Holger Voos
収録論文 62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
- MVP-SLAM: 複数カメラとフロアプランを活用したオンライン視覚慣性SLAMSLAM2026/9/30
建設現場向けに、2台の魚眼カメラとフロアプランをオンラインで統合し、壁検出とマップマッチングでドリフトを逐次補正する視覚慣性SLAMを提案。Hilti-Trimble SLAM Challenge 2026で高精度を達成。
- 自己回帰拡散による3Dシーングラフの高レベル概念生成3Dシーングラフ生成2026/8/28
3Dシーングラフの構造と特徴を統一的に学習する自己回帰拡散モデルを提案し、観測された垂直平面から任意の階層深さで完全な3DSGをボトムアップに構築する。
- マーカー制約付きポーズグラフ補正によるGNSS非依存環境でのクロスプラットフォーム地理参照地理参照/ポーズグラフ最適化2026/8/17
GNSSが使えない環境で、カモフラージュ対応のマーカーを視覚アンカーとして用い、LiDARオドメトリとRTAB-Mapの再構成を共通座標系に地理参照するフレームワークを提案。マーカー制約付きポーズグラフ最適化によりドリフトを大幅に低減した。
- SUFLECA: CADと画像の位置合わせのための特徴学習の大規模化ポーズ推定2026/7/1
CADモデルと単一RGB画像の9Dポーズ（回転・並進・異方性スケール）を推定するゼロショット手法を提案。大規模なNOC教師付き学習で幾何学的特徴を獲得し、幾何学的整合性のあるマッチングで高精度な位置合わせを実現した。
- 事前地図を活用したロボット位置推定のための学習ベース階層シーングラフマッチング位置推定2026/4/1
ロボットのセンサデータから構築したシーングラフとBIMなどの事前地図を階層的にマッチングし、SLAMのドリフト補正を高速かつ高精度に行う学習ベース手法を提案した。
- RGB-DビジュアルSLAMのための通路認識構造マッピングVSLAM2026/4/1
ドアや通路などの構造要素を検出し、幾何・意味・トポロジー情報を統合してRGB-D VSLAMのシーングラフに組み込む手法を提案した。
- COMPASS: フロアプランに基づく視覚的ローカライゼーションのためのコンパクトなマルチチャネル事前地図とシーンシグネチャローカライゼーション2026/4/1
フロアプランの幾何情報と意味情報を活用し、二つの魚眼カメラを搭載したロボットの位置姿勢を推定するアルゴリズムを提案した。
- SLAMのための意味的関係生成によるロバストなグラフマッチングSLAM2026/4/1
RGB-Dデータから検出した物体と構造要素（部屋や壁面）との関係をモデル化し、幾何検証前に候補対応を絞り込むことで、対称な環境でも頑健なグラフマッチングを実現する手法を提案した。
- 限られたシミュレーション訓練下での捜索救助UAVミッションにおける目標条件付き強化学習のためのルールベース高レベルコーチング強化学習/UAV2026/4/1
固定ルールの高レベルアドバイザとオンライン学習する低レベル強化学習コントローラを組み合わせた階層型意思決定フレームワークを提案し、限られた訓練環境でも早期の安全性とサンプル効率を向上させる。
- SMapper: SLAMベンチマーク用マルチモーダルデータ取得プラットフォームSLAM2025/9/1
SLAM研究向けに、LiDAR・マルチカメラ・慣性センサを同期統合したオープンハードウェアプラットフォームSMapperを開発し、屋内屋外のデータセットSMapper-lightとベンチマーク結果を公開した。
- 燃料スロッシング抑制を考慮した宇宙ロボット制御のためのMPCベース深層強化学習手法宇宙ロボティクス/制御2025/9/1
燃料スロッシングが生じる衛星ドッキング制御において、強化学習(PPO/SAC)とモデル予測制御(MPC)を統合し、ドッキング精度と成功率を向上させる手法を提案・検証した論文。
