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2016年度 テーマ案

更新日: 2015年12月22日

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研究テーマ一覧

 精密工学科のホームページに掲載したテーマ案以外にも,以下のテーマがあります.どのテーマに興味があるか希望を出してもらい,指導教員と相談して詳細なテーマ内容を決定します.
 各テーマ案の詳細については,研究内容のページをあわせてご覧下さい.

全天撮影ロボットを用いたオーロラ3次元計測

Aurora1 Aurora2 Aurora3
オーロラ画像1 オーロラ画像2 3次元計測・可視化結果

狙い

 本研究では,複数地点に設置した全天撮影ロボットを用いて,オーロラの全天3次元形状・位置を高精度に計測する手法を確立することを目指します.
 オーロラに関する物理量は古い統計が多く,最新の計測技術を使った,3次元形状・位置(高度)の系統的な時間空間変化の測定と,それに基づく分析が望まれています.これまでのオーロラステレオ観測,カメラ間の位置姿勢関係の同定精度が十分でなかったため,超高精度な3次元計測結果を得ることが困難でした.加えて,全天の広視野映像撮影の場合には,画像の歪みの影響で正確な計測が更に困難となります.
 そこで本研究では,上記の課題を解決し,超広視野・超高精度の3次元オーロラステレオ観測を実現することを目的とします.

内容

 最新のロボット・画像処理・コンピュータビジョン技術を用いることで,以下の内容にチャレンジします.
  1. 極寒地であるアラスカでオーロラ映像の自動連続撮影が可能な高信頼全天撮影ロボットの開発
  2. 視野が広い半面で歪みが大きい全天撮影カメラの内部パラメータ(レンズの歪み特性や焦点距離など)および外部パラメータ(カメラの設置位置と設置姿勢)の高精度同定手法の構築
  3. 3次元立体視可能なオーロラのステレオ映像の自動生成手法の構築
  4. 3台以上のカメラを利用したオーロラ高精度3次元ステレオ計測手法の構築
 指導には,教員と大学院生があたります.本研究は理学部教員との共同研究です.工学的な成果に加えて理学的な成果も求めたい方,研究成果を学会等でアピールしたい方,実際にオーロラを観測をしたい方にお勧めのテーマです.

場所(予定)

 本郷工学部14号館822号室もしくは826号室(データ解析)
 科学技術館(オーロラ3D映像上映)
 米国アラスカ州(オーロラ撮影ロボット)

計画

 4~5月:問題設定,関連研究の調査・理解,カメラの結像モデル・3次元計測の理解
 6~7月:撮影ロボットの開発,画像処理アルゴリズムの実装と基礎実験
 9月~11月:ステレオ計測手法の設計,画像処理プログラムの再実装,改良
 12月~2月:実験および評価,論文作成,学会発表

主な論文

  1. Ryuho Kataoka, Yoshizumi Miyoshi, Kai Shigematsu, Donald Hampton, Yoshiki Mori, Takayuki Kubo, Atsushi Yamashita, Masayuki Tanaka, Toshiyuki Takahei, Taro Nakai, Hiroko Miyahara and Kazuo Shiokawa: "Stereoscopic Determination of All-sky Altitude Map of Aurora Using Two Ground-based Nikon DSLR Cameras", Annales Geophysicae, Vol.31, No.9, pp.1543-1548, September 2013. [doi:10.5194/angeo-31-1543-2013]

  2. Yoshiki Mori, Atsushi Yamashita, Masayuki Tanaka, Ryuho Kataoka, Yoshizumi Miyoshi, Toru Kaneko, Masatoshi Okutomi and Hajime Asama: "Calibration of Fish-Eye Stereo Camera for Aurora Observation", Proceedings of the International Workshop on Advanced Image Technology 2013 (IWAIT2013), pp.729-734, Nagoya (Japan), January 2013. (Candidate for Best Paper Award) [PDF]

  3. Akira Takeuchi, Hiromitsu Fujii, Atsushi Yamashita, Masayuki Tanaka, Ryuho Kataoka, Yoshizumi Miyoshi, Masatoshi Okutomi and Hajime Asama: "3D Visualization of Aurora from Optional Viewpoint at Optional Time", Proceedings of ACM SIGGRAPH Asia 2015 Posters, Article No.9, Kobe (Japan), November 2015. [PDF] [Movie] [doi:10.1145/2820926.2820967]

  4. 久保 尭之, 山下 淳, 田中 正行, 片岡 龍峰, 三好 由純, 奥富 正敏, 淺間 一: "魚眼ステレオカメラを用いたオーロラの3次元計測と可視化", 第14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講演論文集(SI2013), pp.1111-1114, 神戸, December 2013.(SI2013優秀講演賞 受賞) [PDF]

  5. 竹内 彰, 藤井 浩光, 山下 淳, 田中 正行, 片岡 龍峰, 三好 由純, 奥富 正敏, 淺間 一: "オーロラの3次元計測のための形状変化を考慮した特徴点追跡", 第20回ロボティクスシンポジア講演予稿集, pp.18-24, 軽井沢, March 2015.(査読付) [PDF]

主な受賞

  1. Yoshiki Mori, Atsushi Yamashita, Masayuki Tanaka, Ryuho Kataoka, Yoshizumi Miyoshi, Toru Kaneko, Masatoshi Okutomi: "Calibration of Fish-Eye Stereo Camera for Aurora Observation", International Workshop on Advanced Image Technology 2013 (IWAIT2013), Nominated as Candidates for IWAIT2013 Best Paper Award, 2013年1月8日. [IWAIT2013HP]

  2. 久保 尭之, 山下 淳, 田中 正行, 片岡 龍峰, 三好 由純, 奥富 正敏, 淺間 一: "魚眼ステレオカメラを用いたオーロラの3次元計測と可視化", 第14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(SI2013), SI2013優秀講演賞, 2013年12月20日. [賞状]

これまでの担当

竹内 彰 久保 尭之
竹内 彰
2014年度学部卒
2016年度修士了予定
久保 尭之
2013年度学部卒

移動ロボットの遠隔操作

Teleope1 Teleope2
前後左右方向にカメラを取り付けた全方向移動ロボット 左図:4台のカメラの映像.右図:生成した俯瞰画像
Teleope3 Teleope4
NEDOプロジェクトで開発した水陸両用移動ロボット 移動ロボットの遠隔操作画面(東芝と共同開発)
Teleope5 Teleope6 Teleope7 Teleope8
水陸両用移動ロボット 遠隔操作画面 4台のカメラの映像 生成した俯瞰画像

狙い

 移動ロボットを遠隔操作する際,ロボットに搭載された複数のカメラの情報を効率的にオペレータに提示することが重要です.
 そこで,ロボットに横向きに取り付けた4台のカメラの映像に対して画像処理を施し,あたかもロボットの真上に取り付けたカメラから見たような俯瞰画像を生成し,オペレータに提示する技術の研究開発を行います.
 本手法は,NEDOの災害対策ロボットプロジェクト等で企業と共同開発したロボットに搭載し,福島原発などでの作業に活用することを目指しています.

