研究者詳細

顔写真

ウノ　ケンタロウ
宇野　健太朗
Kentaro Uno
所属
大学院工学研究科　航空宇宙工学専攻　宇宙システム講座（宇宙探査工学分野）
職名
助教
学位

  • 博士（工学） （東北大学）

e-Rad 研究者番号
90944207

経歴 2

  • 2021年10月 ～ 継続中
    東北大学　大学院工学研究科　助教

  • 2019年4月 ～ 2021年9月
    独立行政法人日本学術振興会　特別研究員DC1

学歴 2

  • 東北大学　大学院工学研究科　航空宇宙工学専攻

    2016年10月 ～ 2021年9月

  • 東北大学　工学部　機械知能・航空工学科

    2013年4月 ～ 2016年9月

所属学協会 5

  • 日本ロボット学会（RSJ）

    2023年6月 ～ 継続中

  • 日本航空宇宙学会

    2021年8月 ～ 継続中

  • 日本機械学会

    2020年3月 ～ 継続中

  • 計測自動制御学会

    2020年3月 ～ 継続中

  • IEEE

    2019年11月 ～ 継続中

研究キーワード 2

  • フィールドロボット

  • 宇宙ロボティクス

研究分野 2

  • 情報通信 / ロボティクス、知能機械システム /

  • フロンティア（航空・船舶） / 航空宇宙工学 /

受賞 4

  1. 若手奨励賞【優秀賞】

    2022年1月　日本航空宇宙学会　HubRobo: 崖登り探査を可能とする脚型ロボットの研究開発

  2. The Highly Commended Paper

    2021年9月　The 24th International Conference on Climbing and Walking Robots and the Support Technologies for Mobile Machines (CLAWAR)　ClimbLab: MATLAB Simulation Platform for Legged Climbing Robotics

  3. 優秀発表奨励賞

    2020年3月　計測自動制御学会 東北支部

  4. 三浦賞

    2019年3月　日本機械学会

論文 42

  1. Grouser wheel high-speed traction performance: DEM simulation and experimental result

    Keisuke Takehana, Grace Kenny, Kenta Sawa, James Hurrell, Kentaro Uno, Shreya Santra, Kazuya Yoshida

    Journal of Terramechanics　120　101084-101084　2025年10月

    出版者・発行元： Elsevier BV

    DOI： 10.1016/j.jterra.2025.101084 　

    ISSN：0022-4898

  2. Tightly-Coupled LiDAR-IMU-Leg Odometry With Online Learned Leg Kinematics Incorporating Foot Tactile Information

    Taku Okawara, Kenji Koide, Aoki Takanose, Shuji Oishi, Masashi Yokozuka, Kentaro Uno, Kazuya Yoshida

    IEEE Robotics and Automation Letters　2025年8月

    DOI： 10.1109/LRA.2025.3580332 　

  3. Tightly-coupled LiDAR-IMU-wheel odometry with an online neural kinematic model learning via factor graph optimization

    Taku Okawara, Kenji Koide, Shuji Oishi, Masashi Yokozuka, Atsuhiko Banno, Kentaro Uno, Kazuya Yoshida

    ROBOTICS AND AUTONOMOUS SYSTEMS　187　2025年5月

    DOI： 10.1016/j.robot.2025.104929 　

    ISSN：0921-8890

    eISSN：1872-793X

  4. Traction Performance Evaluation for a Rashid-1 Rover Wheel

    James Hurrell, Keisuke Takehana, Tomomi Tanaka, Kentaro Uno, Amna Khalifa Busoud, Kazuya Yoshida

    Space Science Reviews　221　(3)　2025年4月8日

    出版者・発行元： Springer Science and Business Media LLC

    DOI： 10.1007/s11214-025-01164-8 　

    ISSN：0038-6308

    eISSN：1572-9672

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    Abstract Single-wheel experiments and discrete element method simulations of a micro-rover wheel modelled on the Rashid-1 rover designed for the Emirates lunar mission. The interaction of the wheel with Toyoura sand and FJS-1 lunar regolith simulant is studied. Slip conditions, traction coefficient and grouser pitch for single-wheel experiments are measured for a range of fixed slip values at the expected rover load of 24.5 N. The angle of repose is used to calibrate the simulation parameters with measured soil parameters. Single-wheel simulations are verified by comparison to experimental results. Lunar simulations can predict lunar gravity performance. Toyoura and FJS-1 results for traction coefficient and dynamic sinkage at 24.5 N in the 0–50% slip range show good agreement between experiment and simulation. 4.1 N lunar gravity matches the 24.5 N Earth gravity results for traction coefficient and tractive efficiency. There is a 1–2 mm difference in total sinkage. Tractive force and resistive torque reduce by 1/6 from Earth to lunar gravity for the same mass. The grouser pitch is unchanged with gravity variation. The angle of repose can independently determine parameters for use in single-wheel simulations. Experimental results validate the models for Toyoura sand and FJS-1. Wheel performance regarding traction coefficient and tractive efficiency under lunar gravity matches that under Earth gravity. Traction performance in tractive force and resistive torque is reduced by the ratio of Earth to lunar gravity, 1/6, for the same mass.

