Kostas Alexis
収録論文 88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
- TrackGraph: 画像空間トラッキングによるオンラインオープン語彙3Dシーングラフシーングラフ2026/9/25
画像ストリーム上でマスクの同一性を追跡してから3Dに統合することで、高頻度かつ省メモリにオンラインでオープン語彙3Dシーングラフを構築する手法。
- 階層的間取り誘導型視覚言語探索による身体性質問応答VLA2026/9/22
RGB-D観測から階層的シーングラフと開放語彙占有マップを構築し、間取りの事前情報とVLM計画を組み合わせて未知環境を効率的に探索するEQAフレームワークを提案した。
- 水中四脚ロボットの設計と姿勢制御水中ロボット/姿勢制御2026/9/6
防水モータハウジングを備えた再現可能な水中四脚ロボットを設計し、SO(3)上の誤差定式化に基づく閉ループ姿勢制御をシミュレーションと水槽実験で検証した。
- IBPA: 増分ボールピボット法と統合穴検出によるリアルタイム自由曲面メッシュ再構成3次元再構成2026/7/1
水中探査の点群データをリアルタイムで自由曲面メッシュに再構成する手法を提案。従来の高さ場表現の限界を克服し、オーバーハングや垂直構造も扱え、未覆領域の穴検出も行う。
- 自律ナビゲーションにおける注視誘導型能動知覚のための高速な人間の注意予測ナビゲーション2026/6/18
液体ニューラルネットワークとMobileNetV3を用いた軽量な視線走査予測モデルGazeLNNを提案し、計算コストを99.4%削減しつつ最先端の精度を達成。さらに強化学習で訓練したカメラ制御ポリシーに統合し、実機ドローンでの自律ナビゲーションを実証した。
- 身体性条件付きマルチローター航空ロボットの汎用制御制御2026/6/1
任意のマルチローター構成（ヘキサローターやクアッドローターなど）を単一のネットワーク重みで制御できる汎用位置制御ポリシーを提案し、シミュレーションと実機でその有効性を示した。
- BEVIO: 月面昼夜航法のための効率的な鳥瞰図ベース疎更新視覚慣性オドメトリ視覚慣性オドメトリ2026/6/1
月面探査車向けに、視覚更新頻度が極端に低い状況でも頑健な視覚慣性オドメトリを実現するため、鳥瞰図ベースの画像マッチング手法を提案し、昼夜の自己照明条件下での性能を実機実験で検証した。
- 環境変動下でのビジョン搭載クアッドローター航法におけるワールドモデルの汎化sim2real2026/6/1
ビジョン搭載クアッドローター航法を題材に、環境のランダム性を変えてDreamerV3ベースのワールドモデルを訓練し、シミュレーションと実機での汎化性能を評価した。SSL事前学習での頑健性がsim-to-real転送の強力な予測因子であることを示した。
- 統合自律スタック：汎用ロボット自律性のための設計指針に向けて自律ナビゲーション2026/5/1
多様な航空・地上ロボットに適用可能な、モジュール統合型の自律システムスタックを提案・公開し、GNSS拒否環境での安全なナビゲーションや探索を実証した。
- 4Dレーダーの特性解明と慣性航法支援における限界慣性航法/レーダー2026/5/1
FMCWレーダーのノイズモデルを導出し、ファクターグラフに基づく推定器を設計して、多様な環境でロバストな慣性航法を実現した。
- 強化学習を用いた低重力惑星探査：歩行・跳躍・空中姿勢制御の実現歩行/跳躍/姿勢制御2026/5/1
火星の低重力環境向けに、四足ロボットの歩行、垂直跳躍、前方跳躍、空中姿勢制御を強化学習で実現し、シミュレーションと実機で検証した論文。
- DigiForest: 持続可能な林業のためのデジタル分析とロボティクス林業ロボティクス2026/4/1
森林管理の持続可能性向上を目指し、自律ロボット群による樹木データ収集、自動特性抽出、意思決定支援、低影響伐採を統合した大規模精密林業システムを提案・実証した論文。
- レーダー慣性オドメトリのための等変フィルタオドメトリ2026/4/1
レーダー慣性オドメトリの精度とロバスト性を向上させるため、リー群対称性に基づく等変フィルタを提案し、外部キャリブレーション誤差が大きい場合でも収束性を改善した。
- 密結合レーダ・ビジュアル・慣性オドメトリオドメトリ2026/3/1
視覚慣性オドメトリとレーダ慣性オドメトリを密結合し、暗所や低テクスチャ環境でも頑健に動作するリアルタイムの状態推定手法を提案した。
- OmniPlanner: ロボット形態を横断する汎用探索・点検経路計画経路計画2026/3/1
空中・地上・水中ロボットに共通して使える、探索と点検のための統合経路計画フレームワークを提案した論文。
- 劣化した深度計測に対するクロスモーダル強化学習ナビゲーションナビゲーション2026/3/1
深度画像とグレースケール画像の相互補完情報を活用し、深度センサが劣化した際でもグレースケールから深度特徴を推定して衝突回避ナビゲーションを実現するクロスモーダル強化学習フレームワークを提案した。
- 自律ナビゲーションにおける能動的知覚のための強化学習能動的知覚2026/2/1
未知環境での自律ナビゲーションにおいて、カメラを能動的に制御しながら目標到達と障害物回避を両立する強化学習フレームワークを提案。情報量指標を報酬に加えることで、探索的な知覚行動を獲得し、固定カメラより安全な飛行を実現した。
- タスク推論のための関係性を考慮した階層的3Dシーングラフシーングラフ2026/2/1
VLMとLLMを組み合わせ、オープンボキャブラリ特徴と物体間関係を統合した階層的3Dシーングラフを構築し、四足ロボットでタスク推論を実証した研究。
