Marc Toussaint

Technical University of Berlin

収録論文 83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

• 模倣するな、推定せよ：視覚運動制御のための微分可能な状態ベース方策の再利用
  sim2real2026/9/27

  シミュレーションで訓練した状態ベースの専門家方策を凍結して再利用し、その入力状態を画像から推定する視覚推定器を、状態教師信号と専門家を通した行動整合損失で訓練することで、接触の多い操作タスクの視覚運動制御を実現した。

• PEEL: スケール不変サンプリングによる長期的分解計画の並列抽出
  分解計画2026/8/1

  ロボットによる多部品物体の分解作業を効率的に解くため、スケール不変サンプリングと多腕バンディットRRTを統合したPEELアルゴリズムを提案し、Fetchロボットで長期的な分解問題を解決した。

• 大規模アセンブリのメイクスパン最適化のための協調マルチロボット分解計画
  群制御2026/8/1

  複数ロボットによる分解作業を効率化するため、タスクと動作計画を統合したCoMuDiを提案し、時間制約の伝播とST-RRT*プランナーにより全体の完了時間を最小化する。

• PhyRoGen: 手続き型コンテンツ生成による物理ロボット操作パズルの合成生成
  マニピュレーション2026/6/1

  ロボット操作パズルの学習データを自動生成するフレームワークPhyRoGenを提案し、6つの生成器で24種類のパズルを生成して実機シミュレーションで操作可能であることを示した。

• 信念空間における軌道ツリーの最適化：モデル予測制御からタスク・動作計画への応用
  計画2026/5/1

  部分観測ロボット計画問題において、逐次軌道ではなく分岐を持つ軌道ツリーを信念空間で最適化する手法を提案し、MPCとTAMPの両方で有効性を示した。

• 物体抽出のためのマルチアームバンディット動作計画におけるスケール不変サンプリング
  動作計画2026/4/1

  分解作業などで物体を狭い空間から取り出す際、環境との衝突を避ける有用なサンプリングスケールを成長・収縮探索で見つけ、PCAで抽出方向を特定するスケール不変サンプリング戦略を提案し、MAB-RRTプランナーに組み込んで成功率を大幅に向上させた。

• 安定性誘導探索による多様な動作生成
  動作生成2026/3/1

  ブラックボックスシミュレーションを用いて、多様な長期的操作を発見する新しい手法を提案。RRT探索とサンプリングベースMPCを組み合わせ、安定状態の多様体からサンプリングして探索を誘導する。

• 二次モデル近似による分散低減モデル予測パス積分
  モデル予測制御2026/2/1

  MPPIのサンプリングに二次近似モデルを事前分布として組み込み、残差項の分散を抑えることで少ないサンプル数でも高精度な制御を実現する手法を提案。

• 制約付きサンプリングと強化学習を組み合わせたロボットマニピュレーション
  マニピュレーション2026/2/1

  接触の多い環境での非把持マニピュレーション方策の学習において、接触構造を考慮した制約付き状態サンプリングによるリセット戦略とカリキュラム学習を組み合わせ、目標条件付き強化学習の性能を向上させる手法を提案した。

• MO-SeGMan: 制約環境における多目的逐次・誘導マニピュレーションのための再配置計画フレームワーク
  マニピュレーション2025/11/1

  制約の厳しい再配置問題に対し、再計画回数と移動距離を抑えつつ依存関係を保つ多目的計画手法を提案し、混雑環境で重要障害物のみを効率的に移動させる探索法で高品質な解を実現した。

• SVN-ICP: スタイン変分ニュートン法によるICPベースLiDARオドメトリの不確かさ推定
  SLAM/オドメトリ2025/9/1

  スタイン変分推論を用いてICPの事後分布を粒子で近似し、ノイズモデリングや手動調整なしにLiDARオドメトリの姿勢と不確かさを推定する手法を提案。IMUと組み合わせた誤差状態カルマンフィルタで評価し、劣化環境でも高精度を示した。

• CrazyMARL: ケーブル吊り下げペイロードの協調輸送のための分散型直接モーター制御ポリシー
  群制御2025/9/1

  複数UAVがケーブルで吊り下げたペイロードを協調輸送するため、分散型強化学習で直接モーター制御ポリシーを学習し、ケーブルの緩み・張り遷移や外乱に頑健で、シミュレーションから実機へのゼロショット転移も実現した。

• 再把持マップによる逐次マニピュレーション計画
  マニピュレーション2025/7/1

  把持の切り替えが必要な複雑なマニピュレーション問題に対し、再把持可能な領域と把持系列を表す「再把持マップ」を構築し、TAMPソルバの探索を高速化する手法を提案した。

