Axel Krieger
Johns Hopkins University
収録論文 37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
- LEAP-NBV: 基盤モデルによる次善視点計画のための軽量エッジ能動知覚能動知覚2026/9/21
大規模なHuman Mesh Recoveryモデルを蒸留・量子化してエッジデバイス上で動作させ、オクルージョン対応の能動知覚ループで次善視点計画をリアルタイム実行する軽量フレームワークを提案。
- 占有ネットワーク誘導による自律ロボット部分腎切除自律手術2026/9/14
物理シミュレーションで学習した占有ネットワークを用い、単視点の部分点群から3次元解剖を推定して、組織の変形や切断に適応しながら腫瘍切除を自律実行するシステムを開発した。
- SurgVIL: オープンソース手術動画による手術ロボット模倣学習の大規模化模倣学習2026/8/17
手術ロボットの模倣学習において、実組織の動画データから弱い教師信号として運動学を推定し、ファントムデータと組み合わせて学習することで、実組織や分布外環境への汎化性能を向上させるフレームワークを提案した。
- リアルタイム腹腔鏡手術ナビゲーションのためのAIベース単一ショット構造光深度再構成医療画像/深度推定2026/8/1
受動LED照明とバイナリマスクを用いた同期不要の単一ショット深度センシングプラットフォームを開発し、VQ-VAE事前分布とU-Net深度ヘッドで高精度な深度推定を実現した。
- 心臓血流環境下における磁気ミリロボットのロバスト自律制御群制御2026/4/1
拍動する心臓血流中で磁気ミリロボットを自律航行させるための視覚誘導制御フレームワークを提案し、スライディングモード制御と外乱オブザーバにより高い追従精度を実証した。
- Open-H-Embodiment：医療ロボティクスにおける基盤モデルを可能にする大規模データセット医療ロボティクス/データセット/基盤モデル2026/4/1
医療ロボットの自律化を妨げるデータ不足を解決するため、複数のロボットプラットフォームにわたる大規模な医療ロボットビデオと運動学データセットを公開し、基盤モデルの開発を実証した。
- 制御アフィン系における制御バリア関数を用いたタスク空間特異点回避制御理論2026/3/1
制御アフィン系の特異点を回避するため、状態依存の入出力マッピング行列の固有値に基づいてバリア関数を構築し、特異領域からの安全マージンを維持するCBFフレームワークを提案した。2リンクマニピュレータと磁気駆動針のシミュレーションで、特異点回避と制御入力スパイクの大幅低減を実証した。
- ニューラルKoopmanオペレータを用いた空気圧ソフトロボットカテーテルのモデリングと制御ソフトロボティクス/制御2026/3/1
ソフトロボットカテーテルの複雑な非線形挙動を、ニューラルネットワークで強化したKoopmanオペレータを用いて線形空間に埋め込み、開ループ制御で目標位置への到達精度を向上させた。心臓アブレーションを模した実験で、位置誤差2.1mm、角度誤差4.9度を達成した。
- OA-NBV: 移動ロボットによる人間中心の能動知覚のための遮蔽を考慮した次視点計画能動知覚2026/3/1
遮蔽された人物をより完全に観察できる次の移動可能な視点を自律的に選択する、遮蔽を考慮した次視点計画パイプラインを提案した。
- 透視画像制約下における磁気ロボット制御：Zernike多項式場モデリングと非線形MPC磁気ロボット/医療ロボティクス2026/2/1
低フレームレートでノイズの多い透視画像フィードバック下でも高精度に動作する磁気ロボット制御を提案し、脊椎ファントムでの薬剤送達実験でRMS誤差1.18mmを達成した。
- 深層強化学習制御による消化管内ナビゲーション用移動型磁気マニピュレーションプラットフォーム磁気マニピュレーション2026/1/1
UR5ロボットアームに4電磁石アレイを搭載した小型・低コストな移動型磁気操作システムを構築し、Sim-to-Realパイプラインで訓練したSACベースの深層強化学習制御により、7mmの磁気カプセルを2D軌道上で高精度に追従させた。
- 微分可能レンダリングによる任意二平面X線からの椎体形成術ロボット支援のための3D経路計画手術ロボティクス2025/12/1
術前CTなしで二平面X線画像から微分可能レンダリングと統計的形状モデルを用いて椎体の3D形状を復元し、経椎弓根的経路計画を可能にする手法を提案した。
- SurgiPose: 単眼手術動画からの手術器具キネマティクス推定による手術ロボット学習手術ロボット/模倣学習2025/12/1
単眼の手術動画から微分可能レンダリングを用いて器具の姿勢と関節角度を推定し、その推定キネマティクスで模倣学習ポリシーを訓練しても実測データと同等の成功率が得られることを示した。
- 自律型X線ガイド脊椎手術のためのロボット制御方策学習の検討医療ロボティクス2025/11/1
X線透視下での脊椎手術におけるカニューレ挿入を模倣学習で制御する方策を検討し、シミュレーション環境とデータセットを構築して、68.5%の初回成功率と実X線への部分的なsim-to-real転移を示した。
- 経尿道的前立腺正中葉核出術のための監督付き自律切除・牽引フレームワーク医療ロボティクス2025/11/1
二本腕の同心管ロボットを用い、CT画像から切除計画を自動生成し、学習ベースの牽引ネットワークと連携して前立腺ファントムの正中葉を97.1%自律切除するシステムを実現した。
- Cosmos-Surg-dVRK：世界基盤モデルによる手術ロボット方策学習の自動オンライン評価手術ロボット/世界モデル2025/10/1
手術ロボット向け世界基盤モデルCosmos-Surg-dVRKを構築し、映像分類器と組み合わせて方策の自動オンライン評価を実現、実機dVRKとの相関を確認した。
