Creation of Human-Robot Coordination Control based on Observation and Insight

• Project/Area Number: 19H01130
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Medium-sized Section 61:Human informatics and related fields
• Research Institution: Waseda University
• Principal Investigator: 菅野 重樹 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (00187634)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 石井 裕之 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (10398927) ; 亀崎 允啓 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 特任教授 (30468863)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2024-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥44,070,000 (Direct Cost: ¥33,900,000、Indirect Cost: ¥10,170,000); Fiscal Year 2023: ¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000); Fiscal Year 2022: ¥7,020,000 (Direct Cost: ¥5,400,000、Indirect Cost: ¥1,620,000); Fiscal Year 2021: ¥8,060,000 (Direct Cost: ¥6,200,000、Indirect Cost: ¥1,860,000); Fiscal Year 2020: ¥11,570,000 (Direct Cost: ¥8,900,000、Indirect Cost: ¥2,670,000); Fiscal Year 2019: ¥11,700,000 (Direct Cost: ¥9,000,000、Indirect Cost: ¥2,700,000)
• Keywords: 人間共存ロボット

Outline of Research at the Start

高齢者介助やリハビリ等の場面で介助者と被介助者との間で求められる信頼関係が，人とその人を支援するロボットとの間にも必要である。そのためには互いに行動を予測しつつ適応的に反応できる「相互誘導」が有効である。本研究では、人間の運動ダイナミクスと動機付けの心理ダイナミクスの変化に基づく予測制御、学習による行動のコンテキスト生成とロボットの人間適応制御を開発し、人とロボットとの相互誘導実現を目指す。

Outline of Annual Research Achievements

(Ａ)不快感と力学的作用を考慮した人間への能受動接触技術の開発：　人間が、ロボットからの働きかけを受ける際に受ける不快感を最小化するために、ロボットの柔軟な身体を実現するための、インフレータブル構造について調査を行った。
(Ｂ)人間の行動センシングに基づく観測および洞察手法の開発：　人間の振る舞いから、筋力や神経系の疾患の有無などの運動能力を、さらに、視線や頭部の向きなどと統合して行動の予測を行う手法について検討した。モーションキャプチャによる計測データから、身体の動作を推定し、さらにそこから心理状態を推定する手法の構築を進めた。
(Ｃ)機械学習に基づく反応行動の反復的評価と適応技術の開発：　ロボット(人間)の行動に対する人間(ロボット)の反応行動の反復的評価と適応技術を深化させた。実際の作業データから得られた内界・外界情報を効果的に記憶するデータベース化技術を構築し、そのデータベースと新しく得られた経験から、ロボットの動作パラメータの調整是非および調整の度合いを算出するアルゴリズムを開発した。体験の強度と頻度をパラメータとした動作学習の安定化手法を導入した。実機ロボットに実装し評価を行った結果、行動に伴って適切な行動が選択されることが確認できた。
(Ｄ)システム統合と統合実証実験：　Ｂで開発した人間の観測・洞察モデルをベースに行動決定を行い、Ａで開発した接触をはじめとする働きかけを行う統合実験を実施した。２０２１年度と同様に、人間とロボットが混在して活動空間を共有する環境について、各種アルゴリズムの検証を行った。これまでに、効率安全面に関しては十分な評価が得られたため、長期的インタラクション実験に基づく社会受容性について評価した結果、接近や接触が不可欠な状況においては、人はそれらを許容する傾向にあることが示唆された。

Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

(Ａ)不快感と力学的作用を考慮した人間への能受動接触技術の開発：　熱溶着によってさまざまな形状のインフレータブル構造を簡単に成形する技術を開発し、成形したインフレータブル構造によってロボットを創り出す設計論の構築をすすめた。またインフレータブル構造で構成されたロボットから人間が受ける印象について調査し、ロボットに求められる柔らかさについて多角的に知見を積み上げた。
(Ｂ)人間の行動センシングに基づく観測および洞察手法の開発：　人間がロボットとのインタラクションから受ける印象は、インタラクション発生直後から経時的に変化することが明らかとなった。その結果、経時的変化を、いくつかの期にわけて論ずる重要性を認識し、適切な期の分割方法について検討を進めた。
(Ｃ)機械学習に基づく反応行動の反復的評価と適応技術の開発：　昨年度の発展研究として、ロボット(人間)の行動に対する人間(ロボット)の反応行動の反復的評価と適応技術のフレームワークを実機実機にて評価を行うことができた。われわれ人間が行っている方法と同じ様に、経時的に得られていく体験を解釈しながら（時には、相手の行動がイレギュラーだと判断したりしながら）、ロボット自身の行動変容を行うか否かを判断できる適応技術を構築・評価できた点は大きな成果となった。
(Ｄ)システム統合と統合実証実験：　２０２２年度は、これまでに開発し、ブラッシュアップしてきた各種アルゴリズムの有用性を確認した。特に、人共存での自律移動を行う長期間インタラクション実験において、人の観察・洞察に基づき、より社会受容性の高い「場に合わせた」行動をとれるだけでなく、このようなロボットは、必要不可欠な接近や接触が許容される傾向にあることが示唆されたのは大きな進展となった。
以上より、本研究課題は、当初の計画以上に進展しているといえる。

Strategy for Future Research Activity

(Ａ)不快感と力学的作用を考慮した人間への能受動接触技術の開発：　人間とロボットの相互誘導を生み出す接触支援技術を開発する。ロボットの身体の特徴や機能が、ロボットからの働きかけを受けた際に人間が受ける印象にもたらす心理的影響について調査を行う。具体的には、柔らかさを表面的柔らかさ、構造的柔らかさ、全体的柔らかさなど複数の要素に分解し、各要素と人間が受ける印象について調査する。
(Ｂ)人間の行動センシングに基づく観測および洞察手法の開発：　ロボットとのインタラクション場面における人間の振る舞いから、対象物に対する興味、不安、恐怖などの心理状態を予測する手法の構築を試みる。脳血流計を用いた脳活動の計測と、ロボットに搭載可能なモーションキャプチャを用いた身体各部位の動作の計測を同時に行い、それらを時系列的に解析することで洞察手法の確立を目指す。
(Ｃ)機械学習に基づく反応行動の反復的評価と適応技術の開発：　２０２２年度の成果を踏まえ、２０２３年度は、状況と行動の関係性を蓄積したデータベースを再利用することで、未知環境への早期適用を目指す。また、ロボットの計画行動と実際にロボットがとった行動との差分に対して、回避の大きさや交わされる会話等から、更新判断に利用する蓄積データ数の自動調整（調整感度調整）を行い、動作学習の安定化および早期化について検討する。
(Ｄ)システム統合と統合実証実験：　具体的な人とロボットが協調タスクを行うタスクを実施する。まず、オフィス環境として、混雑した廊下の移動やエレベータの乗降などを行う。さらに、家庭内での家事タスク（片付けなど）を実施する。人の状態や意図の観測・洞察に基づき、適切な手段での働きかけを行えることを確認する。さらに、適応技術により、経験を経るごとにロボットと人間の協調関係がよりよく改善されていくことを確認する。

Research Products

• [Journal Article] Acquisition of Inducing Policy in Collaborative Robot Navigation Based on Multiagent Deep Reinforcement Learning (2023)
