東北大学研究者紹介

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ハシモト　コウイチ

橋本　浩一

Koichi Hashimoto

所属

大学院情報科学研究科　システム情報科学専攻　知能ロボティクス学講座（知能制御システム学分野）

職名

教授

学位

工学博士（大阪大学）

researchmap

https://researchmap.jp/read0077247

J-GLOBAL ID

200901076982569600

経歴 5

2004年4月～継続中

東北大学大学院情報科学研究科教授
2000年10月～ 2004年3月

東京大学大学院情報理工学系研究科助教授
1997年4月～ 2000年9月

岡山大学工学部助教授
1994年4月～ 1997年3月

岡山大学工学部講師
1990年4月～ 1994年3月

大阪大学工学部助手

学歴 3

大阪大学大学院　工学研究科　産業機械工学専攻

1987年4月～ 1990年3月
大阪大学大学院　工学研究科　電子制御機械工学専攻

1985年4月～ 1987年3月
大阪大学　基礎工学部　制御工学科

1981年4月～ 1985年3月

委員歴 18

日本機械学会　フェロー

2023年2月～継続中
IEEE　シニアメンバー

2020年8月～継続中
日本ロボット学会　フェロー

2019年～継続中
計測自動制御学会　フェロー

2014年8月～継続中
Int. Conf. Robotics and Automation　Program Committee Member

2004年4月～継続中
Int. Conf. Intelligent Robots and Systems　Program Committee Member

1999年4月～継続中
日本ロボット学会　副会長

2021年1月～ 2022年12月
日本ロボット学会　理事

2015年4月～ 2017年4月
計測自動制御学会　理事

2012年4月～ 2014年3月
システム制御情報学会　評議員

2011年4月～ 2012年3月
計測自動制御学会　東北支部長

2010年4月～ 2012年3月
日本機械学会　ロボティクスメカトロニクス部門技術委員会委員長

2010年4月～ 2011年3月
計測自動制御学会　SI部門講演会実行委員長

2010年1月～ 2010年12月
日本ロボット学会　評議員

2007年4月～ 2009年3月
システム制御情報学会　評議員

2004年4月～ 2008年3月
日本ロボット学会　理事

2005年4月～ 2007年3月
特許庁　弁理士試験委員

2002年4月～ 2007年3月
日本ロボット学会　評議員

2004年4月～ 2005年3月

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所属学協会 8

映像情報メディア学会
人工知能学会
情報処理学会
システム制御情報学会
日本機械学会
計測自動制御学会
日本ロボット学会
IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers)

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研究キーワード 4

顕微鏡システム
生物ナビゲーション
ロボティクス
ビジュアルサーボ

研究分野 5

情報通信 / 知能ロボティクス /
情報通信 / 知能情報学 /
ものづくり技術（機械・電気電子・化学工学） / 制御、システム工学 /
情報通信 / 機械力学、メカトロニクス /
情報通信 / ロボティクス、知能機械システム /

受賞 22

技術進歩賞

2022年6月　プラスチック成形加工学会
論文賞

2021年9月　計測自動制御学会　LT行列行分解推定による三次元計測
学術業績賞

2021年6月　日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス部門
文部科学大臣表彰（研究）

2021年4月
InteractiveStickies: Innovative Technologies 2020 Special Prize - Expression

2020年12月
Best Paper Finalist

2019年12月　IEEE ROBIO　Bin-Picking of Randomly Piled Shiny Industrial Objects Using Light Transport Matrix Estimation
Best Paper Finalist

2019年12月　IEEE ROBIO　Fast ADMM l1 Minimization by Applying SMW Formula and Multi-Row Simultaneous Estimation for Light Transport Matrix Acquisition
表彰状

2018年12月　（一財）FA財団　ビンピッキングのための高精度三次元計測とロバスト推定
学会誌論文賞

2018年9月　（一社）日本ロボット学会　ビンピッキングのための高精度三次元計測とロバスト推定
Best Poster Presentation Award, ast Light Transport Matrix Estimation for 3D Shape Acquisition

2018年2月　データ科学国際共同大学院キックオフシンポジウム
Best Poster Presentation Award, Generating Mesh-base Shape from Learned Latent Spaces of Point Clouds with VAE-GAN

2018年2月　データ科学国際共同大学院キックオフシンポジウム
優秀講演賞、形状モデルを用いないばら積みシーンの物体検出

2017年12月　計測自動制御学会システムインテグレーション部会
優秀講演賞、LT行列の推定に基づく三次元計測法

2017年12月　計測自動制御学会システムインテグレーション部会
優秀講演賞、高速ディスプレイ映像に隠蔽されたマーカを用いるモバイルARシステム

2017年12月　計測自動制御学会システムインテグレーション部門
ベストデモ賞

2017年9月　日本情報処理学会エンタテインメントコンピューティング2017　高速プロジェクタによる投影コンテンツとの動的インタラクション
画像の認識・理解シンポジウムフロンティア論文賞

2010年8月　画像の認識・理解シンポジウム実行委員会
フロンティア論文賞

2010年5月　MIRU2010　映像の局所的適応サンプリングによる時間領域拡張現実感システム
システム制御情報学会論文賞

2010年4月　システム制御情報学会
2006 Best Paper Award, IEEE Int. Conf. Robotics and Bio-Mimetics

2006年12月　IEEE
2005 Best Application Paper Award, Int. Conf. Mechatronics and Information Technology

2005年9月　IEEE
IEEE ICRA Best Vision Paper Finalist

2004年4月　IEEE
日本ロボット学会研究奨励賞

1994年9月　日本ロボット学会

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論文 360

Chaotic map-coded metaheuristics for metameric variable-length problems

Haichuan Yang, Haotian Li, Yifei Yang, Naoya Chiba, Shingo Kagami, Koichi Hashimoto, Yuichi Nagata

Genetic Programming and Evolvable Machines　26　(2)　2025年6月4日
出版者・発行元： Springer Science and Business Media LLC
DOI： 10.1007/s10710-025-09517-6 　

ISSN：1389-2576

eISSN：1573-7632
Product Engagement Detection Using Multi-Camera 3D Skeleton Reconstruction and Gaze Estimation 査読有り

Matus Tanonwong, Yu Zhu, Naoya Chiba, Koichi Hashimoto

Sensors　25　(10)　3031-3031　2025年5月11日
出版者・発行元： MDPI AG
DOI： 10.3390/s25103031 　

eISSN：1424-8220

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Product engagement detection in retail environments is critical for understanding customer preferences through nonverbal cues such as gaze and hand movements. This study presents a system leveraging a 360-degree top-view fisheye camera combined with two perspective cameras, the only sensors required for deployment, effectively capturing subtle interactions even under occlusion or distant camera setups. Unlike conventional image-based gaze estimation methods that are sensitive to background variations and require capturing a person’s full appearance, raising privacy concerns, our approach utilizes a novel Transformer-based encoder operating directly on 3D skeletal keypoints. This innovation significantly reduces privacy risks by avoiding personal appearance data and benefits from ongoing advancements in accurate skeleton estimation techniques. Experimental evaluation in a simulated retail environment demonstrates that our method effectively identifies critical gaze-object and hand-object interactions, reliably detecting customer engagement prior to product selection. Despite yielding slightly higher mean angular errors in gaze estimation compared to a recent image-based method, the Transformer-based model achieves comparable performance in gaze-object detection. Its robustness, generalizability, and inherent privacy preservation make it particularly suitable for deployment in practical retail scenarios such as convenience stores, supermarkets, and shopping malls, highlighting its superiority in real-world applicability.
A Self-Attention Multi-Task Learning Model for Garment Segmentation and Parts Recognition.

Yilin Zhang, Alberto Petrilli, Naoya Chiba, Koichi Hashimoto

SII　1185-1192　2025年

DOI： 10.1109/SII59315.2025.10870984 　
Accurate Estimation of Fiducial Marker Positions Using Motion Capture System.

Matus Tanonwong, Naoya Chiba, Koichi Hashimoto

SII　625-632　2025年

DOI： 10.1109/SII59315.2025.10870922 　
RPD-SLAM: Real-time Semantic SLAM for Partially Dense Mapping with Road-Sign Understanding in Dynamic Outdoor Environments

Yu Zhu, Naoya Chiba, Koichi Hashimoto

2024 IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics (ROBIO)　2111-2118　2024年12月10日
出版者・発行元： IEEE
DOI： 10.1109/robio64047.2024.10907651 　
Garment Recognition and Reconstruction Using Object Simultaneous Localization and Mapping 国際誌

Yilin Zhang, Koichi Hashimoto

Sensors　24　(23)　2024年11月

DOI： 10.3390/s24237622 　

eISSN：1424-8220
Automated escape system: identifying prey's kinematic and behavioral features critical for predator evasion. 国際誌

Nozomi Sunami, Hibiki Kimura, Hidechika Ito, Koichi Hashimoto, Yuta Sato, Soki Tachibana, Mikiya Hidaka, Kouki Miyama, Hirofumi Watanabe, Yuuki Kawabata

The Journal of experimental biology　227　(10)　2024年5月15日

DOI： 10.1242/jeb.246772 　

ISSN：0022-0949

eISSN：1477-9145
パーシステントホモロジーの逆解析を用いた工業部品の穴検出手法

千葉直也, 楊海川, 橋本浩一

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2024　1P2-R03　2024年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmermd.2024.1p2-r03 　

eISSN：2424-3124
Chaotic Map-Coded Evolutionary Algorithms for Dendritic Neuron Model Optimization

Haichuan Yang, Yifei Yang, Yuxin Zhang, Cheng Tang, Koichi Hashimoto, Yuichi Nagata

2024 IEEE Congress on Evolutionary Computation, CEC 2024 - Proceedings　1-8　2024年
出版者・発行元： IEEE
DOI： 10.1109/CEC60901.2024.10612087 　
Comparative Study of Hybridization and Parameter Tuning Improvement Methods for EAs in WFLOP

Ziqing Ye, Haichuan Yang, Naoya Chiba, Koichi Hashimoto

ACM International Conference Proceeding Series　59-65　2023年11月25日
出版者・発行元： ACM
DOI： 10.1145/3638209.3638219 　
Multi-Objective Deep Reinforcement Learning for Crowd Route Guidance Optimization 査読有り

Ryo Nishida, Yuki Tanigaki, Masaki Onishi, Koichi Hashimoto

Transportation Research Record: Journal of the Transportation Research Board　2678　(5)　617-633　2023年8月17日
出版者・発行元： SAGE Publications
DOI： 10.1177/03611981231190635 　

ISSN：0361-1981

eISSN：2169-4052

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In this study, we propose an improved version of Pareto deep Q-network (PDQN), a multi-objective deep reinforcement learning method, and attempt to demonstrate its effectiveness in a real-world problem such as crowd route guidance strategy optimization. Overcrowding during crowd movement can sometimes lead to accidents; therefore, it is imperative to guide crowds to move safely and efficiently. Safety and efficiency are conflicting objectives, and how to dynamically determine guidance can be formulated as a multi-objective sequential decision-making problem. PDQN is suitable for solving these problems, but its applicability to complex real-world problems has not been fully verified. To apply PDQN to real problems, we propose to adjust the parameters of PDQN and improve the action selection criteria during learning. A toy problem and a crowd guidance problem using multi-agent crowd simulation are adopted to evaluate the performance of improved PDQN. Experimental results show that the improved PDQN can search for good strategies compared with the original PDQN and can obtain better strategies than simplified strategies.
群集誘導戦略最適化に向けた多目的深層強化学習に関する研究査読有り

西田遼, 谷垣勇輝, 大西正輝, 橋本浩一

人工知能学会全国大会論文集　2678　(5)　617-633　2023年8月17日
出版者・発行元：一般社団法人人工知能学会
DOI： 10.1177/03611981231190635 　

ISSN：0361-1981

eISSN：2169-4052
Homography Estimation Using Marker Projection Control: A Case of Calibration-Free Projection Mapping

Shingo Kagami, Koichi Hashimoto

IFAC-PapersOnLine　56　(2)　2951-2956　2023年7月1日

DOI： 10.1016/j.ifacol.2023.10.1418 　

eISSN：2405-8963
Crowd simulation incorporating a route choice model and similarity evaluation using real large-scale data.

Ryo Nishida, Masaki Onishi, Koichi Hashimoto

CoRR　abs/2302.10421　2023年

DOI： 10.48550/arXiv.2302.10421 　
Crowd Simulation Incorporating a Route Choice Model and Similarity Evaluation using Real Large-scale Data

Ryo Nishida, Masaki Onishi, Koichi Hashimoto

Proceedings of the International Joint Conference on Autonomous Agents and Multiagent Systems, AAMAS　2023-May　2751-2753　2023年
出版者・発行元： ACM
DOI： 10.48550/arXiv.2302.10421 　

ISSN：1548-8403

eISSN：1558-2914
Recognition of Human Relationships Using Interactions and Gazes through Video Analysis in Surveillance Footage

Matus Tanonwong, Naoya Chiba, Koichi Hashimoto

2023 IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics, ROBIO 2023　1-7　2023年
出版者・発行元： IEEE
DOI： 10.1109/ROBIO58561.2023.10354720 　
Evaluation of Perceptual Difference in Dynamic Projection Mapping with and without Movement of the Target Surface

Shunya Fukuda, Shingo Kagami, Koichi Hashimoto

Journal of Robotics and Mechatronics　34　(5)　1141-1151　2022年10月

DOI： 10.20965/jrm.2022.p1141 　

ISSN：0915-3942

eISSN：1883-8049
Simulation Analysis on Benefits of Introducing Meeting Points Into On-Demand Shared Mobility Services.

Ryo Nishida, Ryo Kanamori, Masaki Onishi, Itsuki Noda, Koichi Hashimoto

IEEE Access　10　124114-124129　2022年

DOI： 10.1109/ACCESS.2022.3224728 　

eISSN：2169-3536
Sample-Efficient Multimodal Dynamics Modeling for Risk-Sensitive Reinforcement Learning.

Ryota Yashima, Akihiko Yamaguchi, Koichi Hashimoto

ICMRE　21-27　2022年
出版者・発行元： IEEE
DOI： 10.1109/ICMRE54455.2022.9734091 　
Simultaneous recording of behavioral and neural responses of free-moving nematodes C. elegans

Hirofumi Sato, Hirofumi Kunitomo, Xianfeng Fei, Koichi Hashimoto, Yuichi Iino

STAR Protocols　2　(4)　2021年12月17日

DOI： 10.1016/j.xpro.2021.101011 　

eISSN：2666-1667
Glutamate signaling from a single sensory neuron mediates experience-dependent bidirectional behavior in Caenorhabditis elegans. 国際誌

Hirofumi Sato, Hirofumi Kunitomo, Xianfeng Fei, Koichi Hashimoto, Yuichi Iino

Cell reports　35　(8)　109177-109177　2021年5月25日

DOI： 10.1016/j.celrep.2021.109177 　

eISSN：2211-1247
Vibration Control for Pivoting by Robot Hand Equipped with CAVS and FingerVision

Yoshiyuki Suzuki, Akihiko Yamaguchi, Seita Nojiri, Tetsuyou Watanabe, Koichi Hashimoto

Proceedings - 2021 5th IEEE International Conference on Robotic Computing, IRC 2021　18-26　2021年

DOI： 10.1109/IRC52146.2021.00010 　
MetamorHockey: A Projection-based Virtual Air Hockey Platform Featuring Transformable Mallet Shapes.

Shun Ueda, Shingo Kagami, Koichi Hashimoto

Special Interest Group on Computer Graphics and Interactive Techniques Conference Emerging Technologies, SIGGRAPH 2021　7-4　2021年
出版者・発行元： ACM
DOI： 10.1145/3450550.3465341 　
Vision-Based Finger Tapping Detection Without Fingertip Observation.

Shotaro Narita, Shingo Kagami, Koichi Hashimoto

J. Robotics Mechatronics　33　(3)　484-493　2021年

DOI： 10.20965/jrm.2021.p0484 　

ISSN：0915-3942

eISSN：1883-8049
Special Issue on Bio-Logging and Robotics.

Koichi Osuka, Koichi Hashimoto, Midori Sakura, Shizuko Hiryu

J. Robotics Mechatronics　33　(3)　445-445　2021年

DOI： 10.20965/jrm.2021.p0445 　

ISSN：0915-3942

eISSN：1883-8049
Interactive Stickies: Low-latency projection mapping for dynamic interaction with projected images on a movable surface

Shingo Kagami, Koichi Hashimoto

ACM SIGGRAPH 2020 Emerging Technologies　16-2　2020年8月17日
出版者・発行元： ACM
DOI： 10.1145/3388534.3407291 　
Presynaptic MAST kinase controls opposing postsynaptic responses to convey stimulus valence in Caenorhabditis elegans 査読有り

Shunji Nakano, Muneki Ikeda, Yuki Tsukada, Xianfeng Fei, Takamasa Suzuki, Yusuke Niino, Rhea Ahluwalia, Ayana Sano, Rumi Kondo, Kunio Ihara, Atsushi Miyawaki, Koichi Hashimoto, Tetsuya Higashiyama, Ikue Mori

Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America　117　(3)　1638-1647　2020年1月21日

DOI： 10.1073/pnas.1909240117 　

ISSN：0027-8424

eISSN：1091-6490
高速・ロバストなLight Transport Matrix推定による三次元計測

千葉直也, 伊東秀謹, 橋本浩一

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2020　1P2-L10　2020年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmermd.2020.1p2-l10 　

eISSN：2424-3124
LTMスパース推定による三次元計測の白飛び対応とばら積みピッキングロボットへの応用

千葉直也, 橋本浩一

精密工学会誌　86　(1)　106-112　2020年
出版者・発行元：公益社団法人精密工学会
DOI： 10.2493/jjspe.86.106 　

ISSN：0912-0289

eISSN：1882-675X
FAst Detection Algorithm for 3D Keypoints (FADA-3K). 査読有り

Shogo Arai, Nobuaki Fukuchi, Koichi Hashimoto

IEEE Access　8　189556-189564　2020年

DOI： 10.1109/ACCESS.2020.3025534 　

ISSN：2169-3536

eISSN：2169-3536
Fast Prediction of a Worker's Reaching Motion Without a Skeleton Model (F-PREMO). 査読有り

Shogo Arai, Andreas Lennart Pettersson, Koichi Hashimoto

IEEE Access　8　90340-90350　2020年

DOI： 10.1109/ACCESS.2020.2992068 　

ISSN：2169-3536

eISSN：2169-3536
Fast ADMM ℓ<inf>1</inf> minimization by applying SMW formula and multi-row simultaneous estimation for Light Transport Matrix acquisition 査読有り

Naoya Chiba, Akira Imakura, Koichi Hashimoto

IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics, ROBIO 2019　14-21　2019年12月
出版者・発行元： IEEE
DOI： 10.1109/ROBIO49542.2019.8961736
Disease-associated mutations hyperactivate KIF1A motility and anterograde axonal transport of synaptic vesicle precursors 国際誌査読有り

Kyoko Chiba, Hironori Takahashi, Min Chen, Hiroyuki Obinata, Shogo Arai, Koichi Hashimoto, Toshiyuki Oda, Richard J. McKenney, Shinsuke Niwa

PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA　116　(37)　18429-18434　2019年9月

DOI： 10.1073/pnas.1905690116 　

ISSN：0027-8424

eISSN：1091-6490
Animated Stickies: Fast Video Projection Mapping onto a Markerless Plane through a Direct Closed-Loop Alignment 査読有り

Shingo Kagami, Koichi Hashimoto

IEEE TRANSACTIONS ON VISUALIZATION AND COMPUTER GRAPHICS　25　(11)　3094-3104　2019年8月30日

DOI： 10.1109/TVCG.2019.2932248 　

ISSN：1077-2626

eISSN：1941-0506
STEFTR: A Hybrid Versatile Method for State Estimation and Feature Extraction From the Trajectory of Animal Behavior 国際誌査読有り

Shuhei J. Yamazaki, Kazuya Ohara, Kentaro Ito, Nobuo Kokubun, Takuma Kitanishi, Daisuke Takaichi, Yasufumi Yamada, Yosuk Ikejiri, Fumie Hiramatsu, Kosuke Fujita, Yuki Tanimoto, Akiko Yamazoe-Umemoto, Koichi Hashimoto, Katsufumi Sato, Ken Yoda, Akinori Takahashi, Yuki Ishikawa, Azusa Kamikouchi, Shizuko Hiryu, Takuya Maekawa, Koutarou D. Kimura