内容

 最新のロボット・画像処理・コンピュータビジョン技術を用いることで,以下の内容にチャレンジします.
  1. 複数台の魚眼カメラの画像処理・画像合成手法の構築
  2. リアルタイム画像伝送・提示手法の構築
  3. カメラ故障時のロバストな対応手法の構築
 指導には,教員と大学院生があたります.本研究は民間企業との共同研究に関する内容を含みます.ロボットの知能化に興味がある方,研究成果を学会等でアピールしたい方,研究成果を直接社会に還元したい方にお勧めのテーマです.

場所(予定)

 本郷工学部14号館822号室もしくは826号室(手法の構築)
 本郷工学部14号館821号室・1022号室(移動ロボットを用いた基礎実験)
 倒壊家屋実地フィールド(実地実験)

計画

 4~5月:問題設定,関連研究の調査・理解,遠隔操作手法の理解
 6~7月:手法の設計,ロボットシステムの実装と基礎実験
 9月~11月:プログラムの再実装,改良
 12月~2月:実験および評価,論文作成,学会発表

主な論文

  1. 佐藤 貴亮, 藤井 浩光, Alessandro Moro, 杉本 和也, 野末 晃, 三村 洋一, 小幡 克実, 山下 淳, 淺間 一: "無人化施工用俯瞰映像提示システムの開発", 日本機械学会論文集, Vol.81, No.823, 14-00031, pp.1-13, March 2015. [PDF] [doi:/10.1299/transjsme.14-00031]

  2. 小松 廉, 藤井 浩光, 山下 淳, 淺間 一: "カメラ配置設計による故障時に備えたロボット遠隔操作のための俯瞰映像提示システムの開発", 精密工学会誌, Vol.81, No.12, pp.1206-1212, December 2015. [PDF] [doi:10.2493/jjspe.81.1206]

  3. Takaaki Sato, Alessandro Moro, Atsushi Sugahara, Tsuyoshi Tasaki, Atsushi Yamashita and Hajime Asama: "Spatio-Temporal Bird's-Eye View Images Using Multiple Fish-eye Cameras", Proceedings of the 2013 IEEE/SICE International Symposium on System Integration (SII2013), pp.753-758, Kobe (Japan), December 2013. [PDF]

  4. 佐藤 貴亮, Alessandro Moro, 山下 淳, 淺間 一: "複数の魚眼カメラの時空間データによる全方位俯瞰画像生成", 第18回ロボティクスシンポジア講演予稿集, pp.367-372, 山形, March 2013.(査読付) [PDF]

  5. 岩滝 宗一郎, 藤井 浩光, Alessandro Moro, 山下 淳, 淺間 一, 吉灘 裕: "建設機械遠隔操作のための周囲カメラ映像および作業部カメラ映像統合による任意視点映像提示", 第20回ロボティクスシンポジア講演予稿集, pp.321-327, 軽井沢, March 2015.(査読付) [PDF]

主な受賞

  1. 佐藤 貴亮, Alessandro Moro, 山下 淳, 淺間 一: "複数の魚眼カメラとLRFを用いた重畳型全方位俯瞰画像提示手法の構築", 第13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(SI2012), SI2012優秀講演, 2012年12月20日. [賞状]

これまでの担当

岩滝 宗一郎 小松 廉 林 鐘勳 佐藤 貴亮
岩滝 宗一郎
2013年度学部卒
2015年度修士了予定
小松 廉
2015年度修士了予定
林 鐘勳
2014年度修士了
2017年度博士了予定
佐藤 貴亮
2013年度修士了

カメラ・レーザセンサ搭載移動ロボットによる3次元環境センシング

Slam1 Slam1-2
レーザ搭載移動ロボット(初号機) レーザ搭載移動ロボット(2号機)
Slam2 Slam3
修正前の地図 修正後の地図

狙い

 倒壊した建物や炭鉱など,直接人が足を踏み入れて状況を確認することが難しい危険な場所では,最初に移動ロボットを用いて状況確認を行うことが重要です.
 本研究では,カメラやレーザセンサを搭載した移動ロボットが移動しながら,ロボット周囲の3次元環境センシングを行う手法を構築することを目的とします.また,取得画像や3次元計測結果をヒューマンオペレータに提示することにより,直感的にロボットの遠隔操作ができるシステムの開発を行います.最終的には,開発したロボットシステムを用いて,実地フィールドで実機検証実験を行うことを目指します.

内容

 移動ロボット,カメラ,レーザセンサを組み合わせて,周囲環境をセンシング可能なロボットシステムを構築します.ロボットが移動しながらセンシングを行うと,複数地点でのセンシングデータが得られます.そこで,得られたデータをつなぎ合わせて,広範囲の3次元地図を自動生成する手法を構築します.また,得られた画像データをより見やすくヒューマンオペレータに提示するための画像処理技術を開発します.これまでの研究成果を理解し,最新のロボット・画像処理・3次元センシング技術を応用し,更に内容を発展させることを目指します.
 指導には,教員と大学院生があたります.本研究は民間企業との共同研究に関する内容を含みます.ロボットの知能化に興味がある方,研究成果を学会等でアピールしたい方,研究成果を直接社会に還元したい方にお勧めのテーマです.

場所(予定)

 本郷工学部14号館822号室もしくは826号室(手法の構築)
 本郷工学部14号館821号室・1022号室(移動ロボットを用いた基礎実験)
 倒壊家屋実地フィールド(実地実験)

計画

 4~5月:問題設定,関連研究の調査・理解,センシング手法の理解
 6~7月:手法の設計,ロボットシステムの実装と基礎実験
 9月~11月:プログラムの再実装,改良
 12月~2月:実験および評価,論文作成,学会発表

主な論文

  1. Masashi Awai, Atsushi Yamashita, Takahito Shimizu, Toru Kaneko, Yuichi Kobayashi and Hajime Asama: "Development of Mobile Robot System Equipped with Camera and Laser Range Finder Realizing HOG-Based Person Following and Autonomous Returning", Journal of Robotics and Mechatronics, Vol.26, No.1, pp.68-77, February 2014. [Link]

  2. Yonghoon Ji, Atsushi Yamashita and Hajime Asama: "RGB-D SLAM Using Vanishing Point and Door Plate Information in Corridor Environment", Intelligent Service Robotics, Vol.8, No.2, pp.105-114, April 2015. [PDF] [doi:10.1007/s11370-015-0166-1]

  3. 田中 佑典, 池 勇勳, 山下 淳, 淺間 一: "移動ロボットの性能に応じた走行可能性推定が可能な不整地に対する走行可能性推定および行動生成手法", 精密工学会誌, Vol.81, No.12, pp.1119-1126, December 2015. [PDF] [doi:10.2493/jjspe.81.1119]

  4. Yusuke Tanaka, Yonghoon Ji, Atsushi Yamashita and Hajime Asama: "Fuzzy Based Traversability Analysis for a Mobile Robot on Rough Terrain", Proceedings of the 2015 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA2015), pp.3965-3970, Seattle (USA), May 2015. [PDF] [Movie] [bibtex]

