Ram Vasudevan
University of Michigan
収録論文 77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
- MAGMA: 乗数拡張幾何運動アルゴリズム軌道最適化2026/10/15
制約付き高次元力学系の最適制御問題に対し、拡張ラグランジュ法とアフィン幾何熱流を組み合わせた軌道最適化手法MAGMAを提案し、障害物や制限下での軌道生成で有効性を示した。
- LEAP: 接触拘束ロボットのための勾配流拡張ラグランジアン軌道最適化軌道最適化2026/10/14
接触力を摩擦円錐制約下で扱う軌道最適化を、拡張ラグランジアンの主双対勾配流で解く手法LEAPを提案し、脚式・マニピュレーションロボットで高速かつ高信頼に解けることを示した。
- AirSplan: 3Dガウシアンスプラットにおけるリスク対応型クアッドロータ運動計画運動計画2026/9/18
3Dガウシアンスプラッティングで環境を高忠実度に表現し、到達可能性に基づく運動計画でクアッドロータの衝突回避経路を生成する手法を提案。
- LieIPM: 剛体の直接軌道最適化のためのリー群内点法軌道最適化2026/6/9
剛体の軌道最適化をリー群上で直接行う構造を考慮したフレームワークを提案し、特異点を回避しつつ高速に収束する内点法を開発した。
- TrackDeform3D: 変形物体のためのマーカーレス自律型3Dキーポイント追跡とデータセット収集変形物体追跡2026/3/1
RGB-Dカメラのみを用いて変形物体の3Dキーポイントを検出・追跡し、大規模データセットを自律的に収集するフレームワークを提案。6物体・110分の軌跡データを構築した。
- LongNav-R1: 長期的VLAナビゲーションのための適応的マルチターン強化学習VLAナビゲーション2026/2/1
VLAモデルによる長期的ナビゲーションを、環境とのマルチターン対話として強化学習する枠組みを提案し、Horizon-Adaptive Policy Optimizationで時間的信用割当を改善、成功率を64.3%から73.0%に向上させた。
- SurfSLAM: 実時間水中SLAMのためのSim-to-Realステレオ再構成SLAM2026/1/1
シミュレーションデータと自己教師あり微調整で水中ステレオ視差推定を学習し、ステレオカメラとIMU・気圧・DVLを統合した実時間水中SLAMを実現した。
- SLIM-VDB: リアルタイム3D確率的セマンティックマッピングフレームワークセマンティックマッピング2025/12/1
OpenVDBデータ構造とベイズ更新を統合し、閉集合・開集合の両方のセマンティックラベルを扱える軽量な3Dセマンティックマッピングシステムを提案。メモリと統合時間を大幅に削減しつつ、同等のマッピング精度を実現した。
- シーングラフを用いた想像的世界モデリングによる身体性エージェントのナビゲーションナビゲーション2025/8/1
階層的シーングラフと大規模言語モデルで未観測環境を想像し、適応的に経路探索するナビゲーション手法SGImagineNavを提案。実環境とシミュレーションで成功率を向上させた。
- 任意ノイズを持つ多項式系のための最大エントロピー・モーメントカルマンフィルタ状態推定2025/6/1
多項式系を対象に、モーメント制約付き最大エントロピー分布で信念と非ガウスノイズを表現し、凸最適化でフィルタリングを行うMEM-KFを提案した。
- 行列リー群上の剛体に対するリーマン直接軌道最適化軌道最適化2025/5/1
剛体の軌道最適化をリー群上で行うリーマン最適化フレームワークを提案し、特異点を避けつつ従来法より桁違いに高速化した。
- 炎をすり抜けて：任意の目的関数と制約に対応するAGHF偏微分方程式による高速動作計画動作計画2025/5/1
AGHF偏微分方程式を任意のコスト関数に拡張し、制約違反の初期推定でも収束する二段階アルゴリズムを提案。高次元ロボットの軌道最適化を高速化した。
