論文の概要: ActiveVital: Geometry-Aware Embodied Vital Signs Monitoring for Home Healthcare Robots
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.30275v1
- Date: Mon, 29 Jun 2026 13:22:13 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-06-30 18:07:16.24394
- Title: ActiveVital: Geometry-Aware Embodied Vital Signs Monitoring for Home Healthcare Robots
- Title（参考訳）: ActiveVital: 在宅医療ロボットの身近な生体信号モニタリング
- Abstract要約: ホームロボットは、日常生活環境における長期の協力と安全を支援するために、信頼できるバイタルサインモニタリングを必要とする。
ミリ波(mmWave)レーダーは、サブミリ波運動に対する位相感度のため、有望な解決策を提供する。
ロボットの視覚制御変数として知覚幾何学を扱う視覚誘導型センシングフレームワークであるActiveVitalを提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 29.28450135227186
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Home robots require reliable vital signs monitoring to support long-term companionship and safety in daily environments, yet obtaining respiration and heart rate without physical contact remains challenging in unconstrained home settings. Millimeter-wave (mmWave) radar offers a promising solution due to its phase sensitivity to sub-millimeter motions. However, mmWave measurements are fundamentally constrained by observation geometry, since only the radial component of motion is observable. Consequently, arbitrary robot-human orientations often introduce angular misalignment that destabilizes vital signs estimation. To address this limitation, we reformulate vital signs monitoring from passive signal recovery to active geometric regulation. We propose ActiveVital, a vision-guided sensing framework that treats sensing geometry as an explicit control variable for robots. It localizes the chest anchor via visual keypoints and converts alignment errors into control commands. This steers the robot-mounted radar toward near-normal incidence to the thoracic surface, maximizing radial observability within a perception-action loop. A differential phase enhancement module further stabilizes signal extraction under motion. Experiments show that ActiveVital reduces respiration interval error from 0.87 s to 0.14 s and heart rate error from 13.59 bpm to 2.22 bpm, achieving accuracy comparable to controlled static sensing while remaining robust under unconstrained robot-human configurations.
- Abstract（参考訳）: 在宅ロボットは、日常生活環境における長期の協力と安全を支援するために、信頼性の高いバイタルサインモニタリングを必要とするが、身体的接触のない呼吸と心拍数を得ることは、制約のない家庭環境では困難である。
ミリ波(mmWave)レーダーは、サブミリ波運動に対する位相感度のため、有望な解決策を提供する。
しかし、運動の放射成分のみが観測可能であるため、mmWaveの測定は観測幾何学によって基本的に制限されている。
結果として、任意のロボットと人間の配向は、しばしば重要な信号の推定を不安定にする角のずれを生じさせる。
この制限に対処するため、受動信号の回復からアクティブな幾何制御へと、バイタルサインの監視を再構築する。
ロボットの視覚制御変数として知覚幾何学を扱う視覚誘導型センシングフレームワークであるActiveVitalを提案する。
視覚キーポイントを介して胸部アンカーをローカライズし、アライメントエラーを制御コマンドに変換する。
これにより、ロボット搭載レーダーを胸部表面へのほぼ通常の入射に向けて操縦し、知覚作用ループ内の放射可観測性を最大化する。
差動位相強調モジュールは、さらに動作中の信号抽出を安定化する。
実験の結果、ActiveVitalは呼吸間隔誤差を0.87秒から0.14秒に減らし、心拍数誤差を13.59bpmから2.22bpmに減らし、制御された静的センシングに匹敵する精度を実現した。
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