• 軌道優先：多様な方策を発見するためのカリキュラム
  強化学習2025/6/1

  スプライン軌道を事前知識として多様な行動を生成し、その後反応的な方策に蒸留する2段階カリキュラムで、ロボット操作における多様性と性能を向上させる。

• 言語モデルによるメタ最適化とプログラム探索を用いたタスク・動作計画
  タスク・動作計画2025/5/1

  基盤モデルとロボット制御のインターフェースとして軌道最適化問題のプログラム探索を行い、ゼロ次最適化で数値パラメータを調整するTAMP手法を提案し、物体操作と描画タスクで有効性を示した。

• GSRM: 反応拡散系を用いたクエリ効率が高く準最適な経路計画のためのロードマップ構築
  経路計画2024/10/1

  Gray-Scott反応拡散系とドロネー三角形分割に基づいてロードマップを構築するGSRMを提案し、狭い通路でも頂点と辺が均等に分布し、クエリ効率が高く短い経路を生成できることを示した。

• NLPサンプリング：多様な制約付きサンプリングのためのMCMCとNLP手法の融合
  サンプリング/制約付き最適化2024/7/1

  MCMC・制約付き最適化・ロボティクスを統合し、硬い制約下で多様なサンプルを生成するための問題定式化と再起動二段階法を提案し、ロボットマニピュレーション計画で評価した。

• より簡単な部分問題を解くことによる逐次マニピュレーションパズルの解法
  マニピュレーション2024/5/1

  複数の可動物体と狭い通路を含む逐次マニピュレーションパズルを、より簡単なピック・アンド・プレースの部分問題の列に分解し、ヒューリスティック探索と最適化ベースのTAMPを組み合わせて解く手法を提案した。

