Sven Behnke
収録論文 151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
- 実環境で働くロボットのベンチマーク：実験室から実運用へベンチマーク2026/9/22
公共環境で使うロボットの評価枠組みを提案し、清掃や図書館案内の3事例で3年間の実地ベンチマークを実施して、実運用に必要な要件を明らかにした。
- サンプル・シミュレート・セレクト：学習なしで実現するヒューマノイドの物理シミュレーション・イン・ザ・ループ型テキストtoモーションテキストtoモーション2026/9/22
学習済みテキストtoモーション生成モデルから複数候補を生成し、物理シミュレータ上で追従制御ポリシーにより実行して最良のものを選ぶことで、追加学習なしにヒューマノイドの動作生成精度を向上させる手法を提案。
- SlotDiT: 物体中心表現を用いた拡散トランスフォーマーVLA2026/9/15
シーンを物体ごとのスロットに分解し、その潜在空間でテキスト条件付き拡散トランスフォーマーを動作させることで、動画生成品質を保ちつつロボットタスクの成功率を向上させた研究。
- コンタクトフロー：異なる身体構造間で転移可能なビデオ行動条件付け世界モデル2026/7/1
操作における接触点の3D軌跡を行動表現として用いることで、人間のデモと異なるロボット間で共有可能な世界モデルを構築し、物理的に妥当な操作結果を予測する手法を提案した。
- Dream-MPC: 潜在想像を用いた勾配ベースのモデル予測制御モデルベースRL/MPC2026/5/1
学習した世界モデルとポリシーを組み合わせ、勾配上昇法で少数の候補軌道を最適化する新しいMPC手法を提案し、24の連続制御タスクで性能を向上させた。
- Slot-MPC: オブジェクト中心表現を用いた目標条件付きモデル予測制御モデル予測制御2026/5/1
オブジェクト中心の世界モデルを学習し、勾配ベースのMPCで行動計画を行うことで、ロボット操作タスクの性能と計画効率を向上させた。
- MonoEM-GS: 単眼期待値最大化ガウススプラッティングSLAMSLAM2026/4/1
フィードフォワード幾何基盤モデルから得られるノイズの多い単眼幾何予測を、期待値最大化とICP位置合わせを用いてグローバルなガウススプラッティング表現に統合し、頑健な単眼SLAMマッピングを実現する。
- ラベル伝播による半教師あり物体セグメンテーションを用いた効率的な画像アノテーション物体認識/セグメンテーション2026/4/1
家庭用ロボットの物体認識のため、少数のアノテーションで多数の画像を自動ラベリングする半教師あり手法を提案。セグメント提案とホップフィールドネットワークによるラベル伝播で、RoboCup@Home環境でデータの60%を自動ラベル付け可能。
- OMCL: オープン語彙モンテカルロ位置推定位置推定2025/12/1
視覚言語特徴をモンテカルロ位置推定に組み込み、異なるセンサで得た地図と観測でも頑健に自己位置推定できる手法を提案。自然言語による初期化も可能。
- ターンテーブル梯子運用における自動消火支援システムのための空中支援空中支援/消火2025/11/1
UAVが熱源を検出・位置推定し、ターンテーブル梯子の放水銃を自動制御して消火を支援するシステムを提案し、予備試験で有効性を確認した。
- EL3DD: 言語条件付きマルチタスク操作のための拡張潜在3D拡散モデルマニピュレーション2025/11/1
視覚と言語入力を統合した拡散モデルベースの方策でロボットの操作軌道を生成し、CALVINデータセットで長期的タスク成功率を向上させた研究。
- LIO-MARS: 非一様連続時間軌道によるリアルタイムLiDAR慣性オドメトリSLAM/オドメトリ2025/11/1
連続時間Bスプライン軌道と非一様ノット配置を用いてLiDARとIMUを統合し、リアルタイムで高精度な自己位置推定を実現した研究。
- 民生用ドローンのための知覚考慮型探索群制御2025/11/1
DJI Mini 3 Proなどの民生用UAVで自律的な複数機探索を可能にするため、視点ペア選択と軌道計画、半分散通信方式を提案し、シミュレーションで有効性を示した。
- TIAGoロボットのIsaac Sim統合：メカナム駆動モデリングと学習ベースS字速度プロファイルsim2real2025/10/1
移動マニピュレータTIAGo++ OmniをIsaac Simに統合し、メカナム駆動の物理モデルと軽量速度モデルを構築、実機のS字速度プロファイルを学習で再現した。
- GNSS拒否環境での捜索救助に向けた複数小型低コストUAVの遠隔自律制御群制御2025/10/1
Androidアプリで制御する民生用DJIドローンを用い、GNSSが使えない環境でも複数機を1人のオペレータが自律飛行・監視できるシステムを提案した。
- 強化学習による粒状媒体のインタラクティブな成形マニピュレーション2025/9/1
強化学習を用いてロボットアームで砂などの粒状媒体を目標形状に成形するフレームワークを提案し、実世界展開も実現した。
- AGILOped: 研究向けの俊敏なオープンソースヒューマノイドロボットヒューマノイド2025/9/1
市販のバックドライバブルアクチュエータと標準電子部品を使い、高さ110cm・重量14.5kgで1人でも運用可能なオープンソースヒューマノイドロボットを開発し、歩行・ジャンプ・衝撃緩和・起き上がりの実験で有効性を示した。
- OC-SOP: 物体中心の認識による視覚ベース3Dセマンティック占有予測の強化3Dセマンティック占有予測2025/6/1
検出ブランチから得た物体中心の手がかりをセマンティック占有予測に統合し、特に動的な前景物体の予測精度を向上させるフレームワークを提案。
- SWA-SOP: 自動運転における意味的占有予測のための空間認識ウィンドウアテンション意味的占有予測2025/6/1
