Giovanni Beltrame

収録論文 70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

• 工場におけるマルチエージェントのタスク割り当てとナビゲーションの学習：シミュレーションから実機ロボットへ
  マルチエージェント強化学習/sim2real2026/9/13

  LiDARとタスク情報を融合する分散型マルチエージェント強化学習FMAPPOを提案し、シミュレーションからROS2経由で実機の移動マニピュレータに展開して、工場での部品配送・回収と機械稼働率を改善した。

• VISTA: 行動履歴条件付けによるスケール認識型視覚ナビゲーション
  ナビゲーション2026/6/1

  視覚ナビゲーション基盤モデルが正規化された行動予測により物理的スケールを誤解する問題を解決するため、行動履歴を条件付けに加え、DINOv3エンコーダで空間・幾何情報を強化したモデルVISTAを提案。未見環境でのゼロショット実世界展開で高い性能を示した。

• 言語からの潜在目標予測によるモデルベースプランニング
  プランニング2026/5/26

  言語指示から中間目標状態の系列を予測し、同じ潜在空間で行動条件付きロールアウトを行うことで、長期的なプランニングを可能にするフレームワークLAGOを提案した。

• 選ぶか選ばないか、それが問題だ：ロボットスキル予測の小規模アンサンブルへの蒸留
  タスク割り当て/スキル予測2026/5/1

  自然言語のタスク記述から必要なロボットの物理能力（飛行、車輪、脚など）を予測するモデルを、LLM生成の合成データで訓練した小規模アンサンブルが、巨大な汎用LLMを上回る精度を達成したことを示した論文。

• 磁気ポテンシャル場を用いた自律UAVの安全な3次元経路計画
  経路計画2026/5/1

  Maxwell方程式に基づく磁場ポテンシャル場を3次元に拡張し、LiDARボクセルから障害物を考慮したポテンシャル場を予測する畳み込みオートエンコーダを用いて、都市環境でのUAV経路計画を高速化する手法を提案した。

• コンパクトなキーフレーム最適化によるマルチエージェントガウススプラッティングSLAM
  SLAM2026/4/1

  マルチエージェントSLAMにおいて、3Dガウス表現の通信負荷を削減するため、冗長なガウスを除去する圧縮ステップと、中央集権的なループ閉じ込み計算を導入し、データ転送量を最大95%削減するフレームワークを提案した。

• n個のリソース共有問題の分割：少数の高性能エージェントは多数の単純なエージェントより優れているか？
  群制御2026/4/1

  マルチエージェントシステムにおいて、限られたリソースを少数の高性能エージェントに集中させるか、多数の単純なエージェントに分散させるかの問題を定式化し、カバレッジタスクの事例で解析とシミュレーションにより性能を比較した。

• 視覚基盤モデルはナビゲーションできるか？ゼロショット実世界評価と教訓
  ナビゲーション2026/3/1

  5つの最先端視覚ナビゲーションモデルを2つのロボットと屋内・屋外5環境で実世界評価し、成功率以外に経路品質・衝突・環境変化への頑健性を分析して3つの系統的限界を明らかにした。

• 3D基盤モデルによる分散協調SLAMのループ閉じ込み
  SLAM2026/2/1

  3D基盤モデルを活用し、視点差が大きいロボット間でも画像ペアから相対姿勢を推定してループ閉じ込みを行う、分散協調SLAMの手法を提案した。

• 惑星模擬環境における分散型協調SLAM：データセット・課題・教訓
  協調SLAM2026/1/1

  火星類似地形で3台のロボットをアドホック通信で動かし、通信制限が分散協調SLAMに与える影響を検証するとともに、実測通信データを含む新データセットを公開した。

• ガードレールに導かれて：ロボット学習の安全インストラクターとしての制御バリア関数
  安全強化学習2025/5/1

  安全行動の時間的影響を連続的な負の報酬でモデル化し、制御バリア関数（CBF）を強化学習に統合する3つの手法を提案。シミュレーションと実機の四輪差動駆動ロボットで、CBFが危険領域回避と学習改善に有効であることを示した。