• iDb-RRT: 動作プリミティブと軌道最適化を組み合わせたサンプリングベースの運動力学プランニング
  運動計画2024/3/1

  RRTフレームワークに動作プリミティブと軌道最適化を統合し、動的制約下での運動計画を最大10倍高速に解くサンプリングベース手法を提案。

• iDb-A*: Iterative Search and Optimization for Optimal Kinodynamic Motion Planning
  2023/11/1
• Kinodynamic Motion Planning for a Team of Multirotors Transporting a Cable-Suspended Payload in Cluttered Environments
  2023/10/1
• Asymptotically Optimal Belief Space Planning in Discrete Partially-Observable Domains
  2023/9/1
• Neural Field Representations of Articulated Objects for Robotic Manipulation Planning
  2023/9/1
• Spatial Reasoning via Deep Vision Models for Robotic Sequential Manipulation
  2023/6/1
• Towards computing low-makespan solutions for multi-arm multi-task planning problems
  2023/5/1
• Comparison of Optimization-Based Methods for Energy-Optimal Quadrotor Motion Planning
  2023/4/1
• PaLM-E: An Embodied Multimodal Language Model
  2023/3/1
• Efficient Path Planning In Manipulation Planning Problems by Actively Reusing Validation Effort
  2023/3/1
• Control-Tree Optimization: an approach to MPC under discrete Partial Observability
  2023/2/1
• Solving Rearrangement Puzzles using Path Defragmentation in Factored State Spaces
  2022/12/1
• A Conflict-driven Interface between Symbolic Planning and Nonlinear Constraint Solving
  2022/11/1
• Learning Feasibility of Factored Nonlinear Programs in Robotic Manipulation Planning
  2022/10/1
• Planning Coordinated Human-Robot Motions with Neural Network Full-Body Prediction Models
  2022/10/1
• Reinforcement Learning with Neural Radiance Fields
  2022/6/1
• FC$^3$: Feasibility-Based Control Chain Coordination
  2022/5/1
• Effort Informed Roadmaps (EIRM*): Efficient Asymptotically Optimal Multiquery Planning by Actively Reusing Validation Effort
  2022/5/1
• Path-Tree Optimization in Discrete Partially Observable Environments using Rapidly-Exploring Belief-Space Graphs
  2022/4/1
• db-A*: Discontinuity-bounded Search for Kinodynamic Mobile Robot Motion Planning
  2022/3/1
• BITKOMO: Combining Sampling and Optimization for Fast Convergence in Optimal Motion Planning
  2022/3/1
• Sequence-of-Constraints MPC: Reactive Timing-Optimal Control of Sequential Manipulation
  2022/3/1
• ST-RRT*: Asymptotically-Optimal Bidirectional Motion Planning through Space-Time
  2022/3/1
• Learning Multi-Object Dynamics with Compositional Neural Radiance Fields
  2022/2/1
• MotionBenchMaker: A Tool to Generate and Benchmark Motion Planning Datasets
  2021/12/1
• Deep Visual Constraints: Neural Implicit Models for Manipulation Planning from Visual Input
  2021/12/1
• Learning to Execute: Efficient Learning of Universal Plan-Conditioned Policies in Robotics
  2021/11/1
• RHH-LGP: Receding Horizon And Heuristics-Based Logic-Geometric Programming For Task And Motion Planning
  2021/10/1
• From Machine Learning to Robotics: Challenges and Opportunities for Embodied Intelligence
  2021/10/1
• Learning Models as Functionals of Signed-Distance Fields for Manipulation Planning
  2021/10/1
• Learning to Arbitrate Human and Robot Control using Disagreement between Sub-Policies
  2021/8/1
• A System for Traded Control Teleoperation of Manipulation Tasks using Intent Prediction from Hand Gestures
  2021/7/1
• Plan-Based Relaxed Reward Shaping for Goal-Directed Tasks
  2021/7/1
• Approximate Topological Optimization using Multi-Mode Estimation for Robot Motion Planning
  2021/7/1
• GraspME -- Grasp Manifold Estimator
  2021/7/1
• Long-Horizon Multi-Robot Rearrangement Planning for Construction Assembly
  2021/6/1
• Hierarchical Human-Motion Prediction and Logic-Geometric Programming for Minimal Interference Human-Robot Tasks
  2021/4/1
• Deep 6-DoF Tracking of Unknown Objects for Reactive Grasping
  2021/3/1
• Visualization of Nonlinear Programming for Robot Motion Planning
  2021/1/1
• Sparse Multilevel Roadmaps for High-Dimensional Robot Motion Planning
  2020/11/1
• Learning Efficient Constraint Graph Sampling for Robotic Sequential Manipulation
  2020/11/1
• Efficient Sampling of Transition Constraints for Motion Planning under Sliding Contacts
  2020/11/1
• MoGaze: A Dataset of Full-Body Motions that Includes Workspace Geometry and Eye-Gaze
  2020/11/1
• Section Patterns: Efficiently Solving Narrow Passage Problems in Multilevel Motion Planning
  2020/10/1
• An Interior Point Method Solving Motion Planning Problems with Narrow Passages
  2020/7/1
• Multilevel Motion Planning: A Fiber Bundle Formulation
  2020/7/1
• Natural Gradient Shared Control
  2020/7/1
• Anticipating Human Intention for Full-Body Motion Prediction in Object Grasping and Placing Tasks
  2020/7/1
• Deep Visual Reasoning: Learning to Predict Action Sequences for Task and Motion Planning from an Initial Scene Image
  2020/6/1
• Optimized Directed Roadmap Graph for Multi-Agent Path Finding Using Stochastic Gradient Descent
  2020/3/1
• Robust Task and Motion Planning for Long-Horizon Architectural Construction Planning
  2020/3/1
• Probabilistic Framework for Constrained Manipulations and Task and Motion Planning under Uncertainty
  2020/3/1
• Describing Physics For Physical Reasoning: Force-based Sequential Manipulation Planning
  2020/2/1
• Visualizing Local Minima in Multi-Robot Motion Planning using Multilevel Morse Theory
  2020/2/1
• Prediction of Human Full-Body Movements with Motion Optimization and Recurrent Neural Networks
  2019/10/1
• Motion Planning Explorer: Visualizing Local Minima using a Local-Minima Tree
  2019/9/1
• Deep Workpiece Region Segmentation for Bin Picking
  2019/9/1
• An Optimal Algorithm to Solve the Combined Task Allocation and Path Finding Problem
  2019/7/1
• Rapidly-Exploring Quotient-Space Trees: Motion Planning using Sequential Simplifications
  2019/6/1
• Motion Prediction with Recurrent Neural Network Dynamical Models and Trajectory Optimization
  2019/6/1
• Learning Arbitration for Shared Autonomy by Hindsight Data Aggregation
  2019/6/1
• Kinematic Morphing Networks for Manipulation Skill Transfer
  2018/3/1
• Physical problem solving: Joint planning with symbolic, geometric, and dynamic constraints
  2017/7/1
• On the Fundamental Importance of Gauss-Newton in Motion Optimization
  2016/5/1
• Newton methods for k-order Markov Constrained Motion Problems
  2014/7/1