LiDARやカメラで遮蔽・疎な領域の占有と意味を推定する意味的占有予測において、局所的な空間文脈をアテンションに組み込む空間認識ウィンドウアテンション(SWA)を提案し、LiDARベースで最先端性能を達成、カメラベースでも一貫した改善を示した。
- プロンプト応答型物体把持のための記憶拡張型生徒-教師学習マニピュレーション2025/5/1
プロンプト可能な基盤モデルと強化学習を組み合わせ、記憶拡張型の生徒-教師学習で雑然とした環境から指示された物体を巧みに把持する手法を提案した。
- LIAM: 言語指示・画像・行動・セマンティックマップのためのマルチモーダルTransformerVLA2025/3/1
家庭内サービスロボット向けに、言語指示・画像・行動履歴・セマンティックマップを入力として行動列を予測するエンドツーエンドモデルを提案し、ALFREDベンチマークで有効性を示した。
- 視覚言語モデルを活用したオープンボキャブラリ物体検出・追跡VLA2025/3/1
VLMの記述力とオープンボキャブラリ検出・動画セグメンテーションを組み合わせ、動的環境で未知物体をリアルタイムにセグメンテーション・追跡する手法を提案。
- PlaySlot: 制御可能な物体中心動画予測と計画のための逆潜在ダイナミクス学習物体中心動画予測2025/2/1
ラベルなし動画から物体表現と潜在行動を推論し、将来の物体状態や動画フレームを予測する物体中心モデルを提案。潜在行動を条件に多様な未来を生成でき、ロボット行動学習にも活用可能。
- LiLMaps: 学習可能な暗黙的言語マップVLA2025/1/1
視覚言語特徴を統合して増分暗黙的マップを強化し、新規物体出現時のデコーダ最適化と視点間の予測不一致を解決する手法を提案。
- 意識を持つサービスロボットに向けて認知ロボティクス2025/1/1
人間の認知アーキテクチャ（システム1・2、メタ認知、作業記憶など）を取り入れ、非定常環境や未知の状況に適応できる次世代サービスロボットの設計指針を論じた論文。
- LiDARと地理参照モデルの位置合わせによるグローバルに一貫したアロセントリックマップSLAM2024/12/1
GNSSの誤差が大きい都市部で、LiDARスキャンをCityGMLやDEMと位置合わせし、連続時間スプライン姿勢グラフ最適化でグローバルに一貫した地理参照マップを生成する手法を提案。
- マルチスケール神経特徴場を用いた階層的姿勢推定とマッピングSLAM2024/12/1
大規模なニューラル暗黙的SLAMにおいて、未知のセンサ姿勢と逐次計測に対処するため、確率的視点から階層的な姿勢推定と対応するネットワーク構造を提案し、LiDARスキャンで高精度な姿勢推定と安定したマッピングを実現した。
- ヒューマノイドロボットのサッカーキックにおける最大力積アプローチヒューマノイド2024/12/1
一定加速度の運動方程式に基づきキックを4段階に分け、ZMP歩行に統合可能な制約考慮型のパラメトリックキック生成法を提案し、シミュレーションと実機NimbRo-OP2Xで検証した。
- RoboCup@Home 2024 OPL優勝チームNimbRo：基盤モデルを活用した知覚と計画を行う人型サービスロボットサービスロボット2024/12/1
RoboCup@Home 2024 OPLで優勝したNimbRoチームの手法を報告し、オープンボキャブラリな物体セグメンテーション・把持とLLMによる言語理解・タスク計画で高汎用性を示した。
- 半球視野LiDARセンサのための人物セグメンテーションと行動分類認識/セグメンテーション2024/11/1
半球視野LiDARの3Dスキャンを用いて、MaskDINOベースの手法で人物の検出・セグメンテーションと歩行・手振り・着席の行動分類を行う。
- SOLD: スロット物体中心潜在ダイナミクスモデルによるピクセルからの関係操作学習マニピュレーション2024/10/1
ピクセル入力から物体中心の潜在ダイナミクスモデルを教師なしで学習し、モデルベース強化学習の性能と解釈性を高める手法を提案した。
- 移動サービスロボットによる安全なナビゲーションと効率的な協調マニピュレーションのための人間行動予測移動マニピュレーション2024/10/1
スマートエッジセンサネットワークで人間の行動を予測し、移動マニピュレーションロボットの安全なナビゲーションと家具運搬の協調作業を実現する統合システムを提案した。
- サービスロボティクスにおけるタスク計画・実行のためのプロンプトエンジニアリング手法の比較タスク計画2024/10/1
サービスロボットの高レベルタスク計画と実行において、複数のプロンプトエンジニアリング手法とその組み合わせを比較し、タスク達成精度と実行時間を評価した。
- DiffSSC: 拡散確率モデルによるLiDARセマンティックシーン補完3D知覚/シーン補完2024/9/1
LiDAR点群のノイズ除去拡散モデルを用いて、遮蔽領域の形状とセマンティクスを同時に予測するセマンティックシーン補完手法を提案し、自動運転データセットで最先端性能を達成した。
- テレプレゼンスとVRのためのハンズフリー移動制御を可能にする自己中心型3自由度足元コントローラテレプレゼンス/VR2024/8/1
足の傾きと回転で移動を操作し、バネで自動的に中央に戻る3自由度の足元コントローラを開発。HTC Viveトラッカーで向きを移動コマンドに変換し、ANA Avatar XPRIZEで実証した。
- 公共空間の清掃ロボット：ステークホルダーインタビューに基づくサーベイとベンチマーク提案サービスロボット2024/7/1
公共空間の清掃ロボットに関する7件のステークホルダーインタビューを分析し、ニーズと限界を整理した上で、実世界応用に向けたベンチマークシナリオを提案した。
- MCDS-VSS: 自己教師あり幾何・運動フィルタリングによる移動カメラ動的シーン動画セマンティックセグメンテーションセマンティックセグメンテーション2024/5/1
移動カメラの動画セマンティックセグメンテーションにおいて、シーン幾何・カメラ自己運動・物体運動を自己教師ありで推定し、それらをフィルタリングに用いて時間的一貫性を向上させる手法を提案した。