  • Author(s): Mitsuhiro Kamezaki, Ryan Ong, and Shigeki Sugano
  • Journal Title: IEEE Access Volume: 11 Pages: 23946-23955
  • DOI: 10.1109/access.2023.3253513
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Error-Tolerant Robot Navigation with Sequential Inducement Based on Intent Conveyance from Robot to Human and Its Achievement (2023)
  • Author(s): Mitsuhiro Kamezaki, Kono Ryosuke, Ayano Kobayashi, Hayato Yanagawa, Tomoya Onishi, Yusuke Tsuburaya, Moondeep Shrestha, and Shigeki Sugano
  • Journal Title: International Journal of Social Robotics Volume: 15 Issue: 2 Pages: 297-316
  • DOI: 10.1007/s12369-023-00965-7
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Imitation-Based Motion Planning and Control of a Multi-Section Continuum Robot Interacting With the Environment (2023)
  • Author(s): Ibrahim A. Seleem, Haitham El-Hussieny , and Hiroyuki Ishii
  • Journal Title: IEEE Robotics and Automation Letters Volume: 8 Issue: 3 Pages: 1351-1358
  • DOI: 10.1109/lra.2023.3239306
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Tactile Transfer Learning and Object Recognition With a Multifingered Hand Using Morphology Specific Convolutional Neural Networks (2022)
  • Author(s): Satoshi Funabashi, Gang Yan, Fei Hongyi, Alexander Schmitz, Lorenzo Jamone, Tetsuya Ogata, and Shigeki Sugano
  • Journal Title: IEEE Transactions on Neural Networks and Learning Systems Volume: PP Issue: 6 Pages: 1-15
  • DOI: 10.1109/tnnls.2022.3215723
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Single Camera Face Position-Invariant Driver’s Gaze Zone Classifier based on Frame-Sequence Recognition using 3D Convolutional Neural Networks (2022)
  • Author(s): Catherine Lollett, Mitsuhiro Kamezaki, and Shigeki Sugano
  • Journal Title: Sensors Volume: 22 Issue: 15 Pages: 5857-5857
  • DOI: 10.3390/s22155857
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Dynamic Waypoint Navigation: Model-based Adaptive Trajectory Planner for Human-Symbiotic Mobile Robots (2022)
  • Author(s): Mitsuhiro Kamezaki, Ayano Kobayashi, Ryosuke Kono, Michiaki Hirayama, and Shigeki Sugano
  • Journal Title: IEEE Access Volume: 10 Pages: 81546-81555
  • DOI: 10.1109/access.2022.3194146
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Development and Evaluation of a Backdrivable Vane-Type Rotary Actuator Using Magnetorheological Fluids (2022)
  • Author(s): Peizhi Zhang, Mitsuhiro Kamezaki, Kenshiro Otsuki, Shan He, Zhuoyi He, Gonzalo Aguirre Dominguez, and Shigeki Sugano
  • Journal Title: IEEE Transactions on Mechatronics Volume: 27 Issue: 6 Pages: 4863-4873
  • DOI: 10.1109/tmech.2022.3167014
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] A Robotic Grasping State Perception Framework with Multi-Phase Tactile Information and Ensemble Learning (2022)
  • Author(s): Gang Yan, Alexander Schmitz, Satoshi Funabashi, Sophon Somlor, Tito Pradhono Tomo, Shigeki Sugano
  • Journal Title: IEEE Robotics and Automation Letters Volume: PP Issue: 3 Pages: 1-1
  • DOI: 10.1109/lra.2022.3151260
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Reactive, Proactive, and Inducible Proximal Crowd Robot Navigation based on Inducible Social Force Model (2022)
  • Author(s): Mitsuhiro Kamezaki, Tsuburaya Yusuke Taichi Kanada, Michiaki Hirayama, and Shigeki Sugano
  • Journal Title: IEEE Robotics and Automation Letters Volume: 7 Issue: 2 Pages: 3922-3929
  • DOI: 10.1109/lra.2022.3148451
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Multi-Fingered In-Hand Manipulation With Various Object Properties Using Graph Convolutional Networks and Distributed Tactile Sensors (2022)
  • Author(s): Satoshi Funabashi, Tomoki Isobe, Fei Hongyi, Atsumu Hiramoto, Alexander Schmitz, Shigeki Sugano, Tetsuya Ogata
  • Journal Title: IEEE Robotics and Automation Letters Volume: 7 Issue: 2 Pages: 2102-2109
  • DOI: 10.1109/lra.2022.3142417
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Pitch-Up Motion Mechanism With Heat Welding by Soft Inflatable Growing Robot (2022)
  • Author(s): Satake Yuki、Ishii Hiroyuki
