Matthias Althoff
収録論文 44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
- 形態を横断する到達可能性: RAMロボット学習2026/6/1
ロボットの形態に依存しない、自己衝突を考慮した到達可能領域を高速に推定する暗黙的ニューラル表現を提案し、大規模データセットで学習して未見の形態にも汎化させる。
- 不確実性保証を備えた視覚ベースの安全な人間ロボット協調人間ロボット協調2026/4/1
人間のポーズ推定と動作予測にコンフォーマル予測を適用し、確率的に安全な人間ロボット協調を実現する枠組みを提案した。
- 信号時相論理を用いた辞書式最小違反動作計画動作計画2026/4/1
自動運転車の動作計画において、優先度付きの複数仕様を同時に満たせない場合に、辞書式最適化を単一目的最適化へ変換し、効率的に最小違反計画を求める手法を提案した。
- 保証付き知覚：到達可能性解析による認証済み姿勢推定姿勢推定2026/2/1
カメラ画像と既知の対象形状から、到達可能性解析とニューラルネットワーク検証を用いて姿勢を形式的に境界付けし、安全クリティカルなタスクに使える認証済み3D姿勢推定を実現した。
- 2024年CommonRoad自動運転モーションプランニング競技会の結果モーションプランニング2025/12/1
自動運転のモーションプランニングアルゴリズムを標準ベンチマークで比較する第4回CommonRoad競技会の形式と結果を報告し、2023年と2024年の高性能プランナーを比較した。
- デモンストレーションから安全な実運用へ：拡散ポリシーのための経路整合型安全フィルタリング安全フィルタリング2025/11/1
拡散ポリシーの生成軌道に沿って経路整合型のブレーキングを行い、集合ベース到達可能性解析で安全性を保証しつつタスク成功率を維持する手法を提案。
- SanDRA: 到達可能性解析を用いた自動運転車のための安全な大規模言語モデルベース意思決定自動運転意思決定2025/10/1
LLMが生成した運転行動を時相論理式と到達可能性解析で検証し、安全で法的に準拠した意思決定を実現するフレームワークを提案した。
- タスク特化型マニピュレータのための設計コパイロットマニピュレーション2025/9/1
逆運動学を学習し微分可能な枠組みで最適化することで、特定環境に合わせたロボット形態を数秒で自動生成する設計支援手法を提案。
- 解析的勾配を用いた証明可能安全な強化学習安全強化学習2025/6/1
解析的勾配ベースの強化学習に初めての安全保証機構を導入し、微分可能なシミュレータと統合して性能を損なわずに安全な訓練を実現した。
- モジュラーロボットの全体最適化モジュラーロボット最適化2025/5/1
モジュラーロボットの構成・設置位置・軌道を同時に最適化し、タスクのサイクルタイムを最大25%短縮する手法を提案。
- 賢い配置でロボットを高速化：ロボットのベース姿勢最適化アルゴリズムの比較マニピュレーション2025/4/1
産業用ロボットのベース姿勢をベイズ最適化・全探索・遺伝的アルゴリズム・確率的勾配降下法で最適化し、サイクルタイムと成功率を比較した。
- 強化学習による交通規則遵守の予測経路計画2025/3/1
自動運転の経路計画に強化学習を組み込み、将来の交通規則違反を予測して回避する手法を提案した論文。
- Signal Temporal Logicコストを用いた軌道計画：決定論的経路積分最適化によるアプローチ軌道計画2025/3/1
Signal Temporal Logic（STL）で記述されたコスト関数を持つ最適制御問題を、モデル予測経路積分制御に基づくサンプリング手法で効率的に解く軌道計画法を提案した。
- 外洋航行のための知的帆走モデル群制御2025/1/1
海上交通ルールに従いつつウェイポイントを追従する船舶の知能モデルを提案し、多数の船舶が共存するシナリオで衝突なしに高い目標到達率を達成した。
- モジュラーロボットによる建設自動化の包括的枠組み：高レベルタスク仕様から実行まで建設ロボット2024/12/1
建設現場でのロボット自動化に向け、BIMを活用してタスクごとに最適なモジュラーロボットを自動設計し、GUIで指定したタスクを自律実行する包括的フレームワークを提案。
- 人間環境における自律マニピュレーションのための汎用安全フレームワークマニピュレーション2024/12/1
接触の種類を到達可能性解析で分類し、各接触タイプで運動エネルギーが痛み・傷害閾値以下であることを形式的に保証するSARAシールドを提案し、高速動作と安全性を両立させた。
- 交通規則に準拠した軌道修復：SMTと到達可能性解析によるアプローチ自動運転/軌道計画2024/12/1
自動運転車の計画軌道が交通規則に違反した場合に、ゼロから再計画するのではなく、SMTと集合ベース到達可能性解析を組み合わせて軌道を修復する手法を提案し、シミュレーションと実世界で有効性を示した。
- 自動運転車のための2023年CommonRoad動作計画コンペティションの結果動作計画2024/11/1
CommonRoadベンチマークを用いた自動運転の動作計画コンペティションを実施し、効率・安全性・快適性・交通ルール遵守の観点から各手法を比較評価した結果を報告した。
- ロボット接触タスクの形式解析のための到達集合適合モデルの効率的生成形式検証2024/10/1
ハイブリッド動力学を持つロボット接触タスクに対し、非決定性を導入した線形ハイブリッドオートマトンで到達集合適合な抽象モデルを生成し、産業応用でのテスト工数を削減する手法を提案。