- 安全性を保証するオンラインシステム同定マニピュレーション2025/4/1
ロボットマニピュレータが障害物を避けつつ制約を守りながら、未知のペイロードの慣性パラメータを安全に同定する枠組みを提案した。
- 魔法の瞬間：放射輝度場モデルの微分可能な不確かさ定量化不確かさ定量化2025/3/1
レンダリング方程式の高次モーメントを利用し、放射輝度場の色・深度・意味予測の不確かさを微分可能かつ効率的に計算する手法を提案。次善視点選択や能動的レイサンプリングにも応用可能。
- DEFT: 分岐ケーブルをリアルタイムにモデル化する微分可能な離散弾性ロッド変形可能物体マニピュレーション2025/2/1
分岐した柔軟ケーブル(BDLO)の動力学を、微分可能な物理ベースモデルと学習を組み合わせて高精度かつリアルタイムに予測し、ロボットによる把持・操作計画を可能にするフレームワークを提案。
- 熱を帯びろ：擬スペクトル法とアフィン幾何熱流方程式による高速軌道最適化軌道最適化2024/11/1
アフィン幾何熱流方程式を擬スペクトル法で解くことで、高次元ロボットの軌道最適化を高速かつ高精度に行う手法PHLAMEを提案した。
- 球体による障害物回避のためのConformalized可到達集合軌道計画2024/10/1
ニューラルネットで球体ベースの可到達集合を学習し、conformal predictionで確率的な安全保証を付与することで、混雑環境でも衝突を避けつつリアルタイムに軌道計画を行う手法CROWSを提案した。
- SPLANNING: 正規化ガウシアンスプラットにおけるリスク考慮型軌道最適化軌道最適化2024/9/1
ガウシアンスプラッティングモデル上で衝突確率の上限を厳密に導出し、正規化再定式化により効率的に計算するリスク考慮型軌道最適化手法を提案。実ロボットマニピュレータでも検証。
- ヒューマノイドのための高速でロバストな軌道最適化歩行2024/9/1
多くの関節を持つヒューマノイドの軌道設計を、ハイパーパラメータ調整や初期解への依存を減らしつつ高速かつロバストに解く汎用歩容最適化フレームワークを提案し、オープンソースC++コードとして公開した。
- 拘束系ロボットのシステム同定システム同定2024/8/1
閉リンク機構など拘束を持つロボット向けに、反復最小二乗法でモータ慣性や関節摩擦を同定する手法を提案し、ヒューマノイドDigitで有効性を実証した。
- 変形可能な線状物体のリアルタイムモデリングのための微分可能な離散弾性ロッド変形可能物体モデリング2024/6/1
ロープやケーブルのような変形可能な線状物体を、微分可能な物理モデルと学習を組み合わせてリアルタイムかつ高精度にモデリングするフレームワークDEFORMを提案した。
- 関節を持つ尾は三次元の身体回転制御を向上させる慣性マニピュレーション2024/6/1
尾を慣性付属肢として使う際の関節数と骨長の影響を最適化シミュレーションで解析し、関節の追加が三次元回転制御を改善することを示した。
- SPOT: ステレオ視による類似・対向視点での点群ベース視覚的位置認識視覚的位置認識2024/4/1
ステレオ視覚オドメトリで推定した構造のみを用い、対向視点でも頑健な視覚的位置認識手法SPOTを提案。類似・対向の両方に対応する二重距離行列シーケンスマッチングを導入し、従来手法を大幅に上回る精度を実現した。
- 陰的ニューラル符号付距離関数の厳密定式化による到達可能性ベース軌道設計軌道計画2024/3/1
オフラインの到達可能性解析とゾノトープ演算を組み合わせ、ニューラル陰的表現で厳密な符号付距離を計算する衝突回避制約を構築し、自動運転車の実時間再cedingホライズン軌道計画を安全に実現する手法を提案。
- 触れて初めてわかる：意味と物性のマルチモーダルベイズ推論触覚2024/2/1
視覚と触覚の計測から物体の意味カテゴリと摩擦・重さなどの物理特性を同時に確率的に推定し、追加学習なしでベイズ更新できる手法を提案した。
