Kei Okada
The University of Tokyo
収録論文 134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
- 生体模倣皮膚で生物学的・反事実的センサ配置をロボットで比較触覚2026/10/19
ヒト皮膚の受容体配置を模した層状ロボット皮膚を作り、生物学的に着想を得た配置と反事実的な配置で触覚課題の性能を比較した研究。
- 身体間ワイヤで拡張する多浮遊リンク型ワイヤ駆動パラレルロボットワイヤ駆動/マニピュレーション2026/10/12
ワイヤで繋がれた複数の浮遊リンクを同時に制御するため、リンク間にワイヤを導入する手法を提案し、2体でマネキンを担架へ移す救助動作を実機で実証した。
- 腱の巻き付きとショートカットを考慮した腱駆動ロボットの設計最適化マニピュレーション2026/10/7
腱駆動アームの関節トルクと太さのトレードオフを、腱の巻き付き・ショートカット効果を考慮して多目的最適化し、コンパクトで高トルクな設計指針を示した。
- LunaDrive: フラットBLDCモータ向け高電圧GaN FETベース遅延補償モータドライバモータドライバ2026/9/18
ダイナミックロボット用に、GaN FETを用いた高電圧・高電流対応のフラットBLDCモータドライバを開発し、遅延補償により定格を超える高速域での動作を実現した。
- スラスタ一体型柔軟連続リンクを持つ形状適応型飛行マニピュレーションロボット飛行マニピュレーション2026/9/16
柔軟な連続リンクにスラスタを分散配置した飛行ロボットを提案し、形状適応性と大きな相互作用力を両立させて空中マニピュレーションを実現した。
- 接触の多い模倣学習のための連続多様体分解インピーダンス再ターゲティング模倣学習2026/9/14
固定インピーダンスの実演を連続可変インピーダンス制御器に変換し、模倣学習の構造的教師信号として利用する手法を提案。実タスクで力変動とピーク力を低減し、学習可能性を示した。
- 推力レート入力による全身モデル予測制御を用いた飛行人型ロボットの反重力歩行歩行/全身制御2026/9/7
飛行人型ロボットが天井などの反重力環境で歩行できるよう、推力の時間微分を制御入力とする全身MPCを提案し、接触切替時の推力スパイクを防ぎつつ、接触力の下限を導入して実機実験で反重力歩行を実証した。
- 組織様構造を持つ生体模倣関節被覆皮膚の設計：筋骨格ヒューマノイドの自己受容感覚向上ヒューマノイド/触覚/自己受容感覚2026/8/24
筋骨格ヒューマノイドの関節角度推定を、筋肉センサに加えて関節を覆う皮膚の変形情報で補完するため、圧力・伸縮センサを内蔵した組織様多層構造の皮膚を設計し、実機で約3度の精度を達成した。
- ウェイポイント誘導強化学習による実機サイズ双腕ロボットのロバストなブラキエーション歩行2026/8/18
実機サイズの双腕ロボットで、エンドエフェクタの経路ウェイポイントを疎に指定して強化学習を行うことで、模倣学習データなしにロバストなブラキエーション（腕渡り）を実現した。シミュレーションと実機実験で、失敗回復を含む安定動作を確認した。
- 着脱式ワイヤ駆動：アクチュエータ共有による再構成可能ロボットアーキテクチャ再構成可能ロボット2026/8/16
重く高価なアクチュエータを共通ベースに集約し、ワイヤ経路を物理的に切断・再接続できる「ワイヤ着脱ユニット」により、複数の形態（剛体アーム、連続体アーム、グリッパ）を単一のアクチュエータセットで駆動する再構成可能ロボットシステムを提案・実証した。
- ニューラル内省ゲーティングによる視覚言語行動モデルの適応的KVキャッシュ再利用VLA/推論最適化2026/8/1
視覚言語行動モデル(VLA)の推論コスト削減のため、視覚的類似性に基づくKVキャッシュ再利用に、モデル自身の不確実性(ロジットマージン)を監視してキャッシュを無効化する軽量なトレーニング不要の手法を提案した。
- VLAff: 視覚・言語・アフォーダンスモデルによる統合的な実行可能アフォーダンスの獲得VLA/アフォーダンス/操作学習2026/8/1
人間のビデオからロボット操作スキルを学習するため、物体中心の実行可能アフォーダンス（視覚・把持・軌道）を抽出し、大規模言語モデルベースの統一基盤モデルVLAffを提案。実ロボットへのゼロショット適用も実証。
- WARL: 脚式ロボットのタスク非依存学習のためのレンチ拡張強化学習強化学習/脚式ロボット2026/7/1
脚式ロボットの強化学習において、関節空間に限定されていた行動空間に力とトルク（レンチ）を導入し、探索能力を拡張する新しい手法WARLを提案した。成功率ベースのカリキュラム機構と組み合わせ、最終的には関節制御のみで多様な地形やモータータスクをロバストに学習できることを示した。
- MDIR: 接触を伴う遠隔操作のためのタスク多様体インピーダンス再ターゲティング手法遠隔操作2026/7/1
固定の直交インピーダンス制御による遠隔操作デモを、実行可能な可変インピーダンス指令へ再パラメータ化する手法を提案。デモ軌道近傍でのタスクチャネル応答を維持しつつ、手首力のピークやインパルスなどを低減する。
- TRACT: 時間的ルーティングによるアクションチャンクと接触を伴う操作のための時系列フェーズ権限マニピュレーション2026/7/1
接触を伴う操作タスクにおいて、フェーズ構造を持つアクションチャンクの時間的不整合を解消するTRACTを提案し、実ロボット実験で成功率やフェーズ曖昧性の改善を示した。
