Martin Saska
収録論文 105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
- 俊敏なビジョンベースのマルチUAV飛行に向けて：状態推定の再検討マルチUAV/状態推定2026/9/30
隣接UAVの姿勢情報（傾き）を活用することで、位置のみの推定に比べ速度・加速度の推定誤差を大幅に削減し、俊敏な飛行を可能にすることを示した。
- 傾斜を証明済み資源として活用：関節型マルチロータにおけるモータレンチレート権限の保持制御/マルチロータ2026/9/18
関節型マルチロータのサーボ傾斜を幾何学的資源として用い、モータのみのレンチレート集合の体積を安全証明として制御バリア関数に組み込み、突風下でも機体権限を維持する手法を提案した。
- FF-MPCC: モデル予測輪郭制御による高速アジャイル編隊飛行群制御2026/8/21
UAVの編隊飛行を高速かつアジャイルに行うため、MPCCフレームワークに編隊維持を統合した分散型手法を提案し、複雑な経路追従と動的編隊形状の変更を実現した。
- BC-NMPC: バッテリー制約付きNMPCによる推進予測と再計画を用いた高速飛行UAV制御2026/7/1
バッテリー消耗による推力低下を考慮した非線形モデル予測制御(NMPC)を提案し、飛行中の軌道再計画により障害物環境での追従誤差を大幅に低減した。
- マルチロータUAVのための動的車両巡回問題経路計画2026/7/1
本論文は、移動予算を飛行時間とするUAVの軌道計画を考慮した動的車両巡回問題（DVOP）を提案し、分枝限定法と大規模近傍探索を用いて高品質な解を求める。
- マルチロータUAV状態推定のためのモータ角速度プリインテグレーション状態推定2026/6/1
モータ回転数から得られる加速度をプリインテグレーションしてIMUを使わずに状態伝播し、LiDARと組み合わせたMAS-LOアルゴリズムで推定精度を向上させた。
- 宇宙機の自律ランデブー・近傍運用・ドッキングのためのフィデューシャルマーカー宇宙ロボティクス/視覚マーカー2026/6/1
宇宙機の近接運用でカメラ視野から外れにくい再帰的構造を持つ新しいフィデューシャルマーカーAstraTagを提案し、曲面での検出性能を既存手法と比較して向上させた。
- 感度ベースのロバストNMPCによる傾斜マルチロータを用いた洋上風力タービンの近接点検ロバスト制御/NMPC2026/5/1
洋上風力タービンの近接点検において、モデル不確かさや風の影響による安全制約違反を防ぐため、感度解析に基づく制約タイトニングを組み込んだロバストNMPCを提案した。
- 姿勢が重要：飛行中のマルチロータUAV放射パターン学習による通信可用性モデリングの向上群制御2026/4/1
キャリブレーション飛行データから異種クアッドコプターUAVのアンテナ放射パターンを学習し、観測された結合利得から各UAVのパターンを分離する手法を提案。実データで4.56dBのRMS誤差を達成し、ペイロード変更時の迅速な再較正を可能にする。
- イベントベースのプロペラセンシングを用いた相対状態推定群制御2026/4/1
イベントカメラで捉えたプロペラの回転周波数と姿勢を推定し、クアッドローターの相対状態推定を行う手法を提案した。実飛行データで周波数推定誤差3%以下を達成し、マルチUAVの分散型相対位置推定に応用できる。
- 干渉下のマルチロータ航空中継ネットワークのための通信認識NMPC群制御2026/3/1
マルチロータ航空機の中継通信において、姿勢とアンテナ指向性を考慮した通信認識制御フレームワークを提案し、干渉下でのリンク品質を大幅に向上させた。
- 実環境における認識を考慮した通信不要のマルチUAV協調制御群制御2026/3/1
GNSSが使えない森林などの複雑環境で、搭載LiDARによるSLAMと障害物・他機検出のみを用い、通信なしで安全にマルチロボットを協調させる認識考慮型3Dナビゲーション手法を提案・実証した。
- 未来方向を考慮した群れ制御：速度予測による先読み型フロッキング群制御2026/2/1
鳥の群れの姿勢変化に着想を得て、隣接エージェントの将来速度を予測して反応型フロッキングに先読み項を加える手法を提案し、遅延やノイズに対するロバスト性と整列性能の向上をシミュレーションで示した。
- 外部測位なしで高速飛行するUAVのための視覚のみによる状態推定：A2RLドローンレースファイナリストのアプローチ状態推定2026/2/1
単眼カメラとIMUのみを用い、VIOのドリフトを新たな数理モデルで補正することで、GNSS拒否環境での高速・動的飛行でも正確なUAV状態推定を実現した。
- 未マッピング送電鉄塔におけるUAVによる電力線碍子の自律検査UAV検査2026/2/1
鉄塔の事前地図なしで、カメラとLiDARのセンサフュージョンにより碍子をオンライン検出・位置推定し、UAVが自律的に周回して詳細画像を取得する検査アルゴリズムを提案した。