FRONTIERS IN NEUROSCIENCE　13　(JUN)　626-626　2019年6月

DOI： 10.3389/fnins.2019.00626 　

ISSN：1662-453X

eISSN：1662-453X
Context-based semantical vector representations for animal trajectories 査読有り

Ilya Ardakani, Koichi Hashimoto, Ken Yoda

Advanced Robotics　33　(3-4)　118-133　2019年2月16日

DOI： 10.1080/01691864.2019.1573704 　

ISSN：0169-1864

eISSN：1568-5535
点群深層学習による複数物体の位置姿勢推定

戸田幸宏, 千葉直也, 橋本浩一

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2019　2P2-H06　2019年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmermd.2019.2p2-h06 　

eISSN：2424-3124
点群深層学習による位置姿勢推定のためのシミュレータの開発

千葉直也, 戸田幸宏, 橋本浩一

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2019　2P1-I03　2019年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmermd.2019.2p1-i03 　

eISSN：2424-3124
LT行列行分解推定による三次元計測査読有り

千葉直也, 橋本浩一

計測自動制御学会論文集　55　(4)　294-304　2019年
出版者・発行元：公益社団法人計測自動制御学会
DOI： 10.9746/sicetr.55.294 　

ISSN：0453-4654

eISSN：1883-8189
射出成形機型締装置の異常検知査読有り

長沼恒雄, 橋本浩一

日本機械学会論文集　85　(871)　18-00258-18-00258　2019年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/transjsme.18-00258 　

eISSN：2187-9761

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Our previous research (Naganuma, Hashimoto, 2018) demonstrates that the anomaly detection in the injection molding clamping unit will be made possible by evaluating the operating mode. Based on our previous research, this article suggests the sign of failure in the injection molding clamping unit can detected the anomaly detection through the unusual values of the production machine. A plastic injection molding manufacturing company built a data network system that collects a machine state log in the factory and saves data in the server. Over the past two years, two failures of clamping unit in the injection molding machine occurred under the production and the machine data of both cases are logged . We use a threshold method to detect the anomaly of the clamping unit. This thresholding is obtained by the maximum accuracy of the confusion matrix. It was tested against the two failure cases, which number of data is about 1.8 million cycle data. As a result, we discovered that this threshold method can detect the anomaly for both cases before the machine has to be shut down by the failure. Thus, it is expected to be useful for the preventive maintenance and the quality assurance of products due to its ability to detect the sign of failure in the injection molding machine.
Tracking fluorescent protein transgenic cells using a robot microscope 査読有り

Toshiki Nozawa, Koichi Hashimoto

2019 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON PERVASIVE COMPUTING AND COMMUNICATIONS WORKSHOPS (PERCOM WORKSHOPS)　771-776　2019年

DOI： 10.1109/PERCOMW.2019.8730568 　

ISSN：2474-2503
Bin-picking of Randomly Piled Shiny Industrial Objects Using Light Transport Matrix Estimation. 査読有り

Naoya Chiba, Mingyu Li, Akira Imakura, Koichi Hashimoto

IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics, ROBIO 2019　7-13　2019年
出版者・発行元： IEEE
DOI： 10.1109/ROBIO49542.2019.8961622 　
Discriminative Recognition of Point Cloud Gesture Classes through One-Shot Learning. 査読有り

Joshua Owoyemi, Naoya Chiba, Koichi Hashimoto

IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics, ROBIO 2019　2304-2309　2019年
出版者・発行元： IEEE
DOI： 10.1109/ROBIO49542.2019.8961778 　
Preface: special issue on systems science of bio-navigation 査読有り

Koichi Hashimoto, Yuichi Tsumaki, Takuya Maekawa, Shizuko Hiryu

ADVANCED ROBOTICS　33　(3-4)　107-107　2019年

DOI： 10.1080/01691864.2019.1575544 　

ISSN：0169-1864

eISSN：1568-5535
Construction of A Route Choice Model for Application to A Pedestrian Flow Simulation 査読有り

Ryo Nishida, Masaki Onishi, Koichi Hashimoto

2019 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON PERVASIVE COMPUTING AND COMMUNICATIONS WORKSHOPS (PERCOM WORKSHOPS)　614-619　2019年

DOI： 10.1109/PERCOMW.2019.8730657 　

ISSN：2474-2503
Puppeteered rain: interactive illusion of levitating water drops by position-dependent strobe projection. 査読有り

Shingo Kagami, Kotone Higuchi, Koichi Hashimoto

ACM SIGGRAPH 2019 Posters, SIGGRAPH 2019　48-2　2019年
出版者・発行元： ACM
DOI： 10.1145/3306214.3338603 　
Quantification of Aggregation and Associated Brain Areas in Drosophila melanogaster 査読有り

Takuto Okuno, Koichi Hashimoto, Hiromu Tanimoto

2019 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON PERVASIVE COMPUTING AND COMMUNICATIONS WORKSHOPS (PERCOM WORKSHOPS)　759-764　2019年

DOI： 10.1109/PERCOMW.2019.8730594 　

ISSN：2474-2503
Perception of Motion-Adaptive Color Images Displayed by a High-Speed DMD Projector 査読有り

Wakana Oshiro, Shingo Kagami, Koichi Hashimoto

2019 26TH IEEE CONFERENCE ON VIRTUAL REALITY AND 3D USER INTERFACES (VR)　1790-1793　2019年

DOI： 10.1109/VR.2019.8797850 　
Point attention network for gesture recognition using point cloud data 査読有り

Cherdsak Kingkan, Joshua Owoyemi, Koichi Hashimoto

British Machine Vision Conference 2018, BMVC 2018　2019年
Sparse estimation of light transport matrix under saturated condition 査読有り

Naoya Chiba, Koichi Hashimoto

British Machine Vision Conference 2018, BMVC 2018　2019年
Spatiotemporal Learning of Dynamic Gestures from 3D Point Cloud Data 査読有り

Joshua Owoyemi, Koichi Hashimoto

CoRR　abs/1804.08859　2018年4月24日

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In this paper, we demonstrate an end-to-end spatiotemporal gesture learning approach for 3D point cloud data using a new gestures dataset of point clouds acquired from a 3D sensor. Nine classes of gestures were learned from gestures sample data. We mapped point cloud data into dense occupancy grids, then time steps of the occupancy grids are used as inputs into a 3D convolutional neural network which learns the spatiotemporal features in the data without explicit modeling of gesture dynamics. We also introduced a 3D region of interest jittering approach for point cloud data augmentation. This resulted in an increased classification accuracy of up to 10% when the augmented data is added to the original training data. The developed model is able to classify gestures from the dataset with 84.44% accuracy. We propose that point cloud data will be a more viable data type for scene understanding and motion recognition, as 3D sensors become ubiquitous in years to come.
Accurate Object Pose Estimation Using Depth Only 査読有り

Mingyu Li, Koichi Hashimoto

SENSORS　18　(4)　1045-1045　2018年4月

DOI： 10.3390/s18041045 　

ISSN：1424-8220

eISSN：1424-8220
CADモデルを用いないばら積みシーンからの物体検出査読有り

福地伸晃, 千葉直也, 橋本浩一

日本ロボット学会誌　36　(5)　368-375　2018年
出版者・発行元：一般社団法人日本ロボット学会
DOI： 10.7210/jrsj.36.368 　

ISSN：0289-1824

eISSN：1884-7145
サチュレーションとガンマ補正を考慮したプロジェクタ・カメラシステムの光学キャリブレーションツールの開発

千葉直也, 橋本浩一

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2018　2A1-M13　2018年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmermd.2018.2a1-m13 　 10.1109/robio49542.2019.8961736_references_DOI_IJAxo4C8ZDdo5Nazc6pfGb97yKF 　 10.1109/robio49542.2019.8961622_references_DOI_IJAxo4C8ZDdo5Nazc6pfGb97yKF 　

eISSN：2424-3124
Robotic Microscope System for Studying the Basic Principles of Brain Function 査読有り

Koutarou D. Kimura, Koichi Hashimoto

2018 INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON MICRO-NANOMECHATRONICS AND HUMAN SCIENCE (MHS)　2018年

DOI： 10.1109/MHS.2018.8886997 　

ISSN：2474-378X

eISSN：2474-3798
射出成形機の型締力変化からの運転モードの推定（生産中の射出成形機から取得したビッグデータの活用）査読有り

長沼恒雄, 橋本浩一

日本機械学会論文集　84　(857)　17-00417-17-00417　2018年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/transjsme.17-00417 　

ISSN：2187-9761

eISSN：2187-9761

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This article suggests the machine operation mode can be estimated from sensors attached to the machine in the production line. An injection molding machine (IMM), which is widely operated in the plastics industry, was used in this research within an actual production line. Four strain sensors were attached to the IMM to measure the clamping force in each production cycle. Auto or semi-auto mode was estimated from the clamping force sequence. Auto mode is continuous production by the machine itself, while semi-auto mode involves intermittent human operation and includes such functions as machine start, machine finish, and trouble shooting. Approximately 340000 cycle data were obtained in 10-week production. The changing value was calculated by the binomial filter statistical technique, as well as the differencing of time series data from the clamping force in each cycle. And the relationship between changing value and operation mode is evaluated by the area under the curve (AUC) calculated from the receiver operating characteristic curve (ROC curve). As a result, we obtained that AUC value was 0.86 from 10-week production data, which means operation mode can be estimated from the changing value of clamping force in a high level. This estimating method has a low computational cost; therefore it is easy to install on a machine's board control system. We expect that this method will be used to detect the defective product, the machine malfunction or the mold failure.
Fast and Robust Pose Estimation Algorithm for Bin Picking Using Point Pair Feature 査読有り

Mingyu Li, Koichi Hashimoto

2018 24TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON PATTERN RECOGNITION (ICPR)　2018-August　1604-1609　2018年

DOI： 10.1109/ICPR.2018.8545432 　

ISSN：1051-4651
Generating Mesh-based Shapes From Learned Latent Spaces of Point Clouds with VAE-GAN 査読有り

Cherdsak Kingkan, Koichi Hashimoto

2018 24TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON PATTERN RECOGNITION (ICPR)　308-313　2018年

DOI： 10.1109/ICPR.2018.8546232 　

ISSN：1051-4651
A Full-Color Single-Chip-DLP Projector with an Embedded 2400-fps Homography Warping Engine 査読有り

Shingo Kagami, Koichi Hashimoto

SIGGRAPH'18: ACM SIGGRAPH 2018 EMERGING TECHNOLOGIES　1:1-1:2　2018年

DOI： 10.1145/3214907.3214927 　
Multiple Destinations Pedestrian Model using an Improved Social Force Model. 査読有り

Ryo Nishida, Masaki Onishi, Koichi Hashimoto

Proceedings of the Tenth International Workshop on Agents in Traffic and Transportation (ATT 2018) co-located with with the Federated Artificial Intelligence Meeting, including ECAI/IJCAI, AAMAS and ICML 2018 conferences (FAIM 2018), Stockholm, Sweden, Ju　24-30　2018年
出版者・発行元： CEUR-WS.org
Spatiotemporal Learning of Dynamic Gestures from 3D Point Cloud Data. 査読有り

Joshua Owoyemi, Koichi Hashimoto

2018 IEEE International Conference on Robotics and Automation, ICRA 2018, Brisbane, Australia, May 21-25, 2018　abs/1804.08859　1-5　2018年
出版者・発行元： IEEE
DOI： 10.1109/ICRA.2018.8460910 　
Ultra-Fast Multi-Scale Shape Estimation of Light Transport Matrix for Complex Light Reflection Objects 査読有り

Naoya Chiba, Koichi Hashimoto

2018 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON ROBOTICS AND AUTOMATION (ICRA)　6147-6152　2018年

DOI： 10.1109/ICRA.2018.8460892 　

ISSN：1050-4729
Understanding Animal Behavior Using Their Trajectories A Case Study of Gender Specific Trajectory Trends 査読有り

Ilya Ardakani, Koichi Hashimoto, Ken Yoda

DISTRIBUTED, AMBIENT AND PERVASIVE INTERACTIONS: TECHNOLOGIES AND CONTEXTS, DAPI 2018, PT II　10922　3-22　2018年

DOI： 10.1007/978-3-319-91131-1_1 　

ISSN：0302-9743

eISSN：1611-3349
Point Attention Network for Gesture Recognition Using Point Cloud Data. 査読有り

Cherdsak Kingkan, Joshua Owoyemi, Koichi Hashimoto

British Machine Vision Conference 2018, BMVC 2018, Northumbria University, Newcastle, UK, September 3-6, 2018　118-118　2018年
出版者・発行元： BMVA Press
Sparse Estimation of Light Transport Matrix under Saturated Condition. 査読有り

Naoya Chiba, Koichi Hashimoto

British Machine Vision Conference 2018, BMVC 2018, Northumbria University, Newcastle, UK, September 3-6, 2018　68-68　2018年
出版者・発行元： BMVA Press
Homogeneous light transport matrix estimation based 3D shape measurement 査読有り

Chiba, N., Hashimoto, K.

International Journal of Mechatronics and Automation　6　(2-3)　63-70　2018年

DOI： 10.1504/IJMA.2018.094476 　
Vision System for Coarsely Estimating Motion Parameters for Unknown Fast Moving Objects in Space 査読有り

Min Chen, Koichi Hashimoto

SENSORS　17　(12)　2820　2017年12月

DOI： 10.3390/s17122820 　

ISSN：1424-8220

eISSN：1424-8220
Lightning Markers: Synchronization-free Single-shot Detection of Imperceptible AR Markers Embedded in a High-Speed Video Display 査読有り

Tsutomu Kusanagi, Shingo Kagami, Koichi Hashimoto

Adjunct Proceedings of the 2017 IEEE International Symposium on Mixed and Augmented Reality, ISMAR-Adjunct 2017　229-234　2017年10月27日

DOI： 10.1109/ISMAR-Adjunct.2017.75 　
Curve Set Feature-Based Robust and Fast Pose Estimation Algorithm 査読有り

Mingyu Li, Koichi Hashimoto

SENSORS　17　(8)　1782　2017年8月

DOI： 10.3390/s17081782 　

ISSN：1424-8220
A new platform for long-term tracking and recording of neural activity and simultaneous optogenetic control in freely behaving Caenorhabditis elegans 査読有り

Keiko Gengyo-Ando, Yuko Kagawa-Nagamura, Masamichi Ohkura, Xianfeng Fei, Min Chen, Koichi Hashimoto, Junichi Nakai

JOURNAL OF NEUROSCIENCE METHODS　286　56-68　2017年7月

DOI： 10.1016/j.jneumeth.2017.05.017 　

ISSN：0165-0270

eISSN：1872-678X
Calcium dynamics regulating the timing of decision-making in C. elegans 査読有り

Yuki Tanimoto, Akiko Yamazoe-Umemoto, Kosuke Fujita, Yuya Kawazoe, Yosuke Miyanishi, Shuhei J. Yamazaki, Xianfeng Fei, Karl Emanuel Busch, Keiko Gengyo-Ando, Junichi Nakai, Yuichi Lino, Yuishi Iwasaki, Koichi Hashimoto, Koutarou D. Kimura

ELIFE　6　2017年5月

DOI： 10.7554/eLife.21629 　

ISSN：2050-084X
Estimation of a large relative rotation between two images of a fast spinning marker-less golf ball 査読有り

Yuta Imai, Shingo Kagami, Koichi Hashimoto

SII 2016 - 2016 IEEE/SICE International Symposium on System Integration　556-561　2017年2月6日
出版者・発行元： Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc.
DOI： 10.1109/SII.2016.7844057 　
物理シミュレーションと透視投影カメラモデルを用いたバラ積みシーン点群生成プログラムの開発

千葉直也, 橋本浩一

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2017　2A2-O09　2017年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmermd.2017.2a2-o09 　

eISSN：2424-3124
3D Pose Estimation Algorithm of Multiple Same Objects Detection Using Point Pair Feature

Li Mingyu, Arai Shogo, Hashimoto Koichi

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2017　2A2-N08　2017年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmermd.2017.2A2-N08 　

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This paper proposes a point pair feature (PPF) based pose estimation algorithm. Compared to the traditional PPF approach that searches among selected scene points, our approach is designed to search among all scene points. This is accomplished without increasing the computational time. We propose a pose verification method to improve the speed and recognition rate of the algorithm. We evaluated our approach against synthetic and real scenes. A high recognition rate and speed were demonstrated on 3 industrial objects, which are typically difficult to estimate using the PPF approach. The performance of our method was shown to be superior to traditional PPF approach in terms of recognition rate and speed.
Learning Human Motion Intention with 3D Convolutional Neural Network 査読有り

Joshua Owoyemi, Koichi Hashimoto

2017 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON MECHATRONICS AND AUTOMATION (ICMA)　1810-1815　2017年

DOI： 10.1109/ICMA.2017.8016092 　
3D measurement by estimating Homogeneous Light Transport (HLT) Matrix 査読有り

Naoya Chiba, Koichi Hashimoto

2017 IEEE International Conference on Mechatronics and Automation (ICMA)　1763-1768　2017年

DOI： 10.1109/ICMA.2017.8016084 　
Encoding Bird's Trajectory using Recurrent Neural Networks 査読有り

Ilya S. Ardakani, Koichi Hashimoto

2017 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON MECHATRONICS AND AUTOMATION (ICMA)　1644-1649　2017年

DOI： 10.1109/ICMA.2017.8016063 　
Multiple Drosophila tracking with behavior classification 査読有り

Pudith Sirigrivatanawong, Koichi Hashimoto

2017 IEEE International Conference on Mechatronics and Automation (ICMA)　1041-1046　2017年

DOI： 10.1109/ICMA.2017.8015960 　
Feedback Projection for 3D Measurements Under Complex Lighting Conditions 査読有り

Naoya Chiba, Shogo Arai, Koichi Hashimoto

2017 AMERICAN CONTROL CONFERENCE (ACC)　4649-4656　2017年

DOI： 10.23919/ACC.2017.7963673 　

ISSN：0743-1619

eISSN：2378-5861
Multiple Drosophila Tracking System with Heading Direction 査読有り

Pudith Sirigrivatanawong, Shogo Arai, Vladimiros Thoma, Koichi Hashimoto

SENSORS　17　(1)　96　2017年1月

DOI： 10.3390/s17010096 　

ISSN：1424-8220
Display tracking using blended images with unknown mixing ratio as a template 査読有り

Akifumi Goto, Shingo Kagami, Koichi Hashimoto

SA 2016 - SIGGRAPH ASIA 2016 Technical Briefs　24　2016年11月28日
出版者・発行元： Association for Computing Machinery, Inc
DOI： 10.1145/3005358.3005381 　
Functional dissociation in sweet taste receptor neurons between and within taste organs of Drosophila 査読有り

Vladimiros Thoma, Stephan Knapek, Shogo Arai, Marion Hartl, Hiroshi Kohsaka, Pudith Sirigrivatanawong, Ayako Abe, Koichi Hashimoto, Hiromu Tanimoto

CHEMICAL SENSES　41　(9)　E171-E171　2016年11月

ISSN：0379-864X

eISSN：1464-3553
In actio optophysiological analyses reveal functional diversification of dopaminergic neurons in the nematode C-elegans 査読有り

Yuki Tanimoto, Ying Grace Zheng, Xianfeng Fei, Yukako Fujie, Koichi Hashimoto, Koutarou D. Kimura

SCIENTIFIC REPORTS　6　2016年5月

DOI： 10.1038/srep26297 　

ISSN：2045-2322
Functional dissociation in sweet taste receptor neurons between and within taste organs of Drosophila 査読有り

Vladimiros Thoma, Stephan Knapek, Shogo Arai, Marion Hartl, Hiroshi Kohsaka, Pudith Sirigrivatanawong, Ayako Abe, Koichi Hashimoto, Hiromu Tanimoto