  • Journal Title: IEEE Robotics and Automation Letters Volume: 7 Issue: 2 Pages: 5071-5078
  • DOI: 10.1109/lra.2022.3153724
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Repeated exposure to tripping like perturbations elicits more precise control and lower toe clearance of the swinging foot during steady walking (2021)
  • Author(s): Miyake Tamon、Aprigliano Federica、Sugano Shigeki、Micera Silvestro、Monaco Vito
  • Journal Title: Human Movement Science Volume: 76 Pages: 102775-102775
  • DOI: 10.1016/j.humov.2021.102775
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Toward Health?Related Accident Prevention: Symptom Detection and Intervention Based on Driver Monitoring and Verbal Interaction (2021)
  • Author(s): H. Hayashi, M. Kamezaki and S. Sugano
  • Journal Title: IEEE Open Journal of Intelligent Transportation Systems Volume: 2 Pages: 240-253
  • DOI: 10.1109/ojits.2021.3102125
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Performance evaluation of self-healable torque transmission mechanism using phase change of low-melting-point-metal and application to robot joints (2021)
  • Author(s): Shota Miyake3,1, Shunsuke Nagahama1,2 and Shigeki Sugano1
  • Journal Title: Smart Materials and Structures Volume: 31 Issue: 1 Pages: 015040-015040
  • DOI: 10.1088/1361-665x/ac3d70
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] EPM?MRE: Electropermanent Magnet?Magnetorheological Elastomer for Soft Actuation System and Its Application to Robotic Grasping (2021)
  • Author(s): Peizhi Zhang, Mitsuhiro Kamezaki, Zhuoyi He, Hiroyuki Sakamoto, Shigeki Sugano
  • Journal Title: IEEE Robotics and Automation Letters Volume: 6 Issue: 4 Pages: 8181-8188
  • DOI: 10.1109/lra.2021.3100939
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Tool-Use Model to Reproduce the Goal Situations Considering Relationship Among Tools, Objects, Actions and Effects Using Multimodal Deep Neural Networks (2021)
  • Author(s): Saito Namiko, Ogata Tetsuya, Mori Hiroki, Murata Shingo, Sugano Shigeki
  • Journal Title: Frontiers in Robotics and AI Volume: 8
  • DOI: 10.3389/frobt.2021.748716
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Twisted String Actuator and its Control Mechanism (2021)
  • Author(s): 長濱 峻介,?菅野 重樹
  • Journal Title: Journal of the Robotics Society of Japan Volume: 39 Issue: 9 Pages: 799-802
  • DOI: 10.7210/jrsj.39.799
  • NAID: 130008117359
  • ISSN: 0289-1824, 1884-7145
• [Journal Article] How to Select and Use Tools? : Active Perception of Target Objects Using Multimodal Deep Learning (2021)
  • Author(s): Namiko Saito, Tetsuya Ogata, Satoshi Funabashi, Hiroki Mori, Shigeki Sugano
  • Journal Title: IEEE Robotics and Automation Letters Volume: 6 Issue: 2 Pages: 2517-2524
  • DOI: 10.1109/lra.2021.3062004
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Gait Phase Detection Based on Muscle Deformation with Static Standing-Based Calibration (2021)
  • Author(s): Tamon Miyake, Shintaro Yamamoto, Satoshi Hosono, Satoshi Funabashi, Zhengxue Cheng, Cheng Zhang, Emi Tamaki, Shigeki Sugano
  • Journal Title: Sensors Volume: 21 Issue: 4 Pages: 1081-1081
  • DOI: 10.3390/s21041081
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Implementing Rat-Like Motion for a Small-Sized Biomimetic Robot Based on Extraction of Key Movement Joints (2020)
  • Author(s): Qing Shi, Zihang Gao, Guanglu Jia, Chang Li, Qiang Huang, Hiroyuki Ishii, Atsuo Takanishi, Toshio Fukuda
  • Journal Title: IEEE Transactions on Robotics Volume: PP Issue: 3 Pages: 747-762
  • DOI: 10.1109/tro.2020.3033705
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Development of a Situational Awareness Estimation Model Considering Traffic Environment for Unscheduled Takeover Situations (2020)
  • Author(s): Hiroaki Hayashi, Naoki Oka, Mitsuhiro Kamezaki, Shigeki Sugano
  • Journal Title: International Journal of Intelligent Transportation Systems Research (IJIT) Volume: 19 Issue: 1 Pages: 167-181
  • DOI: 10.1007/s13177-020-00231-4