  5. Yonghoon Ji, Atsushi Yamashita and Hajime Asama: "Automatic Calibration and Trajectory Reconstruction of Mobile Robot in Camera Sensor Network", Proceedings of the 11th Annual IEEE International Conference on Automation Science and Engineering (CASE2015), pp.206-211, Gothenburg (Sweden), August 2015. [PDF]

主な受賞

  1. 朝倉 弘崇(指導学生 修士2年), 精密工学会画像応用技術専門委員会・映像情報メディア学会メディア工学研究会委員会 合同サマーセミナー2004 優秀発表賞 受賞, 2004年8月20日. [賞状]

  2. 池 勇勳(指導学生 博士2年), 2014年度計測自動制御学会学術奨励賞研究奨励賞 受賞, 2015年2月20日. [賞状] [賞状と楯]

  3. Yonghoon Ji, Atsushi Yamashita and Hajime Asama: "Automatic Camera Pose Estimation Based on Textured 3D Map Information", 6th International Conference on Advanced Mechatronics (ICAM2015), ICAM2015 Honorable Mention 受賞, 2015年12月08日. [賞状]

これまでの担当

池 勇勳 田中 佑典 河野 通隆
池 勇勳
2015年度博士了予定
田中 佑典
2014年度学部卒
2016年度修士了予定
河野 通隆
2013年度学部卒

ロボットのための超広視野・超高速・超高精度センシング

OmniVision1-1 OmniVision1-2 OmniVision1-3 OmniVision1-4
単眼初号機ロボット 単眼2号機ロボット ステレオ初号機ロボット ミミズ初号機ロボット
(中央大学中村太郎研究室と共同研究)
OmniVision3-1 OmniVision3-2
屋外環境計測結果 テクスチャマッピング結果

狙い

 カメラの周囲360度に視野を有する全方位カメラやカメラ前方に広画角の視野を有する魚眼ガメラなどの広視野カメラは,一度に広範囲の映像情報を獲得できることから,ロボットのナビゲーションなどに幅広く用いられています.
 本研究では,広視野カメラを用いて,超広視野・超高速・超高精度に周囲環境の3次元計測を行う手法を開発することを目的とします.通常の環境に加え,最終的には,水中や配管内など人間が作業を行うことが困難で映像にノイズがのりやすい極限環境において,ロボットに広視野カメラを搭載して計測を行うことを目指します.

内容

 特殊なレンズやミラーを組み合わせたカメラを用いることで,広範囲の画像を撮影します.ただし広視野カメラは画像の歪みが大きいため,一般的には3次元計測には向いていません.そこで本研究では,カメラやレンズの特性を高精度に求め,画像の歪み具合を正確に見積もる手法を構築し,その結果を用いて補正を行うことで正確な計測を行うことを目的とします.また,映像中に写り込んだノイズを自動検出し,画像処理の技術を用いて除去する手法を構築します.
 指導には,教員と大学院生があたります.本研究は民間企業との共同研究に関する内容を含みます.カメラやレンズに興味がある方,3次元計測に興味がある方,研究成果を学会等でアピールしたい方にお勧めのテーマです.

場所(予定)

 本郷工学部14号館822号室もしくは826号室(手法の構築)
 本郷工学部14号館821号室・1022号室(移動ロボットを用いた基礎実験)
 実地フィールド(実地実験)

計画

 4~5月:問題設定,関連研究の調査・理解,カメラの結像モデル・3次元計測の理解
 6~7月:画像補正および画像処理アルゴリズムの実装と基礎実験
 9月~11月:3次元計測手法の設計,画像処理プログラムの再実装,改良
 12月~2月:実験および評価,論文作成,学会発表

主な論文

  1. Ryosuke Kawanishi, Atsushi Yamashita, Toru Kaneko and Hajime Asama: "Parallel Line-based Structure from Motion by Using Omnidirectional Camera in Textureless Scene", Advanced Robotics, Vol.27, No.1, pp.19-32, January 2013.(FA財団論文賞受賞) [PDF] [bibtex] [doi:10.1080/01691864.2013.751160]

  2. Ryosuke Kawanishi, Atsushi Yamashita and Toru Kaneko: "Construction of 3D Environment Model from an Omni-Directional Image Sequence", Proceedings of the 3rd Asia International Symposium on Mechatronics (AISM2008), TP1-3(2), pp.1-6, Sapporo (Japan), August 2008. (AISM2008 Best Student Paper Award) [PDF]

  3. Ryosuke Kawanishi, Atsushi Yamashita and Toru Kaneko: "Estimation of Camera Motion with Feature Flow Model for 3D Environment Modeling by Using Omni-Directional Camera", Proceedings of the 2009 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS2009), pp.3089-3094, St. Louis (USA), October 2009. (IEEE Robotics and Automation Society Japan Chapter Young Award) [PDF] [Movie]

  4. Akira Shibata, Hiromitsu Fujii, Atsushi Yamashita and Hajime Asama: "Scale-Reconstructable Structure from Motion Using Refraction with a Single Camera", Proceedings of the 2015 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA2015), pp.5239-5244, Seattle (USA), May 2015.(IEEE Robotics and Automation Society Japan Chapter Young Award) [PDF] [bibtex]

  5. 久米 大将, 藤井 浩光, 山下 淳, 淺間 一: "全方位カメラを用いたスケール復元が可能な水中Structure from Motion", 2014年度精密工学会春季大会学術講演会講演論文集, pp.981-982, 東京, March 2014.(ベストプレゼンテーション賞 受賞) [PDF]

主な受賞

  1. 川西 亮輔(指導学生 修士2年), Asia International Symposium on Mechatronics 2008, AISM2008 Best Student Paper Award 受賞, 2008年8月29日. [賞状]

  2. 川西 亮輔(指導学生 博士1年), IEEE Robotics and Automation Society Japan Chapter Young Award 受賞, 2009年10月12日. [賞状]

  3. 川西 亮輔(指導学生 博士2年), 2010年度精密工学会秋季大会 ベストポスタープレゼンテーション賞 受賞, 2010年9月29日. [賞状]

  4. 川西 亮輔, 山下 淳, 金子 透, 淺間 一: "Parallel Line-based Structure from Motion by Using Omnidirectional Camera in Textureless Scene", FA財団論文賞 受賞, 2014年12月12日. [賞状]

  5. 久米 大将(指導学生 学部4年), 2014年度精密工学会春季大会学術講演会 ベストプレゼンテーション賞 受賞, 2014年3月20日. [賞状]

  6. 柴田 彬(指導学生 修士2年), IEEE Robotics and Automation Society Japan Chapter Young Award 受賞, 2015年05月27日. [賞状]

これまでの担当

樋口 寛 柴田 彬 久米 大将
樋口 寛
2015年度学部卒予定
柴田 彬
2015年度修士了予定
久米 大将
2013年度学部卒

悪天候時・極限環境での視野鮮明化

Waterdrop1 Waterdrop2 Waterdrop3
水滴付き画像1 水滴付き画像2 水滴除去画像

狙い

 雨や雪の日には,車のフロントガラスや展望台のガラスに水滴が付いて,視野が妨害されることがあります.また,災害現場で作業を行うロボットのカメラには泥などが付着することがあります.
 これらの視野が悪い状況において,画像処理の手法を用いて,自動的に視野を明瞭化する手法の構築を目指します.