- 速度センシング不要の持続的整列を実現する位置ベース群れ行動群制御2026/2/1
速度を測らずに位置情報だけで群れの向きを揃え続けるアルゴリズムを提案し、50体のシミュレーションと9台の実機ロボットで有効性を示した。
- RVC-NMPC：相互速度制約を用いた非線形モデル予測制御による敏捷なUAV飛行の相互衝突回避UAV/衝突回避2025/12/1
観測情報のみを用いた相互速度制約を非線形モデル予測制御に組み込み、100Hzで動作するUAVの相互衝突回避手法を提案し、シミュレーションと実機実験で有効性を示した。
- アクティブマーカーの反射を活用した協調UAVチームの相対位置推定UAV相対位置推定2025/11/1
環境中のアクティブマーカーの反射を積極的に利用し、異種マルチUAVチームの機上相対位置推定を行う手法を提案。屋内・屋外実験で従来法を上回る有効範囲（30m以上）と精度を実証した。
- MonoSpheres: 単眼SLAMに基づく大規模UAV探索のための知覚連携マッピングとプランニングUAV探索2025/11/1
単眼カメラのみを搭載したUAVが、疎なSLAMの特性を考慮したマッピングとプランニングにより、大規模な屋内・屋外環境を安全に自律探索する手法を提案。
- GNSS拒否環境における高度マップ勾配を用いたキロメートル級UAVナビゲーション：SPRIN-Dチャレンジ優勝システムGNSS拒否ナビゲーション2025/10/1
GNSSが使えない環境で、LiDARの局所高度マップと事前の地形高度マップを勾配テンプレートマッチングで照合し、パーティクルフィルタでオドメトリと融合することで、CPUのみでリアルタイムにキロメートル級の自律飛行を実現した機体搭載システム。
- RADRON: コンプトンカメラを搭載したMAV群による電離放射線源の協調位置推定群制御2025/10/1
小型コンプトンカメラを搭載した複数のドローンが協調し、スパースな計測からリアルタイムに放射線源を位置推定・追跡する手法を提案。
- 劣化対応型協調マルチモーダルGNSS拒否環境ローカリゼーション：LiDARベースのロボット検出を活用協調ローカリゼーション2025/10/1
GNSSが使えない環境で、複数のロボットに分散したVIO・LIO・3D相互検出を因子グラフで融合し、センサ劣化に適応する協調自己位置推定手法を提案。
- 任意の始点・終点間における最短時間飛行計画と制御の同時学習飛行制御2025/10/1
強化学習により、UAVが任意の始点から終点まで最短時間で飛行するための計画と制御を同時に学習するフレームワークを提案し、実環境での有効性を示した。
- オンライン衝突回避を備えた俊敏なUAV制御のための幾何学的モデル予測パス積分UAV制御2025/10/1
深度画像を直接MPPIループに取り込み、幾何学的SE(3)制御とサンプリングを組み合わせることで、高速飛行と障害物回避を両立するUAV制御手法を提案した。
- FIMD: 敏捷なUAV群におけるUVベースの視覚相対位置推定のための高速孤立マーカー検出群制御2025/10/1
UAV群の視覚相対位置推定に向けて、CPU・GPU・FPGA上で孤立マーカーを高速検出する手法を提案し、組込みプラットフォームで有効性を示した。
- STLに基づくマルチロータ飛行体との人間-ロボット協調のための動作計画と不確実性を考慮したリスク分析飛行ロボット/動作計画2025/9/1
Signal Temporal Logicで安全・時間・人間の快適性を記述し、非線形ダイナミクスを考慮した最適化動作計画と人間姿勢の不確実性下でのリスク分析、イベントトリガ再計画を組み合わせ、電力線保守を模した物体受け渡しタスクで検証した。
- 自律UAVの意思決定に基づく経路計画：サーベイ経路計画2025/8/1
自律UAVの経路計画において意思決定を活用した研究を、探索経路計画と情報獲得経路計画の2つの流れに整理し、データのモデル化と理解の特徴に焦点を当てて概観したサーベイ。
- アンカーなし群制御（SWA）：ロボット群は単機よりも自己位置推定途絶に適応する群制御2025/8/1
自己位置推定が途絶したUAV群において、相対情報のみで分散状態推定と相互認識を融合し、群れの協調行動を維持する手法を提案。シミュレーションと実機実験で有効性を検証した。
- 吊り下げペイロードを搭載したUAVの完全オンボード状態推定と軌道追従UAV/ペイロード制御2025/8/1
GNSSとIMUのみを用いて、ケーブルで吊り下げたペイロードの位置を推定し、モデル予測制御で追従する完全オンボードの枠組みを提案し、実機実験で有効性を示した。
- 構造化点検シナリオにおける自由空間光通信を用いたマルチロータ航空機のNMPCフレームワーク通信考慮型制御2025/7/1
自由空間光通信リンクを搭載したマルチロータ機と移動中継車のビーム整合と通信品質を保証するNMPCベースの通信考慮型運動計画手法を提案し、MATLABシミュレーションで有効性を示した。