  5. Comparison of lunar rover wheel performance in soils with different cohesive properties

    Keisuke Takehana, Shino Kizaki, Tomomi Tanaka, Kentaro Uno, Kazuya Yoshida

    Journal of Terramechanics　117　101011-101011　2025年2月

    出版者・発行元： Elsevier BV

    DOI： 10.1016/j.jterra.2024.101011 　

    ISSN：0022-4898

  6. Towards the Automation in the Space Station: Feasibility Study and Ground Tests of a Multi-Limbed Intra-Vehicular Robot

    Seiko Piotr Yamaguchi, Kentaro Uno, Yasumaru Fujii, Masazumi Imai, Kazuki Takada, Taku Okawara, Kazuya Yoshida

    2025 IEEE/SICE International Symposium on System Integration (SII)　1095-1101　2025年1月21日

    出版者・発行元： IEEE

    DOI： 10.1109/sii59315.2025.10870890 　

  7. Rutting Caused by Grouser Wheel of Planetary Rover in Single-Wheel Testbed: LiDAR Topographic Scanning and Analysis

    Keisuke Takehana, Vinicius Emanoel Ares, Shreya Santra, Kentaro Uno, Eric Rohmer, Kazuya Yoshida

    Aerospace　12　(1)　71-71　2025年1月20日

    出版者・発行元： MDPI AG

    DOI： 10.3390/aerospace12010071 　

    eISSN：2226-4310

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    This paper presents datasets and analyses of 3D LiDAR scans capturing the rutting behavior of a rover wheel in a single-wheel terramechanics testbed. The data were acquired using a LiDAR sensor to record the terrain deformation caused by the wheel’s passage through a Toyoura sandbed, which mimics lunar regolith. Vertical loads of 25 N, 40 N, and 65 N were applied to study how rutting patterns change, focusing on rut amplitude, height, and inclination. This study emphasizes the extraction and processing of terrain profiles from noisy point cloud data, using methods like curve fitting and moving averages to capture the ruts’ geometric characteristics. A sine wave model, adjusted for translation, scaling, and inclination, was fitted to describe the wheel-induced wave-like patterns. It was found that the mean height of the terrain increases after the grouser wheel passes over it, forming ruts that slope downward, likely due to the transition from static to dynamic sinkage. Both the rut depth at the end of the wheel’s path and the incline increased with larger loads. These findings contribute to understanding wheel–terrain interactions and provide a reference for validating and calibrating models and simulations. The dataset from this study is made available to the scientific community.

  8. A Sequential Hermaphrodite Coupling Mechanism for Lattice-based Modular Robots

    Keigo Torii, Kentaro Uno, Shreya Santra, Kazuya Yoshida

    2025 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON MECHATRONICS, ICM　2025年

    DOI： 10.1109/ICM62621.2025.10934866 　

    ISSN：2837-1143

  9. Discrete Fourier Transform-based Point Cloud Compression for Efficient SLAM in Featureless Terrain

    Riku Suzuki, Ayumi Umemura, Shreya Santra, Kentaro Uno, Kazuya Yoshida

    2025 11TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON AUTOMATION, ROBOTICS, AND APPLICATIONS, ICARA　214-218　2025年

    DOI： 10.1109/ICARA64554.2025.10977686 　

    ISSN：2767-7737

    eISSN：2767-7745

  10. MoonBot: Modular and On-Demand Reconfigurable Robot Toward Moon Base Construction

    Kentaro Uno, Elian Neppel, Gustavo H. Diaz, Ashutosh Mishra, Shamistan Karimov, A. Sejal Jain, Ayesha Habib, Pascal Pama, Hazal Gozbasi, Shreya Santra, Kazuya Yoshida

    IEEE Transactions on Field Robotics　2025年

    DOI： 10.1109/TFR.2025.3624346 　

  11. Mobility Strategy of Multi-limbed Climbing Robots for Asteroid Exploration

    Warley F. R. Ribeiro, Kentaro Uno, Masazumi Imai, Koki Murase, Baris Can Yalcin, Matteo El Hariry, Miguel A. Olivares-Mendez, Kazuya Yoshida

    SYNERGETIC COOPERATION BETWEEN ROBOTS AND HUMANS, VOL 1, CLAWAR 2023　810　33-45　2024年

    DOI： 10.1007/978-3-031-47269-5_6 　

    ISSN：2367-3370

    eISSN：2367-3389

  12. Space Debris Reliable Capturing by a Dual-Arm Orbital Robot: Detumbling and Caging

    Akiyoshi Uchida, Kentaro Uno, Kazuya Yoshida

    2024 INTERNATIONAL CONFERENCE ON SPACE ROBOTICS, ISPARO　194-201　2024年

    DOI： 10.1109/iSpaRo60631.2024.10687710 　

  13. Risk-Aware Coverage Path Planning for Lunar Micro-Rovers Leveraging Global and Local Environmental Data

    Shreya Santra, Kentaro Uno, Gen Kudo, Kazuya Yoshida

    2024 INTERNATIONAL CONFERENCE ON SPACE ROBOTICS, ISPARO　42-47　2024年

    DOI： 10.1109/iSpaRo60631.2024.10687663 　

  14. OmniLRS: A Photorealistic Simulator for Lunar Robotics

    Antoine Richards, Junnosuke Kamohara, Kentaro Uno, Shreya Santra, Dave van der Meer, Miguel Olivares-Mendez, Kazuya Yoshida

