Sami Haddadin
Technical University of Munich
収録論文 84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
- ロボットデータファクトリー：物理AIのための経験生成基盤データ基盤2026/9/15
ロボットの生データではなく物理的経験を継続的に生成・検証・再利用する基盤「Robot Data Factory」を提案し、その階層構造とスケーリング則を定式化した。
- 連続設計から遅延考慮の離散合成へ：PMSMドライブの高帯域ジョイント制御を保証する手法モータ制御2026/8/14
ロボット関節の電流制御を、通信・計算遅延を明示的に考慮した離散時間モデルで直接設計し、帯域幅と遅延の保証を実現する枠組みを提案。シミュレーションと実機で有効性を検証した。
- 7自由度マニピュレータを用いた非把持ボールジャグリングの最適制御アプローチマニピュレーション2026/6/1
7自由度マニピュレータによる非把持ボールジャグリングを実現するため、モデルベースの軌道生成と安定化の枠組みを提案し、オフライン計算とリアルタイム誤差補正を組み合わせた。
- G-MAPP: GPU加速によるマルチエージェント計画と知覚を用いたリアクティブ動作生成動作生成2026/6/1
GPUを用いて環境モデリングとベクトル場ベースの計画を高速化し、動的で複雑な環境におけるリアクティブな動作生成を実現するフレームワークを提案した。CPU版と比較して最大5倍の高速化を達成し、実機実験で衝突回避を確認した。
- multipanda_ros2：マルチマニピュレータシステムのためのリアルタイムROS2フレームワークによるSim-to-Realギャップの橋渡しsim2real2026/2/1
複数のFrankaロボットを単一プロセスで1kHz制御できるオープンソースROS2アーキテクチャを提案し、MuJoCoシミュレーションと実機の慣性パラメータ同定を組み合わせてsim2realギャップを低減する手法を示した。
- エネルギー基準の傷害保護データベース：ブタ代替試料を用いた手と指のせん断接触閾値の包含安全・HRI2026/2/1
ブタ代替試料による衝突実験データを再評価し、垂直衝突だけでなくせん断接触も含めたエネルギー閾値を幾何形状・接触タイプ別に整備した、初のエネルギー基準傷害保護データベースを構築した。
- ジャストインタイム情報木：可操作度を考慮した漸近最適動作計画マニピュレーション2026/1/1
サンプリングベースの動作計画を改良し、エッジ接続とサンプリング密度を動的に調整して初期経路を高速に発見しつつ、可操作度と軌道コストのバランスを取るJIT*を提案した。
- 遠隔リハビリテーションのためのオンライン技能伝達と適応遠隔操作2025/10/1
療法士と患者側のロボットを双方向遠隔操作で結び、6自由度の動きをR^3×S^3空間で符号化してリハビリ動作を再現・適応させる枠組みを提案した。
- セラピスト入力から形状適応型支援必要量リハビリ政策を学習リハビリテーションロボティクス2025/10/1
セラピストの介入を潜在空間の経由点として符号化し、患者の運動嗜好に応じて参照軌道を適応的に変形する支援必要量リハビリ政策を学習する遠隔操作フレームワークを提案した。
- Video-to-BT: 人間の実演動画からロボット組立用の反応型ビヘイビアツリーを生成VLA2025/9/1
人間の組立作業を撮影した動画をVLMでサブタスクに分解し、ビヘイビアツリーを自動生成してロボットに実行させる枠組みを提案。実行時の失敗に応じて再計画も行い、長期的な組立作業での汎化性能を実機で示した。
- 手術ロボットにおけるRCM制約に整合した動的制御マニピュレーション2025/9/1
遠隔運動中心（RCM）制約をトルクレベルで厳密に扱う投影型逆動力学制御を提案し、トロカール移動や人間との相互作用下でもRCM誤差とトルクの滑らかさを改善した。
- Prompt2Auto: 動作プロンプトから幾何不変ワンショットガウス過程学習による自動制御へ模倣学習2025/9/1
単一の人間の動作プロンプトから、並進・回転・スケーリングに不変なワンショットガウス過程学習（GeoGP）を用いてロボットの自動制御を実現するフレームワークを提案し、実機実験で有効性を示した。
- 適応的サンプラーによる推定インフォームド・エニタイム探索サンプリングベース計画2025/8/1
初期解発見前に推定インフォームド集合を構築し、適応的サンプリングと遅延衝突チェックで経路計画を高速化するMIT*を提案。
- 楕円k近傍法：クーロンの法則とC空間障害物の無効頂点を活用した経路最適化経路計画2025/8/1