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] End-to-End Tactile Feedback Loop: From Soft Sensor Skin Over Deep GRU-Autoencoders to Tactile Stimulation (2020)
  • Author(s): Geier Andreas、Tucker Rawleigh、Somlor Sophon、Sawada Hideyuki、Sugano Shigeki
  • Journal Title: IEEE Robotics and Automation Letters Volume: 5 Issue: 4 Pages: 6467-6474
  • DOI: 10.1109/lra.2020.3012951
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Novel Growing Robot With Inflatable Structure and Heat-Welding Rotation Mechanism (2020)
  • Author(s): Yuki Satake, Atsuo Takanishi, Hiroyuki Ishii
  • Journal Title: IEEE/ASME Transactions on Mechatronics Volume: 25 Issue: 4 Pages: 1869-1877
  • DOI: 10.1109/tmech.2020.2999467
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Preliminary Study of a Separative Shared Control Scheme Focusing on Control-Authority and Attention Allocation for Multi-Limb Disaster Response Robots (2020)
  • Author(s): Mitsuhiro Kamezaki, Takahiro Katano, Kui Chen, Tatsuzo Ishida, Shigeki Sugano
  • Journal Title: Advanced Robotics Volume: PP Issue: 9 Pages: 575-591
  • DOI: 10.1080/01691864.2020.1730238
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A Basic Framework of View Systems Allowing Teleoperators to Pre-Acquire Spatial Knowledge from Survey and Route Perspectives (2020)
  • Author(s): Ryuya Sato, Mitsuhiro Kamezaki, Shigeki Sugano, Hiroyasu Iwata
  • Journal Title: Presence: Teleoperators and Virtual Environments Volume: -
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Human-Centered Intervention Based on Tactical-Level Input in Unscheduled Takeover Scenarios for Highly-Automated Vehicles (2019)
  • Author(s): Mitsuhiro Kamezaki, Horyaki Hayashi, Udara Eshen Manawadu, Shigeki Sugano
  • Journal Title: International Journal of Intelligent Transportatin Systems Research Volume: - Issue: 3 Pages: 451-460
  • DOI: 10.1007/s13177-019-00217-x
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Cognitive Untunneling Multi-View System for Teleoperators of Heavy Machines Based on Visual Momentum and Saliency (2019)
  • Author(s): Ryuya Sato, Mitsuhiro Kamezaki, Satoshi Niuchi, Shigeki Sugano, Hiroyasu Iwata
  • Journal Title: Automation in Construction Volume: 110 Pages: 1-9
  • DOI: 10.1016/j.autcon.2019.103047
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Experimental derivation of the optimum and suitable range in sideways views for digging and releasing in unmanned construction (2019)
  • Author(s): 佐藤隆哉，亀﨑允啓，山田充，橋本毅，菅野重樹，岩田浩康
  • Journal Title: Transactions of the JSME (in Japanese) Volume: 85 Issue: 876 Pages: 19-00066-19-00066
  • DOI: 10.1299/transjsme.19-00066
  • NAID: 130007695480
  • ISSN: 2187-9761
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Skeleton recognition-based motion generation and user emotion evaluation with in-home rehabilitation assistive humanoid robot (2022)
  • Author(s): Tamon Miyake, Yushi Wang, Gang Yan and Shigeki Sugano
  • Organizer: 2022 IEEE-RAS 21st International Conference on Humanoid Robots (Humanoids)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Position-based Treadmill Drive with Wire Traction for Experience of Level Ground Walking from Gait Acceleration State to Steady State (2022)
  • Author(s): Tamon Miyake, Shunya Itano, Mitsuhiro Kamezaki, and Shigeki Sugano
  • Organizer: 2022 IEEE International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS2022)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Development of a Conveyor-Type Object Release Mechanism for a Parallel Gripper with a Mushroom-Shaped Gecko-Inspired Surface (2022)
  • Author(s): Shunsuke Nagahama, Atsusho Nakao and Shigeki Sugano
  • Organizer: 2022 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Preliminary Investigation of Collision Risk Assessment with Vision for Selecting Targets Paid Attention to by Mobile Robot (2022)
  • Author(s): Masaaki Hayashi, Tamon Miyake, Mitsuhiro Kamezakii, Junji Yamato, Kyosuke Saito, Taro Hamada, Eriko Sakurai, Shigeki Sugano, and Jun Ohya