    2024 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON ROBOTICS AND AUTOMATION (ICRA 2024)　16901-16907　2024年

    DOI： 10.1109/ICRA57147.2024.10610026 　

    ISSN：1050-4729

    eISSN：2577-087X

  15. Structure from Motion-based Motion Estimation and 3D Reconstruction of Unknown Shaped Space Debris

    Kentaro Uno, Takehiro Matsuoka, Akiyoshi Uchida, Kazuya Yoshida

    2024 IEEE 20TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON AUTOMATION SCIENCE AND ENGINEERING, CASE 2024　1283-1288　2024年

    DOI： 10.1109/CASE59546.2024.10711467 　

    ISSN：2161-8070

  16. Admittance Control-Based Floating Base Reaction Mitigation for Limbed Climbing Robots

    Masazumi Imai, Kentaro Uno, Kazuya Yoshida

    WALKING ROBOTS INTO REAL WORLD, CLAWAR 2024 CONFERENCE, VOL 2　1115　157-168　2024年

    DOI： 10.1007/978-3-031-71301-9_15 　

    ISSN：2367-3370

    eISSN：2367-3389

  17. Enabling Faster Locomotion of Planetary Rovers With a Mechanically-Hybrid Suspension

    David Rodríguez-Martínez, Kentaro Uno, Kenta Sawa, Masahiro Uda, Gen Kudo, Gustavo Hernan Diaz, Ayumi Umemura, Shreya Santra, Kazuya Yoshida

    IEEE Robotics and Automation Letters　2024年1月

    DOI： 10.1109/LRA.2023.3335769 　

  18. Tightly-Coupled LiDAR-IMU-Wheel Odometry With Online Calibration of a Kinematic Model for Skid-Steering Robots

    Taku Okawara, Kenji Koide, Shuji Oishi, Masashi Yokozuka, Atsuhiko Banno, Kentaro Uno, Kazuya Yoshida

    IEEE Access　12　134728-134738　2024年

    出版者・発行元： Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)

    DOI： 10.1109/access.2024.3461655 　

    eISSN：2169-3536

  19. Evaluation Of Grouser Wheel Traction Performance At High-Speed By Single-Wheel Test

    Keisuke Takehana, Kenta Sawa, Kentaro Uno, Shreya Santra, Kazuya Yoshida

    Proceedings of the 21st International and 12th Asia-Pacific Regional Conference of the ISTVS　2024年

    出版者・発行元： International Society for Terrain-Vehicle Systems

    DOI： 10.56884/94wt27wy 　

  20. Evaluation Of The Multi-Pass Effect Of An Exploration Rover By Single Wheel Testing Assuming Lunar Gravity And Soil

    Tomomi Tanaka, Keisuke Takehana, James Hurrell, Kentaro Uno, Kazuya Yoshida

    Proceedings of the 21st International and 12th Asia-Pacific Regional Conference of the ISTVS　2024年

    出版者・発行元： International Society for Terrain-Vehicle Systems

    DOI： 10.56884/u5vdlhln 　

  21. Modeling Of Terrain Deformation By A Grouser Wheel For Lunar Rover Simulator

    Junnosuke Kamohara, Vinicius Ares, James Hurrell, Keisuke Takehana, Antoine Richard, Shreya Santra, Kentaro Uno, Eric Rohmer

    Proceedings of the 21st International and 12th Asia-Pacific Regional Conference of the ISTVS　2024年

    出版者・発行元： International Society for Terrain-Vehicle Systems

    DOI： 10.56884/fryx2uhe 　

  22. Graph-Based Path/Foothold Planning and Quantitative Map Evaluation for Multi-Limbed Climbing Robots

    Kazuki Takada, Kentaro Uno, Kazuya Yoshida

    2023 8TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON ROBOTICS AND AUTOMATION ENGINEERING, ICRAE 2023　1-6　2023年

    DOI： 10.1109/ICRAE59816.2023.10458637 　

  23. Lunar rover discrete element method study and calibration

    James Hurrell, Keisuke Takehana, Kentaro Uno, Kazuya Yoshida

    Proceedings of the 16th European-African Regional Conference of the ISTVS　2023年

    出版者・発行元： International Society for Terrain-Vehicle Systems

    DOI： 10.56884/xuac7188 　

  24. Evaluation and comparison of driving performance of a lunar exploration rover wheel in different soils

    Keisuke Takehana, Shino Kizaki, Kentaro Uno, Tomomi Tanaka, Gentaro Suda, Kazuya Yoshida