• 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。

• マルチロボット系におけるGNNベースの分散知覚による作業者行動予測
  群制御2025/1/1

  各ロボットが周囲の空間グラフを構築・共有し、時系列情報と群知能的な合意形成を組み合わせて人間の行動を分散的に予測する枠組みを提案した。

• BlabberSeg: リアルタイム組み込み向けオープンボキャブラリ航空画像セグメンテーション
  航空セグメンテーション2024/10/1

  CLIPSegを最適化し、プロンプトとモデル特徴を再利用することで、UAV搭載のJetson上でオープンボキャブラリ航空セグメンテーションを約16.8Hzでリアルタイム実行可能にした。

• マルチエージェント・マルチマシン保守のための物理シミュレーション
  sim2real2024/10/1

  製造現場での人手不足解消に向け、簡易な卓上ロボットと強化学習を組み合わせ、シミュレーションと実機で同じ挙動が再現できるかを検証した研究。

• 地形と走行可能性解析を用いた探査計画のための多目的リスク評価フレームワーク
  探査計画2024/10/1

  未知の非構造環境での探査計画において、地形の標高・傾斜・粗さ・走行可能性とバッテリー・ミッション時間・移動距離を考慮し、ミッション進行に応じて許容リスクを動的に調整する多目的リスク評価手法を提案した。

• ガウシアンスプラッティング再構成における周波数ベースの視点選択
  3D再構成2024/9/1

  3Dガウシアンスプラッティングによる再構成で、周波数領域で視点をランク付けし、少ない入力画像で効率的に高品質な3D再構成を実現する視点選択手法を提案した。

• 移動ロボットによるマルチエージェント・マルチマシン機械操作の学習
  マルチエージェント強化学習2024/8/1

  移動ロボット群が複数の工作機械を操作するタスクを、注意機構を組み込んだマルチエージェント強化学習（AB-MAPPO）で学習し、成功率・安全性・資源利用効率を向上させた。

• 意味情報とポーズグラフ解析を統合したロボット探索のための能動的セマンティックマッピング
  SLAM2024/8/1

  SLAMのポーズグラフ接続性と意味情報の相互情報量を組み合わせた評価関数で探索経路を選び、地図誤差を21%削減し意味分類精度を9%向上させた。

• LiDARのみを用いた動的環境におけるリアルタイム物体検出・追跡
  物体検出・追跡2024/7/1

  LiDARデータの低周波成分を特徴点として抽出し、強度ベースの自己運動推定とスライディングウィンドウを組み合わせることで、オドメトリのドリフトに頑健な動的物体のリアルタイム検出・追跡システムを提案した。

• ロボット応用のための可変時間ステップ強化学習
  強化学習2024/7/1

  必要なときだけ行動を実行する可変時間ステップ強化学習手法MOSEACを提案し、シミュレーションと実機で収束の速さや省エネ性を検証した。

• MOSEAC: 可変タイムステップ強化学習の簡素化
  強化学習2024/6/1

  可変タイムステップ強化学習において、ハイパーパラメータ調整を1つに削減する適応的報酬スキームを備えたマルチオブジェクティブSoft Elastic Actor-Critic法を提案し、シミュレーションで有効性を示した。