  • Organizer: IEEE/RSJ IEEE International Conference on Robot and Human Interactive Communication (RO-MAN 2022)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Proposal of a Control Strategy Using Fuzzy Logic and Support Vector Classifier for MR Fluid Actuator with Variable Impedance Mechanism (2022)
  • Author(s): Yushi Wang, Mitsuhiro Kamezaki, Shan He, Ryuichiro Tsunoda, Peizhi Zhang, and Shigeki Sugano
  • Organizer: 2022 IEEE/ASME International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics (AIM 2022)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 3-Axis Force Estimation of a Soft Skin Sensor using Permanent Magnetic Elastomer (PME) Sheet with Strong Remanence (2022)
  • Author(s): Yushi Wang, Mitsuhiro Kamezaki, Qichen Wang, Hiroyuki Sakamoto, Shigeki Sugano
  • Organizer: 2022 IEEE/ASME International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics (AIM 2022)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Driver's Drowsiness Classifier using a Single-Camera Robust to Mask-wearing Situations using an Eyelid, Lower-Face Contour, and Chest Movement Feature Vector GRU-based Model (2022)
  • Author(s): Catherine Lollett, Mitsuhiro Kamezaki, and Shigeki Sugano
  • Organizer: IEEE Intelligent Vehicles Symposium (IV 2022)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Detection of Slip from Vision and Touch (2022)
  • Author(s): Gang Yan, Alexander Schmitz, Tito Pradhono Tomo, Sophon Somlor, Satoshi Funabashi and Shigeki Sugano
  • Organizer: 2022 International Conference on Robotics and Automation (ICRA)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 複数のねじれ紐式アクチュエータを備えた分散協調駆動機構における駆動順序・駆動時間差が荷重分散比率に与える影響の調査 (2022)
  • Author(s): 長濱峻介，佐藤充希，菅野重樹
  • Organizer: 第23回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会論文集(SI2022)
• [Presentation] 筋電図変化に基づく最小リハビリ負荷印加装置の開発 (2022)
  • Author(s): 三宅太文，伊藤寛将，岡村尚美，藤江正克，菅野重樹
  • Organizer: 第23回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会論文集(SI2022)
• [Presentation] 伸縮性を有する3軸触力覚センサuSkinの開発 (2022)
  • Author(s): 高瀬祥，Tito Pradhono, Tomo，Somlor Sophon，Alexander Schmitz，菅野重樹
  • Organizer: 第23回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会論文集(SI2022)
• [Presentation] GCNと分布型触覚センサを用いた様々な物体に対する多指ロボットハンドによる操り動作の実現 (2022)
  • Author(s): 船橋賢，磯部智喜，Hongyi Fei，平本温夢，Alexander Schmitz，菅野重樹，尾形哲也
  • Organizer: 第40回日本ロボット学会学術講演会論文集(RSJ2022)
• [Presentation] 永久磁石エラストマーシートを用いたロボットスキンセンサの試製”， (2022)
  • Author(s): 王啓臣，王語詩，亀﨑允啓，坂本裕之，菅野重樹
  • Organizer: 第40回日本ロボット学会学術講演会論文集(RSJ2022)
• [Presentation] 待機・迂回を含む後退的行動と接近・接触を含む前進的行動を併せ持つ自律移動ロボットの統合的軌道計画 (2022)
  • Author(s): 今治諭志，亀﨑允啓，金田太智，濱田太郎，斎藤喬介，櫻井絵梨子，菅野重樹
  • Organizer: 第40回日本ロボット学会学術講演会論文集(RSJ2022)
• [Presentation] 人存在領域推定に基づく動的制限空間による人-ロボット協調安全システムの提案 (2022)
  • Author(s): 亀﨑允啓，山口皓大，和田智博，菅野重樹
  • Organizer: 第40回日本ロボット学会学術講演会論文集(RSJ2022)
• [Presentation] 料理ロボットのための注意機構を用いたリアルタイム能動知覚モデル-食材の特徴に応じた料理のかき混ぜ動作の実現- (2022)
  • Author(s): 平本万結，斎藤菜美子，尾形哲也，菅野重樹
  • Organizer: 情報処理学会第84回全国大会
• [Presentation] 運転者の生体・行動・主観指標を用いた運転負担推定に関する研究～半教師あり学習による識別モデルの高精度化～ (2022)
  • Author(s): 岩崎陽馬，亀﨑允啓，江馬敬明，岡直樹，マナワドゥ ウダーラ，菅野重樹
  • Organizer: 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2022論文集(Robomech’22)
• [Presentation] 運動モデルを考慮した狭隘空間における対向二輪型モビリティの軌道計画～後進・切り返し・事前幅寄せの利用～ (2022)
  • Author(s): 葛西優介，亀﨑允啓，松繁怜，菅野重樹
  • Organizer: 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2022論文集(Robomech’22)
• [Presentation] Implementation of Intrinsic Safety Function on A Collaborative Robot with Series Clutch Actuators by Adjustable Torque Limiters (2022)
  • Author(s): Yuchen Yang, Alexander Schmitz, Yuta Kage, Muhammad Arifin, Shigeki Sugano
  • Organizer: 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2022論文集(Robomech’22)
• [Presentation] 幼児の発達を支援する連続跳躍可能なボール形ロボットの開発 (2022)
  • Author(s): 山後勇斗，石井裕之
  • Organizer: 第40回日本ロボット学会学術講演会論文集(RSJ2022)
• [Presentation] 幼児の遊戯を促すソフト飛行ロボットの開発 (2022)
  • Author(s): 紫藤寛生，石井裕之
  • Organizer: 第40回日本ロボット学会学術講演会論文集(RSJ2022)
• [Presentation] ソフト飛行ロボットを用いた人間と機械のインタラクションの新形態の提案 (2022)
  • Author(s): 紫藤寛生，石井裕之
  • Organizer: 共創学会第6回年次大会
• [Presentation] Design of a Soft Rat Robot Based on Pneumatic Actuator (2022)