    Proceedings of the 16th European-African Regional Conference of the ISTVS　2023年

    出版者・発行元： International Society for Terrain-Vehicle Systems

    DOI： 10.56884/jsfs4189 　

  25. Render-to-real image dataset and CNN pose estimation for down-link restricted spacecraft missions

    Andrew Price, Kentaro Uno, Swapnil Parekh, Til Reichelt, Kazuya Yoshida

    2023 IEEE AEROSPACE CONFERENCE　2023年

    DOI： 10.1109/AERO55745.2023.10115874 　

    ISSN：1095-323X

  26. RAMP: Reaction-Aware Motion Planning of Multi-Legged Robots for Locomotion in Microgravity

    Warley F. R. Ribeiro, Kentaro Uno, Masazumi Imai, Koki Murase, Kazuya Yoshida

    2023 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON ROBOTICS AND AUTOMATION (ICRA 2023)　11845-11851　2023年

    DOI： 10.1109/ICRA48891.2023.10161185 　

    ISSN：1050-4729

    eISSN：2577-087X

  27. Path and Gait Planning of Limbed Climbing Robots for Planetary Cliff Exploration 査読有り

    Keigo Haji, Kentaro Uno, Warley F, R. Ribeiro, Kazuya Yoshida

    Proceedings of the 33rd International Symposium on Space Technology Science (ISTS)　2022年3月

  28. Lunar Skylight Exploration by a Limbed Climbing Robot Using a Hand-Eye System 査読有り

    Taku Okawara, Kentaro Uno, Kazuya Yoshida

    Proceedings of the 33rd International Symposium on Space Technology Science (ISTS)　2022年3月

  29. Low-Reaction Trajectory Generation for a Legged Robot in Microgravity 査読有り

    Warley F. R. Ribeiro, Kentaro Uno, Kazuya Yoshida

    Proceedings of the 2022 IEEE/SICE International Symposium on System Integration (SII)　505-510　2022年1月9日

    DOI： 10.1109/sii52469.2022.9708772 　

    ISSN：2474-2317

  30. A Pin-Array Structure for Gripping and Shape Recognition of Convex and Concave Terrain Profiles

    Takuya Kato, Kentaro Uno, Kazuya Yoshida

    2022 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON ROBOTICS AND BIOMIMETICS, ROBIO　1365-1370　2022年

    DOI： 10.1109/ROBIO55434.2022.10011858 　

  31. Simulation-Based Climbing Capability Analysis for Quadrupedal Robots 査読有り

    Kentaro Uno, Giorgio Valsecchi, Marco Hutter, Kazuya Yoshida

    Lecture Notes in Networks and Systems　324 LNNS　179-191　2022年

    DOI： 10.1007/978-3-030-86294-7_16 　

    ISSN：2367-3370

    eISSN：2367-3389

  32. ClimbLab: MATLAB Simulation Platform for Legged Climbing Robotics 査読有り

    Kentaro Uno, Warley F.R. Ribeiro, Yusuke Koizumi, Keigo Haji, Koki Kurihara, William Jones, Kazuya Yoshida

    Lecture Notes in Networks and Systems　324 LNNS　229-241　2022年

    DOI： 10.1007/978-3-030-86294-7_20 　

    ISSN：2367-3370

    eISSN：2367-3389

  33. HubRobo: A Lightweight Multi-Limbed Climbing Robot for Exploration in Challenging Terrain 査読有り

    Kentaro Uno, Naomasa Takada, Taku Okawara, Keigo Haji, Arthur Candalot, Warley F. R. Ribeiro, Kenji Nagaoka, Kazuya Yoshida

    2020 IEEE-RAS 20th International Conference on Humanoid Robots (Humanoids)　2021年7月19日

    出版者・発行元： IEEE

    DOI： 10.1109/humanoids47582.2021.9555799 　

  34. Analysis of Motion Control for a Quadruped Ground-Gripping Robot for Minor Body Exploration on Uneven Terrain 査読有り

    Warley F. R. RIBEIRO, Kentaro UNO, Kenji NAGAOKA, Kazuya YOSHIDA

    TRANSACTIONS OF THE JAPAN SOCIETY FOR AERONAUTICAL AND SPACE SCIENCES, AEROSPACE TECHNOLOGY JAPAN　19　(5)　794-801　2021年

    出版者・発行元： Japan Society for Aeronautical and Space Sciences

    DOI： 10.2322/tastj.19.794 　

    eISSN：1884-0485

  35. Non-Periodic Gait Planning Based on Salient Region Detection for a Planetary Cave Exploration Robot 査読有り

    Kentaro Uno, Yusuke Koizumi, Keigo Haji, Maximilian Keiff, Simon Harms, Warley F. R. Ribeiro, Kenji Nagaoka, Kazuya Yoshida

    Proceedings of the 15th International Symposium on Artificial Intelligence, Robotics and Automation in Space (i-SAIRAS)　2020年

  36. Dynamic equilibrium of climbing robots based on stability polyhedron for gravito-inertial acceleration 査読有り

    Warley F.R. Ribeiro, Kentaro Uno, Kazuya Yoshida, Kenji Nagaoka

    Robots in Human Life- Proceedings of the 23rd International Conference on Climbing and Walking Robots and the Support Technologies for Mobile Machines, CLAWAR 2020　297-304　2020年