内容

 複数カメラ画像の情報を融合することや,RGB-Dカメラで取得した画像・距離情報を処理することにより,鮮明な画像を再生する手法を構築します.
 指導には,教員と大学院生があたります.本研究は民間企業との共同研究に関する内容を含みます.カメラやレンズに興味がある方,3次元計測に興味がある方,研究成果を学会等でアピールしたい方にお勧めのテーマです.

場所(予定)

 本郷工学部14号館822号室もしくは826号室(手法の構築)
 本郷工学部14号館821号室・1022号室(画像処理実験)
 倒壊家屋実地フィールド(実地実験)

計画

 4~5月:問題設定,関連研究の調査・理解,カメラの結像モデル・3次元計測の理解
 6~7月:画像処理アルゴリズムの実装と基礎実験
 9月~11月:画像処理プログラムの再実装,改良
 12月~2月:実験および評価,論文作成,学会発表

主な論文

  1. 蔵本 昌之, 山下 淳, 金子 透, 三浦 憲二郎: "画像中の視野妨害となる水滴の除去", 映像情報メディア学会誌, Vol.56, No.5, pp.853-857, May 2002. [PDF] [doi:10.3169/itej.56.853]

  2. 山下 淳, 金子 透, 西村 正樹, 三浦 憲二郎: "カメラの方向変化を利用した悪天候時の視野明瞭化~首振りカメラを用いた画像中の視野妨害となる水滴の除去~", 映像情報メディア学会誌, Vol.57, No.10, pp.1347-1353, October 2003. [PDF] [doi:10.3169/itej.57.1347]

  3. Atsushi Yamashita, Tomoaki Harada, Toru Kaneko and Kenjiro T. Miura: "Virtual Wiper -Removal of Adherent Noises from Images of Dynamic Scenes by Using a Pan-Tilt Camera-", Advanced Robotics, Vol.19, No.3, pp.295-310, March 2005. [PDF] [bibtex] [doi:10.1163/1568553053583643]

  4. 福地 功, 山下 淳, 金子 透, 三浦 憲二郎: "時空間画像処理による雨天時画像からの視野妨害ノイズ除去", 映像情報メディア学会誌, Vol.62, No.5, pp.771-777, May 2008. [PDF] [doi:10.3169/itej.62.771]

  5. 藤井 浩光, 杉本 和也, 山下 淳, 淺間 一: "遠隔操作ロボットのための複数RGB-Dセンサを用いた半隠消映像のオンライン生成", 精密工学会誌, Vol.81, No.12, pp.1185-1192, December 2015. [PDF] [doi:10.2493/jjspe.81.1185]

主な受賞

  1. 山下 淳, 日本ロボット学会 研究奨励賞 受賞, 2006年9月15日. [賞状] [副賞のメダル(表)] [副賞のメダル(表)]

  2. 福地 功(指導学生 修士14年), 動的画像処理実利用化ワークショップDIA2007 研究奨励賞次点, 2007年3月8日. [DIA2007HP]

  3. 福地 功(指導学生 修士2年), 映像情報メディア学会メディア工学研究委員会 学生研究発表会 優秀発表賞 受賞, 2008年2月16日. [賞状]

  4. 山下 淳, 第4回競基弘賞学術業績賞 受賞, 2009年1月15日. [賞状] [副賞のトロフィー] [新聞新聞での紹介記事] [Robot Watchでの紹介記事]

  5. 松井 彰良(指導学生 修士2年), 精密工学会画像応用技術専門委員会・映像情報メディア学会メディア工学研究会委員会 合同サマーセミナー2009 優秀発表賞 受賞, 2009年8月28日. [賞状]

  6. 松井 彰良, 山下 淳, 金子 透: 第15回ロボティクスシンポジア 最優秀論文賞 受賞, 2010年3月15日. [賞状]

  7. 松井 彰良(指導学生 2009年度修士修了), 計測自動制御学会 SI部門 若手奨励賞 受賞, 2010年12月24日. [賞状]

  8. 山下 淳, 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス部門 ROBOMEC表彰 受賞, 2011年5月27日. [賞状] [副賞のメダル]

  9. 山下 淳, 船井情報科学振興財団 船井学術賞 受賞, 2011年5月28日. [賞状] [副賞の楯]

  10. Tatsuya Kittaka, Hiromitsu Fujii, Atsushi Yamashita and Hajime Asama: "Seeing through Obstacles by Using Movable RGB-D Sensors", 6th International Conference on Advanced Mechatronics (ICAM2015), ICAM2015 Honorable Mention 受賞, 2015年12月08日. [賞状]

これまでの担当

橘髙 達也 杉本 和也
橘髙 達也
2015年度学部卒予定
杉本 和也
2014年度修士了

ドローンを用いた空中センシング

drone1 drone2 drone3
ドローン カメラ 全方位画像からの特徴線検出

狙い

 老朽化した橋梁やトンネルなどのインフラを検査する点検員の人手不足により,ロボットによる検査が非常に重要になりつつあります.
 そこで,背の高い橋梁やトンネルに近づいて点検を行うため,ドローンにカメラなどを搭載し,効率的に検査を行う手法の構築を目指します.

内容

 ドローン(左図)に全方位カメラ(中央図)を用いて,空中から環境センシングを行う手法を構築します.
 全方位カメラで取得した画像に対して画像処理を施すことで,画像中の特徴的な場所を自動検出したり,カメラ(=ドローン)の3次元位置・姿勢を推定する手法の構築を目的とします.
 指導には,教員と大学院生があたります.本研究は民間企業との共同研究に関する内容を含みます.ドローンまたはカメラやレンズに興味がある方,3次元計測に興味がある方,研究成果を学会等でアピールしたい方にお勧めのテーマです.

