシーングラフを逐次構築し、検査計画と密に連携させるフレームワークを提案。四足ロボットによる屋外・地下環境での実験で有効性を示した。
- 強化学習と明示的通信・密度ベースフロンティア探索によるマルチロボット探査群制御2024/12/1
未知環境でのマルチエージェント探査を強化学習で行い、限られた通信で地図情報を共有しながらフロンティア探索を効率化する分散協調フレームワークを提案した。
- 未知環境での自律点検ミッションを強化する行動可能な階層的シーン表現シーン表現2024/12/1
未知環境での点検ミッションにおいて、多分解能のシーン表現と計画の基盤を提供する階層的シーングラフ（LSG）を提案し、マルチモーダルな点検・探索プランナーと統合して、シミュレーションと実機実験で有効性を示した。
- EDGE上のスケーラブルなCBFアーキテクチャによる安全な空地マルチエージェント協調群制御2024/11/1
エッジコンピューティングを活用し、時変制御バリア関数（CBF）で衝突回避・UAVの移動UGVへの着陸・タスク空間制限を保証する、空地マルチエージェント協調のためのスケーラブルな制御アーキテクチャを提案した。
- 安全な空中物理インタラクションのための柔軟ロボットアームの設計空中マニピュレーション2024/10/1
軽量でエネルギー散逸性を持つ柔軟なロボットアームを設計し、ドローンによる空中物理インタラクションを安全かつ精密に実現する。
- 露天掘り鉱山の自律遠隔センシングのための表面適応型初回検査プランナ自律検査/遠隔センシング2024/10/1
露天掘り鉱山において、オペレータが定義した初期検査計画をオンラインの視点プランナが活用し、採掘活動による鉱山表面の形状変化に適応した検査経路を生成する自律検査フレームワークを提案した。
- サンプル空間が重要な理由：LiDAR位置認識のためのキーフレームサンプリング最適化位置認識2024/10/1
LiDAR位置認識において、記述子特徴空間で冗長性を抑えつつ重要な情報を保持するキーフレームサンプリング手法を提案し、屋内から屋外までパラメータ調整なしで適応可能で、ループ閉じ込み検出時間とメモリを削減した。
- 支援型物理インタラクション：ニューラルネットワーク検出・ナビゲーション・安全層を備えた自律飛行ロボット飛行ロボット/物理インタラクション2024/10/1
産業環境での安全な空中物理インタラクションのため、エッジコンピューティングを用いたニューラルネットワークによる対象検出と、制御バリア関数（CBF）に基づく安全な接近制御を組み合わせたフレームワークを提案した論文。
- クラウドベースのスケジューリング機構によるスケーラブルでリソース効率の良い集中型制御群制御2024/10/1
Kubernetesベースのスケジューリング機構で集中型非線形モデル予測制御(CNMPC)の計算負荷をクラウドにオフロードし、ロボット数が変動する状況でもスケーラブルに動作することを実験で示した。
- 3Dシーングラフ上の常識的アフォーダンス推定のための期待値モデル計算の活用アフォーダンス推定2024/9/1
3Dシーングラフの疎な文脈情報から、グラフ畳み込みネットワークで物体の常識的なアフォーダンス（使い道）を推定する枠組みを提案し、実環境で検証した。
- 木構造に基づく3次元UAV探索のための次善軌道法UAV探索2024/7/1
未知で非構造的な環境において、情報利得の最大化と移動距離・ロボット動作の最小化を両立する、木構造ベースの統合探索・計画アルゴリズム（Exploration-RRT）を提案し、地下やGPS拒否環境での実機実験で有効性を示した。
- 意味論的トポメトリックマップによるロボット探索自律探索2024/6/1
環境を交差点や行き止まりなどの構造的意味領域に分割した意味論的トポメトリックマップを生成し、その意味情報を活用して未知環境を効率的に探索する手法を提案した。
- 自由空間投影によるボクセルマップから占有格子地図への変換：空中・地上ロボットのための効率的な地図表現地図表現2024/6/1
3Dボクセルマップを2D占有格子地図に変換する手法を提案し、ロボットの安全マージンを考慮した自由空間の除去や高さ・傾斜情報の抽出により、空中・地上ロボットの効率的なナビゲーションを可能にした。
- GRID-FAST: 高速セマンティックトポメトリックマッピングのためのグリッドベース交差点検出ナビゲーション2024/6/1
2Dグリッドマップから交差点・通路・行き止まりなどを意味的に分類し、高速ナビゲーションを可能にするトポメトリックマップを生成する手法を提案。
- FRAME: 自律地図統合のためのモジュラーフレームワーク：フィールドにおける進歩地図統合/マルチロボット探索2024/4/1
自己中心的なマルチロボット探索において、場所認識と学習済み記述子を用いて3D点群地図の重複を効率的に検出し、GICPで位置合わせを精緻化する地図統合フレームワークを提案し、地下環境での実証実験で有効性を示した。
- STAGE: Scalable and Traversability-Aware Graph based Exploration Planner for Dynamically Varying Environments2024/2/1
- RecNet: 距離画像埋め込みによる可逆的点群符号化とマルチロボット地図共有・再構成マルチロボット地図共有2024/2/1
3D点群を距離画像に変換して圧縮・再構成し、その潜在ベクトルを場所認識とロボット間の地図共有に活用する手法を提案した論文。
- 信念シーングラフ：期待値計算による部分シーンの物体拡張シーングラフ2024/2/1
部分的な3Dシーングラフに、学習した期待値に基づいて関連物体ノードを追加する「信念シーングラフ」を提案し、ロボットのタスク計画を効率化する。
- 不確実性下におけるUAVの視覚ナビゲーションのためのCBF適応制御アーキテクチャ視覚ナビゲーション2024/2/1
2台の水上ロボット間を飛行するドローンの視覚ナビゲーションにおいて、制御バリア関数と適応制御を組み合わせ、モデル不確かさや外乱があっても安全に着陸・視覚ロックできる制御手法を提案した。
- Environmental Awareness Dynamic 5G QoS for Retaining Real Time Constraints in Robotic Applications2024/2/1
- On Experimental Emulation of Printability and Fleet Aware Generic Mesh Decomposition for Enabling Aerial 3D Printing2024/2/1
- Adaptive Control of Euler-Lagrange Systems under Time-varying State Constraints without a Priori Bounded Uncertainty2023/11/1
- Redundant and Loosely Coupled LiDAR-Wi-Fi Integration for Robust Global Localization in Autonomous Mobile Robotics2023/10/1
- A Resilient Framework for 5G-Edge-Connected UAVs based on Switching Edge-MPC and Onboard-PID Control2023/10/1
- Towards a Reduced Dependency Framework for Autonomous Unified Inspect-Explore Missions2023/9/1
- Efficient Real-time Smoke Filtration with 3D LiDAR for Search and Rescue with Autonomous Heterogeneous Robotic Systems2023/8/1
- Flexible Multi-DoF Aerial 3D Printing Supported with Automated Optimal Chunking2023/8/1