- 球体を用いた到達可能性に基づく障害物回避による多関節ロボットの安全計画マニピュレーション2024/2/1
多関節ロボットの動作計画において、球体で構成される到達可能集合と厳密な符号付き距離関数を組み合わせ、衝突のない安全な軌道をリアルタイムで生成する手法SPARROWSを提案した。
- 自律走行知覚のための新規センサデータセットとベンチマーク自律走行知覚2024/1/1
イベントカメラや熱カメラなどの新規センサを搭載した車両で走行データを収集し、場所認識タスクのベンチマークを提供するデータセットを構築した。
- LONER: LiDARのみでリアルタイムSLAMを実現するニューラル表現SLAM2023/9/1
LiDARデータからMLPで密な地図をリアルタイムに学習しつつ、センサ軌跡も同時推定する初のLiDAR専用ニューラル暗黙SLAMを提案。情報理論的損失関数により高速収束と高精度な形状再構成を実現した。
- 時間内に安全に運ぶ：固定されていない物体操作のためのリアルタイム安全動作計画と制御マニピュレーション2023/9/1
固定されていない物体を操作する際の安全性を保証するため、接触レンチの到達可能性解析を用いたリアルタイム動作計画・制御フレームワークWAITRを提案し、シミュレーションと実機で有効性を示した。
- k-一様ハイパーグラフ上の最大クリークによる群k-整合計測集合最大化とロバストなマルチロボット地図統合SLAM/マルチロボット2023/8/1
SLAMにおける外れ値除去のための整合集合最大化を群k整合に一般化し、k-一様ハイパーグラフ上の最大クリーク問題として解くことで、マルチロボット地図統合をロバスト化する手法を提案。
- すべての行動は平等ではない：安全で最適な非線形システム同定のためのベイズ最適実験計画システム同定2023/8/1
非線形システムのパラメータ同定において、安全性を保証しつつ最大の情報を得る軌道をベイズ最適実験計画で設計し、従来法より桁違いに少ないサンプルで高精度な同定を実現した。
- リー群上の凸幾何学的運動計画：モーメント緩和によるアプローチ運動計画2023/5/1
リー群上で剛体システムの運動計画を正確な多項式最適化問題として定式化し、半正定値計画緩和で大域的最適解を求める手法を提案。ドローン着陸やマニピュレータの逆運動学に適用し、計画ホライズンに対して線形の計算量を実現した。
- 感じ、想像し、行動せよ：マルチモーダル知覚がモデルベース強化学習による自律レースを改善する自律走行2023/5/1
LiDARとRGBカメラを自己教師ありで融合し、Dreamerの世界モデルの精度を高めることで、未知コースでの1対1自律レースの堅牢性と勝率を向上させた。
- RADIUS: リスク対応型リアルタイム到達可能性ベース動作計画動作計画2023/2/1
不確実な障害物位置に対して、衝突リスクを閉形式で過大評価し、ユーザー指定の閾値以下でリアルタイムに軌道を最適化する動作計画フレームワークを提案。
- 到達可能性に基づく軌道設計とニューラル陰的安全制約マニピュレーション2023/2/1
ロボットアームの安全な動作計画のため、到達可能性に基づく符号付き距離関数（RDF）をニューラル陰的表現として提案し、リアルタイム軌道計画に組み込むことで高次元系の衝突回避を高速かつ高信頼に実現した。
- 不確実性下におけるマニピュレータのリアルタイム安全動作計画と制御マニピュレーション2023/1/1
不確実なダイナミクスに対応しつつ、衝突回避と関節限界を守る安全な軌道をリアルタイムで生成するARMOURを提案し、シミュレーションと実機で有効性を示した。
- REFINE: ロバストフィードバック線形化とゾノトープを用いた到達可能性に基づく軌道設計軌道計画2022/11/1
モデル誤差があっても車両動力学を部分的に線形化するロバスト制御器とゾノトープによる到達可能性解析を組み合わせ、全次数モデルに対する安全保証付きの実時間軌道計画を可能にするフレームワークREFINEを提案した。