場所(予定)

 本郷工学部14号館822号室もしくは826号室(手法の構築)
 本郷工学部14号館625号室(ドローン屋内飛行)・821号室(画像処理実験)
 北海道の橋梁(オーロラ撮影ロボット)

計画

 4~5月:問題設定,関連研究の調査・理解,カメラの結像モデル・3次元計測の理解
 6~7月:撮影ドローンシステムの開発,画像処理アルゴリズムの実装と基礎実験
 9月~11月:センシング手法の設計,画像処理プログラムの再実装,改良
 12月~2月:実験および評価,論文作成,学会発表

主な論文

  1. Binbin Xu, Sarthak Pathak, Hiromitsu Fujii, Atsushi Yamashita and Hajime Asama: "Robot Body Occlusion Removal in Omnidirectional Video Using Color and Shape Information", Proceedings of the 6th International Conference on Advanced Mechatronics (ICAM2015), pp.49-50, Tokyo (Japan), December 2015. [PDF]

  2. Sarthak Pathak, Alessandro Moro, Atsushi Yamashita and Hajime Asama: "Rotation Removed Stabilization of Omnidirectional Videos Using Optical Flow", Proceedings of the 6th International Conference on Advanced Mechatronics (ICAM2015), pp.51-52, Tokyo (Japan), December 2015. [PDF]

  3. Sarthak Pathak, Alessandro Moro, Atsushi Yamashita and Hajime Asama: "Complete Omnidirectional Rotation Estimation for Flying Robots using Lines", 第33回日本ロボット学会学術講演会予稿集(RSJ2015), RSJ2015AC2G2-01, pp.1-4, 東京, September 2015. [PDF]

主な受賞

  1. Binbin Xu, Sarthak Pathak, Hiromitsu Fujii, Atsushi Yamashita and Hajime Asama: "Robot Body Occlusion Removal in Omnidirectional Video Using Color and Shape Information", 6th International Conference on Advanced Mechatronics (ICAM2015), ICAM2015 Honorable Mention 受賞, 2015年12月08日. [賞状]

これまでの担当

Sarthak Pathak 徐 彬斌
Sarthak Pathak
2017年度博士了予定
徐 彬斌
2016年度修士了予定

水中カメラ・超音波センサを用いた水中センシング

Water1 Water2 Water3
水面の画像 補正した画像 3次元計測結果

狙い

 水中にある物体は光の屈折により像が歪みむため(左図),正しい位置や大きさを計測することができません.
 そこで,光の屈折を考慮した水中センシング手法の構築を目指します.また,視覚センサ(カメラ)に加えて,超音波センサでの水中センシング手法の構築を目指します.

内容

 画像処理や光学の技術を用いて,光の屈折・減衰などの現象を考慮することにより,超高精度水中3次元センシング手法を構築します.また,超音波画像を解析することにより,水中の3次元シーン復元手法を構築します.
 指導には,教員と大学院生があたります.本研究は民間企業との共同研究に関する内容を含みます.カメラや超音波センサに興味がある方,水中・海中に興味がある方,研究成果を学会等でアピールしたい方にお勧めのテーマです.

場所(予定)

 本郷工学部14号館822号室もしくは826号室(手法の構築)
 本郷工学部14号館821号室・1022号室(センシング実験)
 沖縄フィールド(実地実験)

計画

 4~5月:問題設定,関連研究の調査・理解,カメラ・超音波のセンシングモデルの理解
 6~7月:センシングアルゴリズムの実装と基礎実験
 9月~11月:センシングプログラムの再実装,改良
 12月~2月:実験および評価,論文作成,学会発表

主な論文

  1. 成瀬 達哉, 山下 淳, 金子 透, 小林 祐一: "魚眼ステレオカメラを用いた水中物体の3次元計測", 精密工学会誌, Vol.79, No.4, pp.344-348, April 2013. [PDF] [doi:10.2493/jjspe.79.344]

  2. 伊部 公紀, 山下 淳, 金子 透, 小林 祐一: "マニピュレータに搭載したレーザレンジファインダを用いた透明容器中の液中物体の3次元形状計測", 映像情報メディア学会誌, Vol.67, No.11, pp.J379-J387, November 2013. [PDF] [doi:10.3169/itej.67.J379]

  3. 伊部 公紀, 小林 祐一, 金子 透, 山下 淳: "複光路単眼ステレオによる直方体容器中の水中物体の3次元計測", 精密工学会誌, Vol.81, No.12, pp.1093-1101, December 2015. [PDF] [doi:10.2493/jjspe.81.1093]

  4. Kazuki Sakamoto, Alessandro Moro, Hiromitsu Fujii, Atsushi Yamashita and Hajime Asama: "Three-Dimensional Measurement of Objects in Liquid with an Unknown Refractive Index Using Fisheye Stereo Camera", Proceedings of the 2014 IEEE/SICE International Symposium on System Integration (SII2014), pp.281-286, Tokyo (Japan), December 2014. [PDF]

  5. Seungchul Kwak, Yonghoon Ji, Atsushi Yamashita and Hajime Asama: "Development of Acoustic Camera-Imaging Simulator Based on Novel Model", Proceedings of the 2015 IEEE 15th International Conference on Environment and Electrical Engineering (EEEIC2015), pp.1719-1724, Rome (Italy), June 2015. [PDF]

主な受賞

  1. 山下 淳, 電気学会 優秀論文発表賞 受賞, 2006年9月5日. [賞状] [副賞のメダル]

  2. 鈴木 陸実(指導学生 学部4年), 映像情報メディア学会メディア工学研究委員会 学生研究発表会 優秀発表賞 受賞, 2007年2月24日. [賞状]

  3. 河井 良平(指導学生 修士2年), 映像情報メディア学会メディア工学研究委員会 学生研究発表会 優秀発表賞 受賞, 2010年2月27日. [賞状]

  4. 南川 豊浩(指導学生 学部4年), 映像情報メディア学会メディア工学研究委員会 学生研究発表会 優秀発表賞 受賞, 2011年2月19日. [賞状] [トロフィー]

  5. 伊部 公紀(指導学生 博士3年), 映像情報メディア学会 優秀研究発表賞 受賞, 2012年12月18日. [賞状] [副賞の楯]

  6. 坂本 一樹(指導学生 学部4年), 動的画像処理実利用化ワークショップDIA2013 研究奨励賞次点, 2013年3月7日. [DIA2013HP]

これまでの担当

郭 承澈 坂本 一樹
郭 承澈
2015年度修士了予定
坂本 一樹
2012年度学部卒
2014年度修士了

コンピュータビジョンを用いたウェアラブル福祉ヒューマンインタフェース

Wearable1 Wearable2
ウェアラブルビジョンシステム タッチパネル上での誘導

狙い

 従来は機械式のボタンが付いていた携帯電話や携帯情報端末,駅の券売機や銀行のATMなどは,急速にタッチパネルに置き換わっています.しかし,タッチパネルは目から情報を得ることが前提となっている機器であるため,視覚障がい者の方はタッチパネルに提示されている情報を知ることができません.
 そこで本研究では,人間の目の機能をコンピュータで実現するコンピュータビジョン技術を用いて,視覚障がい者の方がタッチパネルを操作するための支援ヒューマンインタフェースを開発することを目的とします.もしくは,色覚障がい者に色情報を提示するためのヒューマンインタフェースを開発することを目的とします.

内容

 カメラ,ヘッドホン,マイクと小型PCを組み合わせて,ウェアラブルヒューマンインタフェースシステムを構築します.マイクで取得した音声から人間の指示内容を認識する手法,タッチパネル上に描かれているボタンを認識する手法,ヘッドホンから人間に指示を出す手法,タッチパネルを操作する指先やタッチパネルのボタンの3次元位置をカメラで計測する手法を開発します.これらの技術を組み合わせて,タッチパネル上の目的のボタンに指を誘導するシステムの開発を目指します.
 指導には,教員と大学院生があたります.福祉のための技術開発に興味がある方,視覚情報処理やヒューマンインタフェースに興味がある方,研究成果を学会等でアピールしたい方,研究成果を直接社会に還元したい方にお勧めのテーマです.