- MEVION: 高出力・高速な双腕操作のための低コスト・オープンソースデータ収集システムデータ収集/双腕操作2026/7/1
双腕ロボットのデータ収集システムMEVIONを開発。低コストで高出力・高速な動作を実現し、重い物体の操作や高速なタスクのデータ収集を可能にした。
- 外部力誘導カリキュラム学習による動的運動の学習強化学習/歩行2026/5/1
スポッティングに着想を得た外部補助力を訓練中に導入し、報酬設計や参照軌道なしで動的全身体運動の学習を加速・可能にする手法を提案した。
- WiXus: 環境を活用するワイヤ駆動を統合した車輪脚ロボットによる移動と操作の融合移動・操作統合ロボット2026/5/1
車輪脚ロボットにワイヤ駆動機構を加え、外部環境を利用して脚を移動から解放し、崖登りや物体操作・道具使用を可能にする新しいロボットWiXusを開発した。
- 多様な空中タスクのための自己組織化モジュール型空中ロボット群制御2026/5/1
飛行中に自己組織化して協調操作を行う再構成可能なモジュール型空中ロボットLEGIONを提案し、機敏な飛行と頑健な空中操作のトレードオフを解消する。
- 生体模倣ロボット関節を用いた関節受容器の固有受容能の探求生体模倣ロボティクス2026/4/1
ロボット技術で作った生体模倣関節を用いて、I型関節受容器の固有受容能を定量評価し、曲げ・ねじり動作で平均誤差2度未満の位置感覚を実現できることを示した。
- MEVIUS2: 板金溶接とマルチモーダル知覚を備えた実用的なオープンソース四足ロボット四足ロボット2026/3/1
Boston DynamicsのSpotと同等のサイズで、板金溶接と金属加工により耐久性の高い構造を実現し、LiDARや高ダイナミックレンジカメラを搭載したオープンソース四足ロボットを開発した。
- 指先ワークスペースクラウドと接触認識サンプリングに基づく巧みな把握データ拡張マニピュレーション2026/3/1
遠隔操作で収集した少数の把握デモを基に、指先のワークスペースクラウドと接触認識サンプリングを用いた把握生成器でデータを拡張し、任意構造のロボットハンドに対して高速かつ高品質な把握生成を実現する手法を提案した。
- 筋骨格ヒューマノイドにおける筋肉の特性・管理・活用：KengoroとMusashiに関する実証研究筋骨格ヒューマノイド2026/2/1
筋骨格ヒューマノイドKengoroとMusashiの研究を基に、筋肉の特性を5つに分類し、その管理・活用法を整理した実証研究。
- 多目的ブラックボックス最適化に基づく各種マニピュレータ構造の分析マニピュレーション2026/1/1
6自由度・7自由度マニピュレータの関節配置とリンク長比を、エンドエフェクタ到達性と関節トルクの多目的最適化で探索し、既存構造の位置づけを分析した研究。
- 遠隔ワイヤ駆動移動ロボットREWW-ARM：設計・制御・実験的検証遠隔駆動/移動ロボット2025/12/1
電子機器を動作環境から排除しつつ高度な電子制御を維持するため、遠隔ワイヤ駆動システムを提案し、陸上・水中での移動・姿勢制御・物体操作を実証した。
- 大規模言語モデルと多目的ブラックボックス最適化による効率的なロボット設計設計最適化2025/11/1
ブラックボックス最適化に大規模言語モデルを組み合わせ、ロボットの身体設計をより少ない試行で効率的に探索する手法を提案した。
- M3D-skin：階層インフィル構造を用いたマルチマテリアル3Dプリント触覚センサ触覚2025/10/1
マルチマテリアルFDM 3Dプリンタのインフィルパターンを利用し、導電性・非導電性フィラメントで階層構造を作ることで、容易に作製できる触覚センサを提案した論文。
- 膨張構造を備えた柔軟モーフィング飛行ロボットによる人間への止まり木型インタラクション飛行ロボット/ソフトロボティクス2025/9/1
片側柔軟アームと空気圧膨張アクチュエータを組み合わせたハイブリッドモーフィング構造により、飛行中は剛性を保ち、人間に止まる際は柔軟に把持できる飛行ロボットを開発した。
- 遠隔ワイヤ駆動歩行ロボットの設計と開発歩行2025/9/1
ワイヤで動力を伝達して遠隔操作できる新しい機構「Remote Wire Drive」を提案し、それを使った四足歩行ロボットを試作して実現可能性を実験的に検証した。
- ワイヤ駆動ロボットの性能向上のための万能ワイヤ試験機ワイヤ駆動/力制御2025/9/1
ワイヤの初期伸び除去や張力伝達効率・動的挙動を測定・調整できる万能ワイヤ試験機を開発し、実機の力制御に適用してエンドエフェクタの力誤差を低減した。
- MEVITA: 通販部品と板金溶接で作るオープンソース二足歩行ロボット歩行2025/8/1
板金溶接で部品を統合し、通販で買える部品だけで組み立てられるオープンソース二足歩行ロボットを開発。シミュレーション強化学習とSim-to-Real転移で様々な環境での安定歩行を実現した。
- RGB-Dカメラを用いた複数小型飛行アンカー制御による環境接続型ワイヤ駆動ロボットワイヤ駆動ロボット2025/8/1
RGB-Dカメラで環境を認識し、ワイヤ先端の小型ドローンアンカーを複数飛ばして任意の場所にワイヤを接続できるワイヤ駆動ロボットを提案した。
- 腱駆動ロボットにおけるワイヤ交差を考慮した三次元ワイヤ配置の設計最適化腱駆動2025/7/1
腱駆動ロボットの複雑な3次元構造に対し、ワイヤ同士の交差を避けつつ目標軌道で十分な関節トルクを発揮するワイヤ配置を、多目的ブラックボックス最適化で探索する手法を提案した。
