Fu Zhang
The University of Hong Kong
収録論文 76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
- Compass 1：単眼RGB動画からのオープンワールド持続型身体性ナビゲーションに向けてナビゲーション2026/11/9
言語理解と動画生成を統合し、約2分の視覚履歴を記憶として遡れる身体性ナビゲーション基盤モデルを提案。大規模データセットも公開し、多様なロボット形態で汎化する。
- SpaRV: スケーラブルで幾何学的に一貫したLiDAR-視覚マッピングとレンダリングのためのスパース放射ボクセルLiDAR-視覚マッピング2026/10/19
LiDARスキャンと画像からスパースな放射ボクセルマップを構築し、微分可能レイマーチングで描画する手法。カメラ姿勢と焦点距離を最適化し、サブマップ管理で大規模シーンでもGPUメモリを抑える。
- FOMI: 接触の多いマニピュレーションを教示するための力覚フィードバック操作インターフェースマニピュレーション2026/10/14
力覚フィードバックを備えたハサミ型ハンドヘルドインターフェースFOMIを提案し、ロボットなしでの接触の多い実演収集と遠隔操作の効率を向上させた。
- 並列計算によるLiDARマッピングの大規模バンドル調整の高速化SLAM/並列計算2026/8/14
LiDARマッピングのバンドル調整を完全並列化するフレームワークを提案し、大規模データセットで最大10倍の計算効率向上を達成した。
- FlowPilot: 俊敏なUAVナビゲーションのためのリアルタイム世界行動モデリングUAVナビゲーション2026/8/1
深度画像から将来のシーンと軌道を同時に生成するコンパクトな世界行動モデルを提案し、シミュレーションと実機で高速・高機動な飛行を実現した。
- 任意形状ペイロードを運搬する移動マニピュレータのためのリアルタイム全身動作計画動作計画2026/8/1
移動マニピュレータが任意形状の大型ペイロードを運搬する際の全身動作計画を、チェーン分解カーネル衝突判定と運動学的に結合したSVSDF最適化によりリアルタイムで実現した。
- D-BDM: LiDAR用の直接的で効率的な境界ベース占有グリッドマッピングフレームワークマッピング2026/4/1
境界ベースの占有グリッドマップ更新を高速化するため、境界外のみを走査する打ち切りレイキャスティングと、補助グリッドを不要にする直接更新機構を提案した。
- 大規模占有グリッドマッピングのためのメモリ効率的な境界マップマッピング2026/3/1
占有グリッドマップのメモリ消費を削減するため、占有ボクセルとフロンティアボクセルのみを保持し、自由・未知領域を境界内外の体積として暗黙的に表現する新しい境界マップ表現を提案した。
- スパース動画生成による実世界の視界外ビジョン言語ナビゲーションVLA2026/2/1
動画生成モデルを視界外ナビゲーションに初導入し、20秒先の未来をスパースに生成することでサブ秒推論を実現した手法SparseVideoNavを提案。
- 可視性を考慮した分散型LiDARドローン群による協調追跡群制御2025/12/1
複数ドローンがLiDARで周囲の遮蔽を把握し、互いに見通しを保ちながら対象を3次元で取り囲む分散協調追跡フレームワークを提案。
- LiDAR搭載自律飛行UAVに関するサーベイLiDAR/UAV2025/9/1
LiDARを搭載した自律飛行ドローンの設計・知覚・計画・制御技術と応用を体系的にまとめ、課題と今後の研究方向を示したサーベイ論文。
- FAST-Calib: 1秒で完了するLiDAR-カメラ外部キャリブレーションキャリブレーション2025/7/1
専用3Dターゲットを用い、機械式・ソリッドステート両対応のLiDAR-カメラ外部キャリブレーション手法を提案。エッジ抽出と楕円フィッティングで高精度・高速(0.7秒未満)を実現し、コードとデータセットを公開。