場所(予定)

 本郷工学部14号館822号室もしくは826号室(手法の構築,基礎実験,データ解析)
 屋内ATM設置場所(実地実験)

計画

 4~5月:問題設定,関連研究の調査・理解,コンピュータビジョン手法の理解
 6~7月:ヒューマンインタフェースの設計,コンピュータビジョンアルゴリズムの実装と基礎実験
 9月~11月:ヒューマンインタフェースの再実装,改良
 12月~2月:実験および評価,論文作成,学会発表

主な論文

  1. 久野 素有, 山下 淳, 金子 透: "ステレオカメラを用いたタッチパネル操作支援システムの構築", 電気学会論文誌D, Vol.131, No.4, pp.458-465, April 2011. [PDF] [doi:10.1541/ieejias.131.458]

  2. 宮木 理恵, 山下 淳, 金子 透: "プロジェクタ・カメラシステムを用いた色覚障碍者への色情報提示", 電気学会論文誌D, Vol.131, No.4, pp.497-504, April 2011. [PDF] [doi:10.1541/ieejias.131.497]

  3. Atsushi Yamashita, Rie Miyaki and Toru Kaneko: "Color Information Presentation for Color Vision Defective by Using a Projector Camera System", Proceedings of the ACCV2010 Workshop on Application of Computer Vision for Mixed and Augmented Reality, Queenstown (New Zealand), November 2010. [PDF]

  4. Atsushi Yamashita, So Kuno, and Toru Kaneko: "Assisting System of Visually Impaired in Touch Panel Operation Using Stereo Camera", Proceedings of the 2011 IEEE International Conference on Image Processing (ICIP2011), pp.1001-1004, Brussels (Belgium), September 2011. [PDF]

レース中のカーレーサーのストレス計測

SoASoO2
カーレーサーの計測
(http://www.gsport.co.jp/img/pdf/press_releases20121120.pdfより抜粋)

狙い

 車のスピードを競うカーレースは,ドライバーにとっては常に危険な状態にある過酷なスポーツであるため,運転中のドライバーの健康状態や安全の管理が非常に重要です.スペースの問題で運転席や車に生体信号を計測するセンサを取り付けることが難しいことに加え,センサから得られた信号からドライバーの健康状態やストレスを推定すること自体も簡単ではありません.本研究では,運転中のドライバーに小型の生体信号計測センサを取り付け,ドライバーのモニタリングを行うシステムの開発を目指します.

内容

 脳や筋肉が活動すると電流が流れます.そこで,ドライバーの身体にセンサを取り付け,脳や筋肉の活動を電気信号として取り出します.コンピュータを用いて電気信号を解析することで筋肉の活動レベルを計測し,更にはドライバーの健康状態やストレスを推定するシステムを開発します.ノイズが含まれる信号から正確なデータを得る手法,複数のセンサの情報を統合して信頼性の高い情報を取得する手法などを構築します.
 指導には,教員と大学院生があたります.本研究は民間企業との共同研究に関する内容を含みます.レースに興味がある方,生体信号処理に興味がある方,研究成果を学会等でアピールしたい方,研究成果を直接社会に還元したい方にお勧めのテーマです.

場所(予定)

 本郷工学部14号館822号室もしくは826号室(手法の構築,基礎実験,データ解析)
 鈴鹿サーキット・富士スピードウェイ・ツインリンクもてぎ(レース中のデータ取得)

計画

 4~5月:問題設定,関連研究の調査・理解,生体信号処理手法の理解
 6~7月:生体センサの信号処理手法の開発,基礎実験
 9月~11月:ストレス計測手法の構築,ストレス計測実験
 12月~2月:実験および評価,論文作成,学会発表

主な論文

  1. 山川 博司, Le Quoc Dung, 山下 淳, 淺間 一: "生理計測に基づくカーレーサーのストレス推定", 計測自動制御学会システム・情報部門学術講演会2014講演論文集(SSI2014), pp.853-858, 岡山, November 2014. [PDF]

  2. 友井 大将, 温 文, 山川 博司, 山下 淳, 高草木 薫, 淺間 一: "因子分析を用いたドライバーのカーレース中におけるストレス推定", 第20回ロボティクスシンポジア講演予稿集, pp.133-138, 軽井沢, March 2015.(査読付) [PDF]

これまでの担当

友井 大将 レ クオク ズン
友井 大将
2015年度修士了予定
レ クオク ズン
2013年度修士了

技能教育eラーニング

Skill1 Skill2 Skill3
動作の計測 筋肉の動き 可視化

狙い

 これまでの技能教育は,指導者と学習者が場所と時間を共有し1対1で行われるために効率が悪いという問題がありました.一方,効率化の手段としてeラーニングシステムがありますが,これを用いて技能教育を行っても,身体動作やコツを提示することが難しいために,学習者は満足感を得られず,顧客ロイヤルティの低下を招いています.また,指導者も,学習者の上達具合や満足感などを把握しにくいために,教育スキルの獲得が困難です.
 本研究では,技能において重要な身体動作の3次元計測を行うとともに,それを多視点から表示できる技術開発を行い,その計測結果から技能(コツ)を抽出する手法を構築します.これを用いることで,学習者の上達具合を定量的に評価することを可能とします.また,学習者の生理状態の計測や主観報告から,満足感を定量的に評価する手法を開発します.身体の3次元動作,学習者の上達具合や満足感を,指導者および学習者に実時間で提示することが可能なeラーニングシステムを構築することにより,指導者と学習者間で共創的に経験価値を高めることを可能にします.
 これにより,学習者の満足感の向上,指導者の教育スキルの効率的獲得を可能にするとともに,技能教育サービスの効率化,顧客ロイヤルティの向上を図ります.

内容

 以下の内容に取り組みます.
  1. 3次元モーションキャプチャと3次元CG再現:複数台の光学的センサ(カメラなど)を環境に設置し,複数視点からの映像情報を融合することで,動作中の人間の3次元的な動きを計測するシステムを構築します.
  2. ハイスピード撮影解析:技能のキモとなる微妙な動きは通常のカメラでは計測・記録不可能であるため,高速カメラを用いて正確に撮影し,動画像処理により解析する手法を構築します.
  3. バイオメカニクスに基づく分析:1.や2.で計測した肢体の位置を単にそのまま保存してDB化するのではなく,他人のデータと比較できるよう,腕の長さや関節間の協調度合いを正規化して4次元データとして保存し,DB化する手法を構築します.
  4. 任意視点,3次元表示:1.~3.のデータを用いて任意視点映像,3次元表示を行う手法を構築します.また,種類や性能の異なったセンサで取得したデータ同士をそれぞれ比較できる手法を構築します.更に,2つの動きのデータの違いを自動検出し,分かり易く表示する「見える化」法を構築します.
  5. Web表示法:ユーザの簡単なパソコン操作で視点を変化させることができる任意視点映像提示インターフェイスを構築します.