- DIJE: ロボットの自己認識と視覚サーボのための高密度画像ヤコビアン推定視覚サーボ2025/7/1
光学流と簡易カルマンフィルタを用いて画像の各ピクセルに対するヤコビアンをリアルタイム推定し、マーカーやロボット構造の知識なしに自己認識と視覚サーボを実現する手法を提案。
- KLEIYN：腰部関節を備え、歩行と壁登りを両立する四足ロボット歩行2025/7/1
腰部関節を持つ四足ロボットKLEIYNを開発し、強化学習と接触誘導カリキュラム学習により、狭い煙突状の壁を高速で登ることを可能にした。
- PIMBS: 物理情報ニューラルネットワークによる筋骨格ヒューマノイドの効率的な身体スキーマ学習筋骨格ヒューマノイド2025/6/1
筋骨格ヒューマノイドの身体スキーマ学習に物理情報ニューラルネットワーク(PINN)を適用し、実機データが少なくても物理法則を活用して高精度に学習する手法を提案した。
- 全身接触動作のための接触点探索に基づく姿勢生成最適化マニピュレーション2025/5/1
ロボットの全身表面を接触に活用するため、接触点を2次元変数で表し勾配最適化で関節位置と接触点を同時に決定する姿勢生成手法を提案した。
- 皮膚と骨格を一体で3Dプリントした五指バイオミメティックソフトロボットハンドの開発ソフトロボティクス2025/3/1
皮膚と骨格を一体で3Dプリントし、4部品・15自由度で親指の内転・屈曲・対立運動と四指の屈曲を実現するソフトロボットハンドを開発した。
- 筋骨格ヒューマノイドの複雑構造に対する危険回避のオンライン学習とその応用筋骨格ヒューマノイド2025/2/1
筋骨格ヒューマノイドの筋長から危険確率を出力するネットワークをオンライン学習し、危険を未然に防ぐ制御を実現した研究。
- 筋骨格ヒューマノイドにおける能動振動による安定性認識と環境を利用した支持動作・運動拡張筋骨格ヒューマノイド2025/2/1
筋骨格ヒューマノイドが環境に接触して体を支え運動範囲を広げるため、体の一部を能動的に振動させたときのセンサ値変化から接触時の安定性を認識する手法を提案し、Musashiでの実験で有効性を確認した。
- 冗長腱駆動型筋骨格ヒューマノイドにおける関節角最大速度限界の超過筋骨格ヒューマノイド2025/2/1
冗長な筋配置を持つ筋骨格ヒューマノイドで、最も遅い筋に制限される関節角速度の限界を超える2つの手法を提案し、実機実験で有効性を検証した。
- 筋断裂を補償する冗長性最大化による筋骨格ヒューマノイドの設計最適化筋骨格ヒューマノイド2025/2/1
筋骨格ヒューマノイドにおいて、1本の筋が断裂しても動作を継続できるよう、断裂時に発揮可能な最小トルクを最大化する筋配置設計最適化手法を提案し、Musashiの肘でシミュレーションと実機により有効性を確認した。
- 環境接触下における筋骨格ヒューマノイドの筋弛緩制御を用いた反射ベース動作戦略筋骨格ヒューマノイド2025/2/1
筋骨格ヒューマノイドが環境を積極的に利用して筋緊張を最小化する筋弛緩制御を開発し、腕を机に置く動作やハンドル操作に適用して有効性を検証した。
- 筋骨格ヒューマノイド上肢における伸張反射の応用：保護行動、姿勢安定性、能動的誘導筋骨格ヒューマノイド2025/2/1
筋骨格ヒューマノイドの上肢に伸張反射を実装し、保護行動や姿勢安定性、能動的誘導といった応用可能性を検討した研究。
- 根元中心の毛束調整のための経路計画を用いた前髪スタイリングロボットシステムマニピュレーション2025/1/1
前髪の目標スタイルとの毛流れの違いを画像から解析し、毛束の根元を狙って経路計画と閉ループ制御でブラッシング・スタイリングを行うロボットシステムを提案した。
- パラメトリックバイアス付き確率的予測ネットワークによる分散最小化を含む環境適応制御：移動ロボットへの応用移動ロボット/適応制御2024/12/1
パラメトリックバイアスと確率的要素を含むリカレントニューラルネットワークで予測モデルを構築し、分散を最小化しながら環境に適応するロボット制御法を提案。シミュレーションと実機Fetchで検証した。
- 筋骨格ヒューマノイドによるタスク特化型自己身体制御器の獲得：自動運転におけるペダル操作への応用筋骨格ヒューマノイド/制御2024/12/1
筋骨格ヒューマノイドの複雑な身体を対象に、制御入力とタスク状態の時系列関係をニューラルネットで学習し、アクセルペダル操作のリアルタイム制御に応用して有効性を検証した。
- 導電性フィラメントを用いた全指触覚センサ付き五指ハンドの設計と挿入後屈曲動作への応用触覚2024/12/1
導電性フィラメントで作った神経線を柔軟な表皮に埋め込み、指全体の接触位置を抵抗変化から推定する触覚センサを開発し、ロボットが工具に指を挿入してから曲げる動作を実現した。
- 筋骨格ヒューマノイドの動的動作における筋拮抗関係と手先軌道の修正筋骨格ヒューマノイド2024/12/1
筋骨格ヒューマノイドの動作獲得のため、張力センシングによる筋拮抗関係の取得と視覚センシングによる手先軌道の修正手法を提案し、ケンゴロウによるバドミントンのシャトル打ち動作を実現した。
- 筋骨格ヒューマノイドの肩複合体を用いた自己身体像獲得と冗長性を活かした姿勢生成マニピュレーション2024/11/1
筋骨格ヒューマノイドの肩複合体の冗長性を活かし、自己身体像を獲得しながら逆運動学で姿勢を生成する手法を提案し、自動車のステアリング操作実験で有効性を確認した。
- 筋骨格ヒューマノイドにおける追加筋を考慮した適応的身体スキーマ学習システム筋骨格ヒューマノイド2024/11/1
