Kenji Shimada
Carnegie Mellon University
収録論文 28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
- 混雑環境のエンドツーエンドナビゲーションのための深度表現学習DeRepナビゲーション2026/11/10
局所的な鳥瞰図の到達可能性監督と深度再構成を組み合わせたナビゲーション向け表現学習手法を提案し、複数のポリシー学習法で評価した。
- Ego2Contact：一人称視点の人間動画から触覚を予測し接触の多いロボット操作に活用触覚2026/10/16
人間の一人称視点RGB動画から両手の触覚場を予測するモデルを学習し、解剖学的対応付けでロボットの触覚レイアウトに適応させ、シミュレーションと実機の操作ポリシーに触覚入力を供給した研究。
- TouchScale：視覚と触覚の大規模ヒューマンインタラクションデータセット触覚2026/10/7
単一のウェアラブル装置で収録した500時間の接触豊富な人間の行動データを構築し、視覚-触覚学習の事前学習に用いることで、未知の触覚センサへのゼロショット予測やロボットの接触を伴う操作タスクの成功率を大幅に改善した。
- 狭所未知環境における全方向知覚を用いた姿勢認識型脚式ロボット意味的探索脚式ロボット探索2026/9/16
脚式ロボットの体幹のピッチ・ロールと全方向カメラLiDARを活用し、対象物の表面被覆率を高めつつ探索時間を短縮する姿勢認識型意味的探索システムPOSEを提案した。
- ASIP-Planner: 部分既知の屋内環境におけるUAV表面点検のための適応的計画UAV/点検計画2026/5/1
事前のフロアプランに基づく点検計画が、未知の障害物による遮蔽で劣化する問題に対し、セグメントベースの大域計画と局所視点適応を組み合わせたUAV点検フレームワークを提案した。
- NavRL++: 強化学習ベースのロボットナビゲーションにおけるシミュレーションから実世界への転移を改善するシステムレベルフレームワークナビゲーション2026/5/1
強化学習によるナビゲーションのsim-to-real転移に影響する要因を体系的に分析し、摂動を考慮したファインチューニングとTransformerベースの時間推論ポリシーを導入して実世界性能を向上させる。
- パノラマLiDARカメラ融合を用いた地上ロボットによる複雑環境の意味的探索と高密度マッピング意味的探索・マッピング2025/5/1
LiDARとパノラマカメラを搭載した地上ロボットが、未知の複雑環境を多視点で意味的に観察しながら効率的に探索し、対象物の高密度な意味マップを構築するシステムを提案した。
- 部分的に未知な屋内環境におけるUAV表面検査のための適応的計画フレームワークUAV/被覆計画2025/4/1
トンネルや工場など屋内施設のUAV検査において、事前地図にない障害物に適応しながら被覆率と効率を高める、大域計画と局所反応を統合した適応的検査フレームワークを提案した。
- Safe-Construct: 建設現場の安全違反認識を3Dマルチビュー関与タスクとして再定義3D認識2025/4/1
建設現場の安全違反を、作業者と物体の3D空間的な関与として捉える新しい枠組みを提案し、合成データ生成器とともに、遮蔽や照明変化に頑健な認識を実現した。
- LV-DOT: 自律ロボットナビゲーションのためのLiDAR・視覚融合による動的障害物検出と追跡知覚・追跡2025/2/1
屋内ロボット向けに、カメラとLiDARのデータを軽量に融合して動的障害物を高精度に検出し、カルマンフィルタで追跡するフレームワークを提案した論文。
- 意図予測駆動型モデル予測制御による動的環境下でのUAV計画・ナビゲーションナビゲーション2024/9/1
動的障害物の意図をMDPで予測し、MPCで安全な飛行経路を生成するUAVナビゲーション手法を提案し、衝突を最小化できることを示した。
- NavRL: 動的環境における安全な飛行を学習するナビゲーション2024/9/1
強化学習（PPO）と速度障害物に基づく安全シールドを組み合わせ、静的・動的障害物がある環境でUAVが安全に飛行できるナビゲーション手法を提案し、シミュレーションから実機へのゼロショット転移を実現した。
- 動的環境におけるUAV探査のためのヒューリスティックベース漸進的確率的ロードマップUAV探査2023/9/1
未探査領域へ向けたヒューリスティックサンプリングで確率的ロードマップを漸進的に構築し、動的障害物にも対応するUAV探査プランナを提案した。
- 最適時間配分によるクアッドコプターの軌道時間最小化とロバスト衝突回避飛行ロボティクス2023/9/1
