Michael C. Yip
収録論文 78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
- 片手補助：単一チャネル内視鏡的粘膜下層剥離術における牽引のための連続体ロボット把持器医療ロボティクス2026/11/11
単一の3.7mm作業チャネル内で電気メスと連続体ロボット把持器を組み合わせ、組織の牽引と切開を可能にするHelping Handを提案し、作業空間と牽引力を評価、摘出実験で有効性を示した。
- CTボア内ロボットアームによる呼吸同期制御付き自律針穿刺システム医療ロボティクス2026/10/21
CTボア内で患者の呼吸周期を追跡・予測し、呼吸ゲート制御により自律的に針穿刺を行う統合センシング・制御システムを開発した。
- DASH: 汎用ロボットを手術ロボット研究基盤に変えるda Vinciアダプタ手術ロボット2026/10/5
da Vinci手術器具を汎用ロボットに無改造で装着できるアダプタを開発し、遠隔操作実験で有効性を示した。
- 手術ロボット器具のロバスト追跡：逐次マルチキュー融合とSim-to-Real自己学習手術ロボット/追跡/sim2real2026/10/4
合成画像で事前学習したモデルを、ロボット関節状態とEKF・RTSスムーザを用いて実世界動画に自己学習させ、手術器具のキーポイント追跡を高精度化した研究。
- ローリング動作における安全な物理的人間-ロボット相互作用のための双腕ロボットによる頸椎安定化物理的人間-ロボット相互作用2026/10/3
双腕ロボットが患者の頸椎を安定させながらローリング動作を行うアルゴリズムを提案し、人間レベルの回旋アライメント維持性能を達成した。
- モータ履歴条件付き残差学習によるシャフト構成適応型カテーテル先端位置推定医療ロボティクス2026/9/22
モータ角度と駆動トルクの履歴からシャフト構成を推定し、GRUで幾何モデルの残差を補正することで、形状センサなしにカテーテル先端位置を高精度に推定する手法を提案した。
- 糸で引き寄せる：自動縫合のための糸操作による柔軟な針のピックアップ手術ロボット2026/7/1
自動縫合において、針が直接掴めない場合や組織を傷つけずに拾うため、縫合糸を補助具として使い間接的に針を回収する枠組みを提案し、da Vinci Research Kitで実証した。
- N2D触覚グローブ：接触を伴う操作のための2次元方向力フィードバック対応多指グローブ触覚2026/6/1
指先に2次元の方向性力を提示できる多指触覚グローブを開発し、ロボット遠隔操作での接触力誤差低減と操作一貫性向上を実証した。
- 進化的最適化によるリアルタイムレンダリングベースの手術器具追跡手術ロボット/トラッキング2026/3/1
CMA-ES進化戦略とバッチレンダリングを組み合わせ、手術器具の位置・関節構成を高速かつロバストに推定する追跡手法を提案。合成・実データで精度と速度を大幅に向上した。
- 安全確率的探索器：確率的環境における安全な目標駆動型探索と未知物体との安全な相互作用安全探索2026/2/1
ガウス過程で未知の安全関数をオンライン学習し、予測不確実性を活用して確率的環境下でも安全に目標探索と未知物体との相互作用を行うフレームワークを提案。
- 接触を許容する安全なロボット操作のためのスケーラブルなバリア関数フレームワーク安全制御2026/1/1
密集環境での接触を安全とみなす新たなバリア関数を学習し、任意の物体配置に合成可能でタスク転移も容易な安全フィルタを実現した。
- 水・粒状体・遷移環境におけるスクリュー推進の特性評価移動ロボティクス2025/11/1
乾燥砂・湿砂・飽和砂・水中で様々なスクリューの推進性能を系統的に調べ、媒体ごとに支配的な設計パラメータを明らかにした。
- ARCSnake V2：水陸両用スクリュー推進ヘビ型ロボットのための機械的適応移動ロボット2025/11/1