筋骨格ヒューマノイドに筋を追加できるモジュール設計と、追加筋に伴う身体スキーマの変化を少ない動作データから学習する手法を提案し、高負荷タスクでの筋緊張緩和に有効であることを示した。
- 筋ベース補償制御を用いた人間の教示による筋骨格ヒューマノイドの動作修正手法筋骨格ヒューマノイド2024/11/1
柔軟な筋骨格ヒューマノイドに対し、動作中に人間が外力を加えて動きを修正し、その修正を筋ベースの補償制御で再現する手法を提案し、Musashiで有効性を確認した。
- 基盤モデルを用いたグローバルタスク計画とローカル行動拡張のための遠隔生活支援ロボットインターフェースシステムVLA2024/11/1
言語指示にテンプレート変数を用いて不確実な情報を伝え、基盤モデルでロボットの行動を計画・拡張する遠隔生活支援システムを提案し、実タスクで有効性を示した。
- Vlimb: 身体拡張のためのワイヤ駆動型ウェアラブルロボット — パワーと到達範囲の両立ウェアラブルロボット2024/11/1
腱駆動と受動リング構造を組み合わせた身体拡張型ウェアラブルロボットVlimbを開発し、人間を持ち上げるパワーと繊細な操作・広い到達範囲を両立できることを検証した。
- ワイヤ巻き筋腱複合体駆動の三次元基本構成ソフトロボティクス2024/11/1
ワイヤ巻き筋腱複合体（ww-MTC）を三次元形状に拡張し、筋肉外装の基本構成法を提案するとともに、2軸3筋ロボットに適用して環境適応しながら動き続けることを確認した。
- 双腕ヒューマノイドロボットのための統合的包装システムマニピュレーション2024/11/1
紙やテープで物体を包む複雑な作業をヒューマノイドロボットで実現するため、ハードウェア構成・操作法・認識システムを統合し、異なる形状の物体包装実験で有効性を示した。
- CubiX: 環境に接続して活用する可搬型ワイヤ駆動パラレルロボットワイヤ駆動ロボット2024/10/1
アクチュエータを内蔵し、最大8本のワイヤを環境に接続して自身を駆動する可搬型ワイヤ駆動パラレルロボットCubiXを開発した。これにより、作業空間の制限なく任意の場所でワイヤ駆動構造を構築できる。
- CubiXMusashi: ワイヤ駆動CubiXと筋骨格ヒューマノイドMusashiの融合による無限のパフォーマンスへ筋骨格ヒューマノイド2024/10/1
筋骨格ヒューマノイドMusashiにワイヤ駆動ロボットCubiXを統合し、環境にワイヤで接続して駆動することで、単体では困難な懸垂や起き上がり、空中キックなどの動作を実現した。
- 慣性センサを用いたオンサイト建設ロボティクスのためのロボット運動学モデル推定キャリブレーション2024/10/1
IMUセンサを剛体リンクに取り付け、角速度から相対姿勢を、遠心力から相対位置を推定することで、その場で調達した部品から組み立てたロボットの運動学モデルを自動推定する手法を提案し、木製スティックで作ったロボットが再組み立て後も目標位置に到達できることを示した。
- 筋骨格ヒューマノイドプラットフォームMusashiのコンポーネントモジュール化設計：学習制御システムの研究に向けて筋骨格ヒューマノイド2024/10/1
学習制御システム研究用に、柔軟な筋骨格構造と冗長センサ、再構成可能な構造を持つ筋骨格ヒューマノイドMusashiを開発し、関節モジュールや筋モジュールなどを組み合わせて全身を構築、基礎実験と学習制御実験で有効性を検証した。
- 靭帯を含む肩複合体の筋骨格シミュレーション構築とモデル予測制御による検証筋骨格シミュレーション2024/10/1
靭帯配置まで再現した肩複合体の筋骨格シミュレータを構築し、モデル予測制御で靭帯が関節安定化に寄与することを確認した。
- 高出力脚と関節式ソフトテールを備えたカンガルーロボットの設計手法脚式ロボット2024/10/1
カンガルーの筋骨格構造を参考に、高出力な脚と弾性関節テールを持つロボットを設計し、跳躍や尾部による身体支持を実現した。
- パターン構造筋：異方性柔軟構造を利用した筋骨格ロボット用任意形状ワイヤ駆動人工筋人工筋/筋骨格ロボット2024/10/1
3Dプリントした異方性パターン構造とワイヤ駆動を組み合わせ、湾曲・平板・分岐など任意形状の人工筋を作製し、筋骨格ロボットの上腕で広可動域や重量物把持、環境接触動作を実証した。
- 事前学習済み視覚言語モデルの画像-テキスト検索とブラックボックス最適化によるロボット状態認識VLA2024/10/1
事前学習済み視覚言語モデルの画像-テキスト検索を利用し、複数の言語プロンプトとその重みをブラックボックス最適化で調整することで、再学習なしに多様な環境状態を認識する手法を提案。
- 基盤モデルとPDDLによる食材状態認識に基づく実世界調理ロボットシステムマニピュレーション2024/10/1
LLMとPDDLで調理行動を計画し、VLMで食材の状態を少量データから認識することで、PR2が実環境で新しいレシピ通りに調理を行うシステムを実現した。
- 筋骨格ヒューマノイドのタスク実現に向けた人間模倣両耳ユニットと音源方向推定聴覚・ヒューマノイド2024/9/1
人間の耳構造を模した両耳ユニットと音源方向推定・環境音検出システムを筋骨格ヒューマノイドMusashiに搭載し、雑音環境下で視野外の音情報を必要とするタスクを実現した。
- 冗長腱駆動構造における拮抗筋抑制制御：人間の相反性神経支配に基づく筋骨格ヒューマノイドの広範囲運動筋骨格ヒューマノイド2024/9/1