- SLCF-Net: 3DリカレントU-Netを用いたLiDAR-カメラ逐次融合による意味的シーン補完意味的シーン補完2024/3/1
LiDARとカメラのデータを逐次融合し、3DリカレントU-Netで時系列的に欠損した形状と意味を補完する手法を提案。SemanticKITTIで高精度と時間的一貫性を実現。
- あらゆる物体を把持する：教師拡張方策勾配学習とインスタンスセグメンテーションの融合マニピュレーション2024/3/1
強化学習と方策蒸留を組み合わせた二段階学習フレームワークTAPGを提案し、Segment Anything Modelによる物体セグメンテーションを用いて、シミュレーションから実機へのゼロショット転移で散らかった環境の多様な物体を把持できるようにした。
- MOTPose: 注意機構に基づく時間融合を用いた動画列中の複数物体6D姿勢推定6D姿勢推定2024/3/1
動画の複数フレームから注意機構で時間情報を統合し、物体検出と6D姿勢推定を同時に行う手法を提案。散らかったビンピッキング環境での精度を向上。
- HortiBot: ピーマン収穫のための適応型マルチアームロボットシステムマニピュレーション2024/3/1
温室でのピーマンの選択収穫を自動化するため、2本のマニピュレーションアームと1本の知覚用アームを備えた3本腕ロボットシステムを開発し、能動知覚とコンプライアント操作により高い成功率を達成した。
- RoboCup 2023 ヒューマノイド大人サイズ優勝チーム NimbRo：NimbRoNet3 視覚認識と波形インフォークキックによる応答的歩行歩行2024/1/1
RoboCup 2023 ヒューマノイド大人サイズリーグで優勝した NimbRo チームのシステム改良（視覚認識モデル NimbRoNet3、融合角フィードバックと COM-ZMP 制御による歩行安定化、波形を用いたパラメトリックな歩行中キック）を報告した論文。
- ANAアバターXPRIZEコンテストの分析と展望遠隔操作2024/1/1
遠隔操作アバターのコンテスト「ANA Avatar XPRIZE」を技術・審査・運営の観点から分析し、テレロボティクス技術と審査結果の関連を調査した論文。
- アバター遠隔操作のための口元カメラ誘導と注意機構を用いたVR顔アニメーションアバター/遠隔操作2023/12/1
VR環境で操作者の顔をアニメーション化するため、口元カメラ映像とキーポイントを組み合わせたハイブリッド手法を提案し、大規模データセットで訓練して高品質な表情生成を実現した。
- ハードウェア制約下のヒューマノイドロボットのための重心状態推定と制御歩行2023/12/1
力覚・接触センサや自由度が限られたヒューマノイドでも、5質量モデルで重心状態と圧力中心を推定し、フィードフォワード・フィードバック制御と反応的歩行でバランスを維持する手法を提案し、RoboCup 2023で実機検証した。
- 高スループット・高解像度3D植物フェノタイピングのためのフィールドロボット農業ロボティクス2023/10/1
レーザーとカメラを搭載したロボットで圃場の植物を3Dスキャンし、葉面積や草丈などの形質を推定するシステムを開発・実証した。
- NimbRoがANAアバターXPRIZE没入型テレプレゼンス競技で優勝：人間中心の評価と教訓テレプレゼンス2023/8/1
遠隔操作者がVRと力覚フィードバックでアバターロボットを操作し、移動・把持・会話を行うシステムを開発。ANAアバターXPRIZEで優勝し、ユーザビリティ評価と教訓を報告した。
- 1000万ドルANAアバターXPRIZEコンペティション：先進没入型テレプレゼンスシステムテレプレゼンス2023/8/1
遠隔地に人間の存在をリアルタイムで伝えるアバターシステムを競う1000万ドル賞金の国際コンペの概要、評価方法、結果、優勝チームの手法、教訓をまとめた論文。
- 人間らしい機能的把持のための巧みな把持前操作：深層強化学習と把持表現マニピュレーション2023/7/1
深層強化学習を用いて、未知の物体でも人間のように機能的な把持を実現するための巧みな把持前操作方策を学習する手法を提案した。
- 非剛体把持姿勢登録による汎用可能な道具使用の学習マニピュレーション2023/7/1
単一の実演から多指ハンドの把持姿勢を新しい道具に一般化し、強化学習で複雑な道具使用行動を学習させる手法を提案した。
- ブラックボックス制御器の学習運動モデルを用いた四足歩行の足運び計画歩行2023/7/1
市販の四足ロボットのブラックボックス歩行制御器を対象に、速度指令から重心・足運びへの運動モデルを学習し、A*探索と組み合わせて不整地を自律的に歩行できる計画手法を提案した。
- 遠隔操作アバターのためのVR顔アニメーション遠隔操作アバター2023/4/1
VRヘッドセット装着時でもオペレータの顔をリアルタイムにアニメーション化するパイプラインを提案し、口と目のカメラから表情と頭部姿勢を推定してアバターに反映させる。
- 遠隔操作のための音響ベースの粗さセンシングと触覚フィードバック触覚2023/3/1
ロボット指先の音をマイクで取得し、学習ベースで表面粗さを推定して振動アクチュエータで操作者に提示する低コストな触覚システムを提案し、XPRIZE決勝で有効性を示した。
- 堅牢な没入型テレプレゼンスと移動遠隔操作：NimbRoがANAアバターXPRIZE決勝で優勝テレプレゼンス2023/3/1
国際的なANAアバターXPRIZE決勝で優勝したNimbRoアバターシステムの改良点を報告し、バッテリー駆動、冗長無線通信、低遅延コーデック、可変抵抗の移動制御装置、上体高さ調整などを導入した。
- スマートエッジセンサとの協調知覚のための外部カメラによる移動ロボット姿勢推定姿勢推定2023/3/1
複数の固定カメラのRGB画像から深層学習でロボットの2Dキーポイントを検出し、多視点誤差最小化によりロボットの姿勢を推定する手法を提案。ロボットの内部ナビゲーションと比較して3cm・1度以下の精度でドリフトなく追従でき、移動ロボットと固定センサの観測を融合して240m²の屋内環境の3Dセマンティックマップを構築する実応用を示した。