  • Author(s): Li Yuanzhong; Atsuo Takanishi; Hiroyuki Ishii
  • Organizer: 2022 IEEE/ASME International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics (AIM 2022)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 人共存型パーソナルモビリティに搭載されたカメラにより獲得される動画像からの深層学習に基づく屋外路面の通行容易性推定 (2022)
  • Author(s): 中山瑛介，大谷淳，大和淳司，亀﨑允啓，葛西優介，菅野重樹
  • Organizer: 電子情報通信学会IE（画像工学）研究会
• [Presentation] 人共存型自律移動ロボットにおけるステレオカメラと機械学習を用いた周辺人物の状態認識および行動予測 (2022)
  • Author(s): 林正晃，大谷淳，大和淳司，亀﨑允啓，斎藤恭介，濱田太郎，櫻井絵梨子，菅野重樹
  • Organizer: 電子情報通信学会IE（画像工学）研究会
• [Presentation] SCT-CNN: A Spatio-Channel-Temporal Attention CNN for Grasp Stability Prediction (2021)
  • Author(s): Gang Yan, Alexander Schmitz, Satoshi Funabashi, Sophon Somlor, Tito Pradhono Tomo, Shigeki Sugano
  • Organizer: 2021 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Towards a Driver's Gaze Zone Classifier using a Single Camera Robust to Temporal and Permanent Face Occlusions (2021)
  • Author(s): Catherine Lollett, Mitsuhiro Kamezaki, Shigeki Sugano
  • Organizer: 2021 IEEE Intelligent Vehicles Symposium (IV)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] A Multi-Fingered Robot Hand with Remote Center of Motion Mechanisms for Covering Joints with Soft Skin (2021)
  • Author(s): Gagan Khullar, Alexander Schmitz, Chincheng Hsu, Prathamesh Sathe, Satoshi Funabashi, Shigeki Sugano
  • Organizer: 2021 IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics (ROBIO)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Feasibility Evaluation of Mixed Reality Obstacles on Treadmill using HoloLens to Elicit Real Obstacle Negotiation (2021)
  • Author(s): Tamon Miyake, Mohammed Al-Sada, Tingting Zhong, Wei Wang, Shigeki Sugano
  • Organizer: 2021 IEEE/SICE International Symposium on System Integration (SII)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Development of a Permanent Magnet Elastomer (PME) Infused Soft Robot Skin for Tactile Sensing (2021)
  • Author(s): Sahil Shembekar, Mitsuhiro Kamezaki, Peizhi Zhang, Zhuoyi He, Yuhiro Iwamoto, Yasushi Ido, Hiroyuki Sakamoto, Shigeki Sugano
  • Organizer: 2021 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] "Safe Skin" - A Low-Cost Capacitive Proximity-Force-Fusion Sensor for Safety in Robots (2021)
  • Author(s): Zhen Wang, Heyang Gao, Alexander Schmitz, Sophon Somlor, Tito Pradhono Tomo, Shigeki Sugano
  • Organizer: 2021 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Object Picking Using a Two-Fingered Gripper Measuring the Deformation and Slip Detection Based on a 3-Axis Tactile Sensing (2021)
  • Author(s): Satoshi Funabashi, Yuta Kage, Hiroyuki Oka, Yoshihiro Sakamoto, Shigeki Sugano
  • Organizer: 2021 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Cooperative Movement based Path Planning with a Mobile Robot in a Multi-Agent Environment Using Deep Reinforcement Learning (2021)
  • Author(s): Ryan Ong, Mitsuhiro Kamezaki, Yuhan Li, and Shigeki Sugano
  • Organizer: International Symposium on Swarm Behavior and Bio-Inspired Robotics (SWARM 2021),
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Robust Localization for Multi-Robot Formations: An Experimental Evaluation of an Extended GM-PHD Filter (2021)
  • Author(s): Michiaki Hirayama, Alicja Wasik, Mitsuhiro Kamezaki, and Alcherio Martinoli
  • Organizer: International Symposium on Distributed Autonomous Robotic Systems (DARS 2021)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] タスク内容と人・環境との相互作用の予測に基づく自律移動ロボットの適応的ゴール位置探索手法に関する研究 (2021)
  • Author(s): 櫻井絵梨子，亀﨑允啓，斎藤恭介，濱田太郎，金田太智，菅野重樹
  • Organizer: 第22回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会論文集(SI2021)
• [Presentation] DNN-based Driver's Eyelid Closure Classier using a Single Camera Robust to Challenging Driving Scenarios (2021)
  • Author(s): Catherine Lolle, Mitsuhiro Kamezaki, and Shigeki Sugano
  • Organizer: 第39回日本ロボット学会学術講演会論文集(RSJ2021)
• [Presentation] 永久磁石エラストマーを用いた触覚センサを一体化させたソフトロボットスキンの開発 (2021)
  • Author(s): シェムベカール サヒル，王啓臣，亀﨑允啓，張裴之，岩本悠宏，井門康司，菅野重樹
  • Organizer: 第39回日本ロボット学会学術講演会論文集(RSJ2021)