NATURE COMMUNICATIONS　7　2016年2月

DOI： 10.1038/ncomms10678 　

ISSN：2041-1723
「第33回日本ロボット学会学術講演会論文特集号」特集について

橋本浩一

日本ロボット学会誌　34　(7)　421-421　2016年
出版者・発行元：一般社団法人日本ロボット学会
DOI： 10.7210/jrsj.34.421 　

ISSN：0289-1824

eISSN：1884-7145
ビンピッキングのための高精度三次元計測とロバスト推定

荒井翔悟, 原田智紀, 藤平敦, 橋本浩一

日本ロボット学会誌　34　(4)　261‐271(J‐STAGE)-271　2016年
出版者・発行元：一般社団法人日本ロボット学会
DOI： 10.7210/jrsj.34.261 　

ISSN：0289-1824

eISSN：1884-7145
High-frame-rate Region-based Visual Tracking on CPU: An Implementation Perspective 査読有り

Shingo Kagami, Koichi Hashimoto

2016 IEEE/SICE INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON SYSTEM INTEGRATION (SII)　562-567　2016年

DOI： 10.1109/SII.2016.7844058 　

ISSN：2474-2317
Multiple Drosophila Tracking with Heading Direction in Crossover and Touching Scenarios 査読有り

Pudith Sirigrivatanawong, Koichi Hashimoto

2016 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON ROBOTICS AND BIOMIMETICS (ROBIO)　1954-1959　2016年

DOI： 10.1109/ROBIO.2016.7866615 　
Model-Based Virtual Visual Servoing With Point Cloud Data 査読有り

Cherdsak Kingkan, Shogo Ito, Shogo Arai, Takashi Nammoto, Koichi Hashimoto

2016 IEEE/RSJ INTERNATIONAL CONFERENCE ON INTELLIGENT ROBOTS AND SYSTEMS (IROS 2016)　5549-5555　2016年

DOI： 10.1109/IROS.2016.7759816 　
Alignment of a flexible sheet object with position-based and image-based visual servoing 査読有り

Shingo Kagami, Kotaro Omi, Koichi Hashimoto

ADVANCED ROBOTICS　30　(15)　965-978　2016年

DOI： 10.1080/01691864.2016.1183518 　

ISSN：0169-1864

eISSN：1568-5535
Sticky projection mapping: 450-fps tracking projection onto a moving planar surface 査読有り

Shingo Kagami, Koichi Hashimoto

SIGGRAPH Asia 2015 Emerging Technologies, SA 2015　26297-26297　2015年11月2日
出版者・発行元： Association for Computing Machinery, Inc
DOI： 10.1145/2818466.2818485 　
1A1-H03 3D Keypoint対応付けの高精度化に関する検討

荒井翔悟, 福地伸晃, 千葉直也, 橋本浩一

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2015　_1A1-H03_1-_1A1-H03_2　2015年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmermd.2015._1a1-h03_1 　

eISSN：2424-3124
Multiple Drosophila Tracking and Posture Estimation Algorithm 査読有り

Shogo Arai, Pudith Sirigrivatanawong, Koichi Hashimoto

2015 4TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON INFORMATICS, ELECTRONICS & VISION ICIEV 15　2015年

DOI： 10.1109/ICIEV.2015.7334011 　
Photo Billboarding: A Simple Method to Provide Clues that Relate Camera Views and a 2D Map for Mobile Pedestrian Navigation 査読有り

Junta Watanabe, Shingo Kagami, Koichi Hashimoto

2015 IEEE International Symposium on Mixed and Augmented Reality　210-211　2015年

DOI： 10.1109/ISMAR.2015.69 　
Hit-to-scroll: A scroll interface utilizing impacting motions for a handheld projector 査読有り

Keima Abe, Shingo Kagami, Koichi Hashimoto

SIGGRAPH Asia 2014 Posters, SIGGRAPH ASIA 2014　16　2014年11月24日
出版者・発行元： Association for Computing Machinery, Inc
DOI： 10.1145/2668975.2669021 　
Camera synchronization to imperceptible frames embedded in a displayed video sequence 査読有り

Hidetaka Niidome, Shingo Kagami, Koichi Hashimoto

SIGGRAPH Asia 2014 Posters, SIGGRAPH ASIA 2014　25　2014年11月24日
出版者・発行元： Association for Computing Machinery, Inc
DOI： 10.1145/2668975.2668997 　
Regulation of Experience-Dependent Bidirectional Chemotaxis by a Neural Circuit Switch in Caenorhabditis elegans 査読有り

Yohsuke Satoh, Hirofumi Sato, Hirofumi Kunitomo, Xianfeng Fei, Koichi Hashimoto, Yuichi Iino

JOURNAL OF NEUROSCIENCE　34　(47)　15631-15637　2014年11月

DOI： 10.1523/JNEUROSCI.1757-14.2014 　

ISSN：0270-6474
Regulation of Experience-Dependent Bidirectional Chemotaxis by a Neural Circuit Switch in Caenorhabditis elegans 査読有り

Yohsuke Satoh, Hirofumi Sato, Hirofumi Kunitomo, Xianfeng Fei, Koichi Hashimoto, Yuichi Iino

JOURNAL OF NEUROSCIENCE　34　(47)　15631-15637　2014年11月

DOI： 10.1523/JNEUROSCI.1757-14.2014 　

ISSN：0270-6474
A condition for better estimation using asynchronous sampling than synchronous sampling

Shogo Arai, Yasushi Iwatani, Koichi Hashimoto

2009 European Control Conference, ECC 2009　3719-3724　2014年3月26日
Control of Water Resource Monitoring Sensors with Flow Field Estimation for Low Energy Consumption 査読有り

Shogo Arai, Pudith Sirigrivatanawong, Koichi Hashimoto

11TH IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON CONTROL AND AUTOMATION (ICCA)　1037-1044　2014年

DOI： 10.1109/ICCA.2014.6871063 　

ISSN：1948-3449
ロックオントラッキング顕微鏡招待有り査読有り

橋本浩一

日本ロボット学会誌　32　(9)　784-788　2014年
出版者・発行元： The Robotics Society of Japan
DOI： 10.7210/jrsj.32.784 　

ISSN：0289-1824

eISSN：1884-7145
Principal component analysis of odor coding at the level of third-order olfactory neurons in Drosophila 査読有り

Makoto Hiroi, Masamichi Ohkura, Junichi Nakai, Naoki Masuda, Koichi Hashimoto, Kiichi Inoue, Andre Fiala, Tetsuya Tabata

GENES TO CELLS　18　(12)　1070-1081　2013年12月

DOI： 10.1111/gtc.12094 　

ISSN：1356-9597

eISSN：1365-2443
Feedback regulation of microscopes by image processing 査読有り

Yuki Tsukada, Koichi Hashimoto

DEVELOPMENT GROWTH & DIFFERENTIATION　55　(4)　550-562　2013年5月

DOI： 10.1111/dgd.12056 　

ISSN：0012-1592

eISSN：1440-169X
Frame Synchronization of High-Speed Vision Sensors with Respect to Temporally Encoded Illumination in Highly Dynamic Environments 査読有り

Lei Hou, Shingo Kagami, Koichi Hashimoto

SENSORS　13　(4)　4102-4121　2013年4月

DOI： 10.3390/s130404102 　

ISSN：1424-8220
Lake Monitoring Sensors Distribution with Low Energy Consumption 査読有り

Pudith Sirigrivatanawong, Shogo Arai, Koichi Hashimoto

2013 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON ROBOTICS AND BIOMIMETICS (ROBIO)　2062-2069　2013年

DOI： 10.1109/ROBIO.2013.6739773 　
Model-based compliant motion control scheme for assembly tasks using vision and force information 査読有り

Takashi Nammoto, Kazuhiro Kosuge, Koichi Hashimoto

IEEE International Conference on Automation Science and Engineering　948-953　2013年
出版者・発行元： IEEE
DOI： 10.1109/CoASE.2013.6653912 　

ISSN：2161-8070 2161-8089
High Speed/Accuracy Visual Servoing based on Virtual Visual Servoing with Stereo Cameras 査読有り

Takashi Nammoto, Koichi Hashimoto, Shingo Kagami, Kazuhiro Kosuge

2013 IEEE/RSJ INTERNATIONAL CONFERENCE ON INTELLIGENT ROBOTS AND SYSTEMS (IROS)　44-49　2013年

DOI： 10.1109/IROS.2013.6696330 　

ISSN：2153-0858
Assembly of Gear Components with Monocular Eye-to-Hand Visual Servoing 査読有り

Kenji Matsunaga, Shingo Kagami, Koichi Hashimoto

43rd International Symposium on Robotics / Proceedings　2012年8月
Marker-less 6-DoF Pose Estimation of Industrial Wire-Harness Components from Shapes in 2-D Images 査読有り

Masaru Morita, Shingo Kagami, Koichi Hashimoto, Kazuhiro Kosuge

43rd International Symposium on Robotics / Proceedings　2012年8月
Efficient second-order minimization combined with fuzzy control-based visual tracking of a moving face 査読有り

Le Duc Hanh, Chyi-Yeu Lin, Chi-Ying Lin, Koichi Hashimoto

PROCEEDINGS OF THE INSTITUTION OF MECHANICAL ENGINEERS PART I-JOURNAL OF SYSTEMS AND CONTROL ENGINEERING　226　(I6)　852-862　2012年7月

DOI： 10.1177/0959651811430800 　

ISSN：0959-6518

eISSN：2041-3041
Special Issue on Visual Servoing 査読有り

Graziano Chesi, Koichi Hashimoto, Domenico Prattichizzo

MECHATRONICS　22　(4)　369-369　2012年6月

DOI： 10.1016/j.mechatronics.2012.03.001 　

ISSN：0957-4158
GPU acceleration in a visual servo system

Chuantao Zang, Koichi Hashimoto

Journal of Robotics and Mechatronics　24　(1)　105-114　2012年
出版者・発行元： Fuji Technology Press
DOI： 10.20965/jrm.2012.p0105 　

ISSN：1883-8049 0915-3942
The application on tracking moving face by combining efficient second-order minimization and PD neural controller

Hanh Duc Le, Chyi-Yeu Lin, Chi-Ying Lin, Koichi Hashimoto

Advanced Science Letters　8　291-296　2012年

DOI： 10.1166/asl.2012.2387 　

ISSN：1936-6612 1936-7317
A flexible visual inspection system combining pose estimation and visual servo approaches 査読有り

Chuantao Zang, Koichi Hashimoto

2012 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON ROBOTICS AND AUTOMATION (ICRA)　1304-1309　2012年

DOI： 10.1109/ICRA.2012.6224912 　

ISSN：1050-4729

eISSN：2577-087X
Control performance comparison of asynchronous and synchronous sensor system in UAV applications 査読有り

Shogo Arai, Tong Ye, Koichi Hashimoto

2012 IEEE International Conference on Mechatronics and Automation, ICMA 2012　359-365　2012年

DOI： 10.1109/ICMA.2012.6282870 　
A flexible camera positioning strategy for robot-based visual inspection applications 査読有り

Chuantao Zang, Koichi Hashimoto

2012 IEEE International Conference on Mechatronics and Automation, ICMA 2012　527-532　2012年

DOI： 10.1109/ICMA.2012.6283163 　
Autonomous Flight Control of RC Helicopter With Wind Disturbance 査読有り

Yoshikazu Furusawa, Shogo Arai, Koichi Hashimoto

2012 PROCEEDINGS OF SICE ANNUAL CONFERENCE (SICE)　2133-2138　2012年
Exploration of Brain Function through Behavior, Neural Activity Observation, and Optogenetic Manipulation 査読有り

Koichi Hashimoto, Xianfeng Fei

2012 INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON OPTOMECHATRONIC TECHNOLOGIES (ISOT)　2012年

DOI： 10.1109/ISOT.2012.6403223 　
3D Object Pose Estimation from Binarized Images 査読有り

Shingo Kagami, Masaru Morita, Koichi Hashimoto

2012 PROCEEDINGS OF SICE ANNUAL CONFERENCE (SICE)　759-761　2012年
Localization and Tracking of an Accelerometer in a Camera View based on Feature Point Motion Analysis 査読有り

Yuichi Maki, Shingo Kagami, Koichi Hashimoto

2012 PROCEEDINGS OF SICE ANNUAL CONFERENCE (SICE)　293-294　2012年
An RC Helicopter Autonomous Control System with Single Web Camera 査読有り

Tong Ye, Shogo Arai, Koichi Hashimoto

2012 PROCEEDINGS OF SICE ANNUAL CONFERENCE (SICE)　2127-2132　2012年
Fast Sensor Scheduling for Spatially Distributed Sensors 査読有り

Shogo Arai, Yasushi Iwatani, Koichi Hashimoto

IEEE TRANSACTIONS ON AUTOMATIC CONTROL　56　(8)　1900-1905　2011年8月

DOI： 10.1109/TAC.2011.2141450 　

ISSN：0018-9286

eISSN：1558-2523
細胞の個体差に適応する高速オートフォーカス顕微鏡

小原健, 五十嵐康伸, 橋本浩一

計測自動制御学会論文集　47　(1)　31-39　2011年
出版者・発行元：公益社団法人計測自動制御学会
DOI： 10.9746/sicetr.47.31 　

ISSN：0453-4654

eISSN：1883-8189

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Optical microscopes are widely used in biological and medical researches. By using the microscope, we can observe cellular movements including intracellular ions and molecules tagged with fluorescent dyes at a high magnification. However, a freely motile cell easily escapes from a 3D field of view of the typical microscope. Therefore, we propose a novel auto-focusing algorithm and develop a auto-focusing and tracking microscope. XYZ positions of a microscopic stage are feedback controlled to focus and track the cell automatically. A bright-field image is used to estimate a cellular position. XY centroids are used to estimate XY positions of the tracked cell. To estimate Z position, we use a diffraction pattern around the cell membrane. This estimation method is so-called Depth from Diffraction (DFDi). However, this method is not robust for individual differences between cells because the diffraction pattern depends on each cellular shape. Therefore, in this study, we propose a real-time correction of DFDi by using 2D Laplacian of an intracellular area as a goodness of the focus. To evaluate the performance of our developed algorithm and microscope, we auto-focus and track a freely moving paramecium. In this experimental result, the paramecium is auto-focused and kept inside the scope of the microscope during 45s. The evaluated focal error is within 5µm, while a length and a thickness of the paramecium are about 200µm and 50µm, respectively.
高速プロジェクタ・カメラシステムによる3次元計測と実世界インタラクションゲームへの応用(<特集>複合現実感5)

戸澗宏太, 鏡慎吾, 橋本浩一

日本バーチャルリアリティ学会論文誌　16　(2)　251-260　2011年
出版者・発行元：特定非営利活動法人日本バーチャルリアリティ学会
DOI： 10.18974/tvrsj.16.2_251 　

ISSN：1344-011X

eISSN：2423-9593

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In this paper, we describe high-speed 3D position and normal measurement of an arbitrarily specified point of interest using a high-speed projector-camera system. A cross line pattern is adaptively projected onto the point of interest and the reflected pattern on an object surface is captured by the camera and analyzed to obtain the position and normal information. Using this measurement system, we describe new game designs in which real-time interaction with non-structured 3D real environment is featured.
A method of personal positioning for indoor customer tracking utilizing wearable inertial sensors

Yasuaki Ohtaki, Dan Hu, Koichi Hashimoto, Hikaru Inooka

INTERNATIONAL JOURNAL OF APPLIED ELECTROMAGNETICS AND MECHANICS　36　(1-2)　75-83　2011年

DOI： 10.3233/JAE-2011-1346 　

ISSN：1383-5416
Fast and adaptive auto-focusing algorithm for microscopic cell observation

Takeshi Obara, Yasunobu Igarashi, Koichi Hashimoto

2011 IEEE/RSJ INTERNATIONAL CONFERENCE ON INTELLIGENT ROBOTS AND SYSTEMS　7-12　2011年

DOI： 10.1109/IROS.2011.6048505 　

ISSN：2153-0858
Experimental studies on prediction in air hockey games 査読有り

Yusuke Arai, Shingo Kagami, Koichi Hashimoto

2011 IEEE/SICE International Symposium on System Integration, SII 2011　112-117　2011年

DOI： 10.1109/SII.2011.6147429 　
Camera localization by CAD model matching 査読有り

Chuantao Zang, Koichi Hashimoto

2011 IEEE/SICE International Symposium on System Integration, SII 2011　30-35　2011年

DOI： 10.1109/SII.2011.6147414 　
3D Object tracking using computer graphics and edge 査読有り

Chuantao Zang, Koichi Hashimoto, Jungjae Moon

2011 IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics, ROBIO 2011　2407-2408　2011年

DOI： 10.1109/ROBIO.2011.6181660 　
A visual tracking strategy using computer graphics and edge 査読有り

Chuantao Zang, Koichi Hashimoto, Jungjae Moon

2011 IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics, ROBIO 2011　981-986　2011年

DOI： 10.1109/ROBIO.2011.6181415 　
Visual servo microscope for locking on single neuron of a worm 査読有り

Mitsunori Maru, Min Chen, Koichi Hashimoto

2011 IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics, ROBIO 2011　2844-2849　2011年

DOI： 10.1109/ROBIO.2011.6181736 　
Fast and adaptive auto-focusing algorithm for microscopic cell observation 査読有り

Takeshi Obara, Yasunobu Igarashi, Koichi Hashimoto

2011 IEEE/RSJ INTERNATIONAL CONFERENCE ON INTELLIGENT ROBOTS AND SYSTEMS　7-12　2011年

DOI： 10.1109/SII.2011.6147429 　

ISSN：2153-0858
Performance evaluation of illumination-based synchronization of high-speed vision sensors in dynamic scenes 査読有り

Lei Hou, Shingo Kagami, Koichi Hashimoto

2010 International Conference on Advanced Mechatronics　2010　573-578　2010年10月
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1007/978-3-642-16587-0_35 　

ISSN：1348-8961

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To acquire images of dynamic scenes from multiple points of view simultaneously, the acquisition time of vision sensors should be synchronized. In this paper, an advanced illumination-based synchronization algorithm derived from the phase-locked loop (PLL) algorithm is proposed and evaluated. To remove the dependency of system behavior on the fluctuant amplitude of illumination, which may be caused by moving objects or variational distance between illumination and objects, the negative feedback amount to the PLL system is normalized by the estimated maximum time correlation value between the output signal and its quadrature counterpart, to generate stable synchronization even in highly dynamic scenes. Both simulated results and real world experiments demonstrate successful synchronization. System performance is also analyzed to optimize the settings.
A Signal Normalization Technique for Illumination-Based Synchronization of 1,000-fps Real-Time Vision Sensors in Dynamic Scenes 査読有り

Lei Hou, Shingo Kagami, Koichi Hashimoto

SENSORS　10　(9)　8751-8771　2010年9月

ISSN：1424-8220

eISSN：1424-8220
A Signal Normalization Technique for Illumination-Based Synchronization of 1,000-fps Real-Time Vision Sensors in Dynamic Scenes 査読有り

Lei Hou, Shingo Kagami, Koichi Hashimoto

SENSORS　10　(9)　8719-8739　2010年9月

DOI： 10.3390/s100908719 　

ISSN：1424-8220

eISSN：1424-8220
Illumination-Based Synchronization of High-Speed Vision Sensors 査読有り

Lei Hou, Shingo Kagami, Koichi Hashimoto

SENSORS　10　(6)　5530-5547　2010年6月

DOI： 10.3390/s100605530 　

ISSN：1424-8220

eISSN：1424-8220
Lecture Notes in Control and Information Sciences: Preface

Graziano Chesi, Koichi Hashimoto

Lecture Notes in Control and Information Sciences　401　2010年4月5日

ISSN：0170-8643
Visual servoing for beating heart surgery

Wael Bachta, Pierre Renaud, Ezio Malis, Koichi Hashimoto, Jacques Gangloff

Lecture Notes in Control and Information Sciences　401　91-114　2010年

DOI： 10.1007/978-1-84996-089-2_6 　

ISSN：0170-8643
Autonomous flight of small helicopter with real-time camera calibration

Takanori Matsukawa, Shogo Arai, Koichi Hashimoto

2010 IEEE/SICE International Symposium on System Integration: SI International 2010 - The 3rd Symposium on System Integration, SII 2010, Proceedings　242-247　2010年

DOI： 10.1109/SII.2010.5708332 　
Fluorescent microscope system to track a particular region of C. elegans