- Autonomous Point Cloud Segmentation for Power Lines Inspection in Smart Grid2023/8/1
- Irregular Change Detection in Sparse Bi-Temporal Point Clouds using Learned Place Recognition Descriptors and Point-to-Voxel Comparison2023/6/1
- Semantic and Topological Mapping using Intersection Identification2023/5/1
- Multimodal Dataset from Harsh Sub-Terranean Environment with Aerosol Particles for Frontier Exploration2023/4/1
- Event Camera and LiDAR based Human Tracking for Adverse Lighting Conditions in Subterranean Environments2023/4/1
- SA-reCBS: Multi-robot task assignment with integrated reactive path generation2023/4/1
- Reactive Task Allocation for Balanced Servicing of Multiple Task Queues2023/4/1
- Reactive Multi-agent Coordination using Auction-based Task Allocation and Behavior Trees2023/4/1
- Vision Based Docking of Multiple Satellites with an Uncooperative Target2023/3/1
- Evaluation of Lidar-based 3D SLAM algorithms in SubT environment2023/2/1
- PACED-5G: Predictive Autonomous Control using Edge for Drones over 5G2023/1/1
- FRAME: Fast and Robust Autonomous 3D point cloud Map-merging for Egocentric multi-robot exploration2023/1/1
- A Kubernetes-Based Edge Architecture for Controlling the Trajectory of a Resource-Constrained Aerial Robot by Enabling Model Predictive Control2023/1/1
- Comparison between Docker and Kubernetes based Edge Architectures for Enabling Remote Model Predictive Control for Aerial Robots2022/12/1
- Towards Energy Efficient Autonomous Exploration of Mars Lava Tube with a Martian Coaxial Quadrotor2022/11/1
- 3DEG: Data-Driven Descriptor Extraction for Global re-localization in subterranean environments2022/10/1
- Safe Autonomous Docking Maneuvers for a Floating Platform based on Input Sharing Control Barrier Functions2022/9/1
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- REF: A Rapid Exploration Framework for Deploying Autonomous MAVs in Unknown Environments2022/5/1
- D*+: A Risk Aware Platform Agnostic Heterogeneous Path Planner2021/12/1
- Design and Model Predictive Control of Mars Coaxial Quadrotor2021/9/1
- Collision avoidance for multiple MAVs using fast centralized NMPC2021/9/1
- COMPRA: A COMPact Reactive Autonomy framework for subterranean MAV based search-and-rescue operations2021/8/1
- A Scalable Distributed Collision Avoidance Scheme for Multi-agent UAV systems2021/4/1
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- NeBula: Quest for Robotic Autonomy in Challenging Environments; TEAM CoSTAR at the DARPA Subterranean Challenge2021/3/1
- Geometry Aware NMPC Scheme for Morphing Quadrotor Navigation in Restricted Entrances2021/1/1
- Slider: On the Design and Modeling of a 2D Floating Satellite Platform2021/1/1
- Switching Model Predictive Control for Online Structural Reformations of a Foldable Quadrotor2020/8/1
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- MAV Navigation in Unknown Dark Underground Mines Using Deep Learning2020/6/1
- Unsupervised Learning for Subterranean Junction Recognition Based on 2D Point Cloud2020/6/1
- MAV Development Towards Navigation in Unknown and Dark Mining Tunnels2020/5/1
- A Subterranean Virtual Cave World for Gazebo based on the DARPA SubT Challenge2020/4/1
- Visual Area Coverage with Attitude-Dependent Camera Footprints by Particle Harvesting2019/9/1
- Autonomous visual inspection of large-scale infrastructures using aerial robots2019/1/1
- Cooperative Aerial Coverage Path Planning for Visual Inspection of Complex Infrastructures2016/11/1