- LoL-NMPC: 無人航空機のための非線形モデル予測制御における低レベルダイナミクス統合制御/MPC2025/6/1
UAVの高速機敏な軌道追従において、低レベルのPID制御器やモータのダイナミクスをNMPCに明示的に組み込むことで、追従誤差を平均21.97%削減し、98.57 km/h・3.5gでもリアルタイム(100Hz)動作を実現した。
- フラットネスに基づく有限時間マルチUAV編隊軌道計画と方向認識型衝突回避追従群制御2025/6/1
UAVの微分フラットネスを利用し、数値解法に頼らずに有限時間で編隊軌道を計画し、前方のUAVを優先する方向認識型衝突回避を組み込んだ追従制御を提案した。
- MAV群のコントローラを高速並列チューニングする手法：更新ゲインの分散戦略群制御2025/5/1
マイクロ航空機（MAV）の群れを、基本的なセンサーデータのみを用いてモデルフリーかつ時間決定論的にチューニングする手法を提案し、シミュレーションと実機実験で有効性を示した。
- 不確かさを考慮した分散型マルチロボット林冠下フロッキングアルゴリズム群制御2025/4/1
機載センサと計算のみを用い、明示的な通信や事前環境情報なしで複雑環境を群飛行する分散アルゴリズムを提案し、衝突回避と群れ維持を保証して森林での実機実験で検証した。
- 空中ロボットによる持続的監視と目標検出：実環境での展開と評価群制御2025/4/1
複数の空中ロボットが協調して持続的に監視と目標検出を行う分散アルゴリズムを提案し、最大11機での実証実験で有効性と耐障害性を示した。
- 動的目標迎撃のための可変時間ステップMPCによる俊敏なマルチロータUAVMPC/迎撃2025/3/1
可変時間ステップを予測ホライズン長と連動させることで、計算負荷を抑えつつ長区間の計画と目標近傍での高密度な機動を両立するMPC手法を提案し、動的目標迎撃における解品質を向上させた。
- CurviTrack: 高速曲線軌道を追従するUSV追跡システムUSV追跡2025/2/1
ドラッグを考慮したモデルとMPCを組み合わせ、通信なしで高速で曲線軌道を描くUSVの追従と着陸を可能にした。
- 実世界での俊敏なマルチロボットシステムに向けて：能動点滅マーカーの機上高速追跡による相対位置推定群制御2025/2/1
能動点滅マーカーを機上で高速追跡する手法を提案し、マルチロボットの相対位置推定と光通信を実現。屋外実験で従来法を上回る追跡密度・精度・計算効率を示した。
- FlightForge：手続き型生成と自律性統合でUAV研究を進める高忠実度シミュレータUAVシミュレーション2025/2/1
手続き型生成で無限に近い環境を自動生成し、完全自律UAVシステムを統合したオープンソースUAVシミュレータFlightForgeを提案。既存シミュレータを超えるセンサ描画性能と長距離自律ナビゲーションを実証した。
- マルチロータ小型UAVのための汎用推力推定・制御手法制御2024/12/1
BEMTに基づく推力推定器とフィードフォワードPID制御を提案し、単一のスケーリング値の実験だけで校正を簡略化。屋外実験で二次モデルより空力変動下でのロバスト性が高いことを示した。
- 大規模UAV群のための生物に着想を得た視覚的相対位置推定群制御2024/12/1
イワシの群れや蜂群に倣い、個々の隣接機を検出せず距離ごとの隣接密度を回帰することで、大規模UAV群の相対位置推定を高精度かつスケーラブルに行う手法と、それに対応する群制御アルゴリズムを提案した。
- 砂漠探査のための最小限な3D自己組織化UAV群飛行アプローチ群制御2024/12/1
UAV群が方向情報の交換なしに、搭載センサのみで相対距離と方位を利用して整列・凝集した群飛行を実現する手法を提案し、9機の実機実験でGNSS非依存環境での有効性を示した。
- 連合学習を用いたUAVの近接制御：人とロボットの協調領域に向けてVLA2024/12/1
複数ドローンにLSTMと連合学習を組み込み、分散学習で人間の動作を認識・制御し、遮蔽を防ぎつつ96%以上の精度を実現した。
- CAT-ORA: 3次元環境における衝突回避を考慮した時間最適なフォーメーション再形成群制御2024/12/1
ハンガリアン法と衝突回避制約を組み合わせ、3次元空間でロボット群のフォーメーションを衝突せず最短時間で再形成するアルゴリズムを提案し、19機のUAV実験で有効性を示した。
- モデル予測制御に基づく移動船上へのUAVの俊敏な着陸のための軌道生成制御/着陸2024/12/1
荒天下で移動する無人艇のデッキにマルチロータUAVを高精度に着陸させるため、モデル予測制御を用いて艇の状態予測を考慮した軌道を生成する手法を提案し、シミュレーションと実機実験で有効性を示した。
- 全方向マルチロータUAVによる空中通信の再構築空中通信2024/11/1
3D位置と3D姿勢を独立制御できる全方向マルチロータUAV(o-MRAV)を空中通信に応用し、アンテナ指向を自由に制御できる利点や物理層セキュリティ・光通信などのユースケースをシミュレーションで示した論文。