- 物理を考慮したニューラル制御によるマルチロータの制御方策学習の効率的な知識転移sim2real2026/2/1
強化学習と教師あり制御配分を組み合わせた物理を考慮したニューラル制御アーキテクチャを提案し、方策ライブラリからの初期化によりマルチロータの制御方策学習を最大73.5%効率化できることを示した。
- 符号付距離場エンコーディングによる衝突回避のためのニューラルNMPC飛行ロボット/MPC2025/11/1
深度画像から符号付距離場を推定するニューラルネットを組み込み、未知環境でドローンの衝突回避を実現するNMPCフレームワークを提案した。
- Isaac Lab：マルチモーダルロボット学習のためのGPU加速シミュレーションフレームワークsim2real2025/11/1
GPU並列物理演算とフォトリアル描画を統合し、強化学習・模倣学習を大規模に実行できるロボット学習用シミュレーションプラットフォームを提案。
- 性能駆動型タスク特化最適化によるマルチロータ設計sim2real2025/10/1
強化学習とベイズ最適化、CMA-ESを組み合わせ、タスクの閉ループ性能を指標にマルチロータのモータ配置を最適化し、実機でsim2real転移を検証した。
- 強化学習による四脚ロボットの動的跳躍と歩行歩行2025/10/1
強化学習を用いて四脚ロボットの垂直・水平跳躍と歩行を実現し、シミュレーションから実機への転移を達成した研究。
- UniPilot：GPS非依存の自律走行を多様な機体で実現する小型ペイロード自律ナビゲーション2025/9/1
LiDAR・レーダー・視覚・慣性を統合した小型ハードウェアと自律ソフトウェアを開発し、GPSの使えない環境で多様なロボットが自律走行できることを多数の実験で示した。
- 有袋類型地空ロボットチームによるタスク駆動型地図圧縮を用いた協調探査群制御2025/9/1
地上ロボットと空中ロボットが協力して未知環境を探査する枠組みを提案し、タスクに応じた地図圧縮で通信量を抑えつつ探査効率を高めた。
- IMU事前積分レーダーファクターによる非同期レーダーLiDAR慣性SLAMSLAM2025/9/1
IMUの高レートデータでLiDAR状態をレーダー計測時刻に伝播し、ファクターグラフのノード数を半減させて計算コストを最大56%削減する手法を提案。
- 視覚ベース水中ロボットのための不確実性を考慮したマッピング水中ロボット/マッピング2025/7/1
視覚ベース水中ロボットにおいて、RAFT-Stereoで推定した深度と信頼度をボクセルマッピングに統合し、不確実性を可視化する手法を提案した。
- センサとオンボードコンピュータの同時トリガと同期センサ同期2025/7/1
ロボットの高精度推定に必要なセンサデータのタイムスタンプ問題に対処するため、既存の部品と確立された手法を用いたリアルタイム・低コストな同期・トリガシステムを提案し、その性能を実証した。
- Ariel探査：汎用ドローン自律性による視覚ベース水中探査・検査水中探査2025/7/1
視覚駆動型水中ロボットArielに、屈折対応の多カメラ視覚慣性状態推定と学習ベースの速度予測を統合し、ドローン並みの自律探査・検査を実現した。
- PG-LIO: 光度・幾何情報融合による堅牢なLiDAR慣性オドメトリLiDAR-慣性オドメトリ2025/6/1
LiDARの光度情報と幾何情報をIMU制約とともに因子グラフで融合し、幾何構造が乏しい自己相似環境でも高精度に動作するリアルタイムLiDAR慣性オドメトリを提案した。
- 意味論を考慮した予測的検査経路計画経路計画2025/6/1
意味的な繰り返しパターンを検出して未探索領域を予測し、船舶バラストタンク検査のための経路計画を改善する手法を提案した。
- 意味論駆動深層強化学習による検査経路計画経路計画2025/5/1
未知環境で対象物体のみを視覚検査しながら衝突回避ナビゲーションを行うend-to-end方策を深層強化学習で学習し、飛行ロボットでの実機検証まで行った研究。
- CompSLAM: 地下環境におけるロボット自律性のための相補的階層型マルチモーダル自己位置推定・地図構築SLAM2025/5/1
GPSが使えない地下環境で、複数のセンサ情報を相補的に統合して頑健な自己位置推定と地図構築を実現する階層型フレームワークCompSLAMを提案し、DARPA地下チャレンジ優勝チームの各種ロボットで実証した。
- PX4組み込みフライトコントローラ向けニューラルネットワーク制御モードsim2real2025/5/1
PX4スタックにニューラルネット制御器を組み込み、シミュレータで学習した方策をTensorFlow Lite経由で実機フライトコントローラに書き込んで位置追従制御を実現した。
- 制御バリア関数を用いたマルチロータ向け組み込み安全反応ナビゲーション安全制御/ナビゲーション2025/4/1
オンボードの距離センサのみから複合制御バリア関数を構成し、PX4オートパイロットに統合した安全フィルタで、未知環境でのドローン衝突回避を実現した。
- Aerial Gym Simulator：空中ロボットの高並列シミュレーションフレームワークsim2real2025/3/1
NVIDIA Isaac Gymを基盤に、多様なマルチロータの高並列シミュレーションとGPUレンダリングを可能にするフレームワークを開発し、強化学習によるナビゲーションなどのsim2real転移を実証した。
- Olympus：強化学習による飛行中姿勢制御を用いた惑星探査用跳躍四脚ロボット跳躍ロボット2025/3/1
火星の低重力環境での跳躍移動を目指し、シミュレーションで設計最適化した四脚ロボットOlympusを開発し、強化学習による飛行中の姿勢制御を実機で検証した。