アルキメデススクリュー推進のヘビ型ロボットARCSnakeを改良し、防水設計と浮力制御を追加して水中での潜水・浮上を可能にした水陸両用ロボットを開発した。
- LapSurgie: ヒューマノイドロボットによる遠隔操作腹腔鏡下手術遠隔手術2025/10/1
ヒューマノイドロボットで腹腔鏡手術器具を遠隔操作するフレームワークを提案し、操作者研究で有効性と実現可能性を示した。
- 実環境における手術ロボット器具の姿勢を統合的特徴検出で効率的に再構成手術ロボット/キャリブレーション2025/10/1
手術ロボットのカメラ-ロボット間キャリブレーションを効率化するため、キーポイントとシャフトエッジを単一推論で検出する統合フレームワークを提案し、実環境で高精度・高速な姿勢推定を実現した。
- 空間から時間へ：外乱再パラメータ化による学習済み価値関数を用いた適応的安全保障安全制御2025/9/1
未知の空間的に変化する外乱下で、オフライン学習した安全フィルタを安全かつ適応的に運用するため、空間変化を時間変化に再パラメータ化する手法を提案し、クアッドコプターで検証した。
- 誤った運動学チェーン下でのケーブル駆動手術マニピュレータの安定追従制御マニピュレーション2025/7/1
視野外の関節誤差があっても安定する追従制御器を設計し、RCM手術マニピュレータの二層制御に組み込んでシミュレーションと実機で検証した。
- 遅延遠隔手術における最適な動作スケーリング遠隔操作2025/6/1
通信遅延下の遠隔操作で、操作者とロボットの相対動作を縮小するスケーリング係数が性能に与える影響をユーザ研究で調査し、最適値が個人ごとに異なることを示して個人適応モデルを提案した。
- 微分可能レンダリングによる手術ロボット器具の姿勢推定姿勢推定2025/3/1
微分可能レンダリングと円柱などの幾何プリミティブを活用し、マーカーレスで手術ロボット器具の姿勢を単発推定するキャリブレーション手法を提案した。
- 術者意図に基づく動作スケーリングで遠隔手術を効率化・高精度化するSIMS遠隔操作2025/3/1
術者の手の動きの特徴から意図を推定し、動作スケーリング係数をリアルタイムに調整することで、遠隔手術の精度と効率を両立させるシステムを提案した。
- ベースに戻れ：到達回避安全フィルタによるハンズオフ学習に向けて安全フィルタ/強化学習2025/1/1
到達回避問題の価値関数から安全フィルタを構築し、ロボットが自律的に安全なリセットを行えるようにすることで、実世界強化学習のハンズオフ訓練を効率化する手法を提案。
- 生体力学に基づく関節可動域を再現する触覚肩部デバイス：人とロボットの物理的インタラクションに向けて触覚2024/9/1
人間の肩の動きと力覚を再現する安価なオープンソースデバイスSHULDRDを開発し、人を被験者にせずにロボットの物理支援計画を安全に評価できるようにした。
- SurgIRL: 増分強化学習による手術自動化の生涯学習手術自動化/強化学習2024/9/1
手術タスクを段階的に学習・再利用する増分強化学習フレームワークSurgIRLを提案し、知識を活用するKIAN-ACEで複数タスクの自動化を効率化した。
- CtRNet-X: 単一カメラによる実環境下でのカメラ・ロボット間姿勢推定姿勢推定2024/9/1
ロボットの一部がカメラの視野外にあっても、視覚言語モデルで部位を検出し、キーポイントベースの姿勢推定を頑健に行うフレームワークを提案した。
- 信頼性駆動型縫合糸再構成による自律画像から把持へのロボット縫合マニピュレーション2024/8/1
内視鏡画像から縫合糸を信頼性に基づいて再構成し、把持成功率を最大化する把持方策を生成する画像から把持までのパイプラインを開発し、400回以上の把持試行で最先端の精度を示した。
- JIGGLE: 変形可能な手術環境における境界パラメータ推定のための能動的センシングフレームワークソフトロボティクス/手術自動化2024/5/1