- FERMI: ハイブリッド伝搬モデルとスケーラブルな自律データ収集による柔軟な電波マッピング群制御2025/4/1
物理ベースの直接波モデルとニューラルネットを組み合わせて複雑環境の電波伝搬を少ないデータで学習し、マルチロボットによる自律的なデータ収集計画で大規模な電波マップを効率的に構築する手法を提案。
- LiDARで混雑・動的環境を飛行するUAVナビゲーションシステム飛行ロボティクス2025/4/1
LiDARを用いて動的障害物を検知・予測し、機上計算でリアルタイムに回避しながら複雑環境を飛行するUAVシステムを構築した。
- Mesh-Learner: 球面調和関数によるメッシュのテクスチャリング3D再構成2025/4/1
メッシュと球面調和関数テクスチャを統合し、ラスタライズパイプラインと互換性のある3D再構成・レンダリングフレームワークを提案。
- 任意形状地上ロボットのための効率的な掃引体積ベース軌道生成ナビゲーション2025/4/1
任意形状の地上ロボットのナビゲーションを高速化するため、粗から細への3段階フレームワークを提案し、連続的な衝突回避を保証しつつ従来手法より1〜数桁高速な軌道生成を実現した。
- M2UD: 地上ロボット向けのマルチモーダル・マルチシナリオ不整地SLAMデータセットSLAMデータセット2025/3/1
都市や野原、長い廊下など多様な不整地環境と悪天候下で収集した地上ロボット用SLAMデータセットを構築し、RTKによる高精度な正解位置と精度・効率を考慮した新しい評価指標を提案した。
- GS-SDF: LiDAR拡張ガウシアンスプラッティングとニューラルSDFによる幾何学的に一貫したレンダリングと再構成3D再構成/レンダリング2025/3/1
LiDAR点群とニューラル符号付距離場(SDF)をガウシアンスプラッティングに統合し、幾何学的に一貫した高精度な表面再構成と高忠実度レンダリングを実現する手法を提案した。
- 時間的重複予測：LiDAR移動物体セグメンテーションのための自己教師あり事前学習法LiDARセグメンテーション2025/3/1
LiDAR点群の移動物体セグメンテーション向けに、隣接スキャン間で重複する点の占有状態を予測する自己教師あり事前学習法TOPを提案し、ラベル付け負担を軽減しつつ性能を向上させた。
- LiDARを用いた複雑環境におけるクアッドロータ自律点検システム自律飛行2025/3/1
LiDAR搭載ドローンが、人手による点検フェーズと自律飛行フェーズを組み合わせて、GNSSの使えない複雑な環境でも安全かつ効率的に点検を行うシステムを提案した。
- Majorization-Minimizationによる効率的な分散大規模点群バンドル調整SLAM/点群最適化2025/2/1
MMアルゴリズムでスキャンポーズを分離し、点群バンドル調整の計算量を三次から線形に削減するとともに、分散処理を可能にした手法BALM3.0を提案。
- GS-LIVO: ガウスマッピングを用いたLiDAR・慣性・視覚のリアルタイム融合オドメトリSLAM2025/1/1
LiDAR・IMU・カメラを統合し、3Dガウススプラッティングによる地図表現とIESKFベースのオドメトリを組み合わせることで、リアルタイムかつ省メモリなSLAMシステムを実現した論文。
- リソース制約環境向け軽量LiDAR-慣性-視覚オドメトリVIO/オドメトリ2025/1/1
リソース制約のあるプラットフォーム向けに、適応的視覚フレーム選択と省メモリ地図構造を組み込んだ軽量LiDAR-慣性-視覚オドメトリを提案し、精度をほぼ維持しつつ計算量とメモリを削減した。
- 未知環境におけるテールシッター機の自律飛行飛行制御2024/11/1
LiDARとオンボード計算を用いて、未知の障害物環境を最大15m/sで高速自律飛行するテールシッターUAVを実現し、軌道計画用の効率的なソルバーEFOPTを開発した。
- EPIC: 大規模環境向け軽量LiDARベースUAV探索フレームワーク探索2024/10/1