- ロバスト外れ値検出のための群k整合計測集合最大化SLAM2022/9/1
SLAMにおいて、ペアワイズではなく群k整合性に基づいて最大の整合計測集合を選択する手法を提案し、シミュレーションで従来法と比較した。
- 歩行のための地図：移動ロボットのためのリアルタイム地形特性推定地形認識2022/5/1
単一のRGB-Dカメラからベイズ推論で地形の摩擦係数などの特性と表面形状をリアルタイムに確率的推定するセマンティックマッピング手法を提案し、脚式ロボットで屋内屋外の実環境検証を行った。
- リー代数に基づくリー群上の制御のためのコスト関数設計制御理論2022/4/1
リー群上の制御目標をリー代数で設計し、左不変計量を用いることで大域的な指数収束を実現する枠組みを提案。軌道最適化でもiLQRの収束を大幅に高速化できることを示した。
- MIMO離散時間ウルトラローカルモデルにおける入力影響行列の設計指針制御理論2022/3/1
MIMO制御アフィン系に対するウルトラローカルモデルベース制御の入力影響行列設計法を解析し、実際と設計行列の差の固有値が安定性に与える影響を明らかにした論文。
- 脚式移動マニピュレーションのための連続運動・力計画のリアルタイム生成脚式移動マニピュレーション2021/4/1
脚式ロボットに搭載したマニピュレータの接触力を考慮し、動的安定性を保ちながら運動と操作力の連続計画を10ms未満で生成する非線形最適化プランナを提案。
- 一般高速道路シナリオにおける軌道予測のための運動学モデル軌道予測2021/3/1
車間追従と車線変更の運動学モデルを提案し、様々な高速道路シナリオでの軌道予測に拡張した。多様なセンシング条件下の実験で最先端手法を上回る性能を示した。
- 到達可能性に基づく軌道安全層RTS：連続制御のための安全で高速な強化学習セーフティレイヤ安全強化学習2020/11/1
ロボットの不確実なモデルから前方到達可能集合を事前計算し、強化学習エージェントの軌道選択を実行時に安全か判定・修正する安全層を提案。12次元のクアッドロータなど3つの非線形モデルで有効性を示した。
- 未知ダイナミクスを持つシステムのモデリングと制御における双線形Koopman実現の利点モデル予測制御2020/10/1
制御アフィン系は無限次元の双線形Koopman実現を持つが線形実現は必ずしも持たないことを示し、ロボットアームのモデル予測制御で双線形実現が線形より高精度かつ非線形より高効率であることを実証した。
- 予測される人間動作の可到達集合を用いた下肢義足のつまずき回復歩行・義足制御2020/10/1
人間の反応予測の集合から可到達集合を計算し、つまずき時に義足が安全に回復できる軌道をオンラインで計画するTRIP-RTDを提案した論文。
- 部分点群解析のための点集合投票点群解析2020/7/1
局所点集合ごとに潜在空間への投票を行い、最も確率の高い潜在特徴を推定することで、欠損のある部分点群でも頑健に分類・セグメンテーション・補完を行う手法を提案した。
- BiTraP: マルチモーダルなゴール推定を用いた双方向歩行者軌道予測軌道予測2020/7/1
歩行者の軌道の終点（ゴール）を推定し、双方向デコーダで未来軌道を予測することで長期予測の誤差蓄積を抑えるCVAEベース手法を提案した論文。
- 歩道の外へ：自動運転車のための共有空間における歩行者予測歩行者予測2020/6/1
歩行者が譲るタイミングを学習するリスクベースの注意機構と車両影響モデルを組み合わせ、共有空間と従来の道路の両方で高精度かつ解釈可能な歩行者軌跡予測手法OSPを提案した。
- 熱画像動画のピクセル単位モーションブレ除去熱画像処理2020/6/1
熱カメラ特有の画素ごとの熱慣性によるモーションブレを、ピクセル単位のLASSO問題として定式化し高速に解くことで、空間情報を使わずにブレを除去する手法を提案した論文。
- 並列制約付きバーンスタイン法による安全・最適・リアルタイム軌道計画軌道計画2020/3/1