    DOI： 10.13180/clawar.2020.24-26.08.18 　

  37. Analysis of Motion Control for a Quadruped Ground-Gripping Robot for Minor Body Exploration 査読有り

    Warley F. R. Ribeiro, Kentaro Uno, Kenji Nagaoka, Kazuya Yoshida

    Proceedings of the 32nd International Symposium on Space Technology and Science　2019年6月

  38. Gait Planning for a Free-Climbing Robot Based on Tumble Stability 査読有り

    Kentaro Uno, Warley F.R. Ribeiro, William Jones, Yuki Shirai, Hayato Minote, Kenji Nagaoka, Kazuya Yoshida

    Proceedings of the 2019 IEEE/SICE International Symposium on System Integration, SII 2019　289-294　2019年4月

    DOI： 10.1109/SII.2019.8700455 　

  39. Quality of the 3D Point Cloud of a Time-of-Flight Camera Under Lunar Surface Illumination Conditions: Impact Improvement Techniques 査読有り

    Kentaro Uno, Louis-Jerome Burtz, Masafumi Endo, Kenji Nagaoka, Kazuya Yoshida

    Proceedings of the 14th International Symposium on Artificial Intelligence, Robotics and Automation in Space (i-SAIRAS)　2018年

  40. Qualification of a Time-of-Flight Camera as a Hazard Detection and Avoidance Sensor for a Moon Exploration Microrover

    Kentaro UNO, Louis-Jerome BURTZ, Marc HULCELLE, Kazuya YOSHIDA

    TRANSACTIONS OF THE JAPAN SOCIETY FOR AERONAUTICAL AND SPACE SCIENCES, AEROSPACE TECHNOLOGY JAPAN　16　(7)　619-627　2018年

    出版者・発行元： Japan Society for Aeronautical and Space Sciences

    DOI： 10.2322/tastj.16.619 　

    eISSN：1884-0485

  41. Preliminary Radiation Test Result for Space-Ready Qualification of Lunar Micro Rover 査読有り

    Takuto OIKAWA, Toshiki TANAKA, Yuto SUEBE, Kentaro UNO, Hugo ZULIANI, Louis-Jerome BURTZ, Kazuya YOSHIDA

    TRANSACTIONS OF THE JAPAN SOCIETY FOR AERONAUTICAL AND SPACE SCIENCES, AEROSPACE TECHNOLOGY JAPAN　16　(7)　613-618　2018年

    出版者・発行元： Japan Society for Aeronautical and Space Sciences

    DOI： 10.2322/tastj.16.613 　

    eISSN：1884-0485

  42. Thermal Design Analysis of Conceptual Flight Model for a Lunar Exploration Rover 査読有り

    Takuto Oikawa, Toshiki Tanaka, John Walker, Kentaro Uno, Paulo Costa, Nathan Britton, Kazuya Yoshida

    Proceedings of the 13th International Symposium on Artificial Intelligence, Robotics and Automation in Space (i-SAIRAS)　2016年