Mitsunori Maru, Yasunobu Igarashi, Shogo Arai, Koichi Hashimoto

2010 IEEE/SICE International Symposium on System Integration: SI International 2010 - The 3rd Symposium on System Integration, SII 2010, Proceedings　347-352　2010年

DOI： 10.1109/SII.2010.5708350 　
An improved visual inspection system using visual servo

Chuantao Zang, Koichi Hashimoto

2010 IEEE/SICE International Symposium on System Integration: SI International 2010 - The 3rd Symposium on System Integration, SII 2010, Proceedings　13-18　2010年

DOI： 10.1109/SII.2010.5708294 　
Real-Time Virtual Haptization of an Object Surface Measured by a High-Speed Projector-Camera System

Kota Toma, Shingo Kagami, Koichi Hashimoto

IEEE/RSJ 2010 INTERNATIONAL CONFERENCE ON INTELLIGENT ROBOTS AND SYSTEMS (IROS 2010)　5067-5072　2010年

DOI： 10.1109/IROS.2010.5651631 　

ISSN：2153-0858
Efficient second-order minimization based visual tracking on moving face

Le Duc Hanh, Chyi-Yeu Lin, Chi-Ying Lin, Koichi Hashimoto

Proceedings of the IASTED International Conference on Robotics, Robo 2010　40-46　2010年

DOI： 10.2316/P.2010.703-027 　
Time-domain augmented reality based on locally adaptive video sampling

Tatsuro Orikasa, Shingo Kagami, Koichi Hashimoto

9th IEEE International Symposium on Mixed and Augmented Reality 2010: Science and Technology, ISMAR 2010 - Proceedings　261-262　2010年

DOI： 10.1109/ISMAR.2010.5643597 　
An Advanced Algorithm for Illumination-Based Synchronization of High-Speed Vision Sensors in Dynamic Scenes

Lei Hou, Shingo Kagami, Koichi Hashimoto

INTELLIGENT ROBOTICS AND APPLICATIONS, PT II　6425　378-389　2010年

DOI： 10.1007/978-3-642-16587-0_35 　

ISSN：0302-9743

eISSN：1611-3349
Fast Sensor Scheduling with Communication Costs for Sensor Networks 査読有り

Shogo Arai, Yasushi Iwatani, Koichi Hashimoto

2010 AMERICAN CONTROL CONFERENCE　295-300　2010年

DOI： 10.1109/ACC.2010.5530843 　

ISSN：0743-1619

eISSN：2378-5861
A New Approach of GPU Accelerated Visual Tracking 査読有り

Chuantao Zang, Koichi Hashimoto

ADVANCED CONCEPTS FOR INTELLIGENT VISION SYSTEMS, PT II　6475　354-365　2010年

DOI： 10.1007/978-3-642-17691-3_33 　

ISSN：0302-9743

eISSN：1611-3349
An Object-Tracking Algorithm Based on Particle Filtering with Region-Based Level Set Method 査読有り

Xianfeng Fei, Koichi Hashimoto

IEEE/RSJ 2010 INTERNATIONAL CONFERENCE ON INTELLIGENT ROBOTS AND SYSTEMS (IROS 2010)　2010年

DOI： 10.1109/IROS.2010.5650445 　

ISSN：2153-0858
Using GPUs to improve system performance in Visual Servo systems 査読有り

Chuantao Zang, Koichi Hashimoto

IEEE/RSJ 2010 INTERNATIONAL CONFERENCE ON INTELLIGENT ROBOTS AND SYSTEMS (IROS 2010)　3937-3942　2010年

DOI： 10.1109/IROS.2010.5650418 　

ISSN：2153-0858
Online 3-D trajectory estimation of a flying object from a monocular image sequence for catching 招待有り査読有り

Rafael Herrejon Mendoza, Shingo Kagami, Koichi Hashimoto

Visual Servoing　121-134　2010年
Unmanned helicopter control via visual servoing with occlusion handling 招待有り査読有り

Yasushi Iwatani, Kei Watanabe, Koichi Hashimoto

Lecture Notes in Control and Information Sciences　401　361-374　2010年

DOI： 10.1007/978-1-84996-089-2_19 　

ISSN：0170-8643
Multi-camera visual servoing of a micro helicopter under occlusions 招待有り査読有り

Yuta Yoshihata, Kei Watanabe, Yasushi Iwatani, Koichi Hashimoto

Visual Servoing　135-148　2010年
Visual servoing for beating heart surgery 招待有り査読有り

Wael Bachta, Pierre Renaud, Ezio Malis, Koichi Hashimoto, Jacques Gangloff

Lecture Notes in Control and Information Sciences　401　91-114　2010年

DOI： 10.1007/978-1-84996-089-2_6 　

ISSN：0170-8643
Real-Time Virtual Haptization of an Object Surface Measured by a High-Speed Projector-Camera System 査読有り

Kota Toma, Shingo Kagami, Koichi Hashimoto

IEEE/RSJ 2010 INTERNATIONAL CONFERENCE ON INTELLIGENT ROBOTS AND SYSTEMS (IROS 2010)　5067-5072　2010年

DOI： 10.1109/IROS.2010.5651631 　

ISSN：2153-0858
Time-domain augmented reality based on locally adaptive video sampling 査読有り

Tatsuro Orikasa, Shingo Kagami, Koichi Hashimoto

9th IEEE International Symposium on Mixed and Augmented Reality 2010: Science and Technology, ISMAR 2010 - Proceedings　261-262　2010年

DOI： 10.1109/ISMAR.2010.5643597 　
An Advanced Algorithm for Illumination-Based Synchronization of High-Speed Vision Sensors in Dynamic Scenes 査読有り

Lei Hou, Shingo Kagami, Koichi Hashimoto

INTELLIGENT ROBOTICS AND APPLICATIONS, PT II　6425　378-389　2010年

DOI： 10.1007/978-3-642-16587-0_35 　

ISSN：0302-9743

eISSN：1611-3349
3D measurement of a surface point using a high-speed projector-camera system for augmented reality games 査読有り

Kota Toma, Shingo Kagami, Koichi Hashimoto

2010 IEEE/SICE International Symposium on System Integration: SI International 2010 - The 3rd Symposium on System Integration, SII 2010, Proceedings　84-89　2010年

DOI： 10.1109/SII.2010.5708306 　
Frame indexing of the illumination-based synchronized high-speed vision sensors 査読有り

Lei Hou, Shingo Kagami, Koichi Hashimoto

2010 IEEE/SICE International Symposium on System Integration: SI International 2010 - The 3rd Symposium on System Integration, SII 2010, Proceedings　1-6　2010年

DOI： 10.1109/SII.2010.5708292 　
Accelerometer detection in a camera view based on feature point tracking 査読有り

Yuichi Maki, Shingo Kagami, Koichi Hashimoto

2010 IEEE/SICE International Symposium on System Integration: SI International 2010 - The 3rd Symposium on System Integration, SII 2010, Proceedings　448-453　2010年

DOI： 10.1109/SII.2010.5708367 　
1,000-fps visual feedback control of an active vision system over a high-load network

Daisuke Wako, Shingo Kagami, Koichi Hashimoto

Proceedings of the 11th IAPR Conference on Machine Vision Applications, MVA 2009　114-117　2009年12月1日
Stability of switched stochastic systems in discrete-time

Yasushi Iwatani, Shogo Arai, Koichi Hashimoto

ICCAS-SICE 2009 - ICROS-SICE International Joint Conference 2009, Proceedings　4097-4100　2009年12月1日
Fast sensor scheduling for estimation of networked sensor systems

Shogo Arai, Yasushi Iwatani, Koichi Hashimoto

ICCAS-SICE 2009 - ICROS-SICE International Joint Conference 2009, Proceedings　1240-1243　2009年12月1日
空間的に分散配置された異種類センサ群の高速センサスケジューリング査読有り

荒井翔悟, 岩谷靖, 橋本浩一

システム制御情報学会論文誌　22　(9)　324-330　2009年9月15日
出版者・発行元：一般社団法人システム制御情報学会
DOI： 10.5687/iscie.22.324 　

ISSN：1342-5668

eISSN：2185-811X

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This paper addresses a sensor scheduling problem for a class of networked sensor systems whose sensors are spatially distributed and measurements are influenced by state dependent noise. Sensor scheduling is required to achieve power saving since each sensor operates with a battery power source. A networked sensor system usually consists of a large number of sensors, but the sensors can be classified into a few different types. We therefore introduce a concept of sensor types in the sensor model to provide fast sensor scheduling algorithms for a class of networked sensor systems. The computation time of the proposed algorithms is exponential in the number of the sensor types, while that of standard algorithms increases exponentially with the number of the sensors.
A condition for better estimation using asynchronous sampling than synchronous sampling 査読有り

Shogo Arai, Yasushi Iwatani, Koichi Hashimoto

European Control Conference　2009年8月
Fast sensor scheduling for estimation of networked sensor systems 査読有り

Shogo Arai, Yasushi Iwatani, Koichi Hashimoto

ICROS-SICE International Joint Conference 2009　2009年8月
Stability of switched stochastic systems in discrete-time 査読有り

Yasushi Iwatani, Shogo Arai, Koichi Hashimoto

ICROS-SICE International Joint Conference 2009　2009年8月
A parallel computation of the region-based level set method for boundary detection with moving object 査読有り

X. Fei, Y. Igarashi, M. Shinkai, M. Ishikawa, K. Hashimoto

Robotics and Macharonics　21　(6)　698-708　2009年6月
1,000-fps visual feedback control of an active vision system over a high-load network 査読有り

Daisuke Wako, Shingo Kagami, Koichi Hashimoto

IAPR 11th Conference on Machine Vision Applications　114-117　2009年5月
Effects of camera calibration errors on RLS trajectory estimation of a spinning flying object 査読有り

Rafael Herrejon, Shingo Kagami, Koichi Hashimoto

4th International Conference on Autonomous Robots and Agents　4199-4226　2009年2月
隠れにロバストなビジュアルサーボ査読有り

岩谷靖, 渡部渓, 橋本浩一

日本ロボット学会誌　27　(1)　55-62　2009年1月15日
出版者・発行元：一般社団法人日本ロボット学会
DOI： 10.7210/jrsj.27.55 　

ISSN：0289-1824

eISSN：1884-7145

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This paper proposes a visual servo control algorithm with occlusion handling. The proposed control algorithm selects a set of correctly extracted image features, and it estimates all image features from the correctly extracted image features. The estimation procedure enables us to track image features even when occlusion occurs. In addition, even when the algorithm fails to track a moving image feature, it does not need any global search over the entire image plane to find the failed image feature. The image feature selection and estimation are combined with visual servo control in the proposed algorithm. The control algorithm has low computational complexity, since image Jacobian is used for image feature selection and estimation. An experimental result shows the validity of the proposed visual servo control law.
Illumination-based Real-Time Contactless Synchronization of High-Speed Vision Sensors

Lei Hou, Shingo Kagami, Koichi Hashimoto

2008 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON ROBOTICS AND BIOMIMETICS, VOLS 1-4　1750-1755　2009年

DOI： 10.1109/ROBIO.2009.4913266 　
Position Based Visual Servoing for Catching a 3-D Flying Object Using RLS Trajectory Estimation from a Monocular Image Sequence

R. Herrejon, S. Kagami, K. Hashimoto

2009 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON ROBOTICS AND BIOMIMETICS (ROBIO 2009), VOLS 1-4　665-670　2009年

DOI： 10.1109/ROBIO.2009.5420593 　
Online 3-D Trajectory Estimation of a Flying Object from a Monocular Image Sequence

R. Herrejon, S. Kagami, K. Hashimoto

2009 IEEE-RSJ INTERNATIONAL CONFERENCE ON INTELLIGENT ROBOTS AND SYSTEMS　2496-2501　2009年

DOI： 10.1109/IROS.2009.5353936 　
Scalable Vision Graph Estimation for a Vision Sensor Network 査読有り

Shin Kondo, Shingo Kagami, Koichi Hashimoto

2009 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON ROBOTICS AND BIOMIMETICS (ROBIO 2009), VOLS 1-4　865-870　2009年

DOI： 10.1109/ROBIO.2009.5420559 　
Parallel computation of level set method for 500 Hz visual servo control 査読有り

Xianfeng Fei, Yasunobu Igarashi, Koichi Hashimoto

28TH INTERNATIONAL CONGRESS ON HIGH-SPEED IMAGING AND PHOTONICS　7126　2009年

DOI： 10.1117/12.822582 　

ISSN：0277-786X

eISSN：1996-756X
Parallel computation of level set method for 500 Hz visual servo control 査読有り

Xianfeng Fei, Yasunobu Igarashi, Koichi Hashimoto

28TH INTERNATIONAL CONGRESS ON HIGH-SPEED IMAGING AND PHOTONICS　7126　2009年

DOI： 10.1117/12.822582 　

ISSN：0277-786X

eISSN：1996-756X
Illumination-based Real-Time Contactless Synchronization of High-Speed Vision Sensors 査読有り

Lei Hou, Shingo Kagami, Koichi Hashimoto

2008 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON ROBOTICS AND BIOMIMETICS, VOLS 1-4　1750-1755　2009年

DOI： 10.1109/ROBIO.2009.4913266 　
Parallel Region-Based Level Set Method with Displacement Correction for Tracking a Single Moving Object 査読有り

Xianfeng Fei, Yasunobu Igarashi, Koichi Hashimoto

ADVANCED CONCEPTS FOR INTELLIGENT VISION SYSTEMS, PROCEEDINGS　5807　462-+　2009年

ISSN：0302-9743

eISSN：1611-3349
Parallel computation of level set method for 500 Hz visual servo control 査読有り

Xianfeng Fei, Yasunobu Igarashi, Koichi Hashimoto

28TH INTERNATIONAL CONGRESS ON HIGH-SPEED IMAGING AND PHOTONICS　7126　2009年

DOI： 10.1117/12.822582 　

ISSN：0277-786X

eISSN：1996-756X
Fast Sensor Scheduling for Spatially Distributed Heterogeneous Sensors 査読有り

Shogo Arai, Yasushi Iwatani, Koichi Hashimoto

2009 AMERICAN CONTROL CONFERENCE, VOLS 1-9　2785-2790　2009年

DOI： 10.1109/ACC.2009.5160314 　

ISSN：0743-1619
Development of an Automatic Dishwashing Robot System 査読有り

Kazuhiro Kosuge, Yasuhisa Hirata, Jina Lee, Akira Kawamura, Koichi Hashimoto, Shingo Kagami, Yu Hayashi, Norio Yokoshima, Hiroshi Miyazawa, Ryosuke Teranaka, Yasutoshi Natsuizaka, Kazuhisa Sakai, Mizuo Koizumi, Junji Koyama, Naoki Kanayama, Shunichi Tezuka, Hiroshi Torimitsu

2009 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON MECHATRONICS AND AUTOMATION, VOLS 1-7, CONFERENCE PROCEEDINGS　43-+　2009年

DOI： 10.1109/ICMA.2009.5245127 　
Online 3-D Trajectory Estimation of a Flying Object from a Monocular Image Sequence 査読有り

R. Herrejon, S. Kagami, K. Hashimoto

2009 IEEE-RSJ INTERNATIONAL CONFERENCE ON INTELLIGENT ROBOTS AND SYSTEMS　2496-2501　2009年

DOI： 10.1109/IROS.2009.5353936 　
Composite Visual Servoing for Catching a 3-D Flying Object Using RLS Trajectory Estimation from a Monocular Image Sequence 査読有り

R. Herrejon, S. Kagami, K. Hashimoto

IEEE INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON COMPUTATIONAL INTELLIGENCE IN ROBOTICS AND AUTOMATION　526-531　2009年

DOI： 10.1109/CIRA.2009.5423229 　
Scalable Vision Graph Estimation for a Vision Sensor Network 査読有り

Shin Kondo, Shingo Kagami, Koichi Hashimoto

2009 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON ROBOTICS AND BIOMIMETICS (ROBIO 2009), VOLS 1-4　865-870　2009年

DOI： 10.1109/ROBIO.2009.5420559 　
センサスケジューリング問題におけるセンサ切替平面の解析査読有り

荒井翔悟, 岩谷靖, 橋本浩一

システム制御情報学会論文誌　21　(12)　417-419　2008年12月15日
出版者・発行元：一般社団法人システム制御情報学会
DOI： 10.5687/iscie.21.417 　

ISSN：1342-5668

eISSN：2185-811X
Trajectory estimation of a flying object using high speed vision for catching

Rafael Herrejon, Shingo Kagami, Koichi Hashimoto

Proceedings of the 10th IASTED International Conference on Control and Applications, CA 2008　219-224　2008年12月1日
高速最適センサスケジューリング査読有り

荒井翔悟, 岩谷靖, 橋本浩一

システム制御情報学会論文誌　21　(10)　327-335　2008年10月15日
出版者・発行元：一般社団法人システム制御情報学会
DOI： 10.5687/iscie.21.327 　

ISSN：1342-5668

eISSN：2185-811X

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This paper addresses a sensor scheduling problem for large-scale networked sensor systems. Sensor scheduling is required to achieve power saving or to make efficient use of communication channels. The scheduling problem is formulated as a model predictive control problem with single sensor measurement per time. It is assumed that all sensors have the same characteristics and they have state dependent noise. We propose a fast and optimal sensor scheduling algorithm for a class of systems with a sensor characteristics. Computation time of the proposed algorithm is proportional to the number of sensors, and it is independent of the prediction horizon. In addition, a fast sensor scheduling algorithm is presented for a class of systems with a mild condition.
Automatic take-off and landing of an unmanned helicopter using vision-based control with occlusion handling 査読有り

Yasushi Iwatani, Kei Watanabe, Koichi Hashimoto

17th CISM-IFToMM Symposium on Robot Design, Dynamics, and Control (RoManSy)　11-18　2008年7月
4ms level set method - parallel implementation of contour detection of paramecia by using cpv system 査読有り

Xianfeng Fei, Y. Igarashi, K. Hashimoto

17th CISM-IFToMM Symposium on Robot Design, Dynamics, and Control (RoManSy)　27-32　2008年7月
Dynamics modeling and real-time observation of galvanotaxis in Paramecium caudatum

Naoko Ogawa, Hiromasa Oku, Koichi Hashimoto, Masatoshi Ishikawa

BIO-MECHANISMS OF SWIMMING AND FLYING: FLUID DYNAMICS, BIOMIMETIC ROBOTS, AND SPORTS SCIENCE　29-+　2008年
Visual tracking with occlusion handling for visual servo control 査読有り

Yasushi Iwatani, Kei Watanabe, Koichi Hashimoto

2008 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON ROBOTICS AND AUTOMATION, VOLS 1-9　101-106　2008年

DOI： 10.1109/ROBOT.2008.4543193 　

ISSN：1050-4729
Multi-Camera Visual Servoing of Multiple Micro Helicopters

Yasushi Iwatani, Kohou, Koichi Hashimoto

2008 PROCEEDINGS OF SICE ANNUAL CONFERENCE, VOLS 1-7　2331-2334　2008年

DOI： 10.1109/SICE.2008.4655072 　
Fast sensor scheduling for mobile sensor networks

Shogo Arai, Yasushi Iwatani, Koichi Hashimoto

Proceedings of the SICE Annual Conference　2442-2446　2008年

DOI： 10.1109/SICE.2008.4655074 　
2D tracking of single paramecium by using parallel level set method and visual servoing 査読有り

Xianfeng Fei, Yasunobu Igarashi, Koichi Hashimoto

2008 IEEE/ASME INTERNATIONAL CONFERENCE ON ADVANCED INTELLIGENT MECHATRONICS, VOLS 1-3　752-757　2008年

DOI： 10.1109/AIM.2008.4601754 　

ISSN：2159-6255
2D tracking of single paramecium by using parallel level set method and visual servoing 査読有り

Xianfeng Fei, Yasunobu Igarashi, Koichi Hashimoto

2008 IEEE/ASME INTERNATIONAL CONFERENCE ON ADVANCED INTELLIGENT MECHATRONICS, VOLS 1-3　752-757　2008年

DOI： 10.1109/AIM.2008.4601754 　

ISSN：2159-6255
Fluorescent and tracking microscope 査読有り

Takishi Obara, Yasunobu Igarashi, Daisuke Wako, Hiroshi Tusbokawa, Yasuo Nakaoka, Koichi Hashimoto