- 解析的逆運動学のための自動幾何分解逆運動学2024/9/1
マニピュレータの運動学的分類に基づき逆運動学を自動分解し、1ミリ秒未満で解析的導出・計算を可能にする手法を提案。
- Text2Interaction: 安全で好ましい人間-ロボットインタラクションの確立人間-ロボットインタラクション2024/8/1
大規模言語モデルを活用し、ユーザーの好みをゼロショットでロボットの行動計画に反映させるフレームワークを提案。タスク完了とユーザー満足度の同時確率を最大化することで、両立を実現した。
- 集合ベース強化学習による検証可能なロバストエージェントの訓練強化学習ロバスト性2024/8/1
入力の摂動集合をネットワークで伝播させ、出力集合の大きさを罰則化する集合ベース方策勾配により、あらゆる敵対的攻撃に対して形式的に検証可能なロバスト強化学習エージェントを訓練する手法を提案。
- 到達集合適合システム同定システム同定2024/7/1
実システムの測定値がモデルの到達可能出力集合に含まれる「到達集合適合性」を満たすモデルを、線形・非線形の状態空間モデルや入出力モデルに対して自動同定するフレームワークを提案。
- DrPlanner: 大規模言語モデルを用いた自動運転車のモーションプランナーの診断と修復自動運転/モーションプランニング2024/3/1
大規模言語モデルを活用し、自動運転車のモーションプランナーを自動的に診断・修復するフレームワークを提案。
- Human-Robot Gym: Benchmarking Reinforcement Learning in Human-Robot Collaboration2023/10/1
- Optimizing Modular Robot Composition: A Lexicographic Genetic Algorithm Approach2023/9/1
- Reachability Analysis of ARMAX Models2023/9/1
- EDGAR: An Autonomous Driving Research Platform -- From Feature Development to Real-World Application2023/9/1
- Formal Verification of Robotic Contact Tasks via Reachability Analysis2023/7/1
- Automatic Traffic Scenario Conversion from OpenSCENARIO to CommonRoad2023/5/1
- Reducing Safety Interventions in Provably Safe Reinforcement Learning2023/3/1
- Deep Occupancy-Predictive Representations for Autonomous Driving2023/3/1
- Safe Reinforcement Learning with Probabilistic Guarantees Satisfying Temporal Logic Specifications in Continuous Action Spaces2022/12/1
- Provably Safe Reinforcement Learning via Action Projection using Reachability Analysis and Polynomial Zonotopes2022/10/1
- Timor Python: A Toolbox for Industrial Modular Robotics2022/9/1
- Model Predictive Robustness of Signal Temporal Logic Predicates2022/9/1
- Provably Safe Deep Reinforcement Learning for Robotic Manipulation in Human Environments2022/5/1
- CoBRA: A Composable Benchmark for Robotics Applications2022/3/1
- Guarantees for Real Robotic Systems: Unifying Formal Controller Synthesis and Reachset-Conformant Identification2021/3/1
- Privacy Preserving Set-Based Estimation Using Partially Homomorphic Encryption2020/10/1
- Falsification-Based Robust Adversarial Reinforcement Learning2020/7/1
- Pedestrian Models for Autonomous Driving Part II: High-Level Models of Human Behavior2020/3/1
- Pedestrian Models for Autonomous Driving Part I: Low-Level Models, from Sensing to Tracking2020/2/1
- Event-Triggered Diffusion Kalman Filters2017/11/1