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MISC 37

  1. 脚型クライミングロボットのための引掻動作可能な爪型グリッパの研究開発

    片男浪輝大, 宇野健太朗, 吉田和哉

    日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM)　43rd　2025年

  2. ピン配列型凹凸地形把持機構

    加藤匠哉, 宇野健太朗, 吉田和哉

    日本ロボット学会誌　42　(2)　2024年

    ISSN： 0289-1824

  3. 重力慣性加速度(GIA)を用いた脚型壁登りロボットの転倒安定性評価基準

    宇野健太朗, Ribeiro WARLEY F. R., 小泉裕介, 永岡健司, 吉田和哉

    日本ロボット学会誌　42　(3)　2024年

    ISSN： 0289-1824

  4. 車輪-グリッパ間変形可能機構の開発と把持性能評価

    宇田昌弘, 澤健太, 宇野健太朗, 加藤匠哉, LI Zheng Travis Lim, 吉田和哉

    日本ロボット学会誌　42　(6)　2024年

    ISSN： 0289-1824

  5. 粘着力が異なる土壌における月面探査ローバー車輪の走行特性比較

    竹花佳祐, 田中智泉, 宇野健太朗, 吉田和哉

    テラメカニックス　(44)　2024年

    ISSN： 1345-644X

  6. SpaceDyn ver.3.0:ROSとの連携による宇宙ロボットシミュレーション

    内田亮慈, 今井正純, 高田一輝, 宇野健太朗, 吉田和哉

    日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM)　42nd　2024年

  7. ピン配列型把持機構を応用したクライミングロボットの研究開発

    長岡佳汰, 宇野健太朗, 吉田和哉

    日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM)　42nd　2024年

  8. グリッパ-車輪間変形可能機構の脚型ロボットへの応用に向けた改良開発

    猶木皓太, 宇田昌弘, 宇野健太朗, CANDALOT Arthur, 吉田和哉

    日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM)　42nd　2024年

  9. 多様な地形を歩行・登攀可能な4脚クライミングロボット:LIMBEROの研究開発

    高田一輝, 宇野健太朗, 今井正純, 西部諒, 片男浪輝大, 江口幹生, 吉田和哉

    日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM)　42nd　2024年

  10. 鉤爪型グリッパを有する脚型クライミングロボットの反力計測にもとづく手先制御

    宇野健太朗, 江口幹生, 高田一輝, 吉田和哉

    日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM)　42nd　2024年

  11. 鳥取砂丘月面実証フィールド「ルナテラス」を活用した月面探査ローバーの高速走行実験

    澤健太, 宇野健太朗, 猶木皓太, 梅村歩, 宇田昌弘, 吉田和哉

    日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM)　42nd　2024年

  12. 複数のピン配列型把持モジュールによる崖登りロボットの開発

    加藤匠哉, 宇野健太朗, 吉田和哉

    自律分散システム・シンポジウム(CD-ROM)　35th　2023年

  13. 高速走行する月惑星探査ローバーのためのサスペンション機構の開発と実験的評価

    澤健太, 宇野健太朗, 宇田昌弘, 工藤元, RODRIGUEZ-MARTINEZ David, 吉田和哉

    日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集(CD-ROM)　2023　2023年

    ISSN： 2424-3124

  14. 月面探査ローバー用グラウザ付き車輪の牽引特性評価

    竹花佳祐, 木崎詩乃, 宇野健太朗, 吉田和哉

    日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集(CD-ROM)　2023　2023年

    ISSN： 2424-3124

  15. ISS船内伝い歩き移動ロボットの微小重力模擬移動実験

    高田一輝, 宇野健太朗, 村瀬晃基, 大河原拓, 今井正純, ROCHA RIBEIRO Warley Francisco, 山口正光ピヨトル, 板倉理一, 大塚聡子, 稲垣哲哉, 和田勝, 吉田和哉

    日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集(CD-ROM)　2023　2023年

    ISSN： 2424-3124

  16. ポストISS・探査に向けた自動化・自律化~船内伝い歩き移動ロボットのプロトタイプ開発と地上実証~

    宇野健太朗, 藤井康丸, 高田一輝, 江口幹生, 今井正純, 加藤匠哉, 村瀬晃基, 大河原拓, 吉田和哉, 内田博也, 角田旭, 宮地史也, 板倉理一, 山口正光ピヨトル, 稲垣哲哉