- BIM情報を活用した建設現場向けVisual SLAMSLAM2025/9/1
建設現場でのVisual SLAMの軌道ドリフトを抑えるため、BIMから得た壁の構造情報を制約としてバックエンド最適化に組み込み、実現場で精度を向上させた。
- 拡張現実を用いた協調的セマンティックSLAMのための人間インタラクションセマンティックSLAM2025/9/1
拡張現実環境で人間がロボットの3Dシーングラフに介入し、意味情報を追加できるHuman-in-the-Loop型セマンティックSLAMフレームワークを提案。実世界の建設現場データで部屋検出精度や地図精度が向上。
- 構造化ビヘイビアツリーと大規模言語モデルによる解釈可能なロボット制御VLA2025/8/1
大規模言語モデルとビヘイビアツリーを組み合わせ、自然言語指示をロボットの実行可能な行動に変換するフレームワークを提案し、実環境で約94%の認識・実行精度を達成した。
- 3Dシーングラフを活用した状況認識型経路計画経路計画2025/8/1
屋内3Dシーングラフのメトリック・セマンティック構造を利用し、意味グラフ探索と並列サブ問題分解により経路計画を高速化するS-Pathを提案した。
- 不等式制約付きファクターグラフ最適化のためのバリア法とモデル予測制御への応用最適化/MPC2025/6/1
ファクターグラフ最適化にバリア内点法を統合し、g2oの拡張として不等式制約を扱えるようにした。自動運転の適応クルーズコントロールで検証し、従来手法より高速な収束と計算効率を達成した。
- BIM制約付き最適化による建設モニタリングの高精度位置推定とずれ補正sim2real2025/4/1
建設現場のARモニタリングにおいて、BIMの設計平面と実測平面をマッチングし最適化でSLAMとBIMの座標変換を求めることで、ドリフトを低減し位置合わせ精度を向上させる手法を提案した。
- カテゴリレベルメタ学習NeRF事前分布による効率的な物体マッピング物体マッピング2025/3/1
カテゴリごとのNeRF事前分布をメタ学習し、遺伝的アルゴリズムでアーキテクチャを最適化することで、効率的な物体再構成と正準姿勢推定を実現した。
- 遅延制約下におけるロボットマニピュレータの強化学習ベース神経適応制御マニピュレーション2025/3/1
制約違反の初期状態でも安全に動作できるよう、制約を徐々に有効化する平滑な制約強制機構とアクター・クリティック強化学習を組み合わせたロボットアームの適応制御手法を提案し、シミュレーションで検証した。
- ecg2o: 等式制約付き因子グラフ最適化のためのg2oのシームレスな拡張最適化2025/3/1
因子グラフ最適化に等式制約を導入し、既存の二次最適化アルゴリズムを維持しつつ制約を満たす手法を提案し、自動運転の速度追従最適制御に適用して検証した。また、g2oを拡張したヘッダオンリーC++ライブラリecg2oを公開した。
- vS-Graphs: 視覚SLAMと3Dシーングラフを密結合した階層的シーン理解VSLAM2025/3/1
視覚SLAMにシーングラフを統合し、部屋や床などの構造要素を推論して地図の意味理解と位置推定精度を向上させるフレームワークを提案。
- DYNEMO-SLAM: 動的エンティティと運動を考慮した3DシーングラフSLAMSLAM2025/3/1
動的な物体やエージェントを地図から除外せず、その姿勢と運動をSLAMのバックエンドで同時推定する3DシーングラフベースのSLAMフレームワークを提案し、動的環境での軌跡精度を大幅に改善した。
- S-Graphs 2.0：SLAMのための階層的意味最適化とループ閉じ込みSLAM2025/2/1
屋内環境をキーフレーム・壁・部屋・階の4層で表現する状況グラフを構築し、階層構造を活用した階単位のループ閉じ込みと段階的最適化によりSLAMの精度と効率を向上させる手法を提案した。