• [Presentation] 永電磁石とMRエラストマーを用いたソフト吸盤機構の開発とグリッパーへの応用 (2021)
  • Author(s): 張裴之，亀﨑允啓，何卓頤，坂本裕之，菅野重樹
  • Organizer: 第39回日本ロボット学会学術講演会論文集(RSJ2021)
• [Presentation] 目的地周辺状況とタスク内容に応じた移動ロボットの動的ゴール位置探索手法の開発 (2021)
  • Author(s): 櫻井絵梨子，亀﨑允啓，平山三千昭，斎藤恭介，濱田太郎，金田太智，菅野重樹
  • Organizer: 第39回日本ロボット学会学術講演会論文集(RSJ2021)
• [Presentation] 近接移動と譲り合い機能を備えた自律移動ロボットにおける移動効率性と社会受容性 (2021)
  • Author(s): 濱田太郎，亀﨑允啓，斎藤喬介，金田太智，平山三千昭，オン ライアン，菅野重樹
  • Organizer: 第39回日本ロボット学会学術講演会論文集(RSJ2021)
• [Presentation] 人共存型自律移動ロボットの統合的軌道計画システムの構築と実環境での長期間走行評価 (2021)
  • Author(s): 斎藤喬介，亀﨑允啓，濱田太郎，金田太智，平山三千昭，オン ライアン，菅野重樹
  • Organizer: 第39回日本ロボット学会学術講演会論文集(RSJ2021)
• [Presentation] 人パラメータ推定に基づく移動ロボットの動作パラメータ学習に関する研究 (2021)
  • Author(s): 平山三千昭，亀﨑允啓，斎藤喬介，濱田太郎，金田太智，菅野重樹
  • Organizer: 第39回日本ロボット学会学術講演会論文集(RSJ2021)
• [Presentation] 触覚/運動情報を用いた立体オブジェクトにおける拭き取り動作の学習 (2021)
  • Author(s): 清水 拓実，斎藤 菜美子，尾形 哲也，菅野 重樹
  • Organizer: 第83回全国大会講演論文集 2021
• [Presentation] MS-CNNによる多指ロボットハンドの物体特性認識 (2021)
  • Author(s): 費 鴻仡, 船橋 賢, 菅野 重樹
  • Organizer: 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2021論文集(Robomech’21)
• [Presentation] 時系列3軸触覚情報を用いた物体把持結果の予測 (2021)
  • Author(s): 田 有烈, 延 剛, 船橋 賢, シュミッツ アレクサンダー, 菅野 重樹
  • Organizer: 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2021論文集(Robomech’21)
• [Presentation] 分散協調駆動機構における各TSAの駆動タイミングに応じた動作の滑らかさの評価 (2021)
  • Author(s): 佐藤 充希, 長濱 峻介, 菅野 重樹
  • Organizer: 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2021論文集(Robomech’21)
• [Presentation] 低融点金属の相変化を利用したクラッチの伝達力に及ぼす摩擦の影響に関する研究 (2021)
  • Author(s): 三宅 章太, 長濱 峻介, 菅野 重樹
  • Organizer: 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2021論文集(Robomech’21)
• [Presentation] 歩行者を考慮した通行容易性推定に基づくパーソナルモビリティの自動速度調整システムの提案 (2021)
  • Author(s): 葛西優介，松繁怜，森大河，ラン ドンウォン，亀﨑允啓，菅野重樹
  • Organizer: 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2021論文集(Robomech’21)
• [Presentation] 樹木登攀が可能な小型脚ロボットの開発―第 3 報：昆虫規範型劣駆動脚を備えた 6 脚ロボットの開発― (2021)
  • Author(s): 石橋啓太郎，石井裕之
  • Organizer: 第39回日本ロボット学会学術講演会論文集(RSJ2021)
• [Presentation] 多脚歩行ロボットにおける環境に適応した脚形状導出システムの開発 (2021)
  • Author(s): 川村 優登，石橋 啓太郎，石井 裕之
  • Organizer: 第39回日本ロボット学会学術講演会論文集(RSJ2021)
• [Presentation] 操作入力と動作出力の差分に着目したパーソナルモビリティの不整地運転支援システムの開発と評価 (2020)
  • Author(s): 松繁怜
  • Organizer: 第21回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会論文集(SI2020)
• [Presentation] 異なるコンテキスト下での自律移動ロボットの行動に対する人の行動・心象分析 (2020)
  • Author(s): 斎藤喬介
  • Organizer: 第21回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会論文集(SI2020)
• [Presentation] 深層強化学習シミュレータを用いた人混み環境における移動ロボットの能動的働きかけ効果の検証 (2020)
  • Author(s): 濱田太郎
  • Organizer: 第21回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会論文集(SI2020)
• [Presentation] Stable In-Grasp Manipulation with a Low-Cost Robot Hand by Using 3-Axis Tactile Sensors with a CNN (2020)
  • Author(s): Satoshi Funabashi
  • Organizer: Proceedings of 2020 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS)
• [Presentation] A Robust Driver’s Gaze Zone Classification Using Single Camera for Self-occlusions and Non-aligned Head and Eyes Direction Driving Situations (2020)
  • Author(s): Catherine Lollett
  • Organizer: Proceedings of 2020 IEEE International Conference on Systems, Man, and Cybernetics (SMC 2020)
• [Presentation] A Prototype Power Transmission System with Backdrivability and Responsiveness using Magnetorheological Fluid Direction Converter and Clutch (2020)
  • Author(s): Zhuoyi He
  • Organizer: Proceedings of 2020 IEEE International Conference on Systems, Man, and Cybernetics (SMC 2020)
• [Presentation] Preliminary Development of a Powerful and Backdrivable Robot Gripper Using Magnetorheological Fluids (2020)
  • Author(s): Sahil Shembekar
  • Organizer: Proceedings of 2020 International Symposium on Automation and Robotics in Construction (ISARC2020)
• [Presentation] Development of an Abnormal Sign Detection System Based on Driver Monitoring and Voice Interaction for Preventing Medical-Condition-Caused Car Accidents (2020)
  • Author(s): Hiroaki Hayashi