- 複合制御バリア関数を用いたクアッドロータの安全ナビゲーション安全制御2025/2/1
多数の障害物がある環境でクアッドロータの衝突回避を保証するため、全ての位置制約を単一の複合制御バリア関数にまとめた安全フィルタを提案し、機載LiDARによる屋内・屋外実験で有効性を示した。
- DeepVL：動力学と慣性計測に基づく水中オドメトリのための深層速度学習水中オドメトリ2025/2/1
水中ロボットの機体中心速度を、慣性センサ・モータ指令・バッテリ電圧からリカレントニューラルネットワークで推定し、拡張カルマンフィルタと統合することで、視覚情報が乏しい環境でも高精度なオドメトリを実現する手法を提案。
- 点-平面誤差最小化における確率的退化検出SLAM2024/10/1
LiDAR位置推定で問題となる幾何学的退化を、ヘッセ行列のノイズから確率的に検出し、退化方向の更新を滑らかに抑制するICPアルゴリズムを提案した。
- 視覚慣性オドメトリにおける屈折カメラモデルのオンラインキャリブレーションVIO2024/9/1
未知の屈折媒質中でも空気中のカメラキャリブレーションのみから、単眼視覚慣性オドメトリの状態変数として屈折率をオンライン推定する手法を提案し、水中ロボットで有効性を検証した。
- レーダ速度因子を用いたオフロード走行のための堅牢な高速状態推定状態推定2024/9/1
FMCWレーダの動径速度計測をスライディングウィンドウ型状態推定器に統合し、LiDARやIMUと融合することで、砂漠環境での高速自律走行における状態推定の堅牢性を高めた研究。
- 跳躍四足ロボットのモデリングと飛行中の胴体姿勢安定化跳躍/姿勢制御2024/9/1
低重力環境で跳躍する四足ロボットの胴体姿勢を安定化するため、衝突形状の凸分解と階層型NMPC制御を提案し、シミュレーションと実験で有効性を示した。
- 安全なナビゲーションのためのニューラル制御バリア関数安全ナビゲーション2024/7/1
未知環境での安全なナビゲーションに向け、シミュレーションで制御バリア関数と安全制御器を同時学習し、地図や位置推定なしでLiDAR搭載マルチロータに実装した。
- 空中ロボットによる船舶タンク検査：現場での経験とデータセット公開空中ロボット検査2024/4/1
船舶のバラストタンク内で空中ロボットを自律飛行させて検査するシステムを開発し、3隻の船で実証した経験と課題を報告するとともに、収集データを公開した論文。
- 劣化環境に耐えるLiDAR-Radar-慣性オドメトリオドメトリ2024/3/1
LiDARの劣化環境でもRadarと慣性センサをファクタグラフで融合し、劣化軸以外の情報を活かしてロバストなオドメトリを実現した研究。
- N-MPC for Deep Neural Network-Based Collision Avoidance exploiting Depth Images2024/2/1
- Reinforcement Learning for Collision-free Flight Exploiting Deep Collision Encoding2024/2/1
- Aerial Field Robotics2024/1/1
- ROAMER: Robust Offroad Autonomy using Multimodal State Estimation with Radar Velocity Integration2024/1/1
- RMS: Redundancy-Minimizing Point Cloud Sampling for Real-Time Pose Estimation2023/12/1
- Design and Experimental Verification of a Jumping Legged Robot for Martian Lava Tube Exploration2023/11/1
- Autonomous Exploration and General Visual Inspection of Ship Ballast Water Tanks using Aerial Robots2023/11/1
- Terrain Recognition and Contact Force Estimation through a Sensorized Paw for Legged Robots2023/11/1
- An Online Self-calibrating Refractive Camera Model with Application to Underwater Odometry2023/10/1
- Martian Lava Tube Exploration Using Jumping Legged Robots: A Concept Study2023/10/1
- Task-driven Compression for Collision Encoding based on Depth Images2023/9/1
- Semantically-enhanced Deep Collision Prediction for Autonomous Navigation using Aerial Robots2023/7/1
- Aerial Gym -- Isaac Gym Simulator for Aerial Robots2023/5/1
- Semantics-aware Exploration and Inspection Path Planning2023/3/1
- Collision-tolerant Aerial Robots: A Survey2022/12/1
- Present and Future of SLAM in Extreme Underground Environments2022/8/1