- RoboCup 2022 AdultSize優勝チームNimbRo：知覚・キャプチャーステップ歩行・位相ベースの歩行中キックの改良歩行2023/2/1
ロボカップ2022ヒューマノイドAdultSizeリーグで優勝したNimbRoのシステム改良（視覚モジュールのハードウェア更新、Capture Stepsによる安定歩行、位相ベースの歩行中キック）を報告した論文。
- 力と触覚フィードバックを備えた双腕遠隔操作による人型アバターシステム遠隔操作2023/1/1
人型アバターロボットと操作者ステーションからなる双腕遠隔操作システムを開発し、力と触覚フィードバックを提供することで没入感と作業効率を向上させた。
- 方向付きTSDFのレンダリングと点-平面スケールICPによる追跡・マルチセンサ位置合わせSLAM2023/1/1
DTSDFから深度・カラー画像をレンダリングして既存トラッカーに組み込めるようにし、カラー統合やICP改良、Sim3点-平面ICPによるマルチセンサ位置合わせを提案した。
- GPUシミュレーションと高品質デモンストレーションによる対話的な人間らしいマニピュレーション学習の加速マニピュレーション2022/12/1
GPUベースの並列シミュレーションとVRテレオペレーションによる模倣学習を組み合わせ、人間型ロボットハンドの複雑な接触を伴う器用な操作を効率的に強化学習するフレームワークを提案した。
- ドイツ救助ロボティクスセンターによる災害対応ロボット実運用からの教訓災害対応ロボティクス2022/12/1
ドイツ救助ロボティクスセンターのタスクフォースが、倒壊建物の探索に地上・空中ロボットを用いた3つの実際の災害対応ミッションを報告し、実運用から得られた教訓とロボット・制御ソフトの改善、研究者と救助隊の協力体制について述べる。
- 駆動輪付き四足歩行ロボットのハイブリッド走行・歩行のための状態推定状態推定2022/11/1
非操舵輪を持つ四足ロボットの状態推定にカルマンフィルタを適用し、車輪駆動と歩行を組み合わせた移動を可能にした。シミュレーションと実機で検証した。
- ポーズラベルなしRGB画像からの対称物体姿勢推定のための暗黙的確率分布関数の学習姿勢推定2022/11/1
RGB-D画像と3Dモデルから対称な擬似ポーズラベルを自動生成し、RGB画像から姿勢仮説の尤度を推定するImplicitPDFモデルを学習することで、ポーズラベルなしで対称物体の姿勢推定を可能にした研究。
- 対話型把持政策の強化学習に向けた物体形状の効率的表現マニピュレーション2022/11/1
様々な形状の実物体をロボットハンドで対話的に把持する強化学習フレームワークを提案し、物体形状の明示的・暗黙的表現と報酬設計を比較検討した。
- スマートエッジセンサネットワークによる物体レベルの3Dセマンティックマッピング3Dセマンティックマッピング2022/11/1
分散配置されたスマートエッジセンサネットワークを用いて、物体レベルの情報を含む3Dセマンティックマップを構築し、物体の姿勢推定と追跡を実現する手法を提案した。
- UAVにおけるラベル伝播を用いたクロスドメイン適応のためのリアルタイムマルチモーダル意味融合マルチモーダル融合2022/10/1
UAVに搭載したLiDARとRGB/熱画像のセグメンテーション・物体検出をリアルタイムに融合し、ラベル伝播でクロスドメイン適応するシステムを提案・実証した。
- 人物キーポイント検出を用いたオンライン・マーカーフリー外部カメラキャリブレーションキャリブレーション2022/9/1
RGBカメラから得られる人物の2Dキーポイント検出のみを利用し、複数のスマートエッジセンサ間の外部キャリブレーションをオンラインで行う手法を提案。数分で収束し、従来のオフライン手法より低い再投影誤差を達成した。
- 直接重心制御によるバランス型ヒューマノイド歩行歩行2022/8/1
5質量モデルと簡易モデルに基づく直接重心制御で、足先軌道と重心パラメータから全身運動を生成し、ヒューマノイドの歩行とバランスを実現した。IMUと関節エンコーダのみで動作し、押し戻しにも耐えることを実験で示した。
- 動的UAV飛行のための予測角ポテンシャル場に基づく障害物回避障害物回避2022/8/1
LiDAR距離画像上で角ポテンシャル場を計算し、軌道予測と接触時間推定に基づいて速度を決定する、高速な予測型障害物回避手法を提案。
- 動画から物体の物理特性を予測する手法物理特性推定2022/6/1
物理エンジンと補正推定器を組み合わせ、動画から物体の物理パラメータを推定する汎用的な手法を提案。
- 反復δ空間を用いたUAV動的軌道の二段階計画軌道計画2022/5/1
低次元経路の周辺だけでなく複数の準最適経路の和集合からなるδ空間を導入し、時間制約下でも局所解に陥りにくいUAV軌道を生成するanytimeアルゴリズムを提案した。
- 分散スマートエッジセンサによる3Dセマンティックシーン認識3D認識2022/5/1
複数のエッジセンサで物体検出やセグメンテーション、人物姿勢推定をオンデバイス実行し、意味情報のみを集約して3Dシーンをリアルタイム構築するシステムを提案した。
- マルチスケール階層型動画予測ネットワークMSPred動画予測2022/3/1
空間・時間の異なる粒度を同時に予測できる階層型リカレント動画予測モデルを提案し、長期の行動計画に有用な抽象表現と映像フレームの両方を高精度に予測できることを示した。
- 実機ロボットでの深層強化学習による柔軟関節マニピュレータの軌道追従改善マニピュレーション2022/3/1
柔軟関節マニピュレータの軌道追従制御を、実機上で2時間以内に深層強化学習で学習する手法を提案し、参照補正とシミュレーションでの事前学習によりベンダー制御器より高精度な追従を実現した。
- MBZIRC 2020におけるNimbRoチームの自律UAV：追跡・壁構築・消火UAV2022/1/1