占有格子地図を使わず点群データを直接活用し、観測マップとトポロジカルグラフで大規模環境をリアルタイム探索する軽量LiDARベースUAVフレームワークを提案。
- Voxel-SLAM：完全・高精度・汎用性を備えたLiDAR慣性SLAMシステムSLAM2024/10/1
適応的ボクセルマップを共通表現として用い、初期化・オドメトリ・局所マッピング・ループ閉じ込め・大域マッピングの5モジュールで短期〜長期・マルチマップのデータ関連付けを活用するLiDAR慣性SLAMを提案。
- 密植環境の斜面点検のためのLiDAR搭載クアッドロータ飛行ロボット2024/9/1
香港の斜面防災施設点検のため、LiDARとカメラを搭載したクアッドロータと、密植環境での障害物回避飛行を可能にするソフトウェアシステムを開発した。
- LVBA: RGB点群マッピングのためのLiDAR-視覚バンドル調整SLAM2024/9/1
LiDARとカメラの姿勢を大域的にバンドル調整することで、色付き点群マップの精度と一貫性を高める手法LVBAを提案した論文。
- Swarm-LIO2: UAV群のための分散型・高効率LiDAR慣性オドメトリ群制御2024/9/1
UAV群が互いを観測し合いながら、分散型でプラグアンドプレイに動作する高効率なLiDAR慣性オドメトリ手法を提案。
- 緊急自動運転車両のための俊敏な意思決定と安全クリティカルな動作計画自動運転2024/9/1
救急車などの緊急自動運転車両が密集交通環境で安全性を確保しつつ効率的に走行するための、統合的な意思決定と動作計画システムを提案した論文。
- LiDAR-視覚システムのためのニューラル表面再構成とレンダリング3D再構成2024/9/1
LiDARとカメラのデータを統合し、NeRFとNeural Distance Fieldを可視性を考慮した占有マップで結びつけて、シーンの形状と見た目を高精度に再構成・描画するフレームワークを提案した。
- 3Dマップ表現を横断する視覚的自己位置推定：点群・メッシュ・NeRFの比較自己位置推定2024/8/1
点群・メッシュ・NeRFといった異なる3Dマップ表現から合成画像データベースを生成し、単眼カメラ画像のグローバルな視覚的自己位置推定を行う統一システムを提案・評価した。
- FAST-LIVO2: 高速・直接法によるLiDAR-慣性-視覚オドメトリSLAM2024/8/1
LiDAR・IMU・カメラをESIKFで統合し、生データを直接使う高速なSLAMオドメトリを提案。単一ボクセルマップ上で幾何と画像を融合し、機上リアルタイム動作を実現した。
- デュアルロータ・テイルシッターVTOL UAVのためのスワッシュプレートレス・エレボン駆動VTOL制御2023/9/1
デュアルロータ・テイルシッターVTOL機において、モータ回転数変調でピッチ制御を行うスワッシュプレートレス機構とエレボンを組み合わせ、ピッチとヨーの制御を分離することで追従性と外乱耐性を向上させる手法を提案・実機検証した。
- Snapp：開水域を高速・3次元機動で泳ぐ敏捷なロボット魚ロボット魚2023/8/1
尾びれの推進と操舵を統合する周期的差分法と2枚の胸びれ制御を組み合わせ、開水域で1.5 m/sの遊泳と8の字・S字軌道などの3次元機動を実現したロボット魚Snappを開発した。
- ターゲットレス環境における平面拘束バンドル調整を用いたLiDAR-カメラの内部・外部同時キャリブレーションキャリブレーション2023/8/1
平面上のLiDAR点群と画像特徴点を統合したバンドル調整により、ターゲットなしでLiDARとカメラの内部・外部パラメータを同時に高精度推定する手法を提案した。
- 天井効果を利用した平面へのクアッドロータのパーチング飛行ロボット2023/7/1
プロペラガードのみで天井効果を利用し、爪や接着剤なしで様々な角度の平面にクアッドロータを止まらせる手法を提案し、30%以上の省電力と安定性向上を実証した。
- 高解像度LiDARのためのレイキャスティング不要な占有グリッドマッピング占有マッピング2023/7/1