サンプリングベース経路計画において、無効頂点の情報とクーロンの法則に基づく力方向を利用した楕円k近傍探索を導入し、高次元環境での探索効率とコストを改善するFDIT*を提案した。
- 双方向運動計画のための木構造グラフティングと局所部分集合最適化運動計画2025/8/1
双方向探索の接続失敗を木のグラフティングで修復し、局所部分集合の最適化とサンプリング分布の動的調整により高速かつ漸近最適な経路計画を実現する手法G3T*を提案。
- 方向情報付き木探索 (DIT*): 方向フィルタと方向コストヒューリスティックによる最適経路計画経路計画2025/8/1
サンプリングベースの経路計画において、各エッジの方向情報を活用するフィルタとヒューリスティックを導入し、探索を効率化して既存手法より高速に最適解を見つける手法を提案した。
- APT*: 適応的長楕円R近傍探索による漸近最適動作計画動作計画2025/8/1
障害物情報に基づきバッチサイズと楕円近傍探索を適応的に調整するサンプリングベース動作計画手法を提案し、高次元空間と実機マニピュレーションで有効性を示した。
- 線形パラメータ変動力学系の合成による高次元デモンストレーションのスケーラブルな学習模倣学習2025/7/1
ロボットの模倣学習において、高次元デモンストレーションを安定な力学系にエンコードする際の計算負荷と数値的問題を解決するため、線形パラメータ変動力学系を合成する新しいアプローチを提案した。
- 演示学習と動的変調による変形可能環境でのロボットナビゲーション強化ナビゲーション2025/6/1
演示学習と動的システムを組み合わせ、柔らかい領域と硬い領域をリアルタイムで区別しながら変形可能な障害物を避けて適応的にナビゲーションする手法を提案し、シミュレーションと実機実験で検証した。
- UniConFlow：認定動作計画のための統合制約付きフローマッチングフレームワーク動作計画2025/6/1
等式・不等式制約を統合的に扱うフローマッチングベースの軌道生成フレームワークを提案し、二重倒立振子や実機マニピュレーションで有効性を示した。
- SafeFlow: フローマッチングと制御バリア関数による安全なロボット動作計画動作計画2025/4/1
フローマッチングによる軌道生成に制御バリア関数を組み込み、再学習なしでテスト時にリアルタイムな安全保証を実現する動作計画フレームワークを提案した。
- GIFT: 幾何学誘導によるカテゴリーレベル物体操作のための機能転移マニピュレーション2025/3/1
単一の人間の実演から、物体の幾何学的表現と機能マップを用いて、形状が異なる同カテゴリ物体への操作スキル転移を実現するフレームワークを提案。
- 協調作業のための反応的かつ安全を考慮した経路再計画マニピュレーション2025/3/1
人とロボットの協調作業において、人間の状態変化に応じて経路を再計画し、安全性を保ちつつ効率を最大60%向上させる手法を提案した。
- 伸縮性容量・抵抗型ひずみセンサ: 直接インク書き込みによる簡便な製造触覚2025/2/1
商用3Dプリンタに自作プリントヘッドを組み合わせ、シリコーン基板上に導電インクを直接描画することで、容量型・抵抗型の伸縮性ひずみセンサを柔軟に作製する手法を提案した。
- AIとロボティクスによる自然科学実験室の加速的発見：2024年IEEE ICRAワークショップからの展望と課題実験室自動化2025/1/1
2024年のIEEE ICRAワークショップで、自然科学実験室の自動化における課題と展望を専門家が議論し、自律性、再現性、標準化、倫理などの問題を整理した。
- 可操作度評価のロバスト性向上：擬似楕円体アプローチ可操作度解析2024/12/1
関節系の可操作度評価において、推定誤差に敏感な従来の楕円体法を拡張し、ノイズに強い擬似楕円体の概念を提案・検証した論文。
- ロボティクスにおける動作計画：サンプリングベースプランナのレビュー動作計画2024/10/1
サンプリングベースの動作計画アルゴリズムの現状と課題を概観し、代表的な10手法の設計と評価を多様なシナリオで分析したレビュー論文。
- 環境・物体接触を考慮した経路制約付き時間最適軌道計画の一般定式化マニピュレーション2024/10/1
把持物体の運動制約と接触を考慮し、関節トルクと把持力を同時に求める時間最適軌道計画を、非線形摩擦円錐制約を含む二次錐計画問題として定式化した。
- 相補性に基づく反応的な全身衝突回避ロボット動作の生成動作計画2024/10/1
ロボット全身と障害物の非貫通制約を線形相補性問題として定式化し、1kHzで連続的な反応動作計画を生成するFLIQCプランナを提案した。
- TacDiffusion: 力領域拡散ポリシーによる高精度触覚マニピュレーション触覚2024/9/1