Focus on Microscopy 2008　23　2008年
Visual control of a micro helicopter under dynamic occlusions 招待有り査読有り

Yuta Yoshihata, Kei Watanabe, Yasushi Iwatani, Koichi Hashimoto

RECENT PROGRESS IN ROBOTICS: VIABLE ROBOTIC SERVICE TO HUMAN　370　185-197　2008年

DOI： 10.1007/978-3-540-76729-9_15 　

ISSN：0170-8643
Image-based visual PID control of a micro helicopter using a stationary camera 査読有り

Kei Watanabe, Yuta Yoshihata, Yasushi Iwatani, Koichi Hashimoto

ADVANCED ROBOTICS　22　(2-3)　381-393　2008年

DOI： 10.1163/156855308X292637 　

ISSN：0169-1864

eISSN：1568-5535
Fast Sensor Scheduling for Mobile Sensor Networks 査読有り

Shogo Arai, Yasushi Iwatani, Koichi Hashimoto

2008 PROCEEDINGS OF SICE ANNUAL CONFERENCE, VOLS 1-7　2341-2345　2008年

DOI： 10.1109/SICE.2008.4655074 　
Multi-Camera Visual Servoing of Multiple Micro Helicopters 査読有り

Yasushi Iwatani, Kohou, Koichi Hashimoto

2008 PROCEEDINGS OF SICE ANNUAL CONFERENCE, VOLS 1-7　2331-2334　2008年

DOI： 10.1109/SICE.2008.4655072 　
Identifying a Moving Object with an Accelerometer in a Camera View 査読有り

Osamu Shigeta, Shingo Kagami, Koichi Hashimoto

2008 IEEE/RSJ INTERNATIONAL CONFERENCE ON ROBOTS AND INTELLIGENT SYSTEMS, VOLS 1-3, CONFERENCE PROCEEDINGS　3872-3877　2008年

DOI： 10.1109/IROS.2008.4651201 　
Fast and Optimal Sensor Scheduling for Networked Sensor Systems 査読有り

Shogo Arai, Yasushi Iwatani, Koichi Hashimoto

47TH IEEE CONFERENCE ON DECISION AND CONTROL, 2008 (CDC 2008)　459-464　2008年

DOI： 10.1109/CDC.2008.4739445 　

ISSN：0743-1546
A visual-servo-based assistant system for unmanned helicopter control 査読有り

Kei Watanabe, Yasushi Iwatani, Kenichiro Nonaka, Koichi Hashimoto

2008 IEEE/RSJ INTERNATIONAL CONFERENCE ON ROBOTS AND INTELLIGENT SYSTEMS, VOLS 1-3, CONFERENCE PROCEEDINGS　822-827　2008年

DOI： 10.1109/IROS.2008.4651153 　
A cellular automaton model for collective motion of microorganisms

Yasushi Iwatani, Koichi Hashimoto, Koichi Hashimoto, Yuki Deguchi

IFAC Proceedings Volumes (IFAC-PapersOnline)　11　161-166　2007年12月1日

ISSN：1474-6670
Visual control of a micro helicopter under dynamic occlusions 査読有り

Yuta Yoshihata, Kei Watanabe, Yasushi Iwatani, Koichi Hashimoto

In the 13th International Conference on Advanced Robotics　785-790　2007年8月
Visual control of a micro helicopter under dynamic occlusions 査読有り

Yuta Yoshihata, Kei Watanabe, Yasushi Iwatani, Koichi Hashimoto

13th International Conference on Advanced Robotics　785-790　2007年8月
A cellular automation model for collective motion of microorganisms 査読有り

Yasushi Iwatani, Koichi Hashimoto, Yuki Deguchi

11th IFAC/IFORD/IMAACS/IFIP Syposium on Large Scale Systems　2007年7月
A cellular automaton model for collective motion of microorganisms 査読有り

Yasushi Iwatani, Koichi Hashimoto, Yuki Deguchi

11th IFAC/IFORS/IMACS/IFIP Symposium on Large Scale Systems　2007年7月
Trajectory Planning of Motile Cell for Microrobotic Applications 査読有り

Naoko Ogawa, Hiromasa Oku, Koichi Hashimoto, Masatoshi Ishikawa

Journal of Robotics and Mechatronics　19　(2)　190-197　2007年4月

DOI： 10.20965/jrm.2007.p0190 　
Trajectory estimation of a spinning flying object using a high-speed vision 査読有り

Rafael Herrejon, Shingo Kagami, Koichi Hashimoto

Robotics and Automation Conference, 2007　2007年3月26日
Image-based visual PID control of a micro helicopter using a stationary camera

Kei Watanabe, Yata Yoshihata, Yasushi Iwatani, Koichi Hashimoto

PROCEEDINGS OF SICE ANNUAL CONFERENCE, VOLS 1-8　2992-2997　2007年

DOI： 10.1109/SICE.2007.4421505 　
Multi-camera visual servoing of a micro helicopter under occlusions

Yuta Yoshihata, Kei Watanabe, Yasushi Iwatani, Koichi Hashimoto

2007 IEEE/RSJ INTERNATIONAL CONFERENCE ON INTELLIGENT ROBOTS AND SYSTEMS, VOLS 1-9　2621-2626　2007年

DOI： 10.1109/IROS.2007.4399025 　
Optimal sensor scheduling of sensors in a sensor network for mobile robot navigation

Shogo Arai, Yasushi Iwatani, Koichi Hashimoto

Proceedings of the American Control Conference　1027-1032　2007年

DOI： 10.1109/ACC.2007.4283086 　

ISSN：0743-1619
3,000-fps 3-d shape measurement using a high-speed camera-projector system 査読有り

Joji Takei, Shingo Kagami, Koichi Hashimoto

2007 IEEE/RSJ INTERNATIONAL CONFERENCE ON INTELLIGENT ROBOTS AND SYSTEMS, VOLS 1-9　3217-3222　2007年

DOI： 10.1109/IROS.2007.4399626 　
A dynamically reconfigurable architecture combining pixel-level SIMD and operation-pipeline modes for high frame rate visual processing 査読有り

Nao Iwata, Shingo Kagami, Koichi Hashimoto

ICFPT 2007: INTERNATIONAL CONFERENCE ON FIELD-PROGRAMMABLE TECHNOLOGY, PROCEEDINGS　321-324　2007年

DOI： 10.1109/FPT.2007.4439276 　
High-speed visual tracking of the nearest point of an object using 1,000-fps adaptive pattern projection 査読有り

Tomoyuki Inoue, Shingo Kagami, Joji Takei, Koichi Hashimoto, Kenkichi Yamamoto, Idaku Ishii

2007 IEEE CONFERENCE ON COMPUTER VISION AND PATTERN RECOGNITION, VOLS 1-8　3590-+　2007年

DOI： 10.1109/CVPR.2007.383476 　

ISSN：1063-6919
Trajectory estimation of a spinning flying object using a high-speed vision 査読有り

Rafael Herrejon, Shingo Kagami, Koichi Hashimoto

Robotics and Automation Conference　2007年
High-speed visual tracking of the nearest point of an object using 1,000-fps adaptive pattern projection 査読有り

Tomoyuki Inoue, Shingo Kagami, Joji Takei, Koichi Hashimoto, Kenkichi Yamamoto, Idaku Ishii

2007 IEEE CONFERENCE ON COMPUTER VISION AND PATTERN RECOGNITION, VOLS 1-8　3590-+　2007年

DOI： 10.1109/CVPR.2007.383476 　

ISSN：1063-6919
Optimal sensor scheduling of sensors in a sensor network for mobile robot navigation 査読有り

Shogo Arai, Yasushi Iwatani, Koichi Hashimoto

2007 AMERICAN CONTROL CONFERENCE, VOLS 1-13　5688-5693　2007年

DOI： 10.1109/ACC.2007.4283086 　

ISSN：0743-1619

eISSN：2378-5861
Optimal sensor scheduling of sensors in a sensor network for mobile robot navigation 査読有り

Shogo Arai, Yasushi Iwatani, Koichi Hashimoto

Proceedings of the American Control Conference　1027-1032　2007年

DOI： 10.1109/ACC.2007.4283086 　

ISSN：0743-1619
Image-based visual PID control of a micro helicopter using a stationary camera 査読有り

Kei Watanabe, Yata Yoshihata, Yasushi Iwatani, Koichi Hashimoto

PROCEEDINGS OF SICE ANNUAL CONFERENCE, VOLS 1-8　2992-2997　2007年

DOI： 10.1109/SICE.2007.4421505 　
Multi-camera visual servoing of a micro helicopter under occlusions 査読有り

Yuta Yoshihata, Kei Watanabe, Yasushi Iwatani, Koichi Hashimoto

2007 IEEE/RSJ INTERNATIONAL CONFERENCE ON INTELLIGENT ROBOTS AND SYSTEMS, VOLS 1-9　2621-2626　2007年

DOI： 10.1109/IROS.2007.4399025 　
Multi-camera visual servoing of a micro helicopter under occlusions 査読有り

Yuta Yoshihata, Kei Watanabe, Yasushi Iwatani, Koichi Hashimoto

2007 IEEE/RSJ INTERNATIONAL CONFERENCE ON INTELLIGENT ROBOTS AND SYSTEMS, VOLS 1-9　2621-2626　2007年

DOI： 10.1109/IROS.2007.4399025 　
A dynamically reconfigurable architecture combining pixel-level SIMD and operation-pipeline modes for high frame rate visual processing 査読有り

Nao Iwata, Shingo Kagami, Koichi Hashimoto

ICFPT 2007: INTERNATIONAL CONFERENCE ON FIELD-PROGRAMMABLE TECHNOLOGY, PROCEEDINGS　321-324　2007年

DOI： 10.1109/FPT.2007.4439276 　
Model-less visual servoing using modified simplex optimization 査読有り

Kanako Miura, Koichi Hashimoto, Hikaru Inooka, Jacques A. Gangloff, Michel F. de Mathelin

Artificial Life and Robotics　10　(2)　131-135　2006年11月

DOI： 10.1007/s10015-005-0374-4 　

ISSN：1433-5298
A physical model for galvanotaxis of Paramecium cell 査読有り

Naoko Ogawa, Hiromasa Oku, Koichi Hashimoto, Masatoshi Ishikawa

JOURNAL OF THEORETICAL BIOLOGY　242　(2)　314-328　2006年9月

DOI： 10.1016/j.jtbi.2006.02.021 　

ISSN：0022-5193

eISSN：1095-8541
Dynamics Modeling and Real-Time Observation of Galvanotaxis in Paramecium caudatum toward Robotic Maneuvering 査読有り

Naoko Ogawa, Hiromasa Oku, Masatoshi Ishikawa, Koichi Hashimoto

The 3rd International Symposium on Aero Aqua Bio-mechanisms　(2)　1-8　2006年7月5日
High-speed autofocusing of a cell using diffraction patterns 査読有り

H Oku, M Ishikawa, Theodorus, K Hashimoto

OPTICS EXPRESS　14　(9)　3952-3960　2006年5月

DOI： 10.1364/OE.14.003952 　

ISSN：1094-4087
High-speed autofocusing of a cell using diffraction patterns

Hiromasa Oku, Masatoshi Ishikawa, Theodorus, Koichi Hashimoto

Optics Express　14　(9)　3952-3960　2006年
出版者・発行元： Optical Society of America (OSA)
DOI： 10.1364/OE.14.003952 　

ISSN：1094-4087
Relationships between camera performance and control performance in visual control systems

K. Watanabe, Y. Iwatani, K. Hashimoto, S. W. Kagami, Y. Minier

2006 SICE-ICASE INTERNATIONAL JOINT CONFERENCE, VOLS 1-13　335-+　2006年

DOI： 10.1109/SICE.2006.315115 　
Evaluation and Suppression of Overrun of Microorganisms using Dynamics Model for Microrobotic Application

Naoko Ogawa, Hiromasa Oku, Koichi Hashimoto, Masatoshi Ishikawa

INTELLIGENT AUTONOMOUS SYSTEMS 9　1015-+　2006年
Visual feedback control for a cluster of microorganisms

Koichi Hashimoto, Kiyonori Takahashi, Naoko Ogawa, Hiromasa Oku

2006 SICE-ICASE INTERNATIONAL JOINT CONFERENCE, VOLS 1-13　1068-+　2006年

DOI： 10.1109/SICE.2006.314769 　
Evaluation and Suppression of Overrun of Microorganisms using Dynamics Model for Microrobotic Application 査読有り

Naoko Ogawa, Hiromasa Oku, Koichi Hashimoto, Masatoshi Ishikawa

INTELLIGENT AUTONOMOUS SYSTEMS 9　9　1015-+　2006年
Organized motion control of a lot of microorganisms using visual feedback 査読有り

Kiyonori Takahashi, Naoko Ogawa, Hiromasa Oku, Koichi Hashimoto

2006 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON ROBOTICS AND AUTOMATION (ICRA), VOLS 1-10　1408-+　2006年

DOI： 10.1109/ROBOT.2006.1641906 　

ISSN：1050-4729

eISSN：2577-087X
High-speed focusing of cells using depth-from-diffraction method 査読有り

Hiromasa Oku, Theodorus, Koichi Hashimoto, Masatoshi Ishikawa

2006 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON ROBOTICS AND AUTOMATION (ICRA), VOLS 1-10　3636-+　2006年

DOI： 10.1109/ROBOT.2006.1642257 　

ISSN：1050-4729
Visual feedback control for a cluster of microorganisms 査読有り

Koichi Hashimoto, Kiyonori Takahashi, Naoko Ogawa, Hiromasa Oku

2006 SICE-ICASE INTERNATIONAL JOINT CONFERENCE, VOLS 1-13　1068-+　2006年

DOI： 10.1109/SICE.2006.314769 　
Relationships between camera performance and control performance in visual control systems 査読有り

K. Watanabe, Y. Iwatani, K. Hashimoto, S. W. Kagami, Y. Minier

2006 SICE-ICASE INTERNATIONAL JOINT CONFERENCE, VOLS 1-13　335-+　2006年

DOI： 10.1109/SICE.2006.315115 　
Relationships between camera performance and control performance in visual control systems 査読有り

K. Watanabe, Y. Iwatani, K. Hashimoto, S. W. Kagami, Y. Minier

2006 SICE-ICASE INTERNATIONAL JOINT CONFERENCE, VOLS 1-13　335-+　2006年

DOI： 10.1109/SICE.2006.315115 　
Visualization and estimation of contact stimuli using living microorganisms 査読有り

Anchelee Davies, Naoko Ogawa, Hiromasa Oku, Koichi Hashimoto, Masatoshi Ishikawa

2006 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON ROBOTICS AND BIOMIMETICS, VOLS 1-3　445-+　2006年

DOI： 10.1109/ROBIO.2006.340233 　
トラッキング顕微鏡による遊泳する微生物の in vivo 計測

奥寛雅, 尾川順子, 橋本浩一, 石川正俊

バイオイメージング　14　(3)　148-149　2005年9月26日

ISSN：1342-2634
Microrobotic visual control of motile cells using high-speed tracking system 査読有り

N Ogawa, H Oku, K Hashimoto, M Ishikawa

IEEE TRANSACTIONS ON ROBOTICS　21　(4)　704-712　2005年8月

DOI： 10.1109/TRO.2205.844686 　

ISSN：1552-3098

eISSN：1941-0468
Microorganism Tracking Microscope System 査読有り

H. Oku, N. Ogawa, K. Hashimoto, M. Ishikawa

2005 IEEE International Conference on Robotics and Automation　2005年4月
Two-dimensional tracking of a motile micro-organism allowing high-resolution observation with various imaging techniques 査読有り

H Oku, N Ogawa, M Ishikawa, K Hashimoto

REVIEW OF SCIENTIFIC INSTRUMENTS　76　(3)　2005年3月

DOI： 10.1063/1.1857632 　

ISSN：0034-6748
Visual servoing without Jacobian using modified simplex optimization

K Miura, K Hashimoto, J Gangloff, M de Mathelin

2005 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA), Vols 1-4　2005　3504-3509　2005年

DOI： 10.1109/ROBOT.2005.1570652 　

ISSN：1050-4729
A method of personal positioning for indoor customer tracking utilizing wearable inertial sensors - art. no. 60401W

Y Ohtaki, D Hu, K Hashimoto, H Inooka

ICMIT 2005: Mechatronics, MEMS, and Smart Materials　6040　W401-W401　2005年

DOI： 10.1117/12.664238 　

ISSN：0277-786X
Dynamics model of Paramecium galvanotaxis for microrobotic application

N Ogawa, H Oku, K Hashimoto, M Ishikawa

2005 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA), Vols 1-4　2005　1246-1251　2005年

DOI： 10.1109/ROBOT.2005.1570286 　

ISSN：1050-4729
Dynamics model of Paramecium galvanotaxis for microrobotic application 査読有り

N Ogawa, H Oku, K Hashimoto, M Ishikawa

2005 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA), Vols 1-4　1246-1251　2005年

DOI： 10.1109/ROBOT.2005.1570286 　

ISSN：1050-4729
Visual servoing without Jacobian using modified simplex optimization 査読有り

K Miura, K Hashimoto, J Gangloff, M de Mathelin

2005 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA), Vols 1-4　3504-3509　2005年

DOI： 10.1109/ROBOT.2005.1570652 　

ISSN：1050-4729
A method of personal positioning for indoor customer tracking utilizing wearable inertial sensors - art. no. 60401W 査読有り

Y Ohtaki, D Hu, K Hashimoto, H Inooka

ICMIT 2005: Mechatronics, MEMS, and Smart Materials　6040　W401-W401　2005年

DOI： 10.1117/12.664238 　

ISSN：0277-786X
Examination of ball lifting task using a mobile robot

Ryosuke Mon, Koichi Hashimoto, Fumiaki Takagi, Fumio Miyazaki

2004 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS)　1　369-374　2004年12月1日
Keeping features in the field of view in eye-in-hand visual servoing: A switching approach 査読有り

Graziano Chesi, Koichi Hashimoto, Domenico Prattichizzo, Antonio Vicino

IEEE Transactions on Robotics　20　(5)　908-913　2004年10月

DOI： 10.1109/TRO.2004.829456 　

ISSN：1552-3098
Keeping Features in the Field of View in Eye-in-Hand Visual Servoing：A Switching Approach 査読有り

G. Chesi, K. Hashimoto

IEEE Transactions on Robotics　20　(5)　908-913　2004年10月

DOI： 10.1109/TRO.2004.829456 　

ISSN：1042-296X
A simple technique for improving camera displacement estimation in eye-in-hand visual servoing 査読有り

G Chesi, K Hashimoto

IEEE TRANSACTIONS ON PATTERN ANALYSIS AND MACHINE INTELLIGENCE　26　(9)　1239-1242　2004年9月

DOI： 10.1109/TPAMI.2004.56 　

ISSN：0162-8828

eISSN：1939-3539
Linux系OSによるリアルタイム制御招待有り査読有り

熊谷正朗, 森友一朗, 橋本浩一

計測と制御 = Journal of the Society of Instrument and Control Engineers　43　(6)　515-520　2004年6月10日
出版者・発行元：公益社団法人計測自動制御学会
DOI： 10.11499/sicejl1962.43.515 　

ISSN：0453-4662

eISSN：1883-8170
Variable-focus lens with 1-kHz bandwidth 査読有り

H Oku, K Hashimoto, M Ishikawa

OPTICS EXPRESS　12　(10)　2138-2149　2004年5月

DOI： 10.1364/OPEX.12.002138 　

ISSN：1094-4087
Variable-focus lens with 1-kHz bandwidth

Hiromasa Oku, Koichi Hashimoto, Masatoshi Ishikawa

Optics Express　12　(10)　2138-2149　2004年
出版者・発行元： Optical Society of American (OSA)
DOI： 10.1364/OPEX.12.002138 　

ISSN：1094-4087
Tracking and catching of 3D flying target based on GAG strategy

R Mori, K Hashimoto, F Miyazaki

2004 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON ROBOTICS AND AUTOMATION, VOLS 1- 5, PROCEEDINGS　2004　5189-5194　2004年

ISSN：1050-4729
Dynamic active catching using a high-speed multifingered hand and a high-speed vision system

Y Imai, A Namiki, K Hashimoto, M Ishikawa

2004 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON ROBOTICS AND AUTOMATION, VOLS 1- 5, PROCEEDINGS　2004　1849-1854　2004年

