Research

知能機械に絵画を描く人の動きを学習させることにより、ロボットアームによって人の筆跡・絵画を再現する．これまで，機械・ロボットによる再現が難しいとされた、人の感覚的かつ芸術的な動作の再現手法を提案する．

歩行者流を利用した協調的かつ安全なロボットナビゲーションアルゴリズムを提案します．俯瞰カメラと周囲センサで動的歩行者流内の行動特性を抽出し，非定常な歩行者流に対応可能なロボット行動を生成することで，未知動的環境下でのロボットナビゲーションを実現します． 

群衆流を横断する場合の人の歩行特性をモデル化し，複雑な環境下で効率的かつ滑らかな移動を可能にするロボットナビゲーションの実現を目指します．周囲環境センサから得られる交差流時の人とロボットとの相対関係と歩行特性に基づき自律的に迂回，加減速を判断させ，目的地まで走行をします． 

ボトルネック型通路での歩行者流れに対応可能な移動ロボットナビゲーションの実現を目指します．俯瞰視点カメラを用いてボトルネック内の歩行者流の密度・速度・幅を認識するシステムを構築します．得られた情報を基にロボット速度および歩行者との距離を適切に変化させることで，停滞・衝突の要因となるボトルネック型通路での，安全かつ迅速な移動を可能にします． 

誰でもクレーンを安全に操縦できる防振アシスト技術を構築します．旋回・起伏・巻上げ/下げと，どんな動作入力をしても吊り荷が揺れない操縦システムを構築します．大型クレーンのブームのたわみ，旋回時のねじれ等の柔軟性を考慮し，高い精度の防振効果を実現させます． 

エキスパートの持つ技能をロボットに獲得させることを目指します．エキスパートの施術を計測・解析することで，人の身体の構造や症状の診断，施術動作などの技能の解明に挑みます．視・力覚情報をもとにエキスパートの技能をロボットに獲得させ，人の心身状態の向上を達成します． 

マッサージを受ける人に合わせて施術する自律マッサージロボットの研究に取り組んでいます．マッサージ師が施術位置を決定するときの「視診」と「触診」の診察手法に着目し，視覚センサによって骨格筋の位置を，力覚センサによって的確な施術位置を推定します．

施術部位の状態推定システムを構築し，揉捏法によってコリの原因である筋・骨膜の癒着状態を推定・解消することを目指します．熟練マッサージ師の触診技術を指腹触覚計測によって解析し，接触感覚を有するロボットによる揉捏動作でコリを根源から解消します． 

ロボットハンドを用いて横たわっている人体を一定力で倣うことにより，洗身や超音波エコーなどの人体接触を伴う幅広い分野に応用できる動作を提案します．深度カメラや触力覚センサによるデータから人体の細かな形状を把握することによって，頭部から足先まで素早く柔らかななぞり制御システムを実現します． 

姿勢保持筋が作用しない患者を対象とし，機械学習を用いて患者に適切な歩容モデルを作成し，アシスト装置に反映することを目指します．モーションキャプチャを用いて歩容を測定し，身体情報との関係性から個人に適切な歩容を算出可能にする方法を提案します．

折紙構造を応用した蛇腹のような構造のPeano-HASELアクチュエータの動作制御システムの構築を目指します。折紙構造の柔軟性で、動作自由度や鉛直方向の持ち上げ動作における変位を拡大するような機構を提案します。従来のジッピング機構と動作性能を比較し、ロボットへの応用可能性を探ります。 

鋳物生産システムの注湯工程の自動化を目指します．カメラ画像による視覚，力覚センサによる力覚情報を組み合わせた視力覚統合流量フィードバック制御を導入し，溶融金属の温度や粘性などの逐次変化に適応する自動注湯を実現します． 

人や障害物がロボットの近くに存在し、それが移動する動的環境において障害物に対する回避性能を高め、高速で安全なマニピュレーションを提案します。また、液体搬送などの制約が生じる動作を対象とした場合でも、高い性能の実現を目指します。 

積層造形プロセスに視触覚計測とモーション制御を導入し，失敗しない造形技術の確立を目指します．画像センサから取得する造形線から，即座にノズル軌道の修正を行います．また，触覚計測に基づく動作設計により，多彩な吐出形状の再現と高精度な積層造形を可能にします． 

従来の3Dプリント技術に対して，力覚センサによる触覚計測に基づく制御技術を取り入れることにより，失敗しない積層造形の確立を目指します．触覚計測に基づく動作設計により，多彩な吐出形状の再現と高精度な積層造形を可能にします． 

積層経路上の凹凸面に影響されない積層造形手法を提案します．送り速度とクリアランスを制御することで，造形しながら経路上の凹凸を即座に修正します．深度カメラにより凹凸を検出し，経路の変化に対応するセンシングベースでの積層造形技術を実現します． 

ガントリーローダが高速搬送を行った際に生じるローディングアーム(搬送物を持つ昇降機構)の振動に着目し，この振動を生じさせない搬送速度の設計方法の確立を目指します．これにより工場内での揺れない高速自動搬送を実現し，生産性と製品品質の向上を可能にします．

本研究では，ロボットアームとリニアアクチュエータを組み合わせた搬送システムで多種多様な搬送物を固定せずに高速で搬送することを目指します．大きな加速度による搬送物に変形やずれ，転倒などの問題を，搬送中にロボットアームが搬送物ごとの適切な動作で防止するシステムを構築します．

自動空中搬送を行うレールウェイグライダーで搬送物の昇降を伴う適切な経路設計により,搬送時間を短縮し,生産性の向上を目指します．搬送対象物を昇降中に搬送する際に,柔軟なベルトにより励起する大きな振動を,従来の自動搬送システムの制振方法に加え,ベルトの巻き上げ動作も用いて制御します． 

ロボットアームに包丁を把持させ，プロの調理人のように様々な食材に対して最適な切断動作を実行するロボットシステムを構築します．人の直感的かつ巧みな包丁操作（刃物の姿勢・動作速度）を，食材切断時の力覚センサ情報をもとにロボットが実行することを目指します．

食品工場などで作業者が通常利用する道具をロボットに把持させ，ピッキング対象に応じて適切な道具操作を行うロボットマニピュレーションを提案します．粘弾性体や液状物質など様々なものを超高速かつ一定量で正確に盛り付ける，近未来の自動工程の実現に向けた研究です．