James Richard Forbes

収録論文 42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可観測性に基づく最適センサ配置
  ソフトロボティクス2026/9/27

  凸最適化を用いて可観測性グラミアンを最大化するセンサ配置を求め、ソフト連続アームで実験的に評価した。最適配置はカルマンフィルタの状態推定誤差をミリメートルオーダーで改善した。

• 高精度方位情報を活用した距離支援SLAMの初期化手法
  SLAM2026/9/21

  高精度な方位情報が得られるAUVナビゲーションにおいて、距離計測を用いたSLAMの初期化を2段階で行う手法を提案し、実データで有効性を示した。

• 反復等変フィルタ
  状態推定2026/9/11

  等変フィルタの更新ステップをガウス・ニュートン法による反復計算に置き換え、移動ロボットの距離ベース自己位置推定で性能向上を実証した論文。

• 連続時間フレームワークにおける傾斜面への地上制約LiDAR-IMUキャリブレーションの拡張
  キャリブレーション2026/8/25

  本論文は、地上車両のLiDAR-IMUキャリブレーションを非平坦環境に拡張し、傾斜面上の平面運動でも適用可能な新しい地上平面残差を提案する。実験では、傾斜面と平坦面の両方で再現性が向上することを示した。

• 運動感覚ハプティックシステムにおける非線形仮想環境のクープマン表現
  ハプティック2026/8/1

  非線形仮想環境の力覚レンダリングにクープマン演算子を用いる手法を提案し、シミュレーションと実験で有効性を確認した。閉ループ安定性解析も行い、従来の受動性ベース手法より保守的でないことを示した。

• D-CLIPSE: 共有状態交換における受動的リスニングを用いた分散コンセンサスベース位置推定
  群制御2026/7/1

  各ロボットが自身と隣接ロボットの状態を推定する分散フィルタリング手法を提案し、通信効率と一貫性を保ちつつ中央集権的処理に近い精度を実現した。

• DIVO: 無人水中ビークルのための連続時間DVL-慣性-視覚オドメトリ
  水中オドメトリ2026/7/1

  水中環境での視覚SLAMの課題に対処するため、ガウス過程に基づく連続時間軌跡推定フレームワークを用いて、ドップラー速度ログ、ステレオカメラ、慣性計測ユニットの非同期計測を統合した新しいオドメトリシステムを提案した。学習ベースの特徴抽出・マッチングを備えた視覚フロントエンドも導入し、実データで既存手法を上回る精度と堅牢性を示した。

• アンカー特徴パラメータ化を用いた視覚慣性航法の可観測性と一貫性解析
  視覚慣性航法2026/6/1

  アンカー特徴表現を用いたフィルタ型視覚慣性航法システムの可観測性と一貫性を解析し、一貫性向上のための手法を提案・検証した論文。

• 行列指数関数を用いた線形システムの離散化
  制御理論2025/5/1

  連続時間線形システムのダイナミクス・入力・プロセスノイズの状態空間行列を、単一の行列指数関数でまとめて離散化する手法を提示した。

• 半正定値緩和によるデータ対応付け不要なランドマーク位置推定の大域的最適化
  位置推定2025/4/1

  未知のデータ対応付けを含むランドマークベース位置推定を半正定値緩和で解き、ロボット状態と対応付けを同時に大域最適化する手法を提案。

• MILUV: UWBと視覚を用いたマルチUAV屋内測位データセット
  測位・データセット2025/4/1

  3機のドローンによるUWB測距・ステレオ/単眼カメラ・IMU・モーションキャプチャの同時計測データを217分・36実験分公開し、マルチロボット測位アルゴリズムの評価基盤を提供する。

• Range-Azimuth-ElevationセンサのためのSE(3)ノイズモデル
  SLAM/スキャンマッチング2025/4/1

  距離・方位・仰角センサのノイズをリー群上でモデル化し、外部キャリブレーションやオドメトリの不確かさを統合してスキャンマッチングの過信を防ぐ手法を提案した。

• 運動群上のノンパラメトリック推定のための調和指数フィルタ
  状態推定2024/8/1

  運動群上の多峰性分布を扱うベイズフィルタリングを、調和指数分布のフーリエ係数の性質を利用して効率的かつ漸近的に正確に解く手法を提案し、シミュレーションと実環境の自己位置推定で有効性を示した。