MBZIRC 2020の3つの課題（標的追跡・空中マニピュレーションによる壁構築・消火）に向けた4機の自律UAVと共通ソフトウェアスタックを開発し、その成果を報告した論文。
- HoloLensを用いた拡張現実環境における意味的インタラクションAR/ヒューマンインタラクション2021/12/1
Microsoft HoloLensで屋内環境を3Dメッシュ化し、2D意味セグメンテーションを投影して物体クラスを注釈付け、ユーザーのジェスチャーで物体操作を可能にするシステムを提案・評価した論文。
- 一段先予測を用いた学習型二段モデルによる柔軟関節マニピュレータの軌道追従マニピュレーション2021/12/1
柔軟関節マニピュレータの未知ダイナミクスを学習し、一段先の未来状態予測と逆ダイナミクス推定を組み合わせた二段モデルで高速時の軌道追従精度を向上させた。
- NimbRoアバター：力覚フィードバック遠隔操作を備えた没入型テレプレゼンステレプレゼンス2021/9/1
双腕ロボットアバターをVRと力覚フィードバックで遠隔操作し、未訓練者実験と複合ミッションで有効性を検証した。
- 球面レンダリングによる低遅延没入型6D遠隔可視化遠隔操作2021/9/1
6Dロボットアームに搭載したステレオカメラの映像を球面としてレンダリングし、頭部姿勢変化に高速追従する低遅延VR遠隔操作手法を提案。
- 力覚・触覚フィードバックと予測的限界回避を備えた双腕テレマニピュレーションテレオペレーション2021/9/1
人間型アバターロボットを操作者が力覚・触覚フィードバック付きで双腕遠隔操作できるシステムを構築し、操作者側で動く予測モデルにより低遅延で関節限界を回避する手法を提案・評価した。
- 方向性TSDFのレンダリングとトラッキング：一貫性のある地図のための表面方位モデリングSLAM2021/8/1
方向性TSDFから深度・カラー画像をレンダリングする手法を提案し、既存トラッカーへの置き換えを可能にするとともに、色統合により隣接表面での色の正確性を改善した。
- 学習した潜在ダイナミクスを用いたヒューマノイドのマップレスナビゲーション歩行2021/8/1
学習した潜在空間で開ループ軌道を生成し、視覚と自己状態からヒューマノイドのマップレスナビゲーションを実現する深層強化学習手法を提案し、実機で検証した。
- UAV上でのリアルタイムマルチモーダル意味融合マルチモーダル認識2021/8/1
LiDARとRGB/熱画像の意味セグメンテーション・物体検出を機上でリアルタイム実行し、後期融合で3D点群と意味マップを生成するUAVシステムを提案・実証した。
- SynPick: 動的ビンピッキングシーン理解のためのデータセットビンピッキング2021/7/1
Amazon Robotics Challengeに着想を得た、ピッキング動作を含む動的なビンピッキングシーンの合成データセットを構築し、姿勢推定ベースラインを評価した論文。
- ヒューマノイドロボット複数体の画像からのリアルタイム姿勢推定姿勢推定2021/7/1
RoboCupヒューマノイドリーグ向けに、複数のヒューマノイドロボットの姿勢を画像からリアルタイム推定する軽量モデルを提案し、新データセットHumanoidRobotPoseを構築した。
- キーポイントとパーツアフィニティフィールドを用いた6D物体姿勢推定6D姿勢推定2021/7/1
RGB画像から既知物体の6自由度姿勢を推定する2段階パイプラインを提案。OpenPose CNNでキーポイントとパーツアフィニティフィールドを予測し、PnP-RANSACで2D-3D対応から姿勢を計算する。
- セマンティックフィードバックを用いたスマートエッジセンサによるリアルタイム多視点3D人物姿勢推定3D姿勢推定2021/6/1
各カメラのエッジセンサで2D関節検出を行い、セマンティックな骨格情報のみをバックエンドに送って3D姿勢を復元し、その結果を各センサへフィードバックして検出精度を高めるリアルタイム多視点3D姿勢推定手法を提案した論文。
- UAVとUGVのチームによる自律消火活動：MBZIRC 2020自律消火2021/6/1
LiDARと熱カメラを融合して火災を追跡し、GNSS制限環境でも自律的に消火する空陸ロボットチームを開発し、MBZIRC 2020で実証した。
- 深層強化学習による全方位二足歩行歩行2021/6/1
単一のニューラルネットワークで二足歩行ロボットの全方位移動を学習させるDRL手法を提案し、目標速度を段階的に難しくするカリキュラム学習とsim-to-real転移により実機で動作させた。
- 連続時間軌道最適化を用いたリアルタイム多適応解像度サーフェル6D LiDARオドメトリLiDARオドメトリ2021/5/1
連続時間Bスプライン軌道表現とガウス混合モデルを組み合わせ、適応解像度のサーフェルマップを高速に位置合わせするリアルタイム6D LiDARオドメトリ手法を提案した論文。
- MBZIRC 2020における壁構築と消火のための自律UGVソリューション移動マニピュレーション2021/5/1
MBZIRC 2020の壁構築・消火タスク向けに、全方向移動台車・6自由度マニピュレータ・磁気グリッパ・収納機構・放水システムを統合した完全自律UGVを開発し、その構成と大会での成果を報告した論文。
- 局所マルチレゾリューション状態格子を用いた動的MAV軌道の探索ベース計画軌道計画2021/3/1
速度・加速度を含む高次元状態格子に局所マルチレゾリューションを適用し、近傍は高解像度・遠方は粗く表現することで、動的に実行可能なMAV軌道計画の計算時間を大幅に短縮した。
- GNSS非依存の未知環境における災害調査のための自律飛行自律飛行2021/3/1
GNSSが使えない未知の災害現場で、屋内と屋外をまたいでも安全に自律飛行できるMAVシステムを提案し、複数の捜索救助シナリオで評価した。
- 二足歩行ヒューマノイドのハードウェア設計：技術レビュー歩行2021/3/1
二足歩行ヒューマノイドロボットの機構・アクチュエーション・センシング・製造技術の動向を体系的に整理し、剛性駆動から柔軟性・効率重視への設計シフトを論じたレビュー論文。