- 深層強化学習によるマルチロータ航空ロボットの運動制御飛行制御/強化学習2025/2/1
ドローンによる積層造形の運動制御に深層強化学習を適用し、DDPGとTD3をカリキュラム学習で比較した。TD3が質量変化のある状況でも安定して高精度・高成功率を達成した。
- 不可視フィデューシャルマーカーiMarkersの可能性を解き明かす視覚マーカー2025/1/1
人間には見えずロボットやARデバイスだけが検出できる不可視フィデューシャルマーカーiMarkersを提案し、その設計・検出アルゴリズム・有効性を検証した論文。
- 5G ToA統合によるグローバルSLAM：未知基地局とループ閉じ込み代替の性能解析SLAM2024/12/1
5Gの到達時間(ToA)計測をORB-SLAM3に統合し、屋内ドローンのグローバル自己位置推定と地図生成を実現する手法を提案。単眼構成のスケール曖昧性解消や、未知基地局下でのループ閉じ込み代替としてのドリフト補正効果を検証した。
- ソフトグリッパーのための階層的・性能ベース設計最適化フレームワークソフトロボティクス/設計最適化2024/11/1
多指ソフトグリッパーの設計最適化を、タスク空間・運動空間・設計空間の3層に分けて性能指標を体系的に定義し、パラメトリックおよびトポロジー最適化で形状と材料分布を最適化するフレームワークを提案した。
- グラフニューラルネットワークによる因子分解型3Dシーングラフでの不確かさを考慮した高レベル空間概念の生成SLAM/シーングラフ2024/9/1
観測された垂直平面から部屋や壁などの高レベル空間概念をオンラインで学習し、SLAMバックエンドの最適化因子として導入することで、手作業の概念生成・因子設計・共分散指定を不要にした手法を提案。
- タスク特化型人間-ロボット協調のための適応的軌道最適化人間-ロボット協調2024/9/1
人間との相互作用に応じて軌道を動的に最適化し、ニューロ適応PID制御で追従する人間-ロボット協調フレームワークを提案した。
- RGB-Dデータにおける構造要素の位置推定：幾何学的検出と意味的検証の融合VSLAM2024/9/1
RGB-Dカメラの点群から壁や床などの建築構造要素を幾何学的に検出し、パノプティックセグメンテーションで意味的に検証するリアルタイム手法を提案し、VSLAMの地図再構築精度を向上させた。
- 不正確な建築図面と密結合したSLAMSLAM2024/8/1
建築図面と実環境のずれを考慮し、LiDAR SLAMと図面を密結合して自己位置推定と構造偏差をリアルタイム推定する手法を提案。
- 製造業におけるロボットマニピュレータのための模倣学習実践ロードマップ模倣学習2024/6/1
製造現場の産業用マニピュレータに模倣学習(LfD)を導入するための、実践者向けの質問形式ロードマップを提示した論文。
- 5Gと慣性データの融合によるMAV屋内測位：グラフベース手法と誤差状態カルマンフィルタの比較屋内測位2024/4/1
5Gの到来時刻データとIMUを融合し、誤差状態カルマンフィルタとポーズグラフ最適化の2手法でMAVの屋内測位精度を比較評価した。
- 合成データセット生成と模倣学習による産業マニピュレーションマニピュレーション2024/4/1
産業部品に特化した合成データセット生成パイプラインを構築し、模倣学習でロボットの手動プログラミングを代替することで、非専門家でも新しい組立作業を教示できる自動化手法を検討した。
- Nussbaum関数に基づくロボットマニピュレータの追従制御マニピュレーション2024/3/1
Nussbaum関数をPID制御に組み込み、未知の制御方向に対処しつつニューラルネットワークとLyapunov解析でゲインを自動調整する、低パラメータで高効率なマニピュレータ制御手法を提案した。