  • Organizer: Proceedings of 2020 IEEE Intelligent Transportation Systems Conference (ITSC 2020)
• [Presentation] Iterative Dynamic Waypoint Navigationによる複数移動障害物の回避軌道計画とその計算効率化 (2020)
  • Author(s): 平山三千昭
  • Organizer: 日本機械学会 2020年度年次大会
• [Presentation] Inducible Social Force Modelに基づく混雑環境下での自律移動ロボットの被接近時回避手法の開発 (2020)
  • Author(s): 金田太智
  • Organizer: 第38回日本ロボット学会学術講演会論文集(RSJ2020)
• [Presentation] 移動ロボット軌道計画のロバスト化に関する研究～人の速度ベクトルの保持可能性および測定誤差の推定～ (2020)
  • Author(s): 斎藤喬介
  • Organizer: 第38回日本ロボット学会学術講演会論文集(RSJ2020)
• [Presentation] 自律移動ロボットのサービスタスク運用のための先導・追従行動計画フレームワークの提案 (2020)
  • Author(s): 濱田太郎
  • Organizer: 第38回日本ロボット学会学術講演会論文集(RSJ2020)
• [Presentation] 安全性と生産性の両立を目的とした人移動予測に基づくロボットアームの軌道調整手法 (2020)
  • Author(s): 和田智博
  • Organizer: 第38回日本ロボット学会学術講演会論文集(RSJ2020)
• [Presentation] Development of a Vacuum Suction Cup by Applying Magnetorheological Elastomers for Objects with Flat Surfaces (2020)
  • Author(s): Peizhi Zhang
  • Organizer: Proceedings of 2020 IEEE/ASME International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics (AIM 2020)
• [Presentation] パーソナルモビリティのためのPassability Indexに基づくプロアクティブ操作支援の提案 (2020)
  • Author(s): 松繁怜
  • Organizer: 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2020論文集(Robomech’20)
• [Presentation] Inducible Social Force Modelを用いた複数人移動予測に基づく混雑環境下でのロボットの接近・接触移動 (2020)
  • Author(s): 金田太智
  • Organizer: 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2020論文集(Robomech’20)
• [Presentation] A Low Cognitive Load and Less Motion Sickness Zoom Method Based on Typical Gaze Movement for Master Slave Teleoperation System with HMD (2020)
  • Author(s): Yuichi Mizukoshi
  • Organizer: Proceedings of IEEE/SICE International Symposium on System Integration (SII 2020),
• [Presentation] 昆虫のフ節を規範とした樹木登攀ロボットの脚の設計 (2020)
  • Author(s): 石橋啓太郎
  • Organizer: 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2020論文集(Robomech’20)
• [Presentation] パーソナルモビリティのためのPassability Indexに基づくプロアクティブ操作支援の提案 (2019)
  • Author(s): 松繁怜
  • Organizer: 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2020論文集(Robomech’20)
• [Presentation] 主観評価を取り入れた基本入出力ゲイン調整に関する研究～使いやすさと作業効率性の関連性分析～ (2019)
  • Author(s): 松繁怜
  • Organizer: 第20回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会論文集(SI2019)
• [Presentation] 多自由度災害対応ロボットにおける人と自動化機能との協調に関する研究～人の動作目的入力に着目した操作権限の動的配分手法～ (2019)
  • Author(s): 上原悠嗣
  • Organizer: 第20回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会論文集(SI2019)
• [Presentation] ２重課題を用いた無人化施工におけるCognitive Tunnelingを低減可能な視覚提示手法における認知負荷改善検証～ (2019)
  • Author(s): 佐藤隆哉
  • Organizer: 第20回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会論文集(SI2019)
• [Presentation] タクティカルレベル入力を用いた自動運転時の予定外権限移譲における制御介入手法の提案 (2019)
  • Author(s): 亀﨑允啓
  • Organizer: 第17回ITSシンポジウム2019
• [Presentation] 無人化施工における奥行感の把握が必要な手先作業時における外部カメラの最適・好適配置の実験的導出 (2019)
  • Author(s): 佐藤隆哉
  • Organizer: 第19回建設ロボットシンポジウム論文集(SCR2019)
• [Presentation] いろいろなロボットアプリケーションにおけるマニピュレーション (2019)
  • Author(s): 亀﨑允啓
  • Organizer: ロボティクス・メカトロニクス部門第1地区技術委員会・特別講演会，2019年9月20日，東北大学，仙台．
  • Invited
• [Presentation] 操作特徴量のみを用いた機械学習に基づく電動車いす操作者の基本操作技能レベル判定手法の提案 (2019)
  • Author(s): 森大河
  • Organizer: 日本機械学会福祉工学シンポジウム2019 (LIFE2019)
• [Presentation] パーソナルモビリティの不整地移動に関する研究～操作主体感を考慮した半自律制御システムの提案～ (2019)
  • Author(s): 松繁怜
  • Organizer: 第37回日本ロボット学会学術講演会論文集(RSJ2019)
• [Presentation] 作業傾向に基づく支援提供のための適応的作業状態分類～目的特徴量の変動幅を最大化する特徴量空間の抽出～ (2019)
  • Author(s): 亀﨑允啓
  • Organizer: 第37回日本ロボット学会学術講演会論文集(RSJ2019)
• [Presentation] 操作型作業機械の知能化に関する研究～重回帰分析を用いた作業効率に係る要因解析～ (2019)
  • Author(s): 亀﨑允啓
  • Organizer: 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2019論文集(Robomech’19)
• [Presentation] 平面可動型力覚グリップと入出力状態提示モニタを用いた車両制御インタフェース (2019)
  • Author(s): 亀﨑允啓
  • Organizer: 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2019論文集(Robomech’19)
• [Presentation] Development of Shape Memory Alloy Driven Small Legged Robot Capable of Walking on a Flat Ground and Climbing a Leaning Tree (2019)
  • Author(s): Keitaro Ishibashi
  • Organizer: Proceeding of IEEE/ASME International Conference on Advanced Inteligent Mechatronics