- UGVとUAVの協調による自律壁構築：MBZIRC 2020での挑戦マニピュレーション2020/11/1
MBZIRC 2020向けに開発した2種類の自律壁構築システムを報告。UGVは3D LiDARでレンガ位置を高精度に認識し、UAVはカメラによるビジュアルサーボで構築を行う。
- LiDARを用いた高速3D衝突回避を伴う俊敏なMAVの軌道生成衝突回避2020/11/1
機体搭載LiDARの点群に対し、区分的多項式軌道のAABBを解析的に計算して衝突判定を高速化し、衝突時にはリアルタイムで代替軌道を生成・選択するMAV向け軌道生成手法を提案した。
- キャプチャーステップ：ヒューマノイドロボットのための堅牢な歩行歩行2020/11/1
外乱に対して即座に足の着地位置とタイミングを修正するキャプチャーステップを用い、少ないセンサと計算で全方向歩行と強い押し復元能力を実現した枠組みを提案。
- NimbRo-OP2X：研究向けの手頃な大人サイズ3Dプリント製オープンソースヒューマノイドロボットヒューマノイド2020/10/1
大人サイズのヒューマノイド研究の参入障壁を下げるため、身長135cm・重量19kgでGPU搭載の3Dプリント製オープンソースロボットを開発し、歩行安定性や視覚認識を評価した論文。
- MBZIRC 2020における自律MAVによる視覚誘導風船割り飛行ロボティクス2020/10/1
オンボードのセンシングと計算のみで風船を割る完全自律型MAVを開発し、MBZIRC 2020の実機実験でその堅牢性と速度を実証した。
- 単視点RGB画像からのカテゴリレベル3D非剛体レジストレーション3Dレジストレーション2020/8/1
単視点RGB画像からCNNを用いて変形場を推定し、カテゴリ内の3Dモデルを非剛体レジストレーションする手法を提案。透明・光沢物体にも対応し、深度なしでCPDを上回る。
- 慣性制約を考慮したヒューマノイドの高速全身運動制御全身制御2020/7/1
5質量の縮約モデルで合成剛体慣性を近似し、幾何学的関係から関節角を解析的に求めることで、数十マイクロ秒で全身運動を生成する手法を提案し、キック動作で検証した。
- RoboCup 2019 アダルトサイズ優勝チーム NimbRo：深層学習知覚・歩行中キック・押され復帰・チームプレーヒューマノイドサッカー2019/12/1
ヒューマノイドサッカー大会RoboCup 2019で優勝したNimbRoの最新技術（深層学習による視覚認識、歩きながらのキック、踏み出しによる押され復帰、チーム連携戦略）を報告する論文。
- 未知物体インスタンスの自律両腕機能把持の再把持マニピュレーション2019/10/1
片手で物体を把持して姿勢を制御し、もう片方の手で機能的な把持に持ち替える両腕ロボットの完全自律パイプラインを構築した。セグメンテーションから把持計画・受け渡し姿勢生成・把持姿勢補正までを統合し、RGB-Dセンサのみで実環境タスクに適用可能なことを示した。
- 災害対応ロボットCENTAUROシステムの最終発表と評価災害対応ロボット2019/9/1
災害救助支援のための柔軟な移動マニピュレーションロボットCentauroと、没入型テレプレゼンススーツや自律レベル別操作インターフェースを統合したシステムの最終成果と系統的評価を報告した論文。
- NimbRoがRoboCup 2018ヒューマノイド大人サイズサッカー競技で優勝ヒューマノイド2019/9/1
深層学習による視覚認識と3Dプリント製ロボットNimbRo-OP2Xを開発し、RoboCup 2018の大人サイズリーグで優勝した。
- CENTAUROロボットによる遠隔移動マニピュレーション：全身テレプレゼンスと自律オペレータ支援遠隔操作2019/8/1
月面などの危険・到達困難環境での作業を目指し、車輪付き4脚と人型上半身を持つCENTAUROロボットと、テレプレゼンススーツを含む操作インターフェース群を開発した。
- 高速MAV飛行における移動障害物の高速時間最適回避経路計画2019/8/1
移動障害物を回避するMAV向けに、入力・状態制約を満たす滑らかな時間最適軌道をミリ秒単位で再計画できる手法を提案した論文。
- 没入型テレオペレーションとライブ探索のためのVRシステムテレオペレーション2019/8/1
移動ロボットのRGB-DデータをSLAMで3D再構成し、遠隔のVRユーザーがロボットの視点に縛られず自由に現場を探索・操作できるテレプレゼンスシステムを提案した。
- セマンティックテクスチャメッシュによるラベル伝播を用いた半教師あり意味マッピング意味マッピング2019/6/1
シーン形状をメッシュ、意味情報を独立解像度のテクスチャとして保持し、個別視点のセグメンテーションを反復的に再学習・融合することで時空間的に一貫した意味地図を構築する手法を提案した。
- 多重解像度表現による価値反復ネットワークの拡張計画/強化学習2019/5/1
ロボット周辺は詳細に、遠方は粗く表現しつつ特徴量を増やす多重抽象度表現でVINを拡張し、大規模な2Dグリッド計画や災害救助ロボットの走行計画を実現した。
- SemanticKITTI：LiDARシーケンスの意味的シーン理解データセットLiDARセグメンテーション2019/4/1
自動運転向けLiDARの全KITTIオドメトリ系列に360度の密な点単位意味ラベルを付与し、単一スキャン・複数スキャン・シーン補完の3ベンチマークを提案した大規模データセット論文。
- 疎な3Dレーザーデータにおける小型物体の検出と追跡物体検出・追跡2019/3/1
Velodyne VLP-16の疎な点群からメディアンフィルタと効率的なパイプラインで小型動物体をリアルタイムに検出・追跡する手法を提案し、屋内屋外の実データで評価した。
- センサ可視性制約下で安全に飛行するMAVのための探索ベース3D計画と軌道最適化経路計画2019/3/1
機体搭載センサの視野制約を考慮し、飛行方向の障害物を検知できるよう3Dレーザスキャナの視野内に収まる軌道を探索・最適化する手法を提案し、実機とHILシミュレーションで評価した。