高解像度LiDAR向けに、深度画像と木構造上の効率的更新を用いてレイキャスティングを不要にした占有マッピングフレームワークD-Mapを提案し、精度を保ちつつ計算効率とメモリ効率を大幅に改善した。
- LiDAR点群のバンドル調整のための効率的な平面抽出アプローチSLAM/点群処理2023/5/1
LiDAR点群のバンドル調整に用いる平面抽出を高速・高精度化するため、ボクセルベースで八分木構造とPCAを組み合わせた手法を提案し、HILTIデータセットで有効性を示した。
- バブルエクスプローラ：遮蔽のない球体を用いた大規模複雑3次元環境における高速UAV探査UAV探査2023/4/1
遮蔽のない球体という新しい視点生成手法と、貪欲法と大域最適化を組み合わせた計画により、大規模で複雑な3次元環境でのUAV探査を高速化した研究。
- 不確実環境におけるUAV動作計画のための厳密な衝突確率UAV動作計画2023/3/1
動的障害物や外乱などの不確実性を確率的机会制約として統合し、衝突確率の厳密な上界を計算してUAVの軌道計画を最適化する手法を提案した論文。
- ROG-Map: 大規模・高解像度LiDAR動作計画のための効率的なロボット中心占有格子地図動作計画2023/2/1
ロボットに追従する局所占有格子地図と新しい漸進的障害物膨張手法を提案し、大規模環境でのLiDAR動作計画を効率化した。
- ImMesh: リアルタイムLiDARローカリゼーションとメッシュ生成フレームワークSLAM/マッピング2023/1/1
LiDARスキャンを用いてリアルタイムに自己位置推定と大規模シーンの三角メッシュ生成を同時に行うフレームワークを提案。GPU不要でCPUのみで動作する。
- アグレッシブなテールシッター飛行のための軌道生成と追従制御飛行制御2022/12/1
テールシッターUAVの空力モデルを活用した微分平坦性に基づき、最適化軌道計画とオンマニフォールドMPCによる高精度な追従制御を実現した。
- MARSIM: LiDAR搭載UAV向けの軽量で点群リアルなシミュレータsim2real2022/11/1
点群地図から深度画像を生成・補間してLiDAR計測を再現する軽量シミュレータを開発し、多様な実環境地図とROS連携を提供した。
- R³LIVE++: 密結合LiDAR-慣性-視覚状態推定を備えた堅牢なリアルタイム放射輝度再構成パッケージSLAM2022/9/1
LiDAR-慣性-視覚を密結合したSLAMフレームワークR³LIVE++を提案し、カメラの測光キャリブレーションと露光時間のオンライン推定により、リアルタイムで高精度な自己位置推定と放射輝度マップ再構成を実現した。
- 階層的LiDARバンドル調整による大規模LiDAR整合マッピングSLAM2022/9/1
大規模LiDAR点群マップの整合性を効率的に最適化するため、階層的バンドル調整とポーズグラフ最適化を組み合わせた手法を提案し、公開データセットで有効性を検証した。
- マルチ解像度探索によるクアッドロータのオンライン全身運動計画飛行制御2022/9/1
未知環境でクアッドロータの全身運動計画を高速化するため、狭い領域と通常領域をマルチ解像度で探索し、SE(3)とR^3の部分問題に分解する手法を提案し、機体上の計算でオンライン実行を実現した。
- Swarm-LIO: 分散型群LiDAR慣性オドメトリ群制御2022/9/1
各ドローンがLiDARと慣性センサのみで自己位置推定を行い、無線通信で相互観測情報を交換してリアルタイムに相対位置を推定する完全分散型の群状態推定手法を提案。
- STD: 3次元位置認識のための安定三角形記述子位置認識2022/9/1
3次元点群から三角形の形状不変性を利用したグローバル記述子を抽出し、点群間のマッチングで位置認識を行う手法を提案。公開データセットで既存手法より高精度・高適応性を示した。
- LiDAR点群における効率的で一貫性のあるバンドル調整SLAM2022/9/1