軟体シミュレータと拡張カルマンフィルタを統合して組織の付着点を確率的に推定し、情報利得を最大化しつつ安全コストを最小化する能動制御で未知の境界パラメータを対話的にセンシングする枠組みを提案。
- SURESTEP: 不確実性を考慮した軌道最適化によるロバストな手術自動化のための視覚的ツール追跡の強化手術自動化2024/4/1
手術自動化におけるツール追跡の不確実性をモデル化し、エントロピー上限を最小化する軌道最適化フレームワークを提案。da Vinci Research Kitでの縫合針再把持タスクで有効性を実証。
- 画素確率に基づく投影幾何プリミティブを用いたロバストな手術器具トラッキング手術ロボット/トラッキング2024/3/1
手術ロボットのカメラ・ベース間変換と関節角誤差を、画像ベースの挿入シャフト検出と確率モデルで推定し、構造化・非構造化環境で有効性を示した。
- DROID: 大規模実環境ロボットマニピュレーションデータセットマニピュレーション2024/3/1
北米・アジア・欧州の50名が12ヶ月かけて564シーン・84タスクで収集した76k軌道・350時間のロボット操作データセットを構築し、学習ポリシーの性能と汎化性能が向上することを示した。
- CRANE: 医療画像ボア内での針操作精度を高める冗長多自由度CTロボット医療ロボティクス2024/2/1
CTスキャナの狭いボア内で針を自在に操作できる冗長多自由度ロボットCRANEを開発し、臨床指標に基づく器用さの評価と自動計画・制御手法を提案した。
- Open X-Embodiment: ロボット学習データセットとRT-XモデルVLA2023/10/1
21機関・22種のロボットからなる大規模データセットを構築し、異なるロボットやタスクに適応できる汎用ロボット方策RT-Xを学習した研究。
- NASU：折り紙に着想を得たスクリューユニットによる移動ロボットの推進機構移動ロボット2023/10/1
折り紙ロボットのKresling構造を応用し、リニアアクチュエータで迎え角を動的に変更できるスクリュー推進ユニットNASUを開発。砂利・草・砂での実験で、迎え角と効率・速度のトレードオフを確認した。
- 単一カメラのみで野外のヘビ型ロボットを追跡状態推定2023/9/1
単一カメラ映像から微分可能レンダリングとカルマンフィルタを組み合わせ、ヘビ型ロボットの関節角と姿勢を不確かさ付きで推定する手法を提案。
- 救助シナリオにおける人体マニピュレーションのための生体力学的に安全な軌道生成マニピュレーション2023/9/1
ロボットが要救助者の手足を動かす際に、生体力学的な安全制約を満たす軌道を計画・最適化する手法を提案し、実機と人間被験者で検証した。
- 学習済みサンプリング辞書を用いたゼロショット制約付き動作計画トランスフォーママニピュレーション2023/9/1
事前学習済みVQ-MPTモデルを再学習なしで制約付き動作計画に適応させ、サンプリング領域を制約多様体に近づけることで、シミュレーションと実機の両方で計画時間と精度を改善した。
- 物体中心表現による非パラメトリック手法の対話型オンライン学習マニピュレーション2023/7/1
ロボットの行動を物体座標系に変換する物体中心表現を導入し、未知物体とのインタラクション制約を守りながらオンライン学習でマニピュレータを操作できるようにした。
- 微分可能レンダリングによるロボットマニピュレータとソフト連続ロボットの画像ベース姿勢推定と形状復元姿勢推定2023/2/1
微分可能レンダリングと基本形状プリミティブを用いて、カメラ画像からロボットの姿勢推定と形状復元を高精度に行う手法を提案。
- 高透明ロボット運動のためのケーブル駆動ローリングダイアフラム伝達機構の設計と力学伝達機構2023/2/1
ケーブル駆動とローリングダイアフラムを組み合わせた同軸対向型伝達機構を設計し、力平衡やケーブル張力維持、伝達圧力と軸受荷重の分離を実現する機構を提案。システム剛性分析と試作機実験で性能を検証した。