移動ロボットの軌道計画において、各計画周期で大域的最適解を証明付きで求めるRTD*を提案し、それを実現する並列分枝限定法PCBAの実装・計算量保証・既存解法との比較・実機実証を行った論文。
- ヘビの威嚇行動を再現するソフトロボットプラットフォームソフトロボティクス2020/2/1
サンゴヘビ類の非移動性の威嚇もがき行動を、繊維強化エラストマー製ソフトロボットで再現し、その曲率と持続時間が生体ヘビと重なることを定量的に示した研究。
- 安全なリアルタイムマニピュレータ軌道設計のための可到達集合マニピュレーション2020/2/1
各関節の可到達集合を事前計算し、実行時に障害物との交差から安全制約を生成して軌道最適化を行う、安全性保証付きリアルタイム軌道計画手法ARMTDを提案した。
- 可変荷重下におけるソフト連続マニピュレータのKoopman制御ソフトロボティクス/制御2020/2/1
荷重を状態としてKoopman線形モデルに組み込み、オブザーバでオンライン推定することで、空気圧駆動ソフト連続マニピュレータを可変荷重下でも自律制御できるようにした研究。
- 短時間観測で高速道路の軌道を予測する確率的モデル軌道予測2019/9/1
車間追従モデルを確率化し、わずか400msの観測から他車の軌道を高精度に予測する手法を提案した。
- テンプレート・アンカーフレームワークによる安全なオンライン歩行設計歩行2019/9/1
テンプレートモデル上で到達可能性解析を行いモデル誤差を考慮することで、アンカーモデルに対する安全保証付き制御器をオンラインで生成する手法を提案し、5リンクRABBITモデルで安全な歩行を実現した。
- 双方向到達可能性を用いた自動運転のリスク評価と計画自動運転計画2019/9/1
遮蔽環境下でも前方・後方到達可能性を組み合わせて危険因子を特定し、スロットル操作まで含めた経路計画を行う自動運転手法を提案し、見通しの悪い交差点で衝突率を大幅に低減した。
- リー代数における同時分布ポーズの不確かさの特性評価SLAM2019/6/1
ポーズ間の相関を考慮し、リー代数上で同時分布ポーズの不確かさをモデル化する枠組みを提案し、ポーズ合成・反転・相対抽出の演算を定式化した。
- LiStereo: LIDARとステレオ画像から高密度深度マップを生成センサフュージョン2019/5/1
LIDARの正確だが疎な深度とステレオ画像の密だが誤差のある深度を自己教師あり学習で融合し、低解像度入力でも高品質な高密度深度マップを生成する手法を提案。
- 歩行者軌道予測のための確率的サンプリングシミュレーション歩行者予測2019/3/1
少量の実アノテーションから確率的サンプリングで自動注釈付きのリアルな歩行者軌道を大量生成し、Social GANの学習に用いることで、実データ学習を上回る予測性能を達成した。
- 信頼の歩行：全身二足モデルのための安全制御歩行2019/3/1
Hybrid Zero Dynamics多様体上でSOS最適化を行い、10次元二足歩行ロボットの安全集合を生成し、安全集合の境界で多様体パラメータを調整する制御器を提案した。
- Koopman作用素とモデル予測制御によるソフトロボットのモデリングと制御ソフトロボティクス2019/2/1
Koopman作用素理論を用いてソフトロボットの明示的な線形力学モデルをデータから構築し、モデル予測制御に適用。空気圧ソフトロボットアームで実機検証し、従来の線形状態空間モデルに基づくMPCより優れた軌道追従性能を示した。
- 任意の動的環境における自律ロボットの無過失制御への理論的アプローチ制御/安全性2019/2/1
任意の非線形動力学モデルを持つロボットが動的環境の予測に対して衝突時に過失を負わないことを保証する、到達可能性に基づく軌道設計手法RTD-Dを提案した論文。
- ACL再建術後のリハビリ評価基準をカメラで自動推定リハビリテーション2018/10/1
マーカー不要のカメラ映像からレッグプレスの変位と力を推定し、ACL再建術後のリハビリ進捗評価を自動化する手法を提案した。