人間の相反性神経支配に着想を得て、腱駆動筋骨格ヒューマノイドのモデル誤差による不要な筋緊張や弛みを防ぐ拮抗筋抑制制御を実装し、広範囲運動を安全に長時間行えるようにした。
- 冗長センサ・アクチュエータの機能的・空間的接続に基づく自動グループ化：筋骨格ヒューマノイドの筋群分割への応用筋骨格ヒューマノイド2024/9/1
冗長なセンサとアクチュエータ間の機能的・空間的関係をグラフ構造に埋め込み、幾何モデルなしで自動的にグループ化する手法を提案し、筋骨格ヒューマノイドの筋群を前腕・上腕・肩甲骨・首などの領域に自動分割できることを示した。
- 回転・直動関節を組み合わせたロボット設計のブラックボックス多目的最適化設計最適化2024/9/1
回転関節と直動関節を組み合わせたロボットの設計を、ブラックボックス多目的最適化により自動生成する手法を提案し、関節数とリンク長を最小化しつつタスクを達成する設計を探索した。
- パラメトリックバイアス付き深層予測モデルによる可変剛性と素材変化を考慮した動的布操作マニピュレーション2024/9/1
可変剛性機構を持つ筋骨格ヒューマノイドが、深層予測モデルとパラメトリックバイアスを用いて布の物性変化を検知しながら動的に操作できることを示した研究。
- 事前学習済み視覚言語モデルとブラックボックス最適化によるロボットの環境状態認識VLA2024/9/1
事前学習済み視覚言語モデルとブラックボックス最適化を用いて、扉の開閉や水道の流水などの環境状態を統一的な手法で認識する。
- MEVIUS: 板金溶接と機械加工でEコマースから簡単に作れる四足歩行ロボット歩行2024/9/1
Eコマースで注文できる金属部品と板金溶接・機械加工のみで組み立てられる四足ロボットMEVIUSを開発し、強化学習とSim2Realにより多様な不整地を走破できることを実証した。
- GeMuCo: 身体図式学習のための汎用マルチセンサ相関モデル身体図式学習2024/9/1
ロボットが自身の経験からセンサとアクチュエータの相関を表す身体図式を獲得し、オンライン更新で環境変化に適応しながら状態推定・制御・異常検知・シミュレーションを行う汎用モデルを提案。
- 全方向カメラと複数の視覚言語モデルによる事前知識不要の反射型オープンボキャブラリナビゲーションナビゲーション2024/8/1
全方向カメラと事前学習済み視覚言語モデルを組み合わせ、地図構築や学習なしで反射的に目標物体へ移動するロボットナビゲーション手法を提案し、Fetchロボットで検証した。
- 小型骨筋モジュールを用いた橈尺関節を有する人体模倣前腕の設計と応用筋骨格ヒューマノイド2024/8/1
筋肉モーターを内蔵した小型モジュールを骨構造としても使うことで、人体の比率・重量・筋配置・関節性能に基づく橈尺関節付き前腕を開発し、はんだ付けやバドミントンなどの巧みな動作を実現した。
- 割り込み直接教示と支援率を考慮した食器のすすぎ・こすり洗いの行動学習マニピュレーション2024/8/1
人間が割り込み直接教示でロボットの手の軌道を修正した後、対象物・ロボットの状態と制御入力・支援率を推定してダイナミクスモデルを学習し、誤差逆伝播により支援を必要とせず食器を動かしすぎない制御入力を生成することで、未知形状の食器の安全なすすぎ・こすり洗いを実現した。
- 筋骨格ヒューマノイドにおける熱モデルパラメータのオンライン学習によるモータコア温度の推定と制御筋骨格ヒューマノイド2024/7/1
モータの熱モデルパラメータをオンライン学習してコア温度を高精度に推定し、異常検知と組み合わせて連続動作を可能にする手法を筋骨格ヒューマノイドで検証した。
- パラメトリックバイアスによる動作スタイル制約を付加した模倣学習模倣学習2024/7/1
模倣学習ネットワークにパラメトリックバイアスを追加し、関節速度や筋長速度、筋張力などの動作スタイルを意図的に制約・変更できる手法を提案し、PR2と筋骨格ヒューマノイドMusashiLarmで有効性を示した。
- 把持状態のオンライン変化に対応する適応的ロボット工具先端制御学習マニピュレーション2024/7/1
把持位置や工具角度が操作中に変化しても、ニューラルネットワークを用いて工具先端位置を推定・制御し、オンラインで適応する手法を開発した。
- パラメトリックバイアス付きリカレントニューラルネットワークによる柔軟筋骨格ハンドの物体認識・動的接触シミュレーション・検出・制御マニピュレーション2024/7/1
パラメトリックバイアス付きRNNで柔軟筋骨格ハンドのセンサ状態方程式を学習し、単一ネットワークで物体認識・接触シミュレーション・検出・制御を実現するとともに、経年劣化や初期化の再現性問題にも対応できることを示した。
- 筋骨格オートエンコーダ：筋骨格ヒューマノイドの状態推定・制御・シミュレーションのための感覚間ネットワークの統合オンライン獲得手法筋骨格ヒューマノイド2024/6/1
関節角度・筋張力・筋長の関係を表す筋骨格オートエンコーダを構築し、実機センサ情報でオンライン更新することで、筋骨格ヒューマノイドの状態推定・制御・シミュレーションを統合的に行う手法を提案した。
- センサ状態遷移の予測モデル学習による柔軟筋骨格ハンドの安定した道具使用マニピュレーション2024/6/1
柔軟な筋骨格ハンドで道具を使う際、センサ状態遷移を予測するネットワークを実機データから学習し、フィードバック制御で初期接触状態を維持することで、ハンマー打ち・掃除機がけ・ほうきがけを安定して行えるようにした。