場所(予定)

 本郷工学部14号館822号室もしくは826号室(手法の構築)
 本郷工学部14号館625号室(モーションキャプチャ実験,基礎実験,データ解析)
 実地フィールド(技能データ取得)

計画

 4~5月:問題設定,関連研究の調査・理解,技能解析手法の理解
 6~7月:技能計測のためのセンサの信号処理手法の開発,基礎実験
 9月~11月:技能計測手法の構築,技能計測実験
 12月~2月:実験および評価,論文作成,学会発表

主な論文

  1. Qi An, 柳井 香史朗, 中川 純希, 温 文, 山川 博司, 山下 淳, 淺間 一: "実映像と筋活動の重畳表示によるローイング動作教育システム", 日本機械学会論文集, Vol.82, No.834, 15-00424, pp.1-11, February 2016. [doi:10.1299/transjsme.15-00424]

  2. Koshiro Yanai, Qi An, Yuki Ishikawa, Junki Nakagawa, Wen Wen, Hiroshi Yamakawa, Atsushi Yamashita and Hajime Asama: "Visualization of Muscle Activity during Squat Motion for Skill Education", Proceedings of the 2nd International Conference on Serviceology (ICServ2014), pp.86-90, Yokohama (Japan), September 2014. [PDF]

  3. Junki Nakagawa, Qi An, Yuki Ishikawa, Koshiro Yanai, Wen Wen, Hiroshi Yamakawa, Junko Yasuda, Atsushi Yamashita and Hajime Asama: "Extraction and Evaluation of Proficiency in Bed Care Motion for Education Service of Nursing Skill", Proceedings of the 2nd International Conference on Serviceology (ICServ2014), pp.91-96, Yokohama (Japan), September 2014. [PDF]

  4. Hiroyuki Okamoto, Alessandro Moro, Atsushi Yamashita and Hajime Asama: "Toward Sports Training Service with the Interactive Learning Platform", Proceedings of the 3rd international conference on Serviceology (ICServ2015), T2-1-3, pp.1-4, San Jose (USA), July 2015. [PDF]

  5. Wen Wen, Xiaorui Qiao, Koshiro Yanai, Junki Nakagawa, Junko Yasuda, Atsushi Yamashita and Hajime Asama: "Skill Evaluation and Education Services for Bed-Care Nursing with Sliding Sheet with Regression Analysis", Proceedings of the 3rd international conference on Serviceology (ICServ2015), T3-1-2, pp.1-5, San Jose (USA), July 2015. [PDF]

これまでの担当

喬 暁蕊 菊地 諒 中村 祐基 中川 純希 柳井 香史朗
喬 暁蕊
2016年度博士了予定
菊地 諒
2015年度修士了予定
中村 祐基
2015年度修士了予定
中川 純希
2012年度学部卒
2014年度修士了
柳井 香史朗
2014年度修士了

人共存環境下で動作するサービスロボットのための人の行動モデリング

Crowd1
歩行者の行動のモデル化:狭い場所で道を譲る行動の発現
Crowd2
移動ロボットのナビゲーション
左図:ロボットが移動している様子.右図:ロボット周囲の拡大図

狙い

 人と共存する環境で,サービスロボットを適応的に動作させるには,人の行動を予測することが必要となります.そこで,その予測を行う際に必要となる,人の意図も含めた,行動のモデリングを行います.
 環境情報を入手・管理するとともに,人の動きを計測・予測しながら,人との衝突の可能性を実時間で評価する必要があります.そのための技術開発を行います.

内容

 他の人も含む環境内で,人がどのような意図を持ちながら,2次元平面内を移動するかをモデル化し,シミュレータを構築します.また様々な状況で人がどのように移動するかを,レーザレンジセンサ等を用いて計測しながら,その評価を行います.

場所(予定)

 本郷工学部14号館625号室もしくは821号室もしくは1022号室

計画

 4~5月:関連研究調査
 6~7月:モデル化手法の設計
 9月~11月:システムの構築
 12月~2月:実験および評価,論文作成

主な論文

  1. 田村 雄介, 濱崎 峻資, 山下 淳, 淺間 一: "環境に応じた人間の移動予測に基づく移動ロボットの人物回避", 日本機械学会論文集(C編), Vol.79, No.799, pp.617-628, March 2013. [PDF] [doi:10.1299/kikaic.79.617]

  2. 熊原 渉, 増山 岳人, 田村 雄介, 山下 淳, 淺間 一: "局所経路情報と歩行者流情報を用いた移動ロボットナビゲーション手法", 精密工学会誌, Vol.79, No.4, pp.349-355, April 2013. [PDF] [doi:10.2493/jjspe.79.349]

  3. 熊原 渉, 増山 岳人, 田村 雄介, 山下 淳, 淺間 一: "動的環境下における歩行者流を利用した移動ロボットナビゲーション", 計測自動制御学会論文集, Vol.50, No.1, pp.58-67, January 2014. [PDF] [doi:10.9746/sicetr.50.58]

  4. Yusuke Tamura, Phuoc Dai Le, Kentarou Hitomi, Naiwala P. Chandrasiri, Takashi Bando, Atsushi Yamashita and Hajime Asama: "Development of Pedestrian Behavior Model Taking Account of Intention", Proceedings of the 2012 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS2012), pp.382-387, Vilamoura (Portugal), October 2012. [PDF]

  5. Naoki Ibe, Gakuto Masuyama, Atsushi Yamashita and Hajime Asama: "Humanlike Behavior Model with Probabilistic Intention", Proceedings of ACM SIGGRAPH2013 Posters, Article No.7, Anaheim (USA), July 2013. [PDF] [Movie] [Link]

これまでの担当

濱崎 峻資 熊原 渉 伊部 直樹 レーフック ダイ
濱崎 峻資
2012年度修士了
熊原 渉
2012年度修士了
伊部 直樹
2012年度学部卒
2014年度修士了
レーフック ダイ
2011年度学部卒

ヒトの身体モデルに基づくリハビリ支援手法の開発

Rehabilitation1 Rehabilitation2 Rehabilitation3
人間動作の計測 人間動作の計測装置 人間動作の解析シミュレーション
Rehabilitation4
ロボット技術を用いた膝関節模型による膝負荷計測

狙い

 高齢者は,身体的な衰えから,起立動作が困難になることが知られています.また,近年,膝関節症などの疾病も問題となっています.そこで,ヒトの下肢の筋骨格系のモデルを構築すると共に,それに基づくリハビリ支援手法を構築します.

内容

 医学部との共同研究により,ヒトの下肢の筋骨格系の精密なモデルを構築すると共に,コンピュータ上にシミュレータを構築します.身体的属性変化がどのような動作や負荷における問題を発生するかを分析しながら,それを予防,あるいはリハビリするために,いかなる手段が考えられるかを検討します.