- スクリュー式移動・推進の多様な媒質における機動性解析移動2023/1/1
アルキメデススクリューによる移動が砂・液体・固体など様々な地形でどれだけ効率的に動けるかを実験的に調べ、設計指針を示した論文。
- 効率的な深層強化学習のための柔軟な注意機構に基づくマルチポリシー融合強化学習2022/10/1
複数の知識ポリシーを注意機構で柔軟に組み合わせて融合する強化学習フレームワークKGRLを提案し、サンプル効率と汎化性能を向上させた。
- 把持制約を考慮した縫合針のリアルタイム6D姿勢追跡マニピュレーション2022/10/1
手術ロボットによる自動縫合に向け、把持中の縫合針の6D姿勢を把持制約を満たしながらベイズフィルタでリアルタイム追跡する手法を提案した。
- 柔軟なロープ状物体の微分可能なロボットマニピュレーション：準拠型位置ベースダイナミクスを用いて変形物体マニピュレーション2022/2/1
ロープ状物体を位置ベースダイナミクス(XPBD)でモデル化し、微分可能な定式化により実環境とシミュレーションのパラメータ推定を可能にした研究。Baxterとda Vinci研究キットで実機検証を行った。
- 微分可能な位置ベース力学による関節剛体ロボットのパラメータ同定と運動制御sim2real2022/1/1
位置ベース力学(PBD)を微分可能化し、関節剛体ロボットのモデルベース運動制御・システム同定・最適設計を勾配最適化で行える枠組みを提案した論文。
- 研究から臨床へ：dVRKによる初の生体ロボット手術と遠隔操作・モーションスケーリングの実現遠隔手術2021/9/1
研究用da Vinci Research Kit(dVRK)を用いて、実験室で検証したモーションスケーリングを生きたブタの遠隔手術に適用し、初の生体手術を成功させた取り組みと課題を報告する。
- 不確実性推定を備えたマーカーレス縫合針6D姿勢追跡による低侵襲手術の自律化手術ロボティクス2021/9/1
マーカーなしの不安定な検出結果から縫合針の6D姿勢を確率的に統合して頑健に追跡する手法を提案し、自律的な針の把持替え実験で有効性を示した。
- CRANE: CTスキャナ内で精密操作を行う10自由度遠隔手術システム医療ロボティクス2021/9/1
CTガイド下経皮針生検のため、スキャナのボア内で高精度に針を操作できる低姿勢・8+2自由度のロボットアームを設計・試作し、精度と制御手法を検証した論文。
- ガウス過程で衝突距離をモデル化する確率制約付き動作計画動作計画2021/7/1
状態推定の不確かさによる衝突距離のばらつきをガウス過程でモデル化し、確率制約を満たす軌道を生成する動作計画手法を提案した論文。
- ARCSnake：アルキメデススクリュー推進を備えた多地形対応の再構成可能なヘビ型ロボット移動ロボット2021/7/1
ヘビ型ロボットにアルキメデススクリュー推進を組み合わせ、車輪や歩行型では難しい多様な地形での移動を可能にしたARCSnakeを開発し、様々な環境で実証した。
- モーションプランニングTransformer：移動ロボットのための動作計画フレームワーク動作計画2021/6/1
Transformerを用いて過去データから有効経路のある領域を学習し、探索空間を制限することで、非ホロノミックな移動ロボットの動作計画を高速化する手法を提案した論文。
- 未知物体のためのニューラル物体再配置計画マニピュレーション2021/6/1
シミュレーションデータで学習し、未見の物体を実世界で効率的に多段階再配置する深層学習ベースの計画手法NeRPを提案した論文。
- 人工筋肉ロボットのためのデータ駆動型アクチュエータ選択人工筋肉2021/4/1
SVMを用いて、人工筋肉ロボットの設計要件に合うアクチュエータを選定できるデータ駆動型手法を提案し、既存の筋肉設計で有効性を検証した。
- 手術支援ロボットにおける最大器用性のためのマルチマニピュレータ配置最適化手術ロボティクス2021/4/1