- 冗長マニピュレータのための制約付き制御・計画統合戦略マニピュレーション2018/10/1
システムと環境の制約下で冗長マニピュレータを動かすため、低レベル制御と高レベル計画を統合した計算効率の良い手法を提案し、7自由度マニピュレータの実機実験で有効性を示した。
- Koopman作用素理論によるソフトロボット動力学の非線形システム同定システム同定2018/10/1
Koopman作用素理論に基づくシステム同定手法をソフトロボットアームに適用し、ニューラルネットやNLARXなど従来モデルより高精度に実機の挙動を予測できることを示した論文。
- 都市環境における遮蔽を考慮した自動運転リスク評価自動運転/リスク評価2018/9/1
道路レイアウトを利用して遮蔽領域やセンサ範囲外に潜む車両のリスクを予測・定量化し、衝突率を大幅に低減するアルゴリズムを提案した。
- PedX: 複雑な都市交差点における歩行者のメートル単位3D姿勢推定のためのベンチマークデータセット3D姿勢推定2018/9/1
都市交差点の歩行者を対象に、高解像度ステレオ画像とLiDAR、2D/3Dラベルを備えた大規模マルチモーダルデータセットPedXを構築し、異なるモダリティの制約と形状・時間的事前分布を活用した自動3Dラベリング手法を提案した論文。
- スパース有界SOS計画による大域最適な平面ポーズグラフ・ランドマークSLAMSLAM最適化2018/9/1
ポーズグラフSLAMとランドマークSLAMを多項式最適化問題として定式化し、Sparse-BSOS階層を用いて初期値に依存せずノイズレベルによらず大域最適解を求める手法を提案した。
- Bio-LSTM：歩行周期と身体対称性を考慮した歩行者3D姿勢・歩容予測ネットワーク歩行予測2018/9/1
歩行の周期性・身体の左右対称性・床反力変化を損失関数に組み込み、複数歩行者の将来の3D姿勢と位置をSMPLメッシュで同時予測する再帰型NNを提案した。
- 移動ロボットの後退ホライズン軌道設計における安全性とリアルタイム性能の両立軌道計画2018/9/1
オフラインで計算した前方可到達集合を用いて障害物をパラメータ化軌道に対応付け、リアルタイムに安全な軌道を選ぶRTD手法を提案し、安全性と実行可能性を保証しつつ計画速度を向上させた。
- 繊維強化流体駆動アクチュエータの並列組合せによる力生成ソフトアクチュエータ2018/5/1
複数の繊維強化ソフトアクチュエータを並列に組み合わせ、内部圧力から発生する多次元の力を予測・設計する手法を提案し、実験で検証した。
- 自動運転車の知覚失敗を自律的に特定する手法自動運転知覚2017/7/1
物体検出器の誤検出を正解ラベルなしで自動発見するため、時間的・ステレオ画像間の不整合を手がかりに二値分類器で有効な誤りを特定する手法を提案した。
- 実時間で確率的保証付き歩行者予測の技術報告歩行者予測2017/6/1
シーン内の履歴軌跡から学習した常微分方程式の重み付き和により歩行者を確率的に予測する手法を提案し、リアルタイム動作と長期予測精度の向上を実証した。
- バーチャル世界で走る：合成データは実世界タスクの人手アノテーションを代替できるかsim2real2016/10/1
シミュレーションエンジンで生成した写実的な合成画像とアノテーションのみで学習した車両検出モデルが、KITTIデータセット上で人手アノテーション学習モデルを上回る性能を示した。
- 転倒リスク評価のための安定領域の凸計算：立ち上がり動作を対象としたケーススタディ安定性解析2016/4/1
力学系理論の最近の進展を活用し、人間の動作データから制御入力を合成して安定領域（失敗を回避できる摂動の集合）を個人ごとに自動計算する枠組みを提案し、15名の立ち上がり動作で安定性の違いを識別できることを示した。
- 占有測度による非線形フィードバック制御器の凸最適化制御最適化2013/5/1
多項式システムに対し、時間制限付き後方可到達集合を最大化するフィードバック制御器を、占有測度とSDP緩和を用いて凸最適化で設計する手法を提案した論文。