拡散モデルで6軸力覚を生成し、単一タスクの実演から未学習の高精度挿入タスクへゼロショット転移する触覚組立フレームワークを提案。
- LEMMo-Plan: マルチモーダル実演からのLLM強化学習による接触の多い逐次マニピュレーション計画マニピュレーション2024/9/1
人間の実演から触覚・力覚情報も取り込み、LLMが接触の多い逐次操作タスクの計画を生成できるようにするインコンテキスト学習フレームワークを提案した。
- 重心動力学を用いた簡略化全身動力学による全身制御の効率的計算全身制御2024/9/1
ヒューマノイドロボットの全身制御を効率化するため、運動連鎖を拘束・非拘束に分割し、非拘束側を重心動力学で簡略化する手法を提案。計算時間を大幅に短縮し、自由度が増えるほど効率が向上することを示した。
- LLMをビヘイビアツリー生成器として活用するロボット組立タスクプランニングタスクプランニング2024/9/1
大規模言語モデルを用いてロボット組立タスクのビヘイビアツリーを自動生成する枠組みを提案し、4種のインコンテキスト学習とファインチューニングで成功率を向上させた。
- 大規模言語モデルによる行動木生成：人間の指示とフィードバックを用いた逐次マニピュレーション計画マニピュレーション2024/9/1
人間の指示とフィードバックを活用し、大規模言語モデルでロボットの逐次組立作業の行動木を生成するフレームワークを提案し、実機で評価した。
- 腱駆動型ヒト型指の動的モデルの同定と検証マニピュレーション2024/8/1
腱駆動型のヒト型指について、剛体力学・結合行列・関節粘弾性・腱摩擦を含む動的モデルを定式化し、段階的な同定・検証手法と実験装置を提案した。3Dプリント指で実証し、屍体手指への応用も示唆する。
- OPENGRASP-LITE 1.0：柔軟リンク機構を備えた触覚人工ハンド触覚2024/8/1
柔軟リンク機構とMEMS気圧センサによる触覚センシングを統合した、オープンソースの軽量人工ハンドを開発した。6自由度の駆動で多様な把持が可能で、触覚人工ハンド研究のためのアクセシブルな基盤を提供する。
- 触覚・形態スキル：エネルギーベース制御とデータ駆動学習の融合触覚2024/8/1
力とインピーダンスの統合制御にデータ駆動学習を組み合わせ、エネルギー推定で安全性を確保しつつ未知の形状や表面へスキルをゼロショット転移できる枠組みを提案した。
- 非拘束衝突による傷害保護データセットに向けて：ヒトの手に対する初期代替実験安全・pHRI2024/8/1
ヒトの手とロボットの非拘束衝突における傷害リスクを調べるため、振り子とブタの足を用いた実験系を提案し、鋭利な物体との衝突時の傷害データベースを構築した。
- 3次元空間における非把持物体搬送のための時間最適化軌道計画マニピュレーション2024/8/1
トレイ上の物体を把持せずに搬送する際、物体の安定性とロボットの運動制約を同時に考慮し、3次元の任意直線経路に沿った時間最適化軌道計画手法を提案した。7自由度Franka Pandaで検証し、トレイ回転を活用して搬送速度を向上させつつ安定性を確保できることを示した。
- 日常生活動作における上肢の機能的運動学的・動力学的要求：義手に必要な関節能力の提案義手設計2024/8/1
12名の被験者が24種類の日常生活動作を行った際の上肢関節の可動域・速度・トルクを計測し、義手設計に必要な関節能力のデータセットを提供した。また、このデータを用いて手首関節軸の最適化を行い、ピークパワーを22〜38%削減できることを示した。
- 視覚拡張統合力-インピーダンス制御による未知の剛体3D曲面の視触覚探索触覚2024/8/1
視覚と触覚を統合した力-インピーダンス制御により、未知の3D曲面形状を安全に探索する手法を提案し、ロボット実験で有効性を示した。
- 複数の携帯型モーションキャプチャデバイスのための相互作用空間最適化：キャプチャボリュームの拡大モーションキャプチャ2024/8/1
4台のLeap Motion Controllerをモンテカルロシミュレーションで最適配置し、手首・人差し指・親指の屈曲運動の追跡精度をマーカーベースシステムと比較検証した。
- 物体拡張アルゴリズム：光学マーカーから仮想物体運動と物体起因の相互作用レンチを計算するマニピュレーション2024/8/1
光学マーカー計測に仮想物体の運動と物体操作による関節トルクを付加する5段階アルゴリズムを提案し、ロボットハンド・アームで高精度に検証した。
- 描画ロボットアバターの自律・遠隔操作制御遠隔操作2024/7/1
遠隔操作で描画を行うロボットアバターにおいて、補助タスクを自動化しカメラ姿勢を最適化することで、ユーザーの負担を減らし描画品質を向上させる制御手法を提案した。