- 筋骨格ヒューマノイドによる自動運転への挑戦：ハードウェア開発と学習ベースソフトウェアの研究筋骨格ヒューマノイド2024/6/1
筋骨格ヒューマノイド「Musashi」を用いて、座席への着座やペダル・ハンドル操作を含む自動運転タスクを実現するハードウェアと学習ベースソフトウェアを開発し、認識を伴う操作に成功した。
- 低剛性プラスチック製ヒューマノイドにおける視覚と触覚を用いた適応的全身体ツール使用学習ツール使用2024/5/1
低剛性プラスチック製ヒューマノイドが道具を使う際の体のたわみを、関節角度・視覚・足裏触覚の関係を学習するニューラルネットとParametric Biasで捉え、道具の重さや長さの変化に適応するツール先端制御手法を提案した。
- 腹腔鏡手術のペグ移動タスクにおけるロボットの制約付き模倣学習模倣学習2024/5/1
腹腔鏡手術の基礎訓練であるペグ移動タスクを、単眼カメラのみを用いた制約付き模倣学習でロボットに実行させる手法を提案し、2台のFranka Emika Pandaで有効性を検証した。
- CoverLib: 問題分布の反復的被覆最大化による分類器付き経験ライブラリとドメイン特化型動作計画動作計画2024/5/1
経験と分類器のペアを反復的に追加して問題空間を効率的に被覆するライブラリを構築し、高速かつ高成功率な動作計画を実現する手法を提案。
- 筋骨格ヒューマノイドの身体状態変化を考慮したバランス制御の学習バランス制御2024/5/1
筋骨格ヒューマノイドの足首の関節角度・筋張力・筋長とZMPの相関モデルを学習し、パラメトリックバイアスで身体状態変化にオンライン適応するバランス制御手法を提案。
- 低剛性ロボットの経時的変化を考慮した視覚サーボの自己教師あり学習視覚サーボ2024/5/1
低剛性ロボットが自身の身体変化に適応しながら物体把持のための視覚サーボを自己教師あり学習で獲得する手法を開発し、6軸アームで有効性を確認した。
- 筋骨格構造のヒステリシスを考慮したオンライン学習フィードバック制御筋骨格制御2024/5/1
筋骨格ヒューマノイドの関節角度追従に生じるヒステリシスを補償するため、関節角度誤差と目標筋長変化の関係を表すニューラルネットをオンライン更新し、少ない試行で正確な目標姿勢を実現するフィードバック制御法を開発した。
- 筋長の相対変化のみを用いた腱駆動筋骨格ヒューマノイドの関節角度推定筋骨格ヒューマノイド2024/4/1
腱駆動筋骨格ヒューマノイドにおいて、多関節筋の影響を考慮しつつ筋長の相対変化のみから関節角度を推定する手法を提案し、シミュレーションと実機で有効性を検証した。
- パラメトリックバイアスを用いた深層予測モデル学習：モデリングの困難さと時間的変化への対処モデルベース制御2024/4/1
ロボットの身体・対象物・環境の複雑な関係や時間変化に対応するため、パラメトリックバイアスを導入した深層予測モデル（DPMPB）を開発し、実機実験を通じて有効性を示した。
- 映画『すずめ』の椅子型非対称三脚低剛性ロボットの設計と歩容生成歩行2024/4/1
映画『すずめ』に登場する三脚椅子をモデルにした非対称な三脚ロボットを設計し、実機の試行錯誤とシミュレータの強化学習という2つの方法で歩行と立ち上がりの歩容を生成した。
- TWIMP：環境との物理的接触を伴う実世界での学習制御プラットフォームとしての二輪倒立筋骨格振り子筋骨格ヒューマノイド2024/4/1
筋骨格型の上半身と二輪倒立振り子を組み合わせた新型ヒューマノイドTWIMPを提案し、環境との接触や衝撃を伴う学習制御の研究を実世界で容易に行えるプラットフォームとしての可能性を予備実験で示した。
- 長時間の自己身体イメージ獲得と筋骨格構造の制御への応用筋骨格制御2024/4/1
腱駆動型筋骨格ヒューマノイドが長時間にわたり自己身体イメージを学習・維持するシステムを提案し、位置・トルク・可変剛性制御への応用可能性を示した。
- 平面骨格間構造を持つ筋骨格脚の開発：人間に匹敵する運動機能の実現に向けて筋骨格ヒューマノイド2024/4/1
靭帯や平面筋のような関節をまたぐ平面構造をヒト型ロボットに応用し、平面骨格間構造を備えた筋骨格脚「MusashiOLegs」を開発してその重要性を実験的に検証した。
- 視覚を用いた腱駆動筋骨格ヒューマノイドの関節-筋マッピングのオンライン学習筋骨格ヒューマノイド2024/4/1
腱駆動筋骨格ヒューマノイドにおいて、視覚情報を利用して関節角度と筋長の非線形関係を表すニューラルネットワークをオンライン更新し、目標関節角度への追従精度を向上させる手法を提案した。
- 人間の関節潤滑機能を模倣した液体滲出軟骨のバイオミメティックロボット用設計バイオミメティック関節2024/4/1
吸水性材料とラバー3Dプリンティングを組み合わせ、液体を滲出する軟骨シートを開発し、摩擦低減と開型球関節への応用を実証した。
- 腱駆動筋骨格ヒューマノイドにおける体組織の柔らかさによる筋経路変化を考慮したオンライン自己身体イメージ獲得筋骨格ヒューマノイド2024/4/1
腱駆動筋骨格ヒューマノイドの制御問題に対処するため、理想関節-筋モデルと筋経路変化モデルをニューラルネットで構築し、実機センサ情報でオンライン更新して自己身体イメージを獲得する手法を提案した。
- 臀部接触センサを備えた筋骨格ヒューマノイドによる座位歩行の実現：人間の制約付き教示から筋骨格ヒューマノイド2024/4/1
臀部接触センサと制約付き教示法を用いて、筋骨格ヒューマノイドに椅子に座ったまま移動する座位歩行を実現した。