- 信号時相論理によるマルチ航空システムのタスク調整と軌道最適化：風力タービン点検の事例研究群制御2024/10/1
信号時相論理（STL）を用いて複数のドローンによる風力タービン点検のタスク割り当てと軌道生成を最適化し、イベントトリガー再計画で遅延や予期せぬ事象に対応する手法を提案・検証した。
- 小型単層コンプトンカメラを搭載した複数MAV群による複数の電離放射線源の自律位置推定群制御2024/10/1
44gの超軽量コンプトンカメラを小型ドローンに搭載し、複数機の測定を統合して複数のガンマ線源の位置をリアルタイムに推定する手法を提案し、シミュレーションと実機実験で検証した。
- UAVによる波浪の影響を受ける船舶の状態推定状態推定2024/10/1
UAVと無人表面艇（USV）の協調のため、波浪下のUSVの6自由度非線形モデルを構築し、複数センサ融合で状態推定と予測を行う手法を提案。実機実験で有効性を検証した。
- 信号時相論理による複数航空機システムのタスク協調：風力タービン点検の事例研究群制御2024/9/1
複数のドローンで風力タービンを協調点検するため、STL仕様に基づくタスク割当と軌道生成、イベントトリガ型再計画を提案し、シミュレーションと実機実験で検証した。
- 敏捷なUAV飛行のための最小時間軌道のリアルタイム計画UAV/軌道計画2024/9/1
多点ウェイポイント間の最小時間軌道を機上でリアルタイムに計画する手法を提案し、推力分解と勾配ベース最適化によりミリ秒単位で生成、実機で検証した。
- 直感的な人間-ロボットインターフェース：3次元行動認識とUAV連携フレームワークヒューマンロボットインタラクション2024/8/1
ステレオカメラで人間の3次元姿勢を推定し、k近傍法で行動を分類してUAVを操作する直感的なインターフェースを提案し、実機実験で有効性を示した。
- 確率的衝突回避を伴う剛体フォーメーションの分散計画群制御2024/8/1
ロボット群が剛体フォーメーションを維持しつつ移動する際に、衝突確率を上限以下に抑える分散計画法を提案し、シミュレーションと実機実験で検証した。
- 全方向性マルチロータ航空機による盗聴妨害協調の可能性通信セキュリティ/マルチロータUAV2024/8/1
全方向性マルチロータ航空機を空中基地局と妨害ジャマーとして協調させ、盗聴者に対する通信の安全性を高める新手法を提案した。
- 自己位置推定型UAV群における高速な集団回避群制御2024/8/1
魚群や鳥群の集団行動に着想を得て、侵入物体からUAV群が機体搭載センサのみで分散的に高速・安全に回避する手法を提案し、数値評価した。
- 荒天下でのUAV-USV協調：大波を含む厳しい海洋環境における追従と着陸UAV-USV協調2024/8/1
大波のある荒天下でUAVがUSVを追従・着艦できるよう、6自由度のUSV運動モデルとセンサ融合による状態推定・予測、軌道計画を統合した機上システムを提案し、実機で検証した。
- 敏捷な無人航空機のためのモデル予測パス積分制御UAV制御2024/7/1
GPU上で並列サンプリング最適化を行うMPPI制御をUAVに搭載し、障害物回避を伴うリアルタイム飛行を実現した。
- UAVとUSVの協調による水上物体のテザー操作群制御2024/7/1
ドローンと無人ボートをテザーで物体に繋ぎ、MPCで協調制御して水上の物体を精密に操作する手法を提案した論文。
- 異種センサを搭載した混合サイズUAVチームによる協調屋内探査群制御2024/7/1
異なるサイズとセンサを持つ複数のUAVが協力して未知の屋内空間を探査する手法を提案し、フロンティアベースの探査と2つのタスク割り当て戦略を組み合わせてシミュレーションと実機実験で検証した。
- 安全な空中ドローン迎撃に向けて：追跡と捕獲の戦略迎撃・追跡2024/5/1
ネットを搭載した飛行ロボットが非協力的なUAVを空中で自律迎撃するため、EPNという誘導法とIMMベースの新たな状態推定フィルタを提案し、シミュレーションで応答時間と迎撃成功率の向上を示した。
- GNSS・通信不要で特徴の乏しい環境を高速に群飛行するUAV群制御群制御2024/4/1
外部測位や通信が使えない環境で、機体間の相互認識と状態推定をオンボードで行い、UAV群を高速に協調飛行させる分散制御手法を提案し、実機実験で検証した。
- PACNav: 通信困難環境におけるUAV群の集合ナビゲーション強化群制御2024/4/1
通信や外部測位が使えない環境で、UAV群が局所観測のみから群れのリーダーを推定し、衝突回避しつつ森の中でも集合的に飛行できる分散ナビゲーション手法を提案・実証した。
- 安全監視のためのジェスチャー制御による空中ロボットフォーメーションと人間-群ロボットインタラクション群制御2024/3/1
高所作業者の安全監視を目的に、人間のジェスチャーで複数UAVのフォーメーションを制御するシステムを開発し、実機実験で有効性を示した。