- クラッチ付き弾性ロボットの最適制御：接触陰的アプローチ最適制御2024/7/1
クラッチ付き弾性ロボットにおいて、制御入力とクラッチの切り替え系列を同時に最適化する接触陰的な手法を提案し、二重振り子で有効性を示した。
- SVan: フィールドロボティクスの開発・展開プラットフォームとしての移動ハブフィールドロボティクス2024/5/1
多様なロボットチームを現場で運用するための移動ハブ「SVan」を試作し、その機械構造・ソフトウェア・運用知見を報告した。
- 先端・刃物を用いた安全なロボット利用に向けて：ヒト手指傷害保護データベース構築のための代替サロゲート研究安全・pHRI2024/4/1
豚の爪や鶏の骨付き脚をヒト手指の代替サロゲートとして落下試験を行い、先端・刃物による傷害の重症度データを収集して、ロボット利用時のリスク評価を効率化するための初期データベースを構築した。
- 障害物回避のためのバリア証明付き多項式力学系の学習模倣学習/障害物回避2024/3/1
ロボットの障害物回避のため、バリア証明を組み込んだ最適化で安定な力学系を学習する手法を提案。多項式表現とSOS最適化により、従来より複雑な障害物形状に対応可能。
- 円錐制御バリア関数による学習済み姿勢スキルの安全な実行模倣学習2024/3/1
模倣学習で得たSO(3)上の姿勢スキルに対し、専門家のばらつきから時変円錐制約を抽出し、円錐制御バリア関数で制約を満たしながら安全に実行する手法を提案した。
- Geometric Slosh-Free Tracking for Robotic Manipulators2024/2/1
- カスケード型双四元数スクリュー幾何MPCによる滑らかなリアルタイム動作計画マニピュレーション2024/2/1
双四元数代数を用いて、外側MPCでエンドエフェクタのツイストをリアルタイムに平滑化し、内側の運動学制御器で姿勢追従を行うカスケード構成を提案し、7自由度ロボットで検証した。
- ULT-model: Towards a one-legged unified locomotion template model for forward hopping with an upright trunk2024/1/1
- Nonlinear stiffness allows passive dynamic hopping for one-legged robots with an upright trunk2024/1/1
- Real-time Contact State Estimation in Shape Control of Deformable Linear Objects under Small Environmental Constraints2024/1/1
- Anthropomorphic Grasping with Neural Object Shape Completion2023/11/1
- Care3D: An Active 3D Object Detection Dataset of Real Robotic-Care Environments2023/10/1
- LoHoRavens: A Long-Horizon Language-Conditioned Benchmark for Robotic Tabletop Manipulation2023/10/1
- Flexible Informed Trees (FIT*): Adaptive Batch-Size Approach in Informed Sampling-Based Path Planning2023/10/1
- Towards Connecting Control to Perception: High-Performance Whole-Body Collision Avoidance Using Control-Compatible Obstacles2023/9/1
- A Concise Overview of Safety Aspects in Human-Robot Interaction2023/9/1
- Optimally Controlling the Timing of Energy Transfer in Elastic Joints: Experimental Validation of the Bi-Stiffness Actuation Concept2023/9/1
- Contact-aware Shaping and Maintenance of Deformable Linear Objects With Fixtures2023/7/1