- BEATLE：自己再構成可能な飛行ロボットの設計・制御・実験検証群制御2024/4/1
飛行中に合体・分離できるモジュール型飛行ロボットBEATLEを提案し、接触レンチ制御による多連結飛行とFSMベースの再構成動作計画を実装・検証した。
- SAQIEL: 受動的3Dワイヤ整列機構を備えた超軽量・安全マニピュレータマニピュレーション2024/3/1
受動的3Dワイヤ整列機構で軽量・低摩擦の動力伝達を実現し、可動部1.5kgの7自由度協働マニピュレータSAQIELを開発した。
- 低剛性ロボットによる多様な表面素材とタスク定義を考慮した学習ベースの拭き動作マニピュレーション2024/3/1
低剛性ロボットが接触力の予測学習に基づき、様々な表面素材とタスク定義に応じて適切に拭き動作を行う手法を開発した。
- DELTA：空中・地上ハイブリッド移動とマニピュレーションのための変形可能なマルチリンクマルチロータの設計・制御・動作戦略空陸両用ロボット2024/3/1
各リンクにスラスタを備えた変形可能なマルチリンクマルチロータを開発し、地上での転がり移動・空中飛行・マニピュレーションを統合的に行うための設計、非線形最適化に基づく実時間制御、接触制約を考慮した動作戦略を提案した。
- 料理ロボットのための連続的な物体状態認識：事前学習済み視覚言語モデルとブラックボックス最適化の活用視覚言語モデル2024/3/1
料理中の食品の状態変化を、事前学習済み視覚言語モデルを用いて画像とテキストの類似度から連続的に認識し、シグモイド関数へのフィッティングとブラックボックス最適化で重みを調整する手法を提案した。
- 筋骨格車輪ロボットMusashi-Wの実世界応用に向けたハードウェア設計と学習ベースソフトウェアアーキテクチャ筋骨格ロボット2024/3/1
柔軟な筋骨格上半身と車輪ベースを組み合わせたロボットMusashi-Wを開発し、身体スキーマ学習や反射制御、視覚認識を統合したソフトウェアで、清掃や重量物運搬、布操作などの実世界タスクを実現した。
- 加工ばねと可変剛性関節を組み合わせた広可動域親指を持つ五指ハンドマニピュレーション2024/3/1
加工ばねと可変剛性関節を組み合わせ、多様な物体の把持と大きな把持力を両立する五指ロボットハンドを開発した。
- 高出力・柔軟・堅牢なハンド：機械加工ばねを用いた筋骨格ハンドの開発とヒューマノイドによる自重支持動作の実現マニピュレーション2024/3/1
機械加工ばねを用いた腱駆動・劣駆動の5指ハンドを開発し、ヒューマノイド「Kengoro」に搭載して腕立て伏せやぶら下がりといった自重支持動作を実現した。
- 並列ワイヤ駆動単脚ロボットRAMIELの強化学習による連続跳躍強化学習/跳躍2024/3/1
ワイヤ伸びで関節速度が振動する並列ワイヤ駆動単脚ロボットに対し、関節角度の時系列から速度を推定し、ワイヤ伸び由来のノイズを加えた強化学習で連続跳躍を実現した。
- 腱駆動ロボットにおける可変中継点を考慮したワイヤ配置の数値シミュレーションによる設計最適化腱駆動ロボット設計最適化2024/1/1
腱駆動ロボットのワイヤ配置を、始点・複数の中継点・終点で表現し、操作力空間と速度空間を同時に考慮した多目的ブラックボックス最適化により設計する手法を提案した。
- 大規模視覚言語モデルを用いた低コスト低剛性ロボットの日常支援視野制御学習VLA2023/12/1
大規模視覚言語モデルと低コスト・低剛性ロボットアームを組み合わせ、言語指示に従ってロボットが自身の視野を制御する手法を開発した。実機実験でオープンボキャブラリな視野制御の有効性を示した。
- RAMIEL: 高く連続的な跳躍を実現するパラレルワイヤ駆動単脚ロボット跳躍/脚ロボット2023/11/1
6本のワイヤで駆動するパラレルワイヤ式の脚構造を提案し、単脚ロボットRAMIELを開発して最大1.6mの跳躍と最大7回の連続跳躍を実現した。
- 事前学習済み視覚言語モデルのVQAによるロボットの二値状態認識VLA2023/10/1
大規模データで事前学習済みの視覚言語モデルに視覚的質問応答(VQA)を適用し、再学習なしでドアの開閉や把持の成否などの二値状態を言語で認識する手法を検討・評価した。
- ロボットの日記のためのシーン選択と感情に基づく記述手法HRI2023/9/1
ロボットの日記作成に向けて、意味情報と感情情報を考慮したシーン選択と感情記述の手法を提案し、日記の感情価や好ましさへの影響を実験的に検討した。
- 二足二腕ヒューマノイドによる全身作業模倣学習システムの開発模倣学習2023/9/1
二足二腕ヒューマノイドJAXONと全身遠隔操作装置TABLISを組み合わせ、姿勢最適化に基づく長時間データ収集を可能にする全身作業の模倣学習システムを開発した。
- HumanMimic: ワッサースタイン敵対的模倣によるヒューマノイドロボットの自然な歩行と遷移の学習歩行2023/9/1
ワッサースタイン敵対的模倣学習を用いて、ヒューマノイドロボットが人間の全身運動を模倣し、自然な歩行パターンと遷移を獲得する手法を提案した。
- 時系列視覚言語モデルによる加熱調理中の食品状態変化認識VLA2023/9/1
調理ロボット向けに、視覚言語モデルを時系列で用いて加熱による食品の状態変化を統一的に認識する手法を提案し、実機で有効性を確認した。
- 大規模視覚言語モデルを用いた移動ロボットによる日常生活パトロールでの意味的シーン変化検出VLA2023/9/1
大規模視覚言語モデルのVQAを活用し、参照画像と現在画像に複数の質問を投げかけて意味的な変化を検出する手法を提案し、移動ロボットによる実環境パトロールで有効性を示した。