- GPS遮蔽環境で3Dシーングラフを生成するUAV支援ビジュアルSLAMVSLAM2024/2/1
GPSの使えない屋内環境でドローンにRGB-Dカメラを搭載し、視覚SLAMとマーカー認識を組み合わせて、部屋や廊下などの意味情報を含む3Dシーングラフを生成するシステムを構築した。
- Multi S-Graphs: 効率的な分散型意味関係協調SLAM協調SLAM2024/1/1
複数ロボットが高レベルな意味関係情報を共有し、通信量を抑えつつ協調地図生成と自己位置推定を行う分散型CSLAMシステムを提案。
- SLAMのための高レベル意味関係概念の学習SLAM2023/10/1
グラフニューラルネットワークを用いて、低レベル因子グラフから部屋や壁といった高レベルの意味関係概念を推論する手法を提案し、SLAMの精度を向上させた。
- 視覚ベースの状況グラフ：セマンティック実体統合のためのフィデューシャルマーカー活用VSLAM/セマンティックマッピング2023/9/1
VSLAMとフィデューシャルマーカーを組み合わせ、壁やドア、廊下、部屋などの意味的実体を階層的に統合した状況グラフを構築し、地図品質と自己位置推定精度を向上させる手法を提案。
- DFL-TORO: 時間最適なロボット製造タスクを学習するためのワンショット実演フレームワーク学習fromデモンストレーション2023/9/1
人間のキネステティック実演を1回だけ記録し、時間最適かつジャーク制約を満たすよう平滑化してロボット製造タスクを学習させるフレームワークを提案し、FR3とABB YuMiで有効性を示した。
- 階層構造を活用したS-Graphsの高速最適化SLAM2023/8/1
3DシーングラフSLAMのS-Graphsを階層的に圧縮し、部屋単位の局所グラフ生成と冗長キーフレームの周辺化で計算時間を約40%削減した。
- S-Nav: 移動ロボットのための意味・幾何経路計画経路計画2023/7/1
屋内環境の意味情報を活用した階層的な経路計画手法S-Navを提案し、従来の幾何学的計画より高速でロバストな経路生成を実現した。
- 5G NRのTOAとIMUを融合したMAV屋内測位のためのポーズグラフ最適化屋内測位2023/6/1
5G NRの到来時刻(TOA)とIMUを統合し、グラフベース最適化でドローンの屋内位置・姿勢を推定。シミュレーションで平均誤差15cm未満の高精度測位を実現した。
- 建築図面を活用したグラフベースのロボット大域SLAMSLAM2023/5/1
建築図面から生成したグラフとロボットがオンラインで構築するグラフを照合・統合し、事前知識を活かした大域的な自己位置推定と地図構築を実現する手法を提案。
- マルチSグラフ：協調型セマンティックSLAMアーキテクチャ協調SLAM2023/5/1
複数ロボットが高レベルな意味情報を共有して協調地図生成を行う分散型セマンティックSLAM手法を提案し、通信量を抑えつつ精度向上を実現した。
- 建築図面を用いた脚式ロボットのグラフベース大域自己位置推定自己位置推定2023/3/1
建築図面から抽出した建築グラフとロボットがオンラインで推定する状況グラフをグラフマッチングで統合し、脚式ロボットの大域自己位置推定を実現した。
- ポテンシャル場法を統合した動的衝突回避のためのリアルタイムUAV軌道最適化軌道最適化2023/3/1
チェビシェフ擬スペクトル法による軌道最適化と人工ポテンシャル場法を並列に組み合わせ、UAVのリアルタイム軌道計画と動的衝突回避を実現する手法を提案し、屋内実験で検証した。
- 階層表現を活用したマーカーベースVisual SLAMVisual SLAM2023/3/1
単眼カメラとフィデューシャルマーカーを用い、壁や廊下・部屋といった意味的要素を検出してトポロジカル制約を加えることで、カメラ姿勢推定精度と地図の階層的表現を向上させるVisual SLAM手法を提案した論文。
- 衝突回避を考慮したMPC強化学習によるUAV経路計画経路計画2023/2/1