- 高次元状態空間における移動計画のための抽象表現学習歩行2019/3/1
CNNでコスト関数を表現し、人工データで学習させることで実世界の抽象化にも汎化させ、ハイブリッド走行・歩行移動の探索計画を高速化した研究。
- MBZIRC 2017におけるNimbRoチーム：移動標的への高速着陸とMAVチームによる宝探しMAV/協調制御2018/11/1
MBZIRC 2017の2つのMAV課題（移動車両への着陸と複数MAVによる探索・運搬）に向けた知覚・軌道計画・制御・協調の手法を開発し、実機実験で成果を上げた。
- 未知物体を両腕で自律把持する統合システムマニピュレーション2018/11/1
セグメンテーション・姿勢推定・把持計画・軌道最適化を組み合わせ、未知のじょうろやドリルを両腕ロボットが自律的に把持する手法を提案し、実機で検証した。
- 散らかった棚への収納・ピッキング・梱包のための高速物体学習と双腕協調マニピュレーション2018/10/1
ターンテーブル撮影と転移学習で新規物品を素早く学習し、双腕ロボットで収納・ピッキング・梱包を効率的に行うシステムを構築、ARCで高成績を収めた。
- 特徴量ベースの視覚オドメトリを事前情報に用いたリアルタイム準密ステレオSLAMSLAM2018/10/1
ステレオカメラの視覚オドメトリとSLAMにおいて、高速な特徴量マッチングで動きを推定し、その結果を計算コストの高い準密な直接法による深度推定の初期値として用いる二層構成の手法を提案した。公開ベンチマークで従来法より高速かつ同等精度で、大きなフレーム間動きや照明変化にも頑健であることを示した。
- 同型ヒューマノイドロボット群のリアルタイム視覚追跡と識別群制御2018/10/1
固定カメラの画像からHOG記述子と多クラス分類器でロボットを検出し、ハンガリアン法で位置と向きに基づく最適な識別・追跡を行うシステムを構築、2台のヒューマノイドで実証した。
- 深層LSTMによるオンライン視覚的ロボット追跡と識別ロボット追跡2018/10/1
同一外観のロボット群を視覚でリアルタイムに検出・追跡・識別するため、深層LSTMでデータ関連付けを複数分類問題として学習する手法を提案した。
- NimbRo-OP2X：大人サイズのオープンソース3Dプリントヒューマノイドロボットヒューマノイド2018/10/1
安価で安全に運用できる大人サイズのオープンソース3Dプリントヒューマノイドロボットを開発し、深層学習視覚と歩行最適化を搭載、RoboCup2018で全賞を獲得した。
- igusヒューマノイド・オープンプラットフォーム：手頃な価格の完全オープンソースヒューマノイドヒューマノイド/オープンソース2018/10/1
92cmの3Dプリント製ヒューマノイドロボットを完全オープンソースで開発し、ROSソフトウェアも含めて研究用の低コスト標準プラットフォームを提供した。
- NimbRoレスキュー：移動マニピュレーションロボットMomaroによる災害対応タスクの解決移動マニピュレーション2018/10/1
4脚の先に操舵可能な車輪を備えた移動マニピュレーションロボットMomaroを開発し、DARPAロボティクスチャレンジで災害対応タスクを遂行するとともに、没入型3D可視化や操作者の頭部・腕の6Dトラッキングを含む遠隔操作手法を提案した。
- オンライン3Dマッピングのための効率的な連続時間SLAMSLAM2018/10/1
3Dレーザースキャナの高データレートに対応するため、局所マップと階層最適化を組み合わせ、スキャン間の軌道を連続時間表現で補正できるオンライン3D SLAM手法を提案した。
- 形状空間登録によるカテゴリ別把持のための姿勢シナジー学習マニピュレーション2018/10/1
物体形状のカテゴリ別非剛体登録で得た形状記述子から、人間の把持分類に基づくシナジー空間を用いてロボットハンドの把持姿勢を推論する手法を提案し、未見物体の把持をシミュレーションと実機で実証した。
- ヒューマノイドロボットのためのオンラインバランス運動生成歩行2018/10/1
手足の質量分布を5点の質点で近似し、倒立振子モデルに基づいて解析的に全身の静的安定姿勢を生成する手法を提案し、igusヒューマノイドで動作を実証した。
- 傾き位相空間における補正動作を用いた二足歩行歩行2018/10/1
6軸IMUのみでロボットの傾きを推定し、モデル不要で計算負荷の低い複数のフィードバック機構により二足歩行を安定化させる手法を提案し、シミュレーションと実機で検証した。
- 傾斜回転と傾斜位相空間回転表現2018/10/1
3D物体のバランス解析に有用な「傾斜回転」を厳密に定義し、複数のパラメータ化と可換な加法が定義できる傾斜位相空間の性質を解析した。
- MBZIRC 2017におけるNimbRoチーム：レンチを用いたバルブステムの自律回転マニピュレーション2018/10/1
移動マニピュレーションロボットMarioが、レンチを検出・把持してバルブステムを回すタスクを自律的に遂行し、MBZIRCチャレンジ2で優勝した取り組みを報告する。
- 倉庫棚卸しのための高速自律飛行ドローン自律飛行2018/9/1
倉庫内を自律飛行し、RFIDとカメラで棚の在庫を認識するMAVシステムを開発。3D LiDARによるSLAMと軌道生成、障害物回避を統合し、実倉庫で完全自律の棚卸しミッションを実証した。
- 融合角：バランスのための身体姿勢表現姿勢表現2018/9/1
バランスをとる身体の姿勢を表すために、新しい回転パラメータ化「融合角」を数学的・幾何学的に定義し、その性質や既存表現との関係を調べた論文。
- 自動車物流の協働キッティング向け移動マニピュレーションロボットマニピュレーション2018/9/1
自動車製造の部品キッティングを自律・協働で行う移動マニピュレーションシステムを構築し、部品認識や把持生成、障害物回避の軌道再計画を統合して競技会で実証した。
- 低色彩情報環境でサッカーをするための単眼視覚システム視覚認識2018/9/1