- Energy-aware Multi-UAV Coverage Mission Planning with Optimal Speed of Flight2024/2/1
- AERIAL-CORE: AI-Powered Aerial Robots for Inspection and Maintenance of Electrical Power Infrastructures2024/1/1
- Omnidirectional Multi-Rotor Aerial Vehicle Pose Optimization: A Novel Approach to Physical Layer Security2024/1/1
- RMS: Redundancy-Minimizing Point Cloud Sampling for Real-Time Pose Estimation2023/12/1
- Drones Guiding Drones: Cooperative Navigation of a Less-Equipped Micro Aerial Vehicle in Cluttered Environments2023/12/1
- A Signal Temporal Logic Planner for Ergonomic Human-Robot Collaboration2023/6/1
- Fusion of Visual-Inertial Odometry with LiDAR Relative Localization for Cooperative Guidance of a Micro-Scale Aerial Vehicle2023/6/1
- MRS Drone: A Modular Platform for Real-World Deployment of Aerial Multi-Robot Systems2023/6/1
- Ergonomic Collaboration between Humans and Robots: An Energy-Aware Signal Temporal Logic Perspective2023/6/1
- Communications-Aware Robotics: Challenges and Opportunities2023/4/1
- Distributed UAV Formation Control Robust to Relative Pose Measurement Noise2023/4/1
- Dronument: System for Reliable Deployment of Micro Aerial Vehicles in Dark Areas of Large Historical Monuments2023/3/1
- New Era in Cultural Heritage Preservation: Cooperative Aerial Autonomy2023/3/1
- Large-Scale Exploration of Cave Environments by Unmanned Aerial Vehicles2023/3/1
- Bio-Inspired Compact Swarms of Unmanned Aerial Vehicles without Communication and External Localization2023/3/1
- Autonomous Aerial Filming With Distributed Lighting by a Team of Unmanned Aerial Vehicles2023/3/1
- Autonomous Reflectance Transformation Imaging by a Team of Unmanned Aerial Vehicles2023/3/1
- On Onboard LiDAR-based Flying Object Detection2023/3/1
- Multi-vehicle Dynamic Water Surface Monitoring2023/2/1
- A Multi-Layer Software Architecture for Aerial Cognitive Multi-Robot Systems in Power Line Inspection Tasks2023/2/1
- Deployment of Reliable Visual Inertial Odometry Approaches for Unmanned Aerial Vehicles in Real-world Environment2023/2/1
- LIDAR-based Stabilization, Navigation and Localization for UAVs Operating in Dark Indoor Environments2023/2/1