    宇宙科学技術連合講演会講演集(CD-ROM)　67th　2023年

    ISSN： 1884-1945

  17. 脚型ロボットの障害物回避のための深層強化学習を用いた局所移動方向決定手法

    山口椋, 宇野健太朗, 今井正純, RIBEIRO Warley F.R., 栗原洸樹, 吉田和哉

    日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM)　41st　2023年

  18. 重力慣性加速度(GIA)を用いた脚型壁登りロボットの転倒安定性評価基準

    宇野健太朗, RIBEIRO Warley F. R., 小泉裕介, 永岡健司, 吉田和哉

    日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM)　41st　2023年

  19. 車輪-グリッパ間変形可能機構の開発と把持性能評価

    宇田昌弘, 澤健太, 宇野健太朗, 加藤匠哉, LIM Li Zheng Travis, 吉田和哉

    日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM)　41st　2023年

  20. インピーダンス制御を用いた双腕ロボットによる宇宙デブリ捕獲手法

    内田亮慈, 宇野健太朗, 吉田和哉

    日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM)　41st　2023年

  21. 宇宙ステーション船内伝い歩き移動ロボットのためのグラフ理論にもとづく経路計画手法

    高田一輝, 宇野健太朗, 吉田和哉

    日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM)　41st　2023年

  22. 多視点画像群からの三次元復元法(SfM法)を応用した軌道上物体の運動推定アルゴリズムの検討

    松岡雄大, 宇野健太朗, 吉田和哉

    日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM)　41st　2023年

  23. 鉤爪型グリッパの自然岩石把持性能に関する実験的考察および改良開発

    江口幹生, 宇野健太朗, 高田一輝, 加藤匠哉, 吉田和哉

    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(CD-ROM)　24th　2023年

  24. ループ閉じ込み時の相対位置情報を利用した複数ロボットの協調SLAMの開発

    梅村 歩, 宇野健太朗, Mickael Laine, 吉田和哉

    ロボティクス・メカトロニクス講演会2022　#1A1-K12　2022年6月

  25. ３次元レーザースキャナと全方位カメラを用いた月・惑星環境での自己位置推定と地図構築に関する研究

    青芳 龍, 工藤 元, 末部 勇登, 宇野 健太朗, 吉田 和哉

    ロボティクス・メカトロニクス講演会2022　#1P1-I07　2022年6月

  26. SfM法を用いた軌道上物体の運動推定

    岡林 宏紀, 宇野 健太朗, 桒原 聡文, 吉田 和哉

    ロボティクス・メカトロニクス講演会2022　#1A1-K02　2022年6月

  27. センサ内蔵グリッパによる 脚型クライミングロボットの把持状態推定

    加藤 匠哉, 宇野 健太朗, 吉田 和哉

    ロボティクス・メカトロニクス講演会2022　#1A1-K11　2022年6月

  28. ISS船内移動ロボットのための把持機構開発と評価

    村瀬 晃基, 宇野 健太朗, 山口 正光ピヨトル, 板倉 理一, 和田 勝, 吉田 和哉

    ロボティクス・メカトロニクス講演会2022　#1P1-H05　2022年6月

  29. ISS船内移動ロボットのための脚構成検討と歩容計画

    今井 正純, 宇野 健太朗, Warley F. R. Ribeiro, 山口 正光 ピヨトル, 板倉 理一, 和田 勝, 吉田 和哉

    ロボティクス・メカトロニクス講演会2022　#1P1-H06　2022年6月

  30. ピン配列型凹凸地形把持機構

    加藤匠哉, 宇野健太朗, 吉田和哉

    日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM)　40th　2022年

  31. HubRobo: 崖登り探査を可能とする脚型ロボットの研究開発

    宇野 健太朗, 大河原 拓, 髙田 尚昌, Warley F. R. Ribeiro, 羽地 啓悟, 吉田 和哉

    第65回宇宙科学技術連合講演会資料　(#3K18)　2021年11月

  32. ハンドアイカメラを用いた脚型クライミングロボットのための把持状態判定手法

    大河原拓, 宇野健太朗, 髙田尚昌, 吉田和哉

    第331回計測自動制御学会東北支部研究集会資料　(#331-2)　2021年

  33. フリークライミングロボットのための不整地登攀実験環境の設計と開発

    宇野健太朗, 錦織広樹, Arthur Candalot, Louis Mamelle, 吉田和哉

    第328回計測自動制御学会東北支部研究集会資料　(#328-1)　2020年3月

  34. 鉤爪型グリッパを有するクライミングロボットのための機械学習を用いた把持状態判定手法

    比内俊樹, 宇野健太朗, 吉田和哉

    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資料　(#1H3-04)　2020年

  35. フリークライミングロボットのための地形とグリッパの幾何学形状にもとづく把持候補点検出手法

    羽地啓悟, 宇野健太朗, 永岡健司, 吉田和哉

    ロボティクス・メカトロニクス講演会2020資料　2020　2P1-B06　2020年

    出版者・発行元： Japan Society of Mechanical Engineers

    DOI： 10.1299/jsmermd.2020.2p1-b06 　

    eISSN： 2424-3124

  36. フリークライミングロボットのための歩容計画法の提案

    宇野健太朗, Warley F, R. Ribeiro, 白井有樹, 永岡健司, 吉田和哉

    第19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資料　2018年

  37. 崖降り・崖登り探査のための脚型ロボットの研究開発

    吉田和哉, 永岡健司, 宇野健太朗, 白井有樹, William Jones

    第62回宇宙科学技術連合講演会資料　2018年

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講演・口頭発表等 14

  1. ISS船内移動ロボットのための脚構成検討と歩容計画

    今井 正純, 宇野 健太朗, Warley F. R. Ribeiro, 山口 正光 ピヨトル, 板倉 理一, 和田 勝, 吉田 和哉

    ロボティクス・メカトロニクス講演会2022　2022年6月

  2. ISS船内移動ロボットのための把持機構開発と評価

    村瀬 晃基, 宇野 健太朗, 山口 正光ピヨトル, 板倉 理一, 和田 勝, 吉田 和哉

    ロボティクス・メカトロニクス講演会2022　2022年6月

  3. センサ内蔵グリッパによる 脚型クライミングロボットの把持状態推定

    加藤 匠哉, 宇野 健太朗, 吉田 和哉

    ロボティクス・メカトロニクス講演会2022　2022年6月

  4. SfM法を用いた軌道上物体の運動推定