色分けが少ないロボカップヒューマノイドリーグの環境に対応するため、明るさとテクスチャを用いてフィールドの特徴や物体を検出する単眼視覚システムを開発し、実機で評価した。
- 潜在空間の非剛体位置合わせによる新規物体への把持スキル転送マニピュレーション2018/9/1
カテゴリ内物体の形状類似性を利用し、非剛体位置合わせと潜在形状空間で既知物体の把持動作を新規物体へ転送する手法を提案した。
- ヒューマノイドサッカーにおける押され耐性のためのキャプチャステップ学習歩行2018/9/1
二足歩行ロボットの押し実験から得た知見をもとに、オンライン学習で押されてもバランスを崩しにくい歩行を実現し、RoboCup 2013の結果も報告した論文。
- カテゴリレベル潜在空間の非剛体位置合わせによる把持スキル転移マニピュレーション2018/9/1
カテゴリごとの標準形状モデルに把持知識を蓄積し、非剛体位置合わせで新規物体への形状変形を推定して把持動作を転移する手法を提案。ハンドルが遮蔽された物体の把持実験で有効性を示した。
- NimbRo-OPヒューマノイド向けROSソフトウェアフレームワークヒューマノイド2018/9/1
NimbRo-OPヒューマノイドのためのROSベースのソフトウェア基盤を構築し、ハードウェア抽象化・視覚認識・行動生成を実装してサッカー技能を実現した。
- 災害対応向けケンタウロス型ロボットの監督付き自律移動・マニピュレーション移動マニピュレーション2018/9/1
脚付き車輪の台車と人型上半身を持つケンタウロス型ロボットCentauroのため、異なる自律度の操作支援機能を開発し、災害対応シナリオで評価した論文。
- シミュレーションと実機実験を組み合わせた二足歩行安定化のベイズ最適化歩行2018/9/1
シミュレーションと実機実験を併用し、エントロピーに基づくベイズ最適化で二足歩行の安定化パラメータを効率的に学習する手法を提案し、ヒューマノイドロボットで有効性を示した。
- 複数抽象度でハイブリッド走行・歩行移動を計画する手法ナビゲーション計画2018/9/1
走行と歩行を組み合わせるロボットMomaroのため、ロボット近傍は高解像度・高次元状態で、遠方は粗い表現に意味付けして計画する単一ナビゲーションプランナを提案し、大規模環境でも実用的時間で計画できることを示した。
- 大人サイズヒューマノイドでRoboCup 2017優勝を果たしたNimbRoロボットヒューマノイド/ロボカップ2018/9/1
RoboCup 2017 AdultSize 1対1サッカー向けに新型ロボットNimbRo-OP2と改良型Copedoを開発し、視覚認識や自己位置推定、サッカー行動生成を改善して優勝した論文。
- 随時ハイブリッド走行・歩行移動計画歩行2018/9/1
車輪と脚を併用する四脚ロボットMomaroのための、走行と歩行を組み合わせた経路計画手法を提案し、複雑な地形でも実用的な時間で経路を生成できることを示した。
- RoboCup 2017 TeenSize優勝チームNimbRoの高度なサッカースキルとチームプレーヒューマノイド2018/9/1
RoboCup 2017 TeenSizeで優勝したNimbRoチームの個々のスキル向上と3対3のチーム戦略、技術チャレンジへの取り組みをまとめた論文。
- igusヒューマノイド・オープンプラットフォーム：研究用の子どもサイズ3Dプリント製オープンソースロボットヒューマノイド2018/9/1
身長92cmの手頃な価格のオープンソースヒューマノイドロボットを開発し、3Dプリント製の軽量な構造と研究向けのセンサ・アクチュエータ・計算能力を備えた点を紹介した論文。
- 融合角とオイラー角の欠点姿勢表現2018/9/1
二足歩行ロボットのバランス制御向けに提案された融合角をオイラー角と比較し、特異点の位置やパラメータ感度、相互独立性、軸対称性の観点から融合角の優位性を明らかにした論文。
- ロボット行動計画・制御のための階層型・状態ベースアーキテクチャ行動制御2018/9/1
状態ベースの制御ライブラリと行動ベースの階層型制御フレームワークという2つのC++フレームワークを提案し、ヒューマノイドサッカーロボットNimbRo-OPの制御に適用した。
- 融合角度フィードバックによる全方向二足歩行歩行2018/9/1
姿勢推定から得た角度偏差を融合角度として直接フィードバックし、モデルフリーな機構で汎用二足歩行を全方向に安定化させた研究。
- NimbRo-OP2: 研究向けの3Dプリント製オープン大型ヒューマノイドヒューマノイド2018/9/1
身長約135cm・18kgの3Dプリント外骨格を持つ、ハード・ソフトとも完全オープンソースの手頃なヒューマノイドロボットを開発し、RoboCup2017で優勝した。
- 子どもサイズの3Dプリント製ヒューマノイド「igus Humanoid Open Platform」ヒューマノイド2018/9/1
90cmの子どもサイズで、構造を全て3Dプリントした低コストなオープンソースヒューマノイドロボットを開発し、設計とROSソフトウェアを公開した論文。
- RoboCup 2016 ヒューマノイドTeenSize優勝チームNimbRo：堅牢な視覚認識とサッカー行動ヒューマノイド/視覚認識2018/9/1
白いゴールと人工芝という難化したRoboCupヒューマノイドリーグ環境に対応するため、ロボットプラットフォームの適応と視覚認識・サッカー行動の最新開発を報告した優勝チームの論文。
- ロボット姿勢推定のための堅牢なセンサフュージョンセンサフュージョン2018/9/1
ジャイロ・加速度・磁気センサを統合し、姿勢に依存せず安定してクォータニオン姿勢を推定する非線形相補フィルタを提案し、オープンソースC++ライブラリとして公開した。
- 低コストヒューマノイドTeenSizeオープンプラットフォームNimbRo-OPヒューマノイド2018/9/1
大型ヒューマノイド研究の参入障壁を下げるため、安価で組み立て・修理・改造が容易なTeenSizeロボットのハードウェアとソフトウェアをオープンに公開した。