ISSN：1050-4729
Motile cell galvanotaxis control using high-speed tracking system

N Ogawa, H Oku, K Hashimoto, M Ishikawa

2004 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON ROBOTICS AND AUTOMATION, VOLS 1- 5, PROCEEDINGS　2004　1646-1651　2004年

ISSN：1050-4729
Camera pose estimation from less than eight points in visual servoing

G Chesi, K Hashimoto

2004 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON ROBOTICS AND AUTOMATION, VOLS 1- 5, PROCEEDINGS　2004　733-738　2004年

ISSN：1050-4729
Single-cell level continuous observation of microorganism galvanotaxis using high-speed vision

N Ogawa, H Oka, K Hashimoto, M Ishikawa

2004 2ND IEEE INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON BIOMEDICAL IMAGING: MACRO TO NANO, VOLS 1 and 2　2　1331-1334　2004年
Single-cell level continuous observation of microorganism galvanotaxis using high-speed vision 査読有り

N Ogawa, H Oka, K Hashimoto, M Ishikawa

2004 2ND IEEE INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON BIOMEDICAL IMAGING: MACRO TO NANO, VOLS 1 and 2　1331-1334　2004年
Tracking and catching of 3D flying target based on GAG strategy 査読有り

R Mori, K Hashimoto, F Miyazaki

2004 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON ROBOTICS AND AUTOMATION, VOLS 1- 5, PROCEEDINGS　5189-5194　2004年

ISSN：1050-4729
Dynamic active catching using a high-speed multifingered hand and a high-speed vision system 査読有り

Y Imai, A Namiki, K Hashimoto, M Ishikawa

2004 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON ROBOTICS AND AUTOMATION, VOLS 1- 5, PROCEEDINGS　1849-1854　2004年

ISSN：1050-4729
Motile cell galvanotaxis control using high-speed tracking system 査読有り

N Ogawa, H Oku, K Hashimoto, M Ishikawa

2004 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON ROBOTICS AND AUTOMATION, VOLS 1- 5, PROCEEDINGS　1646-1651　2004年

ISSN：1050-4729
Camera pose estimation from less than eight points in visual servoing 査読有り

G Chesi, K Hashimoto

2004 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON ROBOTICS AND AUTOMATION, VOLS 1- 5, PROCEEDINGS　733-738　2004年

ISSN：1050-4729
A hierarchical control architecture for high-speed visual servoing 査読有り

A Namiki, K Hashimoto, M Ishikawa

INTERNATIONAL JOURNAL OF ROBOTICS RESEARCH　22　(10-11)　873-888　2003年10月

ISSN：0278-3649
対話者方向からのアピアランスに基づくロボットアバターのためのジェスチャ生成査読有り

平松雅已, 八木康史, 橋本浩一, 谷内田正彦

日本ロボット学会誌　21　(3)　265-272　2003年4月15日
出版者・発行元： The Robotics Society of Japan
DOI： 10.7210/jrsj.21.265 　

ISSN：0289-1824

eISSN：1884-7145

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Generation of human-like gesture is an important factor for human- robot communication. However, Generation of smooth gesture by the robot manipulator is difficult because the difference between the human arm kinematics and robot arm kinematics is amplified in their appearances. In this paper, we propose the new robot gesture generation approach based on appearance from the user viewpoint.
Improving camera displacement estimation in eye-in-hand visual servoing: a simple strategy

G Chesi, K Hashimoto

2003 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON ROBOTICS AND AUTOMATION, VOLS 1-3, PROCEEDINGS　3　3911-3916　2003年

ISSN：1050-4729
A switching control law for keeping features in the field of view in eye-in-hand visual servoing

G Chesi, K Hashimoto, D Prattichizzo, A Vicino

2003 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON ROBOTICS AND AUTOMATION, VOLS 1-3, PROCEEDINGS　3　3929-3934　2003年

ISSN：1050-4729
Effects of camera calibration errors on static-eye and hand-eye visual servoing

G Chesi, K Hashimoto

ADVANCED ROBOTICS　17　(10)　1023-1039　2003年

DOI： 10.1163/156855303322554409 　

ISSN：0169-1864

eISSN：1568-5535
Visuomotor architecture for high-speed robot control 査読有り

K Hashimoto, A Namiki, M Ishikawa

CONTROL AND MODELING OF COMPLEX SYSTEMS　323-337　2003年
Improving Camera Displacement Estimation in Eye-in-Hand Visual Serv0ing：A Simple Strategy 査読有り

G. Chesi, K. Hashimoto

2003 IEEE Int. Conf. on Robotics and Automation　3911-3916　2003年

ISSN：1050-4729
A switching control law for keeping features in the field of view in eye-in-hand visual servoing 査読有り

G Chesi, K Hashimoto, D Prattichizzo, A Vicino

2003 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON ROBOTICS AND AUTOMATION, VOLS 1-3, PROCEEDINGS　3929-3934　2003年

ISSN：1050-4729
Effects of camera calibration errors on static-eye and hand-eye visual servoing 査読有り

G Chesi, K Hashimoto

ADVANCED ROBOTICS　17　(10)　1023-1039　2003年

DOI： 10.1163/156855303322554409 　

ISSN：0169-1864

eISSN：1568-5535
A review on vision-based control of robot manipulators 査読有り

Koichi Hashimoto

Advanced Robotics　17　(10)　969-991　2003年
出版者・発行元： Informa UK Limited
DOI： 10.1163/156855303322554382 　

ISSN：0169-1864

eISSN：1568-5535
Static-eye against hand-eye visual servoing

Graziano Chesi, Koichi Hashimoto

Proceedings of the IEEE Conference on Decision and Control　3　2854-2859　2002年12月1日

ISSN：0191-2216
A self-calibrating technique for visual servoing

Graziano Chesi, Koichi Hashimoto

Proceedings of the IEEE Conference on Decision and Control　3　2878-2883　2002年12月1日

ISSN：0191-2216
Keeping Features in the Camera's Field of View: a Visual Servoing Strategy 査読有り

G. Chesi, K. Hashimoto, D. Prattichizzo, A. Vicino

15th Int. Symp. on Mathematical Theory of Networks and Systems　2002年8月
簡単お手軽きれいなリアルタイムOS(アイ・サイ問答教室)

橋本浩一

システム／制御／情報　46　(10)　648-649　2002年
出版者・発行元：一般社団法人システム制御情報学会
DOI： 10.11509/isciesci.46.10_648 　

ISSN：0916-1600

eISSN：2424-1806
A mode switching estimator for visual servoing

K Hashimoto, K Nagahama, T Noritsugu

2002 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON ROBOTICS AND AUTOMATION, VOLS I-IV, PROCEEDINGS　2　1610-1615　2002年

DOI： 10.1109/ROBOT.2002.1014773 　

ISSN：1050-4729
A mode switching estimator for visual servoing 査読有り

K Hashimoto, K Nagahama, T Noritsugu

2002 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON ROBOTICS AND AUTOMATION, VOLS I-IV, PROCEEDINGS　1610-1615　2002年
A self-calibrating technique for visual servoing 査読有り

G Chesi, K Hashimoto

PROCEEDINGS OF THE 41ST IEEE CONFERENCE ON DECISION AND CONTROL, VOLS 1-4　2878-2883　2002年

ISSN：0743-1546
Static-eye against hand-eye visual servoing 査読有り

G Chesi, K Hashimoto

PROCEEDINGS OF THE 41ST IEEE CONFERENCE ON DECISION AND CONTROL, VOLS 1-4　2854-2859　2002年

ISSN：0743-1546
ビジュアルサーボにおける予測と感度招待有り査読有り

橋本浩一

計測と制御　40　(9)　630-635　2001年9月
出版者・発行元：公益社団法人計測自動制御学会
DOI： 10.11499/sicejl1962.40.630 　

ISSN：0453-4662

eISSN：1883-8170
User's Viewpoint Based Gesture Generation 査読有り

Y. Yagi, M. Hiramatsu, K. Hashimoto, M. Yachida

32nd Int. Symposium on Robotics　568-573　2001年4月
Toward automated inspection of textile surfaces: Removing the textural information by using wavelet shrinkage 査読有り

H Fujiwara, Z Zhang, K Hashimoto

2001 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON ROBOTICS AND AUTOMATION, VOLS I-IV, PROCEEDINGS　3529-3534　2001年

DOI： 10.1109/ROBOT.2001.933164 　

ISSN：1050-4729
A visuomotor control architecture for high-speed grasping 査読有り

K Hashimoto, A Namiki, M Ishikawa

PROCEEDINGS OF THE 40TH IEEE CONFERENCE ON DECISION AND CONTROL, VOLS 1-5　15-20　2001年

ISSN：0743-1546
画像平面内での軌道生成に基づく車両の視覚フィードバック制御査読有り

橋本浩一, 蘇昭仁, 則次俊郎

日本機械学会論文集. C編　66　(652)　3984-3990　2000年12月25日
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/kikaic.66.3984 　

ISSN：0387-5024

eISSN：1884-8354
Potential switching control in visual servo

Koichi Hashimoto, Toshiro Noritsugu

Proceedings - IEEE International Conference on Robotics and Automation　3　2765-2770　2000年12月3日

ISSN：1050-4729
視覚サーボにおけるポテンシャル切り替え制御査読有り

橋本浩一, 田中浩平, 則次俊郎

計測自動制御学会論文集　36　(8)　660-667　2000年8月31日
出版者・発行元：計測自動制御学会
DOI： 10.9746/sicetr1965.36.660 　

ISSN：0453-4654

eISSN：1883-8189
Potential Switching Control in Visual Servo 査読有り

K. Hashimoto, T. Noritsugu

IEEE Int. Conf. on Robotics and Automation　3　2765-2770　2000年4月

DOI： 10.1109/ROBOT.2000.846446 　

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Stability of feature-based visual servoing controllers proposed so far is local. The initial features far from the reference may converge to features different from the reference or, even worse, they may not converge. In this paper, the stability of feature-based visual servoing is considered by using potential. The stable region is visualized and artificial potential switching is proposed to extend the stable region
RT-Linux に基づく視覚サーボシステム招待有り査読有り

橋本浩一

画像ラボ　11　(4)　13-17　2000年4月
Visual servoing based on object motion estimation

K Nagahama, K Hashimoto, T Noritsugu, M Takaiawa

2000 IEEE/RSJ INTERNATIONAL CONFERENCE ON INTELLIGENT ROBOTS AND SYSTEMS (IROS 2000), VOLS 1-3, PROCEEDINGS　1　245-250　2000年

DOI： 10.1109/IROS.2000.894612 　
Potential problems in visual servo

K Hashimoto, K Tanaka, T Noritsugu

IECON 2000: 26TH ANNUAL CONFERENCE OF THE IEEE INDUSTRIAL ELECTRONICS SOCIETY, VOLS 1-4　1　2189-2194　2000年

DOI： 10.1109/IECON.2000.972615 　

ISSN：1553-572X
Potential problems and switching control for visual servoing

K Hashimoto, T Noritsugu

2000 IEEE/RSJ INTERNATIONAL CONFERENCE ON INTELLIGENT ROBOTS AND SYSTEMS (IROS 2000), VOLS 1-3, PROCEEDINGS　1　423-428　2000年
Visual servoing based on object motion estimation 査読有り

K Nagahama, K Hashimoto, T Noritsugu, M Takaiawa

2000 IEEE/RSJ INTERNATIONAL CONFERENCE ON INTELLIGENT ROBOTS AND SYSTEMS (IROS 2000), VOLS 1-3, PROCEEDINGS　245-250　2000年
Potential problems and switching control for visual servoing 査読有り

K Hashimoto, T Noritsugu

2000 IEEE/RSJ INTERNATIONAL CONFERENCE ON INTELLIGENT ROBOTS AND SYSTEMS (IROS 2000), VOLS 1-3, PROCEEDINGS　423-428　2000年
Enlargement of stable region in visual servo 査読有り

K Hashimoto, T Noritsuga

PROCEEDINGS OF THE 39TH IEEE CONFERENCE ON DECISION AND CONTROL, VOLS 1-5　3927-3932　2000年

ISSN：0191-2216
ヨーヨーのモデリングと視覚フィードバックによる実現査読有り

橋本浩一, 則次俊郎

システム制御情報学会論文誌　12　(10)　633-638　1999年10月15日
出版者・発行元：一般社団法人システム制御情報学会
DOI： 10.5687/iscie.12.633 　

ISSN：1342-5668

eISSN：2185-811X

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Yoyo is a simple toy but it has complicated dynamical characteristics. This paper describes a model of the yoyo suitable for feedback control and a visual feedback control scheme based on this model. The validity of the model and the control scheme is evaluated by the simulations and the experiments on PUMA 560.
RT-Linuxに基づく視覚サーボシステムの開発査読有り

橋本浩一, 則次俊郎

日本ロボット学会誌　17　(5)　685-688　1999年7月15日
出版者・発行元：一般社団法人日本ロボット学会
DOI： 10.7210/jrsj.17.685 　

ISSN：0289-1824

eISSN：1884-7145

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This paper describes the implementation issues of visual servo controller on a Linux-based real-time operating system. The Linux operating system is a Unix-like multi-user multi-task operating system and it is distributed freely. The real-time linux module adds a capability for hard real-time functionality, that is necessary for robot control, to Linux. Also a graphical user interface has been implemented on the basis of X Window System and Qt library. The implementation issues and some experimental data are presented. Discussion on the real-time control against the disturbance loads such as optical flow computation and heavy background processes are given.
Observer-based Visual Servoing 査読有り

K. Hashimoto

Control in Robotics and Automation　1999年2月
Visual servoing with linearized observer

K Hashimoto, T Noritsugu

ICRA '99: IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON ROBOTICS AND AUTOMATION, VOLS 1-4, PROCEEDINGS　1　263-268　1999年

ISSN：1050-4729
Visual servoing with linearized observer 査読有り

K Hashimoto, T Noritsugu

ICRA '99: IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON ROBOTICS AND AUTOMATION, VOLS 1-4, PROCEEDINGS　263-268　1999年
Design of a Robotic System that Performs Yoyo 査読有り

K. Hashimoto, T. Noritsugu

3rd Int. Conf. Advanced Mechatronics　886-891　1998年8月
Visual Navigation of Nonholonomic Car without Dead Reckoning 査読有り

K. Hashimoto, T. Noritsugu

3rd Int. Conf. Advanced Mechatronics　235-240　1998年8月
Improving the Performance of Visual Servo Systems by using Sensitivity 査読有り

K. Hashimoto, T. Noritsugu

3rd Int. Conf. Advanced Mechatronics　241-246　1998年8月
冗長な特微量に基づく視覚サーボ査読有り

橋本浩一, 青木篤人, 則次俊郎

日本ロボット学会誌　16　(3)　384-390　1998年4月15日
出版者・発行元：一般社団法人日本ロボット学会
DOI： 10.7210/jrsj.16.384 　

ISSN：0289-1824

eISSN：1884-7145

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This paper presents how the control performance of the feature-based visual servo system is improved by utilizing the redundant features. It also proves the effectiveness of the redundant features to increase the accuracy of the visual servo system by using the smallest singular value of a matrix called image Jacobian. Real time experiments on a PUMA 560 manipulator show usefulness of the redundant features to improve the performance.
Performance and sensitivity in visual servoing

K Hashimoto, T Noritsugu

1998 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON ROBOTICS AND AUTOMATION, VOLS 1-4　3　2321-2326　1998年

ISSN：1050-4729
Performance and sensitivity in visual servoing 査読有り

K Hashimoto, T Noritsugu

1998 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON ROBOTICS AND AUTOMATION, VOLS 1-4　2321-2326　1998年

ISSN：1050-4729
Visual tracking of redundant features

Koichi Hashimoto, Atsuhito Aoki, Toshiro Noritsugu

IEEE/ASME International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics, AIM　51　1997年12月1日
Position Control of a Car with Visual Servo 査読有り

K. Hashimoto, T. Noritsugu

2nd Asian Control Conference　.III-343-346　1997年7月
Visual Tracking of Redundant Features 査読有り

K. Hashimoto, A. Aoki, T. Noritsugu

IEEE/ASME Int. Conf. on Advanced Intelligent Mechatronics '97　1997年6月
Visual Servoing of Nonholonomic Cart 査読有り

K. Hashimoto, T. Noritsugu

1997 IEEE Int. Conf. Robotics and Automation　1719-1724　1997年4月
Visual servoing with hand-eye manipulator - Optimal control approach 査読有り

K Hashimoto, T Ebine, H Kimura

IEEE TRANSACTIONS ON ROBOTICS AND AUTOMATION　12　(5)　766-774　1996年10月

DOI： 10.1109/70.538981 　

ISSN：1042-296X
Observer-based Control for Visual Servoing 査読有り

K. Hashimoto, T. Noritsugu

1996 IFAC World Congress　453-158　1996年7月
Observer-based Visual Servoing with Redundant Features 査読有り

K. Hashimoto, T. Noritsugu

MTNS-96　1996年7月
Robotic Yoyo based on Visual Feedback 査読有り

K. Hashimoto, T. Noritsugu

1996 IFAC World Congress　C　61-66　1996年6月
出版者・発行元： Elsevier BV
DOI： 10.1016/s1474-6670(17)57802-7 　

ISSN：1474-6670

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Abstract Yoyo is a toy made of two thick circular pieces of wood connected with a short axle. Humans can play yoyo apparently without any difficulty. However developing a robot system that can play yoyo presents a significant challenge to controller design, because the dynamics of the yoyo is nonlinear and difficult to model precisely. This paper presents a model of yoyo suitable for controller design. A control scheme of robot hand by using visual feedback is also proposed. Experiments with a PUMA 560 is carried out to evaluate the validity of the discrete time formulation and the controller design.
ビジュアル・サーボイング招待有り査読有り

橋本浩一

計測と制御 = Journal of the Society of Instrument and Control Engineers　35　(4)　282-285　1996年4月10日
出版者・発行元：公益社団法人計測自動制御学会
DOI： 10.11499/sicejl1962.35.4_282 　

ISSN：0453-4662

eISSN：1883-8170
Modelling and control of robotic yoyo with visual feedback

K Hashimoto, T Noritsugu

1996 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON ROBOTICS AND AUTOMATION, PROCEEDINGS, VOLS 1-4　3　2650-2655　1996年

ISSN：1050-4729
Visual servoing with hand-eye manipulator - Optimal control approach

Koichi Hashimoto, Takumi Ebine, Hidenori Kimura

IEEE Transactions on Robotics and Automation　12　(5)　766-774　1996年

DOI： 10.1109/70.538981 　

ISSN：1042-296X
Modelling and control of robotic yoyo with visual feedback 査読有り

K Hashimoto, T Noritsugu

1996 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON ROBOTICS AND AUTOMATION, PROCEEDINGS, VOLS 1-4　2650-2655　1996年

ISSN：1050-4729
Visual servoing with redundant features 査読有り

K Hashimoto, A Aoki, T Noritsugu

PROCEEDINGS OF THE 35TH IEEE CONFERENCE ON DECISION AND CONTROL, VOLS 1-4　2482-2483　1996年

ISSN：0191-2216
ビジュアルサーボイング : 非線形オブザーバアプローチ査読有り

橋本浩一, 木村英紀

日本ロボット学会誌　13　(7)　986-993　1995年10月1日
出版者・発行元：一般社団法人日本ロボット学会
DOI： 10.7210/jrsj.13.986 　

ISSN：0289-1824

eISSN：1884-7145

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The visual servo system is a robotic servo mechanism that incorporates the vision sensor in the feedback loop. The conventional static look and move scheme is not suitable for visual servoing because the visual servoing is used mainly in dynamically chaning environments. Although the dynamic couplings exist between the robot and the camera, previously proposed schemes neglected the robot dynamics. Therefore, they are not sufficient for real-time dynamic visual servoing. This paper proposes a nonlinear controller and a nonlinear observer for the visual servo system. Also a consideration on the tracking condition is given. The nonlinear controller compensates the robot and camera characteristics. The nonlinear observer estimates the object velocity and predicts the object motion. The observer-based control scheme is proved to be asymptotically stabile. Moreover, the effectiveness of the nonlinear observer approach is verified by simulations and experiments on a two link direct drive robot.
ビジュアルサーボイング -非線形制御アプローチ- 査読有り