• 非線形最小二乗法におけるガウス混合尤度のためのヘッセ行列近似
  最適化2024/4/1

  ガウス混合尤度を用いたロボティクスのMAP推定問題に対し、非線形性を考慮した新しいヘッセ行列近似を提案し、収束速度と不確かさの特性を改善した。

• 最適なロボットフォーメーション：距離ベースの観測性とユーザー定義構成のバランス
  群制御2024/3/1

  距離ベースの相対位置推定精度とユーザーが指定するタスク達成度を両立させる新しいコスト関数を提案し、カバレッジ経路計画タスクで有効性を検証した。

• 不変ラウフ・タング・ストリーベルスムーザ
  状態推定2024/3/1

  行列リー群上の状態を持つシステムに対し、状態推定に依存しないヤコビアンを持つ不変RTSスムーザを提案し、SE(3)上の剛体姿勢推定で有効性を示した。

• 風速推定を明示的に行う前進飛行中の非従来型VTOL UAVの航法と制御
  飛行制御2024/3/1

  非従来型VTOL機の前進飛行において、不変拡張カルマンフィルタで風速を含む状態推定を行い、SO(3)ベースの姿勢制御と制御配分を組み合わせた手法を提案した論文。

• Laser-to-Vehicle Extrinsic Calibration in Low-Observability Scenarios for Subsea Mapping
  2024/2/1
• IMU Preintegration for Multi-Robot Systems in the Presence of Bias and Communication Constraints
  2023/10/1
• Bayesian Filtering for Homography Estimation
  2023/10/1
• navlie: A Python Package for State Estimation on Lie Groups
  2023/10/1
• Magnetic Navigation using Attitude-Invariant Magnetic Field Information for Loop Closure Detection
  2023/9/1
• Combining DVL-INS and Laser-Based Loop Closures in a Batch Estimation Framework for Underwater Positioning
  2023/7/1
• An Adaptive Graduated Nonconvexity Loss Function for Robust Nonlinear Least Squares Solutions
  2023/5/1
• Decentralized State Estimation: An Approach using Pseudomeasurements and Preintegration
  2023/4/1
• Multi-Robot Relative Pose Estimation and IMU Preintegration Using Passive UWB Transceivers
  2023/4/1
• Improving Self-Consistency in Underwater Mapping Through Laser-Based Loop Closure (Extended)
  2023/1/1
• Know What You Don't Know: Consistency in Sliding Window Filtering with Unobservable States Applied to Visual-Inertial SLAM (Extended Version)
  2022/12/1
• Reducing Two-Way Ranging Variance by Signal-Timing Optimization
  2022/11/1
• Calibration and Uncertainty Characterization for Ultra-Wideband Two-Way-Ranging Measurements
  2022/10/1
• Performance Evaluation of 3D Keypoint Detectors and Descriptors on Coloured Point Clouds in Subsea Environments
  2022/9/1
• Relative Position Estimation in Multi-Agent Systems Using Attitude-Coupled Range Measurements
  2022/7/1
• Mind the Gap: Norm-Aware Adaptive Robust Loss for Multivariate Least-Squares Problems
  2022/6/1
• Optimal Multi-robot Formations for Relative Pose Estimation Using Range Measurements
  2022/5/1
• Ultra-Wideband Teach and Repeat
  2022/2/1
• Localization with Directional Coordinates
  2021/9/1
• Heading Estimation Using Ultra-Wideband Received Signal Strength and Gaussian Processes
  2021/9/1
• Finite-Horizon LQR Control of Quadrotors on $SE_2(3)$
  2021/5/1
• The Complex-Step Derivative Approximation on Matrix Lie Groups
  2021/5/1
• Invariant Extended Kalman Filtering Using Two Position Receivers for Extended Pose Estimation
  2021/4/1
• Cascaded Filtering Using the Sigma Point Transformation (Extended Version)
  2021/3/1
• Differential Geometric SLAM
  2015/6/1