多孔式da Vinci手術システムにおいて、自己衝突と環境衝突を最小化しつつ術中の到達可能範囲を最大化する各アームの最適なベース配置を、代理衝突判定による高速評価とスコア関数の最適化で求める手法を提案した。
- 微分可能流体シミュレーションを用いた手術止血のための吸引制御のモデル予測制御手術ロボティクス2021/2/1
微分可能な流体シミュレーションと吸引モデルを組み合わせ、血液を迅速に除去する吸引ツールの軌道をモデル予測制御で最適化した研究。
- 部分的に可視な運動学的連鎖下でのロボットツール追跡：統一アプローチロボット知覚2021/2/1
カメラに一部しか映らないロボットアームの制御において、キャリブレーション誤差と関節角誤差を統合した「Lumped Error」を定義し、パーティクルフィルタで推定する手法を提案・実機検証した。
- MPC-MPNet：動力学制約下で高速かつ準最適な運動計画を実現するモデル予測型運動計画ネットワーク運動計画2021/1/1
生成器・識別器・並列化可能なMPCを組み合わせた模倣学習ベースの枠組みで、動力学制約下の運動計画を高速かつ準最適に解く手法を提案した。
- 強化学習による両腕ロボットの縫合針持ち替えの高速動作計画マニピュレーション2020/11/1
両腕ロボットで縫合針を持ち替える動作を強化学習で高速に計画する手法を提案し、サンプリングベース計画の実演で学習を加速、エンドエフェクタ基準の状態・行動空間により任意のロボット構成に適用可能とした。
- 手術ロボット自律化のための位置ベース動力学を用いた変形軟組織の実環境-シミュレーション登録手術ロボット/sim2real2020/11/1
視覚による3D再構成と位置ベース動力学(PBD)をオンラインで統合し、軟組織の変形をシミュレーション上で継続的に登録・更新する手法を提案し、da Vinci Research Kitで検証した。
- 工具と組織の相互作用のための2D手術シミュレーションフレームワーク手術シミュレーション2020/10/1
マニピュレータの動きを追跡し、衝突検出を伴う軟組織の変形をシミュレートする2D手術シミュレーション手法を提案した論文。
- 画像ベースの血流検出による止血のための自律ロボット吸引自律手術2020/10/1
画像から血流を確率的に検出し、吸引ツールを血だまりへ誘導する軌道生成を組み合わせ、手術野の血液を自律的に除去する止血システムを開発した。
- 制約付き動作計画ネットワークX動作計画2020/10/1
制約多様体上の経路計画を高速化するため、条件付き深層生成器・識別器とニューラル勾配ベースの射影演算子を組み合わせたニューラル計画手法CoMPNetXを提案し、従来のサンプリングベース計画を加速して高い成功率と短い計算時間を実現した。
- 制約多様体上のニューラル動作計画動作計画2020/8/1
運動学的制約を考慮した動作計画を高速化するため、制約・環境認識と双方向探索を組み合わせた初のニューラルプランナCoMPNetを提案し、従来手法より桁違いに高速で汎化性能も高いことを示した。
- 非ホロノミックロボット向け動的制約付き動作計画ネットワーク動作計画2020/8/1
非ホロノミックロボットのリアルタイム動作計画のため、学習と計画ネットワークを改良したDynamic MPNetを提案し、Dubins carの屋内ナビゲーションで有効性を示した。
- ロボットマニピュレータの衝突距離の確率的モデリングマニピュレーション2020/5/1
ガウス過程回帰と順運動学カーネルを用いて衝突までの距離を高速かつ高精度に推定し、軌道最適化や狭路到達タスクに応用した研究。
- 深層学習による術野知覚：ロボット組織操作のための手術知覚フレームワーク手術ロボティクス2020/3/1
深層学習で特徴抽出を行うことで、手術道具の追跡と変形組織のマッピングを高精度に行う手術知覚フレームワークを提案し、公開データセットで最先端の追跡性能を示した。