橋本浩一, 井上貴博, 木村英紀

日本ロボット学会誌　13　(2)　263-269　1995年3月15日
出版者・発行元：一般社団法人日本ロボット学会
DOI： 10.7210/jrsj.13.263 　

ISSN：0289-1824

eISSN：1884-7145

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This paper proposes a visual feedback control scheme for an eye-in-hand robot. Previous visual feedback schemes treated the robot as an ideal device to generate the desired motion of the robot hand and hand-mounted camera. However, they are not suffitient for high speed tasks because the robot dynamics is neglected. This paper proposes a nonlinear model-based scheme which compensates the robot dynamics. Asymptotic stability of the proposed scheme is proved. Also the effectiveness of the nonlinear approach is verified by simulations and experiments on a two link direct drive robot.
Visual servoing with nonlinear observer

K HASHIMOTO, H KIMURA

PROCEEDINGS OF 1995 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON ROBOTICS AND AUTOMATION, VOLS 1-3　1　484-489　1995年

ISSN：1050-4729
Visual servoing with nonlinear observer 査読有り

K HASHIMOTO, H KIMURA

PROCEEDINGS OF 1995 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON ROBOTICS AND AUTOMATION, VOLS 1-3　484-489　1995年

ISSN：1050-4729
H^∞制御理論に基づくロボットの視覚フィードバック制御

小倉佐織, 海老根巧, 橋本浩一, 木村英紀

計測自動制御学会論文集　30　(12)　1505-1511　1994年12月31日
出版者・発行元：計測自動制御学会
DOI： 10.9746/sicetr1965.30.1505 　

ISSN：0453-4654

eISSN：1883-8189
視覚フィードバック制御 - 静から動へ招待有り査読有り

橋本浩一

システム/制御/情報 : システム制御情報学会誌 = Systems, control and information　38　(12)　659-665　1994年12月15日
出版者・発行元：システム制御情報学会
ISSN：0916-1600

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記事分類: 制御工学
H^∞制御理論に基づくロボットの視覚フィードバック制御

小倉佐織, 海老根巧, 橋本浩一, 木村英紀

計測自動制御学会論文集　30　(12)　1505-1511　1994年12月

DOI： 10.9746/sicetr1965.30.1505 　

ISSN：0453-4654
ビジュアルサーボイング - 最適制御によるアプローチ - 査読有り

橋本浩一, 海老根巧, 木村英紀

日本ロボット学会誌　12　(5)　129-134　1994年7月15日
出版者・発行元：一般社団法人日本ロボット学会
DOI： 10.7210/jrsj.12.773 　

ISSN：0289-1824

eISSN：1884-7145

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The visual servoing system is composed of an object and an eye-in-hand robot. The object is moving around the robot work space and the robot is tracking the object by using a visual sensor mounted on the hand. This paper proposes a control theoretic formulation for the visual servoing system. The system is modeled by the perspective transformation of the camera and the kinematic transformation of the robot. The system is linearized at the reference point yielding an MIMO time-invariant model. An optimal control approach is proposed to design a robust feedback controller. Controllability and stability of the system is also discussed. Realtime experiments on PUMA560 are carried out to evaluate and compare the proposed approach with previously proposed algorithms.
Visual Servoing based on Adaptive Identifier 査読有り

K. Hashimoto, T. Inoue, H. Kimura

1994 Japan/USA Symposium on Flexible Automation　1　39-42　1994年7月
DYNAMIC VISUAL SERVOING WITH NONLINEAR MODEL-BASED CONTROL 査読有り

K HASHIMOTO, H KIMURA

AUTOMATIC CONTROL - WORLD CONGRESS 1993, VOL 3　639-642　1994年
線形近似モデルによるロボットのH_∞制御

川端将司, 橋本浩一, 木村英紀

日本機械学会論文集 C編　59　(566)　3151-3156　1993年10月
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/kikaic.59.3151 　

ISSN：0387-5024

eISSN：1884-8354
H-infinity Controller Design for Robust Manipulator Control 査読有り

K. Hashimoto, M. Kawabata, H. Kimura

1992 Japan/USA Symposium on Flexible Automation 1992　591-594　1993年10月
Visual Servoing: Real-Time Control of Robot Manipulators Based on Visual Sensory Feedback 査読有り

K. Hashimoto ed

World Scientific Series in Robotics and Automated Systems　(7)　1993年10月
出版者・発行元： WORLD SCIENTIFIC
DOI： 10.1142/1995 　 10.2322/tjsass.46.173_references_DOI_3uCpqflqNtTEq6v585GyXUGFb5o 　 10.2322/tjsass.48.213_references_DOI_3uCpqflqNtTEq6v585GyXUGFb5o 　

ISSN：1793-0774
LQ Optimal and Nonlinear Approaches to Visual Servoing 査読有り

K. Hashimoto, H. Kimura

World Scientific Series in Robotics and Automated Systems　(7)　165-198　1993年10月
出版者・発行元： World Scientific
Dynamic Visual Servoing with Nonlinear Model-based Control 査読有り

K. Hashimoto, H. Kimura

12th IFAC World Congress　9　405-408　1993年7月
REAL-TIME VISUAL SERVOING WITH TRANSPUTER NETWORK 査読有り

K HASHIMOTO, T EBINE, H KIMURA

TRANSPUTER/OCCAM JAPAN 5　35　54-68　1993年

ISSN：0925-4986
FULL 3D VISUAL TRACKING WITH NONLINEAR MODEL-BASED CONTROL

K HASHIMOTO, T EBINE, K SAKAMOTO, H KIMURA

PROCEEDINGS OF THE 1993 AMERICAN CONTROL CONFERENCE, VOLS 1-3　3180-3184　1993年
FULL 3D VISUAL TRACKING WITH NONLINEAR MODEL-BASED CONTROL 招待有り査読有り

K HASHIMOTO, T EBINE, K SAKAMOTO, H KIMURA

PROCEEDINGS OF THE 1993 AMERICAN CONTROL CONFERENCE, VOLS 1-3　3180-3184　1993年
H∞ controller design for robust manipulator control

Koichi Hashimoto, Masashi Kawabata, Hidenori Kimura

Proceedings of the 1992 Japan - USA Symposium on Flexible Automation Part 1 (of 2); San Francisco, CA, USA; ; 13 July 1992 through 15 July 1992　1　591-594　1992年12月
Dynamic Visual Feedback Control for a Hand-Eye Manipulator 査読有り

K. Hashimoto, T. Ebine, H. Kimura

1992 IEEE/RSJ Int. Conf. Intelligent Robots and Systems　3　1863-1868　1992年7月
H-infinity Model-based Robust Control of a Manipulator 査読有り

K. Hashimoto, T. Kimoto, M. Kawabata, H. Kimura

1991 IEEE/RSJ Int. Conf. Intelligent Robots and Systems　1957-1602　1991年11月
Image-Based Dynamic Visual Servo for a Hand-Eye Manipulator 査読有り

K. Hashimoto, T. Kimoto, T. Ebine, H. Kimura

Int. Symposium MTNS-91　609-614　1991年6月
MANIPULATOR CONTROL WITH IMAGE-BASED VISUAL SERVO

K HASHIMOTO, T KIMOTO, T EBINE, H KIMURA

1991 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON ROBOTICS AND AUTOMATION, VOLS 1-3　3　2267-2272　1991年

ISSN：1050-4729
MANIPULATOR CONTROL WITH IMAGE-BASED VISUAL SERVO 査読有り

K HASHIMOTO, T KIMOTO, T EBINE, H KIMURA

1991 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON ROBOTICS AND AUTOMATION, VOLS 1-3　2267-2272　1991年
AN IMPLEMENTATION OF A PARALLEL ALGORITHM FOR REAL-TIME MODEL-BASED CONTROL ON A NETWORK OF MICROPROCESSORS 査読有り

K HASHIMOTO, K OHASHI, H KIMURA

INTERNATIONAL JOURNAL OF ROBOTICS RESEARCH　9　(6)　37-47　1990年12月

ISSN：0278-3649
並列処理システムによる作業座標系非線形フィードバック制御査読有り

橋本浩一, 木元努, 大橋謙次, 赤井健二, 鹿児島昌之, 木村英紀

日本ロボット学会誌　8　(1)　48-56　1990年2月
出版者・発行元： The Robotics Society of Japan
DOI： 10.7210/jrsj.8.48 　

ISSN：0289-1824

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The dynamic equations of a manipulator are modeled by a system of second-order nonlinear differential equations with its kinematic and dynamic parameters. On the basis of this model, the manipulator can be controlled in a strict way by compensating all dynamic torques/forces consist of inertial, centrifugal, Coriolis, and frictional effects. However, since these dynamic torques/forces are highly complex functions of joint positions and velocities, the computational burden for evaluating these torques is significant. Further, the Cartesian-space control, in which positions and velocities are controlled directly in Cartesian work space, requires considerable amount of additional computations for inverse kinematics. Hence it has been difficult to implement the realtime model-based control with conventional commercially available microprocessors. This paper presents a real-time implemetation scheme of Cartesian-space nonlinear feedback control based on a new parallel computation scheme called Resolved Newton-Euler algorithm. Some experiments on the basic three joints of the PUMA 560 manipulator are also reported by using a parallel processing system with multiple microprocessors. A sampling period of 0.79 msec is achieved and fairly good control performances are obtained.
An Implementation of a Parallel Algorithm for Real-Time Model- Based Control on a Network of Microprocessors

Koichi Hashimoto, Kenjo Ohashi, Hidenori Kimura

The International Journal of Robotics Research　9　(6)　37-47　1990年

DOI： 10.1177/027836499000900604 　

ISSN：1741-3176 0278-3649
A NEW PARALLEL ALGORITHM FOR INVERSE DYNAMICS

K HASHIMOTO, H KIMURA

INTERNATIONAL JOURNAL OF ROBOTICS RESEARCH　8　(1)　63-76　1989年2月

ISSN：0278-3649
A NEW PARALLEL ALGORITHM FOR INVERSE DYNAMICS 査読有り

K HASHIMOTO, H KIMURA

INTERNATIONAL JOURNAL OF ROBOTICS RESEARCH　8　(1)　63-76　1989年2月

ISSN：0278-3649
並列計算方式を用いた適応等化器査読有り

橋本浩一, 木村英紀

電子通信学会論文誌　70　(5)　58-66　1987年5月
A Parallel Architecture for Recursive Least Square Method 査読有り

K. Hashimoto, H. Kimura

Electronics and Communication in Japan, Part 1　70　(4)　1-11　1987年4月
A parallel architecture for recursive least square method

Koichi Hashimoto, Hidenori Kimura

Electronics and Communications in Japan (Part I: Communications)　70　(4)　1-11　1987年

DOI： 10.1002/ecja.4410700401 　

ISSN：1520-6424 8756-6621
An adaptive equalizer based on parallel computation scheme

Koichi Hashimoto, Hidenori Kimura

Electronics and Communications in Japan (Part I: Communications)　70　(5)　58-66　1987年

DOI： 10.1002/ecja.4410700506 　

ISSN：1520-6424 8756-6621
An adaptive equalizer based on parallel computation scheme 査読有り

Koichi Hashimoto, Hidenori Kimura

Electronics and Communications in Japan (Part I: Communications)　70　(5)　58-66　1987年

DOI： 10.1002/ecja.4410700506 　

ISSN：1520-6424 8756-6621
A Parallel Architecture for Recursive Least Square Identification 査読有り

K. Hashimoto, H. Kimura

IEEE Int. Conf. Acoustics, Speech, and Signal Processing　1185-1188　1986年4月
並列計算方式を用いた適応等化器

橋本浩一, 木村英紀

電子通信学会論文誌 A　69　(3)　p400-407　1986年3月
出版者・発行元：電子通信学会
ISSN：0373-6091

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資料形態 : テキストデータプレーンテキストコレクション : 国立国会図書館デジタルコレクション > デジタル化資料 > 雑誌記事分類: 電気工学--電気通信--無線
逐次型最小2乗法の並列計算ア-キテクチャ査読有り

橋本浩一, 木村英紀

電子通信学会論文誌 A　68　(11)　p1148-1156　1985年11月
出版者・発行元：電子通信学会
ISSN：0373-6091

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資料形態 : テキストデータプレーンテキストコレクション : 国立国会図書館デジタルコレクション > デジタル化資料 > 雑誌記事分類: データ処理・計算機器--ハードウェア

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MISC 147

オンラインキャリブレーションによる位置ベースビジュアルサーボの精度向上

寺園大悟, 柴山千冬, 千葉直也, 橋本浩一

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2024　1P2-R02　2024年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmermd.2024.1p2-r02 　

eISSN： 2424-3124
Human Relationship Recognition in Surveillance Views for Human Behavior Analysis

タノヌオンメイタス, 橋本浩一

自動制御連合講演会講演論文集　66　452-458　2023年
出版者・発行元：自動制御連合講演会
DOI： 10.11511/jacc.66.0_452 　
運動物体へのラインアート投影のためのガルバノレーザスキャナのキャリブレーション

松本大吾, 鏡慎吾, 橋本浩一

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2023　2A2-H26　2023年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmermd.2023.2a2-h26 　

eISSN： 2424-3124
カメラパラメータの誤差を考慮したマニピュレータの動作計画

柴山千冬, 鏡慎吾, 千葉直也, 橋本浩一

日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM)　41st　2023年
Reinforcement learning with incremental skill models: Extension to tool use as skills

Ryota Yashima, Akihiko Yamaguchi, Koichi Hashimoto

2023 IEEE/SICE International Symposium on System Integration, SII 2023　1-8　2023年
出版者・発行元： IEEE
DOI： 10.1109/SII55687.2023.10039431 　
Advances in Antiviral Therapy for Subacute Sclerosing Panencephalitis

Koichi Hashimoto, Mitsuaki Hosoya

Molecules　26　(2)　427　2021年1月15日
出版者・発行元： MDPI AG
DOI： 10.3390/molecules26020427 　 10.1016/j.jneuroim.2021.577656_references_DOI_4f7ud2flsgCOwenL4cN5TxKuRrX 　

eISSN： 1420-3049

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<jats:p>Subacute sclerosing panencephalitis (SSPE) is a late-onset, intractable, and fatal viral disease caused by persistent infection of the central nervous system by a mutant strain of the measles virus. Ribavirin intracerebroventricular therapy has already been administered to several SSPE patients in Japan based on fundamental and clinical research findings from our group, with positive therapeutic effects reported in some patients. However, the efficacy of this treatment approach has not been unequivocally established. Hence, development of more effective therapeutic methods using new antiviral agents is urgently needed. This review describes the current status of SSPE treatment and research, highlighting promising approaches to the development of more effective therapeutic methods.</jats:p>
CAVSとFingerVisionを利用したインハンド回転操作

鈴木吉幸, 山口明彦, 野尻晴太, 渡辺哲陽, 橋本浩一

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2021　1P1-J01　2021年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmermd.2021.1p1-j01 　 10.1109/irc52146.2021.00010_references_DOI_OC4bC52o3tLfNNJnxIsAWhXWNPW 　

eISSN： 2424-3124
複雑なダイナミクス構造におけるモデルベース型強化学習のデバッグ手法

八島諒汰, 山口明彦, 橋本浩一

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2021　1A1-F05　2021年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmermd.2021.1a1-f05 　

eISSN： 2424-3124
全天球カメラを用いた人などの検出

鍋島英秀, 橋本浩一

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2021　2P1-M06　2021年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmermd.2021.2p1-m06 　

eISSN： 2424-3124
LTMスパース推定による三次元計測の白飛び対応とばら積みピッキングロボットへの応用—Introductions of Sparse Estimation under Saturated Condition for 3D Measurement and Its Application for Bin-Picking Robot—特集工場・物流倉庫の自動化に貢献するロボットビジョン&三次元計測技術(1)

千葉直也, 伊東秀謹, 橋本浩一

画像ラボ / 画像ラボ編集委員会編　31　(11)　41-47　2020年11月
出版者・発行元：日本工業出版
ISSN： 0915-6755
生物のナビゲーションに学ぶ(第16回)トラジェクトリを考える

橋本浩一

遺伝 : 生物の科学　74　(6)　700-707　2020年11月
出版者・発行元：エヌ・ティー・エス
ISSN： 0387-0022
経路選択モデリングによる大規模な人流シミュレーションの再現性向上

西田遼, 大西正輝, 野田五十樹, 橋本浩一

システム制御情報学会研究発表講演会講演論文集　64　498-503　2020年5月
出版者・発行元：システム制御情報学会
型締力変化を用いた成形機の異常検知

長沼恒雄, 橋本浩一

成形加工　32　(4)　134-137　2020年4月20日
出版者・発行元：一般社団法人プラスチック成形加工学会
DOI： 10.4325/seikeikakou.32.134 　 10.20965/ijat.2021.p0689_references_DOI_MxBJ0aVLdzosYcFgs3Qbq0VNvaW 　

ISSN： 0915-4027

eISSN： 1883-7417
ロボットハンドの自由度とマニピュレーションの多様性の関係

鈴木吉幸, 山口明彦, 橋本浩一

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2020　2A2-K02　2020年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmermd.2020.2a2-k02 　

eISSN： 2424-3124
DMDプロジェクタを用いた低遅延な運動追従投影手法査読有り

大城和可菜, 鏡慎吾, 橋本浩一

日本バーチャルリアリティ学会論文誌　25　(2)　108-116　2020年
出版者・発行元：特定非営利活動法人日本バーチャルリアリティ学会
DOI： 10.18974/tvrsj.25.2_108 　

ISSN： 1344-011X

eISSN： 2423-9593
アクティブステレオ法における幾何誤差を用いたキャリブレーション法に関する研究

伊東秀謹, 橋本浩一

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2020　1P2-L12　2020年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmermd.2020.1p2-l12 　

eISSN： 2424-3124
効果的な誘導のための行動モデリングとシミュレーションによる環境デザイン

西田遼, 大西正輝, 野田五十樹, 橋本浩一

人工知能学会全国大会論文集　JSAI2020　2C4OS7a03-2C4OS7a03　2020年
出版者・発行元：一般社団法人人工知能学会
DOI： 10.11517/pjsai.jsai2020.0_2c4os7a03 　

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人が多く集まる大規模イベントでは混雑緩和を目的とした誘導が行われており，誘導の最適化に関する研究が報告されている．既存研究の多くは人々が誘導に従うことを仮定しているが，実際には一定の割合で誘導に従わない人がいる．誘導に従わない理由として誘導以外の要素が関係していると推測される．本研究では，まず行動モデリングによって誘導への不追従を誘発する要素を推定する．そして環境を変化させることで要素を操作し，要素の変化と誘導への追従率の変化の関係を人流シミュレーションによって検証する．その結果，環境を適切にデザインすることで人々の誘導への追従率を向上できることを示す．
Light Transport Matrixのスパース推定を用いた三次元計測・材質推定 : 金属物体・半透明物体に対応した三次元計測法と材質推定応用—3D Measurement and Material Estimation by estimating Light Transport Matrix

千葉直也, 橋本浩一

検査技術 / 検査技術編集委員会編　24　(10)　14-19　2019年10月
出版者・発行元：日本工業出版
ISSN： 1342-9825
ハンドヘルド高速プロジェクタを利用した大画面ディスプレイとの低遅延なインタラクション

吉川, 太陽, 鏡, 慎吾, 橋本, 浩一

エンタテインメントコンピューティングシンポジウム2019論文集　2019　434-437　2019年9月13日
出版者・発行元：情報処理学会

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大画面ディスプレイとのインタラクション方法について様々な研究が行われている．ユーザエクスペリエンスを考慮すると大画面ディスプレイは低遅延で動作することが求められるが，コストの問題があり難しい．本稿ではハンドヘルド高速プロジェクタで大画面ディスプレイの上に映像を重畳し，操作対象周辺部のみを高速で更新する低コストかつ低遅延なインタラクションを提案する．
ロボット Light Transport Matrix(LTM)推定による三次元計測法とその高速化手法—3D Measurement via Light Transport Matrix (LTM) Estimation and Its Speed-up Approaches

千葉直也, 橋本浩一

画像ラボ / 画像ラボ編集委員会編　30　(8)　6-11　2019年8月
出版者・発行元：日本工業出版
ISSN： 0915-6755
海鳥の身体的特徴と移動ダイナミクスの関連性の解析