- Learning optimal controllers: a dynamical motion primitive approach2023/6/1
- Towards Language-Based Modulation of Assistive Robots through Multimodal Models2023/6/1
- Fast yet predictable braking manoeuvers for real-time robot control2023/6/1
- Towards Flexible Biolaboratory Automation: Container Taxonomy-Based, 3D-Printed Gripper Fingers2023/2/1
- BSA -- Bi-Stiffness Actuation for optimally exploiting intrinsic compliance and inertial coupling effects in elastic joint robots2022/12/1
- Informed Circular Fields for Global Reactive Obstacle Avoidance of Robotic Manipulators2022/12/1
- Motion Planning using Reactive Circular Fields: A 2D Analysis of Collision Avoidance and Goal Convergence2022/10/1
- A Solution to Slosh-free Robot Trajectory Optimization2022/10/1
- Towards Task-Specific Modular Gripper Fingers: Automatic Production of Fingertip Mechanics2022/10/1
- Human-to-Robot Manipulability Domain Adaptation with Parallel Transport and Manifold-Aware ICP2022/8/1
- LATTE: LAnguage Trajectory TransformEr2022/8/1
- ISO/TS 15066: How Different Interpretations Affect Risk Assessment2022/3/1
- Coordinate Invariant User-Guided Constrained Path Planning with Reactive Rapidly Expanding Plane-Oriented Escaping Trees2022/3/1
- Reshaping Robot Trajectories Using Natural Language Commands: A Study of Multi-Modal Data Alignment Using Transformers2022/3/1
- Towards Remote Robotic Competitions: An Internet-Connected Task Board and Dashboard2022/1/1
- Learning Robotic Manipulation Skills Using an Adaptive Force-Impedance Action Space2021/10/1
- Expectable Motion Unit: Avoiding Hazards From Human Involuntary Motions in Human-Robot Interaction2021/9/1
- SyReNets: Symbolic Residual Neural Networks2021/5/1
- How to Make Deep RL Work in Practice2020/10/1
- Learning Vision-based Reactive Policies for Obstacle Avoidance2020/10/1
- Simultaneous Contact and Aerodynamic Force Estimation (s-CAFE) for Aerial Robots2018/10/1
- A Framework for Robot Manipulation: Skill Formalism, Meta Learning and Adaptive Control2018/5/1