- Team CERBERUS Wins the DARPA Subterranean Challenge: Technical Overview and Lessons Learned2022/7/1
- Marsupial Walking-and-Flying Robotic Deployment for Collaborative Exploration of Unknown Environments2022/5/1
- RMF-Owl: A Collision-Tolerant Flying Robot for Autonomous Subterranean Exploration2022/2/1
- Motion Primitives-based Navigation Planning using Deep Collision Prediction2022/1/1
- CERBERUS: Autonomous Legged and Aerial Robotic Exploration in the Tunnel and Urban Circuits of the DARPA Subterranean Challenge2022/1/1
- Autonomous Teamed Exploration of Subterranean Environments using Legged and Aerial Robots2021/11/1
- Resource-aware Online Parameter Adaptation for Computationally-constrained Visual-Inertial Navigation Systems2021/6/1
- Appendix for the Motion Primitives-based Path Planning for Fast and Agile Exploration Method2020/12/1
- Visual-Thermal Camera Dataset Release and Multi-Modal Alignment without Calibration Information2020/12/1
- Model Predictive Control for Micro Aerial Vehicles: A Survey2020/11/1
- Autonomous Aerial Robotic Surveying and Mapping with Application to Construction Operations2020/5/1
- Towards a Science of Resilient Robotic Autonomy2020/4/1
- The Reconfigurable Aerial Robotic Chain: Shape and Motion Planning2019/11/1
- Marker based Thermal-Inertial Localization for Aerial Robots in Obscurant Filled Environments2019/3/1
- Keyframe-based Direct Thermal-Inertial Odometry2019/3/1
- Vision-Depth Landmarks and Inertial Fusion for Navigation in Degraded Visual Environments2019/3/1
- Visual-Thermal Landmarks and Inertial Fusion for Navigation in Degraded Visual Environments2019/3/1
- L\'evy Flight Foraging Hypothesis-based Autonomous Memoryless Search Under Sparse Rewards2018/12/1
- Optical Flow Based Background Subtraction with a Moving Camera: Application to Autonomous Driving2018/11/1
- Design and Control of an Aerial Manipulator for Contact-based Inspection2018/4/1
- Visual-Inertial Odometry-enhanced Geometrically Stable ICP for Mapping Applications using Aerial Robots2018/1/1
- Aerial Drop of Robots and Sensors for Optimal Area Coverage2017/11/1
- Towards Robotically Supported Decommissioning of Nuclear Sites2017/5/1
- Realizing the Aerial Robotic Worker for Inspection Operations2017/3/1
- Technical Report: Optimal Surveillance of Dynamic Parades using Teams of Aerial Robots2017/1/1
- Distributed Infrastructure Inspection Path Planning subject to Time Constraints2016/12/1