- 人間とロボットの共同体験を記録する自動日記生成システムHRI2023/9/1
人間とロボットが一緒に散歩した体験や対話履歴を大規模言語モデルに入力し、共同体験を盛り込んだ日記を自動生成することで、ロボットへの好感度を高める手法を提案した。
- 多目的ブラックボックス最適化に基づく日常支援モジュール型ロボットの設計モジュール型ロボット設計2023/9/1
再構成可能なアクチュエータモジュールとブラックボックス最適化を用いて、ユーザーやタスクに合わせた日常支援ロボットを自動設計する手法を提案した。
- 基盤モデルによるオープンボキャブラリなタスク計画・実行システム：汎用サービスロボット向けVLA2023/8/1
基盤モデルでタスク計画とオープンボキャブラリ物体検出を行い、状態機械でロボット動作を管理するGPSR向けシステムを構築し、RoboCup@home Japan Open 2022のGPSRで優勝した。
- 方向統計に基づく多様なセンサデータを用いた自己身体変形のオンライン推定状態推定2023/6/1
関節角と3次元姿勢をフォン・ミーゼス分布とビンガム分布で表現し、パーティクルフィルタで各種センサからロボットの姿勢をオンライン推定する手法を提案した論文。
- 飛行ユニットと車輪を備えた小型ヒューマノイドの設計と制御：マルチモーダル移動の実現マルチモーダル移動2023/3/1
車輪と飛行ユニットを搭載した小型ヒューマノイドを設計し、空中・脚・車輪の3つの移動モードを統合制御することで、単一のヒューマノイドによるマルチモーダル移動と空中マニピュレーションを実現した。
- 事前学習済み視覚言語モデルのロボット認識行動への応用VLA2023/3/1
事前学習済み視覚言語モデルを再学習せずにロボットが理解できる情報に変換し、状態・物体・アフォーダンス・関係・異常の認識に活用する5手法を整理・検証した。
- 遺伝的アルゴリズムで最適化したVQAによるロボット状態認識VLA2023/3/1
事前学習済み視覚言語モデルに視覚質問応答を適用し、遺伝的アルゴリズムで質問の組み合わせを探索することで、透明ドアや水の状態など従来困難だったロボットの状態認識を実現した。
- 森林環境における樹木の位置とサイズを計測する飛行ロボットのセンシングとナビゲーション飛行ロボット2023/2/1
森林で自律飛行するドローンが樹木を認識・計測し、データベースを生成するシステムを開発し、実環境で飛行実験を行った。
- 1自由度ベクタブルプロペラを備えた二次元多連結飛行ロボットによる特異点のない空中変形飛行ロボット2021/1/1
推力方向を変えられるプロペラを追加し、変形時に避けたい特異形状を制御性最大化で乗り越える計画法を提案、線形状態での軌道追従と変形通過を実験で実証した。
- サーカスANYmal：四足ロボットが四肢で巧みな操作を学習マニピュレーション2020/11/1
四足ロボットANYmalがモデルフリー強化学習で軽量ボールを四肢でバランス・操作する深層方策を訓練し、シミュレーションから実機へゼロショット展開を実現した。
- チルトプロペラを備えた多関節飛行ロボット：屋外自律飛行とマニピュレーションのための設計・モデリング・制御・状態推定飛行マニピュレーション2020/8/1
チルトプロペラで制御性を高めた多関節飛行ロボットを設計し、センサ同期を含む状態推定を統合して屋外での完全自律飛行と把持・操作タスクを実現した。
- 深層学習と占有ボクセルグリッドマップによるヒューマノイドの棚ビンピッキング向け3D物体セグメンテーションマニピュレーション2020/1/1
複数視点のカメラ画像から畳み込みネットワークで物体確率を予測し、占有ボクセルグリッドマップに統合することで、遮蔽の多い狭い棚ビン内でも対象物体の密な3Dセグメントを生成し、実機ヒューマノイドによるピッキングを成功させた。
- 遮蔽に強い把持のためのインスタンス・セマンティックセグメンテーション同時学習セグメンテーション2020/1/1
インスタンスとセマンティックのセグメンテーションを共有特徴抽出器で同時に学習し、 clutter中の遮蔽領域マスク予測を改善してロボットのピックアンドプレースに応用した研究。
- 山積み物体から目的物を見つけて掴むための可視・遮蔽領域インスタンスセグメンテーションマニピュレーション2020/1/1
既存のインスタンスセグメンテーションに「relook」構造を追加し、遮蔽された領域も推定して障害物を適切な順序で除去しながら目的物を掴むロボットシステムを実現した。画像合成により人手アノテーションなしで新規物体にも対応できる。
- マルチオブジェクト操作のための確率的3Dマルチラベルリアルタイムマッピングマニピュレーション2020/1/1
複数カメラ視点からリアルタイムにマルチラベルの3D占有マップを生成し、一度の見回し動作で複数物体のセグメンテーションを実現してロボット操作に応用した論文。
- 第1回Amazon Picking Challengeの分析と観察マニピュレーション2016/1/1
倉庫棚から商品を自動で取り出すロボット競技の初開催概要と、参加26チームへのアンケート結果をまとめ、機構・知覚・計画手法の傾向と成功要因を分析した。
- スパースロードマップスパナを用いた経験ベース計画運動計画2014/10/1
過去の計画経験をSPARSグラフに蓄積し再利用することで、人型ロボットの高次元運動計画を高速化するフレームワークThunderを提案した。