LiDAR点群のエッジ・平面特徴を用いて、点群クラスタ表現により高速かつ一貫性のある二次最適化ソルバを実現したバンドル調整手法を提案する。
- 移動ロボットの大域計画のための高速3次元スパース位相骨格グラフ生成ナビゲーション2022/8/1
自由空間の構造を捉える軌道非依存な3次元スパース骨格グラフを、レイサンプリングと検証により高速に生成する手法を提案し、大域計画の品質と計算時間で既存手法を上回ることを示した。
- 星凸制約最適化による可視性保証プランナと空中点検への応用経路計画2022/4/1
可視空間を星凸ポリトープとしてモデル化し、可視性制約を緩和して軌道最適化を効率的に解く、空中点検向けの可視性保証プランナを提案した。
- FAST-LIVO: 高速で密結合な疎直接LiDAR-慣性-視覚オドメトリSLAM2022/3/1
LiDAR-慣性-視覚を密結合した高速オドメトリシステムを提案し、特徴抽出なしの直接法と新たな外れ値除去で高精度・低計算コストを実現した。
- バブルプランナー：後退型コリドーを用いた高速で滑らかなクアッドロータ軌道計画軌道計画2022/2/1
重複する球で自由空間を表現し、サンプリングベースのコリドー生成と後退ホライズン戦略により、地図なしで13.7m/s超の高速自律飛行を実現した軌道計画法。
- LiDAR-慣性系のロバストなリアルタイム初期化LiDAR-慣性オドメトリ2022/2/1
LiDARとIMUの時間オフセット・外部パラメータ・重力ベクトル・IMUバイアスをオンザフライで自動キャリブレーションする初期化モジュールLI-Initを提案し、FAST-LIO2に統合して有効性を示した論文。
- 適応ボクセル化による小型FoV LiDARとカメラのターゲットレス外部キャリブレーションキャリブレーション2021/9/1
小型視野のソリッドステートLiDARとカメラ間の外部パラメータを、適応ボクセル化とLiDARバンドル調整によりターゲットなしで高速・高精度に推定する手法を提案した論文。
- LiDARオドメトリのための効率的で確率的な適応ボクセルマッピングLiDARオドメトリ2021/9/1
各ボクセルに平面/エッジ特徴を持たせた確率的適応ボクセルマップをハッシュ表とオクトリーで効率的に構築し、IEKFとMAP推定に組み込むことで高精度なLiDARオドメトリを実現した論文。
- R3LIVE: 堅牢・リアルタイム・RGBカラー対応のLiDAR-慣性-視覚密結合状態推定・地図構築パッケージSLAM2021/9/1
LiDAR・慣性・視覚センサを密結合し、LIOで幾何構造を、VIOで色情報を構築することで、堅牢かつ高精度な状態推定とRGBカラー3D地図生成を実現したSLAMシステム。
- FAST-LIO2: 高速直接LiDAR慣性オドメトリSLAM2021/7/1
生の点群を特徴抽出なしで地図に直接登録し、増分k-d木(ikd-Tree)で地図を管理することで、高速かつ高精度なLiDAR慣性オドメトリを実現した論文。
- 微分可能多様体上の軌道追従のためのモデル予測制御MPC2021/6/1
多様体上で動作するロボット向けに、多様体の制約をシステム記述から切り離した汎用的なMPC定式化と記号的フレームワークを提案し、ドローンのアクロバット飛行や曲面走行車両で高い追従性能と計算効率を実証した。
- リカレントニューラルネットワークに基づくテールシッターVTOL UAVの制御飛行制御2021/4/1
テールシッター型VTOL機のホバリング・遷移・水平飛行を統一的に制御するため、計算負荷の高い非線形ソルバをRNNで近似しリアルタイム実装を可能にした研究。
- 機上センシングと計算で動的な小さな障害物を回避する飛行ロボット飛行ロボット/障害物回避2021/3/1
3D LiDARと機上計算機を搭載した小型自律クアッドロータで、混雑環境を2m/sで飛行しながら直径20mmの動的小障害物を回避するシステムを構築し、屋内屋外実験で実証した。