- 模倣学習による軟体ロボットの血管内自律ナビゲーションに向けて医療ロボティクス2025/10/1
血管内治療用の軟体ガイドワイヤを、Transformerベースの模倣学習で自律的に動かし、未見の血管形状でも動脈瘤へ到達できるようにした研究。
- SutureBot：自律的な端から端までの縫合のための精密フレームワークとベンチマークマニピュレーション2025/10/1
da Vinci Research Kit上で針の把持から組織への刺入、結紮までの自律縫合を実現するベンチマークを提案し、1890件の縫合デモデータセットを公開。目標条件付きフレームワークで刺入点精度を59-74%改善し、最先端VLAモデルを評価した。
- SlicerROS2：画像誘導ロボット介入のための研究開発モジュール医療ロボティクス2025/9/1
3D SlicerとROSを統合し、医療ロボティクス研究のための標準的なプラットフォームを提供するモジュールを再設計し、その応用例を示した論文。
- 熱画像フィードバックによる自律型ロボット電気外科手術医療ロボティクス2025/9/1
熱画像を用いて工具速度を最適化制御し、電気外科手術における熱損傷を抑えつつ切断力を低減する手法ThERMOを提案し、ファントム実験で成功率3倍・最大切断力半減を達成した。
- AURA-CVC：中心静脈カテーテル挿入のための自律超音波ガイドロボット支援医療ロボティクス2025/7/1
RGB-Dカメラと超音波を用いて血管を自動でスキャン・再構成し、最適な挿入位置を決定して針を自律的に刺入するロボットシステムを開発し、ファントム実験で10例中10例の成功を達成した。
- SRT-H: 言語条件付き模倣学習による自律手術の階層フレームワーク手術ロボティクス2025/5/1
言語空間で計画する高レベル方策と軌道生成の低レベル方策を組み合わせ、胆嚢摘出術の体外実験で未見検体8例すべてを完全自律で成功させた。
- 蛍光ガイドによる自律ロボット腎部分切除術に向けた新規組織模倣ハイドロゲルファントム医療ロボティクス2025/3/1
近赤外蛍光イメージングを用いて腎腫瘍の切除経路を自律計画・実行するロボットシステムを提案し、電気手術器具に対応した新規ハイドロゲル腎ファントムで実証した。
- 単眼視から自律行動へ：3D再構成による腫瘍切除の誘導医療ロボティクス2025/3/1
RGB画像のみから対象解剖のセグメント化点群を生成する3Dマッピングパイプラインを提案し、気道閉塞の再構成と腫瘍切除タスクでRGB-Dカメラに匹敵する性能を示した。
- 患者CTデータに基づく大腿動脈の自律ロボット超音波再構成医療ロボティクス2025/3/1
実患者のCTから作製した血管ファントムを用い、分岐する大腿動脈を自律ロボット超音波で走査し、深層学習セグメンテーションにより3D再構成する手法を検証した。
- 制御バリア関数を用いた縫合糸モデリングによる自律手術手術ロボティクス2025/2/1
制御バリア関数と制御リアプノフ関数を統合した枠組みで縫合糸の動力学をモデル化し、計算効率とリアリズムを両立させた。磁場で縫合針を操作する低侵襲手術ロボットシステムで検証した。
- 部分点群からの変形下腫瘍追跡：Occupancy Networksの応用医療ロボティクス2024/11/1
術中に変形する腎臓内の腫瘍位置を、部分的な点群データからOccupancy Networkを用いてリアルタイム（60Hz以上）で推定する手法を提案し、3Dハイドロゲルファントムで検証した。
- 光コヒーレンストモグラフィ誘導による血管吻合の自律ロボットシステム医療ロボティクス2024/10/1
OCTセンサとマイクロカメラを備えた自律ロボットmicro-STARを開発し、小径血管の吻合を実組織上で自律的に行うことに成功した。
- 手術ロボットトランスフォーマー（SRT）：手術タスクのための模倣学習模倣学習/手術ロボット2024/7/1
da Vinci手術ロボットの不正確な順運動学データでも模倣学習を成功させる相対行動定式化を提案し、組織操作・針操作・結紮の3タスクで実証した。
- Shape Manipulation of Bevel-Tip Needles for Prostate Biopsy Procedures: A Comparison of Two Resolved-Rate Controllers2024/2/1
- General-purpose foundation models for increased autonomy in robot-assisted surgery2024/1/1
- Bevel-Tip Needle Deflection Modeling, Simulation, and Validation in Multi-Layer Tissues2023/11/1
- Surgical Gym: A high-performance GPU-based platform for reinforcement learning with surgical robots2023/10/1
- Overcoming the Force Limitations of Magnetic Robotic Surgery: Impact-based Tetherless Suturing2021/7/1
- Localization and Control of Magnetic Suture Needles in Cluttered Surgical Site with Blood and Tissue2021/5/1
- Medical Robots for Infectious Diseases: Lessons and Challenges from the COVID-19 Pandemic2020/12/1
- Telerobotic Operation of Intensive Care Unit Ventilators2020/10/1