• 階層構造がロボット群のスケーラビリティを決める
  群制御2024/5/1

  平等型と階層型のロボット群を比較し、階層型が広大で複雑な環境での放射線除去タスクにおいて少ない資源で効率的に適応できることをシミュレーションと実機実験で示した。

• 研究室から劇場へ：型破りなフィールドロボティクスの旅
  フィールドロボティクス2024/4/1

  ロボット芸術パフォーマンスの実現に向け、通信プロトコルや位置推定の課題をケーススタディを通じて分析し、非専門家との協働の重要性を示した。

• 制御バリア関数の学習と強化学習への応用：サーベイ
  安全強化学習2024/4/1

  強化学習の安全性を保証する制御バリア関数に注目し、その自動学習手法と安全強化学習への応用に関する既存研究を体系的に調査したサーベイ論文。

• 弾力的な時間ステップによる強化学習
  強化学習2024/2/1

  制御周波数を動的に調整する弾力的時間ステップを用いた強化学習アルゴリズムMOSEACを提案し、3Dレースゲームでエネルギー効率とタスク性能の向上を実証した。

• Deployable Reinforcement Learning with Variable Control Rate
  2024/1/1
• PEACE: Prompt Engineering Automation for CLIPSeg Enhancement for Safe-Landing Zone Segmentation
  2023/10/1
• Dynamic Open Vocabulary Enhanced Safe-landing with Intelligence (DOVESEI)
  2023/8/1
• BittyBuzz: A Swarm Robotics Runtime for Tiny Systems
  2023/7/1
• Joint Machine-Transporter Scheduling for Multistage Jobs with Adjustable Computation Time
  2023/7/1
• Congestion and Scalability in Robot Swarms: a Study on Collective Decision Making
  2023/7/1
• CoNi-MPC: Cooperative Non-inertial Frame Based Model Predictive Control
  2023/6/1
• Energy Sufficiency in Unknown Environments via Control Barrier Functions
  2023/6/1
• Real-Time Simultaneous Localization and Mapping with LiDAR intensity
  2023/1/1
• Swarm-SLAM : Sparse Decentralized Collaborative Simultaneous Localization and Mapping Framework for Multi-Robot Systems
  2023/1/1
• A Complete Set of Connectivity-aware Local Topology Manipulation Operations for Robot Swarms
  2022/10/1
• Event-based RGB-D sensing with structured light
  2022/7/1
• ACHORD: Communication-Aware Multi-Robot Coordination with Intermittent Connectivity
  2022/6/1
• Analyze, Debug, Optimize: Real-Time Tracing for Perception and Mapping Systems in ROS 2
  2022/4/1
• Copiloting Autonomous Multi-Robot Missions: A Game-inspired Supervisory Control Interface
  2022/4/1
• Hierarchical Control of Smart Particle Swarms
  2022/4/1
• Message Flow Analysis with Complex Causal Links for Distributed ROS 2 Systems
  2022/4/1
• Self-Supervised Domain Calibration and Uncertainty Estimation for Place Recognition
  2022/3/1
• RASS: Risk-Aware Swarm Storage
  2022/1/1
• DORA: Distributed Online Risk-Aware Explorer
  2021/9/1
• Towards Collaborative Simultaneous Localization and Mapping: a Survey of the Current Research Landscape
  2021/8/1
• A Flexible Exoskeleton for Collision Resilience
  2021/7/1
• Collective transport via sequential caging
  2021/6/1
• Decentralized Connectivity Maintenance with Time Delays using Control Barrier Functions
  2021/3/1
• When Being Soft Makes You Tough: A Collision-Resilient Quadcopter Inspired by Arthropods' Exoskeletons
  2021/3/1
• NeBula: Quest for Robotic Autonomy in Challenging Environments; TEAM CoSTAR at the DARPA Subterranean Challenge
  2021/3/1
• Multi-robot energy autonomy with wind and constrained resources
  2021/1/1
• MSL-RAPTOR: A 6DoF Relative Pose Tracker for Onboard Robotic Perception
  2020/12/1
• VIR-SLAM: Visual, Inertial, and Ranging SLAM for single and multi-robot systems
  2020/6/1
• Accurate position tracking with a single UWB anchor
  2020/5/1
• CAPRICORN: Communication Aware Place Recognition using Interpretable Constellations of Objects in Robot Networks
  2019/10/1
• DOOR-SLAM: Distributed, Online, and Outlier Resilient SLAM for Robotic Teams
  2019/9/1
• Decentralized Connectivity Control in Quadcopters: a Field Study of Communication Performance
  2019/9/1
• Swarm Relays: Distributed Self-Healing Ground-and-Air Connectivity Chains
  2019/9/1
• An Adversarial Approach to Private Flocking in Mobile Robot Teams
  2019/9/1
• Failure-Tolerant Connectivity Maintenance for Robot Swarms
  2019/5/1
• Collaborative Localization and Tracking with Minimal Infrastructure
  2019/5/1
• Collision-aware Task Assignment for Multi-Robot Systems
  2019/4/1
• Modeling Perceptual Aliasing in SLAM via Discrete-Continuous Graphical Models
  2018/10/1
• Decentralized collaborative transport of fabrics using micro-UAVs
  2018/10/1
• Stop, Think, and Roll: Online Gain Optimization for Resilient Multi-robot Topologies
  2018/9/1
• Decentralized Connectivity-Preserving Deployment of Large-Scale Robot Swarms
  2018/6/1
• ROS and Buzz: consensus-based behaviors for heterogeneous teams
  2017/10/1
• Buzz: An Extensible Programming Language for Self-Organizing Heterogeneous Robot Swarms
  2015/7/1