- ターゲットレス環境における高解像度LiDARとカメラのピクセル精度外部キャリブレーションキャリブレーション2021/3/1
チェッカーボードを使わず、自然エッジ特徴の位置合わせにより高解像度LiDARとRGBカメラの外部キャリブレーションをピクセル精度で自動化する手法を提案した論文。
- ikd-Tree: ロボティクス向けインクリメンタルk-d木データ構造2021/2/1
新規点のみでk-d木を逐次更新し、部分再平衡とマルチスレッド並列化により静的k-d木の約4%の実行時間で動的空間分割を実現するデータ構造を提案した論文。
- R2LIVE: LiDAR・慣性・視覚を密結合した堅牢なリアルタイム状態推定とマッピングSLAM2021/2/1
LiDAR・IMU・カメラを誤差状態カルマンフィルタと因子グラフ最適化で密結合し、視覚失敗やLiDAR退化に強いリアルタイム状態推定・マッピングを実現した。
- 多様体上のカルマンフィルタ状態推定2021/2/1
ロボットなど多様体上で状態が変化するシステム向けに、⊕や⊖演算を用いて多様体上で直接動作する汎用的なカルマンフィルタの枠組みとC++ツールキットを提案した論文。
- FAST-LIO：密結合反復カルマンフィルタによる高速で堅牢なLiDAR慣性オドメトリSLAM/オドメトリ2020/10/1
LiDAR特徴点とIMUを密結合の反復拡張カルマンフィルタで融合し、計算量を状態次元に依存させる新定式化で高速化したロバストなLiDAR慣性オドメトリを提案した論文。
- LiDARマッピングのためのバンドル調整SLAM2020/10/1
LiDAR SLAMにおいて、特徴点を解析的に消去してスキャンポーズのみに依存するバンドル調整を定式化し、適応的ボクセル化と解析的微分で高速化した。LOAMのバックエンドに組み込み、20スキャンを10Hzでリアルタイム最適化しドリフトを低減した。
- 統計的運動モデルに基づくロボットの状態推定と可観測性解析状態推定2020/10/1
白雑音駆動の統計的運動モデルを誤差状態EKFに組み込み、機体固有の動力学モデルなしで移動ロボットの並進・回転や高階微分状態を低遅延推定する手法を提案し、多様体上のリー微分による可観測性解析の新枠組みも示した論文。
- 複数LiDARによるキャリブレーション・自己位置推定・地図生成の分散フレームワークSLAM2020/7/1
拡張カルマンフィルタを分散実装し、5台の低コストLiDARを搭載したUGVで車両状態と各LiDARの外部パラメータを同時推定する手法を提案した。
- 非可約走査による低コスト網膜型ロボットLiDARセンシング2020/6/1
製造が容易な非可約走査方式のLiDARを提案し、人間の網膜の中心窩のように中央の角度密度が高く、従来より高解像度な走査を実現した。
- 単一パッシブホイールによる空陸ハイブリッド移動空陸ハイブリッド移動2020/3/1
UAVの底部に単一のパッシブホイールを取り付ける最小設計で、飛行と地上走行を切り替える空陸ハイブリッド移動を実現し、地上走行時に最大77%のバッテリー消費を削減できることを飛行実験で示した。
- 小視野LiDAR向け高速・高精度オドメトリとマッピングSLAM2019/9/1
視野が狭く不規則サンプリングのLiDAR向けに、フロントエンドとバックエンドを改良したリアルタイムLOAMを提案し、既存手法より高精度・高効率を実現してコードを公開した。
- LiDARオドメトリとマッピングのための高速で完全な点群ベースループ閉じ込めSLAM2019/9/1
LiDARオドメトリの長期ドリフトを補正するため、キーフレームの2Dヒストグラムの正規化相互相関を用いた高速で回転不変なループ閉じ込め手法を提案し、LOAMに統合してオープンソース化した。
- ニューラルネットワークで狭い隙間を飛行する：エンドツーエンドの計画・制御アプローチ飛行制御2019/3/1
ドローンが傾いた狭い隙間を通過するため、従来の計画・制御パイプラインを模倣し強化学習で微調整したエンドツーエンド方策ネットワークを提案した。