- 順運動学カーネルによる高速なプロキシ衝突判定衝突判定2019/10/1
ロボットアームの姿勢比較に順運動学に基づく新カーネルを導入し、プロキシ衝突判定の速度・メモリ・精度を大幅に改善した論文。
- CRANE: インターベンショナルラジオロジー評価用の高機動ニードル配置ロボット医療ロボティクス2019/10/1
CTガイド下処置向けに8自由度と無限走行の針挿入機構を備えたロボットシステムCRANEを開発し、ROSベースの分散制御で操作性と処置評価への応用可能性を示した。
- アルキメデススクリュー推進で再構成可能なヘビ型ロボットARCSnakeヘビ型ロボット2019/9/1
アルキメデススクリューとユニバーサルジョイントを組み合わせたモジュールを連結し、環境に応じて形状や歩容を変えられる冗長ヘビ型ロボットを設計・試作した論文。
- SuPer：内視鏡下の軟組織操作のための手術知覚フレームワーク手術ロボティクス2019/9/1
変形する手術野の3Dマッピングと術具の位置追跡を組み合わせ、da Vinciで軟組織操作を高精度に自動化する手術知覚フレームワークを提案した。
- 動作計画ネットワーク：学習ベースと古典的動作計画の橋渡し動作計画2019/7/1
深層学習で経路計画のヒューリスティックを学習し、古典的サンプリング計画法と組み合わせることで高速かつ理論保証付きの動作計画を実現した研究。
- タスク非依存スキルの深層強化学習による合成強化学習2019/5/1
深層強化学習で学習した基本スキルを組み合わせ、未知のタスクを少ないデータで解くスキル転移・合成手法を提案した論文。
- OracleNet：オラクル模倣による固定時間・準最適経路生成経路計画2019/4/1
リカレントニューラルネットで経路を反復的に生成し、複雑な環境でも固定時間で準最適な動作計画を出力する手法OracleNetを提案した。
- CTスキャナ内で精密手技を可能にするオープンソース7軸ロボットプラットフォーム医療ロボティクス2019/3/1
CTガイド下経皮針生検向けに、ベルトとケーブル駆動を組み合わせた低背・高透明・低バックラッシュの7自由度ロボットアームを設計・製作し、遠隔操作で1mm未満の精度を実現した。
- 手術ロボット向け強化学習環境のオープンソース化手術ロボティクス/強化学習2019/3/1
手術ロボット用の強化学習環境dVRLを初めてオープンソースで公開し、Gymと同様に最先端RLアルゴリズムの試作・実装が可能で、学習方策が実機に転移できることを示した。
- 高遅延遠隔手術における動作スケーリングによる性能改善遠隔操作2019/2/1
通信遅延下の遠隔手術ロボット操作で、動作スケーリングを適用して操作精度を向上させる3手法を提案し、17名の被験者実験で誤り率の低減を確認した。
- 深層学習による適応サンプリングを用いたロボット動作計画動作計画2018/9/1
生の点群から作業空間を符号化し、開始・目標配置を入力として動作計画用のサンプルを生成するニューラル適応サンプラーDeepSMPを提案し、高次元問題でも効率的に衝突のない最適経路を計算できることを示した。
- 遠隔手術の遅延影響を軽減する拡張現実予測ディスプレイ遠隔手術2018/9/1
遠隔手術ロボットの遅延対策として、術具の予測動作を拡張現実で立体表示する初の予測ディスプレイを開発し、da Vinciでの実験で作業時間短縮を確認した。
- 変分逆強化学習による敵対的模倣学習模倣学習/逆強化学習2018/9/1
GANの枠組みにエンパワーメント正則化付き最大エントロピー逆強化学習を組み込み、未知のダイナミクス下でも専門家の例から汎化性の高い報酬と方策を同時学習する手法を提案した。
- 動作計画ニューラルネットワーク動作計画2018/6/1
点群から直接経路を生成するニューラルネットワークベースの動作計画法MPNetを提案し、2D/3D環境や7自由度ロボットで既存手法より高速かつ未知環境にも汎化することを示した。