    岡林 宏紀, 宇野 健太朗, 桒原 聡文, 吉田 和哉

    ロボティクス・メカトロニクス講演会2022　2022年6月

  5. ３次元レーザースキャナと全方位カメラを用いた月・惑星環境での自己位置推定と地図構築に関する研究

    青芳 龍, 工藤 元, 末部 勇登, 宇野 健太朗, 吉田 和哉

    ロボティクス・メカトロニクス講演会2022　2022年6月

  6. ループ閉じ込み時の相対位置情報を利用した複数ロボットの協調SLAMの開発

    梅村 歩, 宇野健太朗, Mickael Laine, 吉田和哉

    ロボティクス・メカトロニクス講演会2022　2022年6月

  7. HubRobo: 崖登り探査を可能とする脚型ロボットの研究開発

    宇野 健太朗, 大河原 拓, 髙田 尚昌, Warley F. R. Ribeiro, 羽地 啓悟, 吉田 和哉

    第65回宇宙科学技術連合講演会資料　2021年11月

  8. 月縦孔を探査するクライミングロボットのハンドアイカメラによる地形認識および把持状態判定

    大河原拓, 宇野健太朗, 吉田和哉

    第31回アストロダイナミクスシンポジウム　2021年7月27日

  9. ハンドアイカメラを用いた脚型クライミングロボットのための把持状態判定手法

    大河原拓, 宇野健太朗, 髙田尚昌, 吉田和哉

    第331回計測自動制御学会東北支部研究集会資料　2021年

  10. フリークライミングロボットのための不整地登攀実験環境の設計と開発

    宇野健太朗, 錦織広樹, Arthur Candalot, Louis Mamelle, 吉田和哉

    第328回計測自動制御学会東北支部研究集会資料　2020年3月

  11. フリークライミングロボットのための地形とグリッパの幾何学形状にもとづく把持候補点検出手法

    羽地啓悟, 宇野健太朗, 永岡健司, 吉田和哉

    ロボティクス・メカトロニクス講演会2020資料　2020年

  12. 鉤爪型グリッパを有するクライミングロボットのための機械学習を用いた把持状態判定手法

    比内俊樹, 宇野健太朗, 吉田和哉

    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資料　2020年

  13. 崖降り・崖登り探査のための脚型ロボットの研究開発

    吉田和哉, 永岡健司, 宇野健太朗, 白井有樹, William Jones

    第62回宇宙科学技術連合講演会資料　2018年

  14. フリークライミングロボットのための歩容計画法の提案

    宇野健太朗, Warley F, R. Ribeiro, 白井有樹, 永岡健司, 吉田和哉

    第19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資料　2018年

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産業財産権 2

  1. エンドエフェクタ及びロボット

    宇田 昌弘, 澤 健太, 加藤 匠哉, 宇野 健太朗

    産業財産権の種類: 特許権

  2. 把持機構

    加藤 匠哉, 宇野 健太朗

    産業財産権の種類: 特許権

共同研究・競争的資金等の研究課題 5

  1. 極限宇宙環境下で１００年間安定的に作動する宇宙電池実現を目指して

    佐藤 一永, 吉田 和哉, 市川 裕士, 渡邉 賢, 宇野 健太朗

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Challenging Research (Pioneering)

    研究機関：Tohoku University

    2024年6月28日 ～ 2027年3月31日

  2. つかみごたえ評価による脚型クライミングロボットの動的安定運動制御法の構築

    宇野 健太朗

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

    研究機関：Tohoku University

    2023年4月1日 ～ 2026年3月31日

  3. 車輪－グリッパ間変形可能ユニットを用いたマルチモーダル移動ロボットの開発

    2023年4月 ～ 2025年3月

  4. ピン配列型把持機構を応用したクライミングロボットの研究開発

    2023年4月 ～ 2024年3月

  5. 地形情報とグリッパの力学にもとづくフリークライミングロボットの自律制御原理の開拓

    宇野 健太朗

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for JSPS Fellows

    研究種目：Grant-in-Aid for JSPS Fellows

    研究機関：Tohoku University

    2019年4月25日 ～ 2022年3月31日

    詳細を見る 詳細を閉じる

    本研究課題は地形の情報やグリッパの力学，そしてロボットの転倒安定性などの複数項目を考慮しながらロッククライミング移動するための自律ロボットの具現化である．最終年度である本年度は，前年度に完成させた4脚型クライミングロボットHubRoboによる完全自律クライミング移動実験を成功させることができた．この実証実験を成功させるにあたって獲得できた研究成果は下記にまとめられる．壁や天井をクライミング移動するロボットの転倒リスクを力学的に評価できる指標として，重力慣性加速度（Gravito-Inertial Acceleration, GIA）に着目したGIAマージンを定義した．そしてGIAマージンと従来のロボットの脚の可動性を目的関数に組み込んだ最適化計算にもとづくロボットベースのプランニング手法を構築することで，ロボットが転倒することなく，かつ，ロボット関節にとって実現不可能な姿勢に陥ることなく安定したクライミング移動を計画する手法を確立した．本手法は前年度完成させた脚型クライミングロボットの動力学シミュレータであるClimbLabを用いて有効性を確認した後，HubRobo実機に実装して実証実験を行った．最終的に，前年度までに開発してきた要素技術である地形環境地図生成および自己位置推定，把持可能点検出，そして離散把持候補点上の経路計画技術と組み合わせることで，HubRoboは，（１）RGB-Dセンサで3次元地形をセンシングし地形環境地図を生成して，（２）脚先に装備した鉤爪型グリッパで把持可能な凸部形状を地図内に検出し，（３）検出した把持可能点の分布と目的地方向を考慮して次に繰り出すべき脚とその把持点を選択して，（４）転倒安定性と脚の可動性の条件を同時に満たすベースの運動を計画し安定的に一歩を繰り出す，といった動作を繰り返す完全自律クライミング移動を実現することができた．

担当経験のある科目(授業) 4

  1. 創造工学研修　東北大学

  2. 機械知能・航空研修Ⅱ　東北大学

  3. 機械知能・航空研修Ⅰ　東北大学

  4. 機械知能・航空実験Ⅰ　東北大学

メディア報道 3

  1. 【TV出演】ｋｈｂ東日本放送 「 チャージ！」VTR出演（将来の月面探査ミッションに向けた脚型クライミングロボットの研究開発について紹介）

    ｋｈｂ東日本放送　チャージ！

    2022年4月20日

  2. 【TV出演】ミヤギテレビ 「ミヤギ news every.」 VTR出演（月面探査ロッククライミングロボットの研究開発を紹介）

    ミヤギテレビ　ミヤギ news every.

    2022年2月25日

  3. 【新聞掲載】 河北新報社 こども新聞 「未来をつくる科学の力（１）宇宙探査ロボット開発」N

    河北新報社　こども新聞

    2021年11月22日

その他 1

  1. 公益財団法人 宇宙科学振興会 研究者支援 国際学会出席旅費支援