- Optimum Trajectory Planning for Multi-Rotor UAV Relays with Tilt and Antenna Orientation Variations2023/2/1
- Vehicle Fault-Tolerant Robust Power Transmission Line Inspection Planning2023/2/1
- SphereMap: Dynamic Multi-Layer Graph Structure for Rapid Safety-Aware UAV Planning2023/2/1
- Multi-Tour Set Traveling Salesman Problem in Planning Power Transmission Line Inspection2023/2/1
- MRS Modular UAV Hardware Platforms for Supporting Research in Real-World Outdoor and Indoor Environments2023/2/1
- An Application of Stereo Thermal Vision for Preliminary Inspection of Electrical Power Lines by MAVs2023/2/1
- Power Line Inspection Tasks with Multi-Aerial Robot Systems via Signal Temporal Logic Specifications2023/2/1
- PACNav: A collective navigation approach for UAV swarms deprived of communication and external localization2023/2/1
- A Perception-Aware NMPC for Vision-Based Target Tracking and Collision Avoidance with a Multi-Rotor UAV2023/2/1
- Landing a UAV in Harsh Winds and Turbulent Open Waters2023/1/1
- When Robotics Meets Wireless Communications: An Introductory Tutorial2022/9/1
- Present and Future of SLAM in Extreme Underground Environments2022/8/1
- UAVs Beneath the Surface: Cooperative Autonomy for Subterranean Search and Rescue in DARPA SubT2022/6/1
- System for multi-robotic exploration of underground environments CTU-CRAS-NORLAB in the DARPA Subterranean Challenge2021/10/1
- Design and Deployment of an Autonomous Unmanned Ground Vehicle for Urban Firefighting Scenarios2021/7/1
- A framework for power line inspection tasks with multi-robot systems from signal temporal logic specifications2021/3/1
- Autonomous Cooperative Wall Building by a Team of Unmanned Aerial Vehicles in the MBZIRC 2020 Competition2020/12/1
- Gamma Radiation Source Localization for Micro Aerial Vehicles with a Miniature Single-Detector Compton Event Camera2020/11/1
- Mobile Manipulator for Autonomous Localization, Grasping and Precise Placement of Construction Material in a Semi-structured Environment2020/11/1
- The MRS UAV System: Pushing the Frontiers of Reproducible Research, Real-world Deployment, and Education with Autonomous Unmanned Aerial Vehicles2020/8/1