不確実性下でも衝突確率制約を満たしつつ軌道の時間配分を最適化し、実行時間を短縮するROTAフレームワークを提案。二次錐計画に再定式化しリアルタイム性を実現、実機飛行で検証した。
- RGB-Dカメラを用いた自律ロボットナビゲーションのための機上動的物体検出・追跡物体検出・追跡2023/3/1
計算資源が限られた小型ロボット向けに、RGB-Dカメラと複数の軽量検出器のアンサンブル、および点群の統計的特徴を用いたデータ関連付けにより、リアルタイムで高精度な3D動的障害物の検出・追跡を実現する手法を提案した。
- 未知のトンネル建設現場における動的障害物に対応した視覚ベース自律UAV検査フレームワークUAV自律飛行2023/1/1
事前地図なしで動的障害物のある未知のトンネル建設現場を自律飛行し、RGB-Dカメラで障害物を追跡しながら検査と3D形状復元を行うUAVフレームワークを提案した。
- RGB-Dカメラを用いたUAVナビゲーションと衝突回避のためのリアルタイム動的障害物追跡・マッピングシステム衝突回避2022/9/1
RGB-Dカメラと占有ボクセルマップを用いて動的障害物をリアルタイムに追跡・予測し、ドローンの衝突回避を実現するシステムを提案した。
- 視覚支援UAVナビゲーションと勾配ベースBスプライン軌道最適化による動的障害物回避UAVナビゲーション2022/9/1
機載視覚とボクセルマップを用いて静的・動的障害物を同時に扱い、勾配ベースのBスプライン軌道最適化でリアルタイムに衝突回避軌道を生成するUAVナビゲーション手法を提案した。
- 姿勢追跡による積層造形のロボット除粉システムマニピュレーション2022/7/1
粉末ベースの3Dプリント部品に付着した未溶融粉末を、姿勢追跡と進捗推定を用いてロボットで自動除去するシステムを開発した。
- 動的障害物を含む複雑な静的環境におけるリアルタイムUAV軌道計画フレームワークUAVナビゲーション2021/9/1
静的マップと動的物体表現を分離し、反復コリドー縮小で静的軌道を生成した後、確率制約付きMPCで不確実な動的障害物を回避するUAVナビゲーション手法を提案した。
- 未知の3D環境をロボットが探索するためのフロンティアベース自動微分可能な情報利得指標探索計画2020/11/1
視点周囲の可視フロンティアボクセル数え上げにファジィフィルタを導入し、情報利得の勾配を自動微分で効率的に計算可能にすることで、経路長など他の微分可能な指標と同時最適化する探索計画手法を提案した。
- モンテカルロ視点品質レンダリングによる空中・地上ロボット協調探査協調探査2020/11/1
地上・空中ロボットチームが大規模未知環境を効率的に探査するため、フロンティア分布とモンテカルロ視点品質レンダリング、自動微分可能な情報利得指標を組み合わせた枠組みを提案した。
- 微分可能な情報利得を用いた未知2D環境のロボット探索探索計画2020/11/1
フロンティアベースの情報利得を微分可能な関数として再定式化し、サンプリング計画と勾配最適化を組み合わせて未知環境の探索経路を効率的に生成する手法を提案した。
- 逐次サンプリングと確率的ロードマップによる動的環境の自律UAV探索UAV探索2020/10/1
逐次サンプリングとPRMを組み合わせ、動的障害物を避けながら未知環境を効率的に探索するUAVプランナを提案した論文。
- 大規模複雑構造物点検のためのマルチUAV被覆経路計画マルチUAV経路計画2020/7/1
大規模で複雑な3D構造物の点検を目的に、集合被覆問題と車両経路問題を組み合わせたマルチUAV被覆経路計画を定式化し、改良型BRKGAで解く手法を提案した。従来手法より点検経路長を最大48%短縮できる。
- 地上車両支援による複数UAVの大面積カバレッジ経路計画群制御2019/11/1
大面積を複数UAVと地上車両で協調カバーするため、エリア分割・UAV経路割当・地上輸送経路を統合最適化する枠組みを提案し、RKGAとMIQPで準リアルタイム求解を実現した。
- 経路プリミティブサンプリングと被覆グラフを用いたUAV視覚検査のための被覆経路計画被覆経路計画2019/8/1
カメラ搭載UAVが複雑な3D環境で対象構造物を動画として撮影するため、ボクセル膨張・収縮に基づくサンプリングで経路プリミティブを生成し、新たなPrimitive Coverage Graph上でグラフ探索により被覆経路を直接計画する手法を提案した。
- 農業用水路点検のための異種車両ルーティング経路計画2018/3/1
ドローンと地上車両を組み合わせて広域農業地域の用水路を自動点検するための経路計画フレームワークを提案し、MIQPで最適経路を生成、計画中断時にも迅速に再計画できることをシミュレーションで示した。