LSTMネットワークを組み込んだMPCをDDPGの決定論的方策として用い、予測プールで将来の状態と行動を保持することで、複雑・不確実な環境でのUAV経路計画の収束速度と成功率を改善した。
- 5G時代の空中・地上ロボット向け電波測位のレビュー測位2022/12/1
UAVやUGVの電波による測位手法を距離ベースとフィンガープリントに分類して整理し、5G NRによる測位高度化の展望を論じたレビュー論文。
- S-Graphs+：階層表現を活用したリアルタイム自己位置推定とマッピングSLAM2022/12/1
壁・部屋・フロアの4層からなる因子グラフをリアルタイム最適化し、ロボットの姿勢推定と環境地図を高精度に構築する手法を提案した。
- 構造化屋内環境におけるロボットナビゲーションのための高度な状況グラフSLAM2022/11/1
屋内環境を5層の最適化可能なグラフ（自由空間・キーフレーム・壁・部屋・フロア）として表現し、ロボットの自己位置推定精度と状況認識を向上させる手法を提案した。
- Visual SLAMの現在の動向と今後の展望VSLAM2022/10/1
視覚ベースのSLAM（VSLAM）に関する45本の重要論文を調査し、手法やアルゴリズム、課題、今後の研究方向を整理したサーベイ論文。
- 建築図面と状況グラフを活用したロボット自己位置推定自己位置推定2022/9/1
建築図面から壁や部屋の幾何・意味・トポロジー情報を抽出して状況グラフを構築し、3D LiDARから得た壁面観測とパーティクルフィルタを組み合わせて建設現場でのロボット位置推定を行う手法を提案した。
- TRIGGER: 空中把持のための軽量万能ジャミンググリッパ空中マニピュレーション2022/8/1
空中把持向けに設計した軽量・万能なジャミンググリッパを開発し、膜材料の改良で保持力を最大52%向上させ、マルチコプタでの把持・解放実験とシミュレータ用モデルを提示した。
- 空中マニピュレータのハイブリッドモデリング手法空中マニピュレーション2022/6/1
クォータニオンとラグランジュ力学を組み合わせ、特異点がなく計算も容易な空中マニピュレータの動力学モデルを提案し、物理エンジンとの比較とトルク制御への応用で有効性を示した。
- 回転補正を導入した教師なし単眼視覚オドメトリ視覚オドメトリ2022/3/1
教師なし学習による単眼視覚オドメトリで回転運動の精度低下を抑えるため、2D特徴マッチングによるエピポーラ拘束で回転を補正する手法を提案し、KITTIで精度向上を達成した。
- 構造化屋内環境におけるロボットナビゲーションのための状況グラフSLAM2022/2/1
オドメトリと3D LiDARから抽出した平面を統合し、ロボット姿勢・壁などのメトリックセマンティック特徴・廊下や部屋によるトポロジカル層を単一の最適化可能グラフとしてリアルタイム構築する状況グラフ(S-Graph)を提案した論文。
- SLAMから状況認識へ：課題とサーベイ状況認識2021/10/1
移動ロボットの自律性に不可欠な「状況認識」を構成する要素を定義し、関連するロボティクス研究を分野横断的に整理したサーベイ。
- 動的障害物を考慮した確率制約付き動作計画のリアルタイム手法動作計画2020/1/1
動的障害物の不確実性に対し、確率制約を微分可能な近似で扱うことで、線形化や離接計画の欠点を避けつつ複数障害物でも高速に解ける動作計画法を提案し、飛行ロボット実験で検証した。
- グラフデータベースによるロボットドメインモデルの永続化と検索ロボットソフトウェア2016/7/1
グラフデータベース技術を用いてロボットのドメインモデルを永続的に保存・検索する手法を提案した論文。
- ロボット知覚仕様言語への取り組みロボット知覚2014/8/1
ロボット知覚アーキテクチャの期待結果を宣言的かつフレームワーク非依存で記述するドメイン固有言語RPSLを提案する。