場所(予定)

 本郷工学部14号館625号室もしくは821号室もしくは1022号室

計画

 4~5月:関連研究調査
 6~7月:下肢の筋骨格系のモデル化手法の検討
 9月~11月:筋骨格モデルの構築
 12月~2月:実験および評価,論文作成

主な論文

  1. Qi An, Yuki Ishikawa, Junki Nakagawa, Hiroyuki Oka, Hiroshi Yamakawa, Atsushi Yamashita and Hajime Asama: "Measurement of Just Noticeable Difference of Hip Joint for Implementation of Self-efficacy: In Active and Passive Sensation and in Different Speed", Advanced Robotics, Vol.28, No.7, pp.505-511, January 2014. [doi:10.1080/01691864.2013.876938]

  2. 安 琪, 石川 雄己, 舩戸 徹郎, 青井 伸也, 岡 敬之, 山川 博司, 山下 淳, 淺間 一: "座面高と速度の異なるヒト起立動作における筋シナジー解析", 計測自動制御学会論文集, Vol.50, No.8, pp.560-568, August 2014.(2015年度計測自動制御学会論文賞 受賞) [PDF] [doi:10.9746/sicetr.50.560]

  3. 花谷 耕平, 山川 博司, 石川 雄己, Qi An, 山下 淳, 淺間 一: "膝関節実形状模型を用いたヒトの起立動作時の負荷計測システムの開発", 精密工学会誌, Vol.81, No.1, pp.99-104, January 2015. [PDF] [doi:10.2493/jjspe.81.99]

  4. Junki Nakagawa, Qi An, Yuki Ishikawa, Hiroyuki Oka, Kaoru Takakusaki, Hiroshi Yamakawa, Atsushi Yamashita and Hajime Asama: "Analysis of Human Motor Skill in Dart Throwing Motion at Different Distance", SICE Journal of Control, Measurement, and System Integration, Vol.8, No.1, pp.79-85, January 2015. [PDF] [doi:10.9746/jcmsi.8.79]

  5. Qi An, Yuki Ishikawa, Shinya Aoi, Tetsuro Funato, Hiroyuki Oka, Hiroshi Yamakawa, Atsushi Yamashita and Hajime Asama: "Analysis of Muscle Synergy Contribution on Human Standing-up Motion Using Human Neuro-Musculoskeletal Model", Proceedings of the 2015 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA2015), pp.5885-5890, Seattle (USA), May 2015. [PDF] [Movie] [bibtex]

主な受賞

  1. 安 琪, 石川 雄己, 舩戸 徹郎, 青井 伸也, 岡 敬之, 山川 博司, 山下 淳, 淺間 一: "座面高と速度の異なるヒト起立動作における筋シナジー解析", 2015年度計測自動制御学会論文賞 受賞, 2015年10月27日. [賞状] [副賞の楯]

  2. Qi An, Hiroshi Yamakawa, Atsushi Yamashita and Hajime Asama: "Muscle Synergies of Sit-to-Stand and Walking Account for Sit-to-Walk Motion", 6th International Conference on Advanced Mechatronics (ICAM2015), ICAM2015 Honorable Mention 受賞, 2015年12月08日. [賞状]

これまでの担当

楊 濘嘉 石川 雄己 中野 信泰 安 琪 花谷 耕平 中川 純希
楊 濘嘉
2016年度修士了予定
石川 雄己
2012年度修士了
2016年度博士了予定
中野 信泰
2014年度学部卒
安 琪
2014年度博士了
花谷 耕平
2013年度学部卒
中川 純希
2012年度学部卒
2014年度修士了

意志作用感に基づく能動的ヒューマンインタフェースの開発

SoASoO1
ラバーハンド錯覚

狙い

 人が自分の意志で何かを能動的に動かそうとする際に感じる自分で動かしている感覚を意志作用感と呼びます.ロボットなどの人工物を遠隔操作する際,時間遅れが大きくなると,意志作用感が減少し,操作における認知機能や操作性が低下します.その特性を実験によって明らかにするとともに,その知見に基づいたヒューマンインタフェースの提案を行います.

内容

 意志作用感の特性を,仮想環境を用いた認知実験によって明らかにします.その知見に基づき,インターネットや無線LANなど,通信系を介してロボットを遠隔操作する際の,使いやすいインタフェースを設計・構築し,その有効性を実験によって検証します.

場所(予定)

 本郷工学部14号館625号室もしくは821号室もしくは1022号室

計画

 4~5月:関連研究調査
 6~7月:意志作用感の特性を明らかにするための認知実験,分析
 9月~11月:ヒューマンインタフェース設計・構築
 12月~2月:実験および評価,論文作成

主な論文

  1. Wen Wen, Atsushi Yamashita and Hajime Asama: "The Sense of Agency during Continuous Action: Performance is More Important than Action-Feedback Association", PLoS ONE, Vol.10, No.4, e0125226, pp.1-16, April 2015. [doi:10.1371/journal.pone.0125226]

  2. 辻 琢真, 濱崎 峻資, 前田 貴記, 加藤 元一郎, 岡 敬之, 山川 博司, 高草木 薫, 山下 淳, 淺間 一: "ラバーハンド錯覚における筋電位及び皮膚電位反応の解析", 計測自動制御学会論文集, Vol.51, No.6, pp.440-447, June 2015. [PDF] [doi:10.9746/sicetr.51.440]

  3. Wen Wen, Atsushi Yamashita and Hajime Asama: "The Influence of Action-Outcome Delay and Arousal on Sense of Agency and the Intentional Binding Effect", Consciousness and Cognition, Vol.36, pp.87-95, November 2015. [doi:10.1016/j.concog.2015.06.004]

  4. 松本 倫実, 濱崎 峻資, 前田 貴記, 加藤 元一郎, 山川 博司, 高草木 薫, 山下 淳, 淺間 一: "聴覚刺激及びリズムの周期性が運動主体感に与える影響の評価", 第23回ライフサポート学会フロンティア講演会予稿集, p.59, February 2014.(ライフサポート学会奨励賞 受賞) [PDF]

  5. 簑原 凜, 温 文, 濱崎 峻資, 前田 貴記, 加藤 元一郎, 山川 博司, 山下 淳, 淺間 一: "スイッチ操作力の差異が運動主体感に与える影響の評価", 第20回ロボティクスシンポジア講演予稿集, pp.139-144, 軽井沢, March 2015.(査読付) [PDF]

主な受賞

  1. Shunsuke Hamasaki, Qi An, Wen Wen, Yusuke Tamura, Hiroshi Yamakawa, Atsushi Yamashita, Hajime Asama, Satoshi Shibuya and Yukari Ohki: "Evaluating Effect of Sense of Ownership and Sense of Agency on Body Representation Change of Human Upper Limb", 2015 International Symposium on Micro-Nano Mechatronics and Human Science (MHS2015), Best Poster Award 受賞, 2015年11月25日. [賞状]

これまでの担当

村松 克俊 濱崎 峻資 簑原 凜 辻 琢真 松本 倫実
村松 克俊
2015年度学部卒予定
濱崎 峻資
2012年度修士了
2016年度博士了予定
簑原 凜
2014年度学部卒
2016年度修士了予定
辻 琢真
2013年度修士了
松本 倫実
2013年度学部卒
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