鍋島英秀, 橋本浩一

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2019　2P2-E06　2019年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmermd.2019.2p2-e06 　

eISSN： 2424-3124
Light Transport Matrix(LTM)推定による三次元計測法とその高速化手法

千葉直也, 橋本浩一

画像ラボ　30　(8)　2019年

ISSN： 0915-6755
Light Transport Matrixのスパース推定を用いた三次元計測・材質推定金属物体・半透明物体に対応した三次元計測法と材質推定応用

千葉直也, 橋本浩一

検査技術　24　(10)　2019年

ISSN： 1342-9825
投影型バーチャルエアホッケーにおける打突感提示のための視覚的刺激の検討

島森, 洸, 鏡, 慎吾, 橋本, 浩一

エンタテインメントコンピューティングシンポジウム2018論文集　2018　273-275　2018年9月6日
出版者・発行元：情報処理学会

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プロジェクタによる投影像として表示されるパックを物理的なマレットで打つバーチャルエアホッケーにおいて、より高い臨場感を得るための打突感提示方法について検討する。バイブレータによる振動やソレノイドによる撃力をマレット内で発生させる方法が考えられるが、そこにプロジェクタによる視覚刺激を加えることで、より高い打突感や指向性を付与できる可能性がある。本発表では、システム実装および適切な視覚刺激を設計するための評価実験について報告する。
生物ナビゲーションのシステム科学~生物移動情報学の創生~

橋本浩一

映像情報メディア学会誌　72　(4)　521‐528-528　2018年7月1日
出版者・発行元：一般社団法人映像情報メディア学会
DOI： 10.3169/itej.72.521 　

ISSN： 1342-6907

eISSN： 1881-6908
Social Force Modelを用いた目的地選択可能な歩行者モデルの提案—Destination Selectable Pedestrian Model using Social Force Model

西田遼, 橋本浩一, 大西正輝

システム制御情報学会研究発表講演会講演論文集　62　5p　2018年5月
出版者・発行元：京都 : システム制御情報学会
三次元構造マッチングを用いたペプチド立体構造探索手法の構築

小松, 大和, 千葉, 直也, 橋本, 浩一

第80回全国大会講演論文集　2018　(1)　933-934　2018年3月13日
出版者・発行元：情報処理学会

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ペプチドはアミノ酸の配列により非常に多様で複雑な立体構造を取り、様々な性質を発現する。そのため、多様なペプチドライブラリから目的の性質を持つペプチドを探索する研究が行われてきた。しかし、化学反応に伴う効率等の問題から、物理的・時間的制約が生じていた。本研究ではシミュレーションにより擬似的に生成したペプチドと探索対象の立体構造間で、三次元点群ベースの物体検出に用いられている三次元構造マッチング手法を応用することで、上記の制約を受けずにペプチドを探索する方法論を目指した。具体的目標として、未だ発見されていない「酵素活性を持つペプチド」の探索を行った。本発表ではその方法論構築の経過について報告する。
FingerVisionによるインハンド姿勢推定

髙山真太朗, 山口明彦, 橋本浩一

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2018　2A1-H14　2018年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmermd.2018.2a1-h14 　

eISSN： 2424-3124
高速カメラを用いたタッチ検出のための振動解析

成田正太郎, 鏡慎吾, 橋本浩一

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2018　1P2-L17　2018年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmermd.2018.1p2-l17 　

eISSN： 2424-3124
追跡対象の変形や輝度変化を考慮したトラッキングの提案

野澤駿基, 橋本浩一

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2018　2P2-L03　2018年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmermd.2018.2p2-l03 　

eISSN： 2424-3124
複数視点からの2次元画像および3次元計測データに基づく3次元再構成

戸田幸宏, 橋本浩一

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2018　2A1-I17　2018年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmermd.2018.2a1-i17 　

eISSN： 2424-3124
フルカラー高速ホモグラフィ変換プロジェクタ

鏡慎吾, 橋本浩一

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2018　2P2-I17　2018年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmermd.2018.2p2-i17 　

eISSN： 2424-3124
weAtheR: AR技術を用いたアンビエントな天気情報の提示

成田, 正太郎, 鏡, 慎吾, 橋本, 浩一

エンタテインメントコンピューティングシンポジウム2017論文集　2017　357-358　2017年9月9日
出版者・発行元：情報処理学会

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VRやARを実現するためのHMD（ヘッドマウントディスプレイ）が近年急速に普及しており，近い将来多くの人が仕事や娯楽に活用するため，HMDを長時間装着し続けることが想定される．そのような状況において，HMDを用いた作業を妨げることなく，作業外情報を提示する技術の実現例として，本発表では天気情報の提示について報告する．例えば，作業空間に雨を表すグラフィクスを表示することで「３時間後に雨が降る」といった情報を伝えることを狙う． As HMDs (Head Mounted Displays) enabling VR and AR applications are becoming popular, itwill be more likely for many people to keep wearing HMDs for their work and entertainment for many hoursin near future. In this paper, we discuss techniques for displaying additional information without interruptingtheir activities in such situations. Specifically, we propose AR-based display of weather information in whichcomputer graphics visualization of rain, for example, is overlaid on real scenes to notify the user that “It willrain in 3 hours.”
高速プロジェクタによる投影コンテンツとの動的インタラクション

鏡, 慎吾, 橋本, 浩一

エンタテインメントコンピューティングシンポジウム2017論文集　2017　406-407　2017年9月9日
出版者・発行元：情報処理学会

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我々は，高フレームレートのプロジェクタ・カメラ間フィードバックによって，素早く動く対象に追従投影するプロジェクションマッピングシステムの開発を行っている．これまでは主として，対象物にぴったりと貼りついているかのような映像提示を行うことでその有効性を示してきたが，エンタテイメント応用を考える際は，ユーザの動きに反応する動的なコンテンツの実現も重要となる．本発表では，その実装方法と効果について議論する． This paper reports an implementation of high-speed projection mapping onto a moving surface inwhich the pose of the projected content in the surface coordinate frame is determined by physical simulationto enable user interaction through surface motions.
ロボット顕微鏡OSaCaBeNによって明らかにする「移動行動のための線虫の脳内演算」

木村幸太郎, 谷本悠生, 三浦拓也, 温環涛, 橋本浩一

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2017　2A2-Q05　2017年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmermd.2017.2a2-q05 　

eISSN： 2424-3124
バーチャルプロジェクション型インタラクションシステムの高速化

乙部成史, 鏡慎吾, 橋本浩一

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2017　2A1-I09　2017年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmermd.2017.2a1-i09 　

eISSN： 2424-3124
ショウジョウバエの行動分類

野澤駿基, 橋本浩一

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2017　2A2-Q04　2017年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmermd.2017.2a2-q04 　

eISSN： 2424-3124
モデルが作れない物体のばら積み個別認識

福地伸晃, 橋本浩一

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2017　2A2-N07　2017年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmermd.2017.2a2-n07 　

eISSN： 2424-3124
ビンピッキングのためのランダムフォレストによるバラ積み部品の3次元位置姿勢推定

福地伸晃, 荒井翔悟, 橋本浩一

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2016　2A1-19b7　2016年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmermd.2016.2a1-19b7 　

eISSN： 2424-3124
形状特徴の少ない工業部品の３次元点群全周モデル作成

寺島由杜, 荒井翔悟, 橋本浩一

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2016　2A1-19a4　2016年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmermd.2016.2a1-19a4 　 10.1299/jsmermd.2017.2a2-n11 　

eISSN： 2424-3124
未知混合比の加法合成画像の追跡

後藤皓史, 鏡慎吾, 橋本浩一

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2016　2A1-19a1　2016年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmermd.2016.2a1-19a1 　

eISSN： 2424-3124
ディスプレイ映像を基準としたモバイルARのためのマーカ隠蔽手法

草彅勉, 鏡慎吾, 橋本浩一

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2016　1A2-15a2　2016年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmermd.2016.1a2-15a2 　

eISSN： 2424-3124
1A1-I04 高精度位相シフト法の提案

房州俊樹, 荒井翔悟, 橋本浩一

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2015　_1A1-I04_1-_1A1-I04_2　2015年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmermd.2015._1a1-i04_1 　

eISSN： 2424-3124
工業部品の認識と位置姿勢推定に関する研究

房州俊樹, 荒井翔悟, 橋本浩一

日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM)　32nd　ROMBUNNO.1C2-04　2014年9月4日
汎用ハンドを用いたマニピュレーションのための高性能ロボットビジョン技術開発

橋本浩一, 荒井翔悟

日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM)　32nd　ROMBUNNO.1C2-01　2014年9月4日
位相シフト法によるばら積みボルトの認識とビンピッキング

荒井翔悟, 原田智紀, 藤平敦, 橋本浩一

日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM)　32nd　ROMBUNNO.1C2-02　2014年9月4日
人間‐マニピュレータ協働作業における高速3次元計測を用いたリアルタイム衝突回避

古澤良和, 荒井翔悟, 橋本浩一

ロボティクスシンポジア予稿集　19th　467-472　2014年3月13日

ISSN： 1881-7300
線虫の経験塩濃度依存的な行動を制御する神経回路の解明

佐藤博文, 國友博文, FEI Xianfeng, 橋本浩一, 飯野雄一

日本分子生物学会年会プログラム・要旨集(Web)　37th　1P-0685 (WEB ONLY)　2014年
3A1-H07 人間と協働する産業用ロボットのための安全システムに関する研究(安全・安心なRT構築を目指して)

古澤良和, 荒井翔悟, 伊藤翔吾, 橋本浩一, 高橋弘

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2014　(0)　_3A1-H07_1-_3A1-H07_4　2014年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmermd.2014._3a1-h07_1 　

eISSN： 2424-3124

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In this paper, we focus on a safety system for human-manipulator cooperation works. The safety system is to avoid collision between the human and the manipulator for safe humanmanipulator cooperation work using a high speed perception system of the environment. First, new safety distance is defined because International Organization for Standardization (ISO) only lays down rules on the safety distance by sensor curtains. Our new safety distance shows that high sampling rate can improve safety for the cooperating works with human. Then, highspeed 3D measurement using volume intersection is introduced. Our system can reach 100 [Hz] sampling rate on 2.5 GHz Intel Core i5 PC. Finally, we explain collision avoidance algorithm. In the experiment, the manipulator was successfully able to avoid collision with the human.
3P1-X04 画像フィードバックプロジェクションによる三次元計測(3次元計測/センサフュージョン)

房州俊樹, 荒井翔悟, 橋本浩一

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2014　(0)　_3P1-X04_1-_3P1-X04_4　2014年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmermd.2014._3p1-x04_1 　

eISSN： 2424-3124

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This paper focus on non-contacted 3D measurements with camera and projector system. 3D measurement technology projecting pattern needs calibration between camera and projector. But Calibration between camera and projector is more difficult and causes an error than stereo camera calibration. Accordingly, this paper constructed 3D measurement system without calibration between camera and projector. Moreover, by projecting pattern, this paper succeeded 3D measurement of target without pattern itself.
3P2-L05 バラ積みボルトのピッキング(作業をするロボット(2))

荒井翔悟, 原田智紀, 藤平敦, 橋本浩一

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2014　(0)　_3P2-L05_1-_3P2-L05_3　2014年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmermd.2014._3p2-l05_1 　

eISSN： 2424-3124

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Robotic bin picking of small parts with metallic luster is a challenging task. This paper describes development of robotic bin picking for bolts with metallic luster. High accuracy measurement and estimation methods are presented based on highlight of bolts and the multi phase shift. Posture of bolts are estimated based on 3D points obtained by the multi phase shift. To reduce measurement error caused by metallic luster of bolts, we present an optical calibration between projector and cameras. A simple 1-DOF handling device called RAPiD is used for grasp of bolts. Developed robotic bin picking system provides 95% success picking rate.
人物の姿勢情報を用いた加速度・角速度センサの所持位置と向きの推定 (知的環境とセンサネットワーク)

進藤康孝, 鏡慎吾, 橋本浩一

電子情報通信学会技術研究報告 = IEICE technical report : 信学技報　113　(38)　19-24　2013年5月16日
出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会
ISSN： 0913-5685

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我々はこれまで,加速度センサの信号と画像上の運動情報の対応づけにより,固定カメラ視野内から特定の携帯端末等を所持する人物を見つける技術を開発してきた.本稿では,カメラの代わりにMicrosoft社Kinectセンサーを用いるとともに,加速度センサに加えて角速度センサも用いることによって,人物の特定のみではなく携帯端末等の所持部位や向きも推定するための方法を提案し,その実験結果を報告する.提案手法では,慣性センサのデータを入力,Kinectからの情報を観測としたパーティクルフィルタにより慣性センサの姿勢を推定する.Kinectが検出する各関節についてこの処理を並行して実行し,推定結果が十分に収束した関節が慣性センサの所持部位であると判断する.
人物の姿勢情報を用いた加速度・角速度センサの所持位置と向きの推定

進藤康孝, 鏡慎吾, 橋本浩一

情報処理学会研究報告. UBI, [ユビキタスコンピューティングシステム]　2013　(4)　1-6　2013年5月9日
出版者・発行元：一般社団法人情報処理学会
ISSN： 0919-6072

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我々はこれまで,加速度センサの信号と画像上の運動情報の対応づけにより,固定カメラ視野内から特定の携帯端末等を所持する人物を見つける技術を開発してきた.本稿では,カメラの代わりにMicrosoft 社 Kinect センサーを用いるとともに,加速度センサに加えて角速度センサも用いることによって,人物の特定のみではなく携帯端末等の所持部位や向きも推定するための方法を提案し,その実験結果を報告する.提案手法では,慣性センサのデータを入力,Kinect からの情報を観測としたパーティクルフィルタにより慣性センサの姿勢を推定する.Kinect が検出する各関節についてこの処理を並行して実行し,推定結果が十分に収束した関節が慣性センサの所持部位であると判断する.
線虫用VR環境を用いた,神経回路の基本的動作メカニズムの解明

木村幸太郎, 谷本悠生, FEI X, 橋本浩一

自動制御連合講演会(CD-ROM)　56th　ROMBUNNO.525　2013年
2P1-Q04 高速ビジョンシステムを用いたリアルタイム運動予測表示 : 予測軌道を表示するエアホッケーシステム(VRとインタフェース)

荒井勇亮, 鏡慎吾, 橋本浩一

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2012　"2P1-Q04(1)"-"2P1-Q04(4)"　2012年5月27日
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmermd.2012._2p1-q04_1 　

eISSN： 2424-3124

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High-speed vision systems, which provide high frame rate visual information in real time, are becoming widely used. Since the high-speed visual information is too fast for humans to recognize directly in real time, these systems are mainly used to control artificial systems such as robots. Contrary to this trend, we attempt to provide the high-speed visual information directly to humans so that they can respond to fast motional phenomena in real time. In this paper, we discuss the effect of an air hockey gaming system that displays predictive information of the puck trajectory by using a high-speed vision system. The results show that displaying the future trajectory of the puck significantly helps the assisted player. The results also suggested that humans optimize their strategy in utilizing the available predictive information depending on given tasks.
巻頭言：「システムインテグレーション最前線」について

橋本浩一, 妻木勇一, 李周浩, 平田泰久

計測自動制御学会論文集　48　(1)　1-1　2012年
出版者・発行元：公益社団法人計測自動制御学会
DOI： 10.9746/sicetr.48.1 　

ISSN： 0453-4654

eISSN： 1883-8189
2A1-I11 縦方向外乱を考慮したRCヘリコプタの自律飛行(飛行ロボット・メカトロニクス(1))

古澤良和, 荒井翔悟, 橋本浩一

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2012　(0)　_2A1-I11_1-_2A1-I11_4　2012年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmermd.2012._2a1-i11_1 　

eISSN： 2424-3124

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This paper proposes autonomous flight control system of RC helicopter with wind disturbance. Autonomous RC helicopter is widely adopted in many fields such as surveillance, intelligence and rescue operations. Especially, it is expected that the super small-size RC helicopter is adopted in various environment. However, the low thrust and the light weight of the super small-size RC helicopter make it difficult to control the RC helicopter autonomously with wind disturbance. The relation between maximum takeoff weight of each helicopter and their corresponding difficulty of control with disturbance in previous works is given in this paper. To solve this problem, we present control law and conduct experiments for hovering flight with wind disturbance.
2P1-Q05 同調して運動する人物を観測する加速度センサとカメラの情報の対応付けに関する検討(インテリジェント・ロボティックルーム)

佐藤俊一, 鏡慎吾, 橋本浩一

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2011　"2P1-Q05(1)"-"2P1-Q05(4)"　2011年5月26日
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmermd.2011._2p1-q05_1 　

eISSN： 2424-3124

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We have been developing methods of identifying moving objects and persons having an accelerometer of interest from a camera view. With our previous methods, it has been empirically pointed out that synchronously moving objects are often misidentified. In this paper, we first examine this pointing out through experiments of discriminating two synchronously walking persons, one of whom has the accelerometer and the other does not. Then we apply the coherence function to accomplishing the same discrimination problem. The experimental results show that the coherence function has higher discriminative ability than our previous methods, although it requires longer time to yield stable results.
オンラインキャリブレーションされたカメラによるヘリコプターのホバリング制御

松川隆典, 荒井翔悟, 橋本浩一

システム制御情報学会研究発表講演会講演論文集(CD-ROM)　55th　ROMBUNNO.T23-2　2011年5月17日
動画像からの加速度センサ保持領域検出の高速化の検討 (ユビキタスコンピューティングシステム(UBI) Vol.2010-UBI-27)

槙優一, 鏡慎吾, 橋本浩一

情報処理学会研究報告　2010　(2)　5p　2010年8月
出版者・発行元：情報処理学会
ISSN： 1884-0930
動画像からの加速度センサ保持領域検出の高速化の検討

槙優一, 鏡慎吾, 橋本浩一

電子情報通信学会技術研究報告. USN, ユビキタス・センサネットワーク : IEICE technical report　110　(130)　91-95　2010年7月8日
出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会
ISSN： 0913-5685

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我々は,視野内の複数の運動物体の中から,加速度センサを有する対象を検出する技術を提案している.しかし,これまでの手法は,追跡対象の検出にカラーマーカを用いていた.本研究は,なるべく追跡対象の見えに対する事前情報を用いず,加速度センサが内包されている領域を検出する手法として,動画像から検出される多数の自然特徴点に対して本手法を適用することを目的とする.本稿では,リアルタイムで多数の特徴点に対して本手法を適用するための,高速化の手法を提案する.また,出現・消滅を繰り返す自然特徴点に対する処理手法の検討を行う.
ビジュアルサーボ顕微鏡の開発と応用

橋本浩一, 丸三徳, 小原健

自動制御連合講演会講演論文集　53　275-275　2010年
出版者・発行元：自動制御連合講演会
DOI： 10.11511/jacc.53.0.275.0 　

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ビジュアルサーボ顕微鏡は電動ステージ制御装置を一体化した顕微鏡であり、高速画像処理とフィードバック制御により観察対象の運動を追跡しながら細胞内反応の計測を行うものである。本講演では、システムの設計指針と実装法、応用について報告する。
ビジュアルサーボ-III : ロボット制御の基礎

橋本浩一

システム／制御／情報　54　(1)　34-42　2010年
出版者・発行元：一般社団法人システム制御情報学会
DOI： 10.11509/isciesci.54.1_34 　

ISSN： 0916-1600

eISSN： 2424-1806
ビジュアルサーボ-IV : 位置ベースビジュアルサーボ

橋本浩一

システム／制御／情報　54　(3)　117-123　2010年
出版者・発行元：一般社団法人システム制御情報学会
DOI： 10.11509/isciesci.54.3_117 　

ISSN： 0916-1600

eISSN： 2424-1806
ビジュアルサーボ-V : 特徴ベースビジュアルサーボ

橋本浩一

システム／制御／情報　54　(5)　206-213　2010年
出版者・発行元：一般社団法人システム制御情報学会
DOI： 10.11509/isciesci.54.5_206 　

ISSN： 0916-1600

eISSN： 2424-1806
ビジュアルサーボ-VI : ビジュアルトラッキング

橋本浩一

システム／制御／情報　54　(7)　264-273　2010年
出版者・発行元：一般社団法人システム制御情報学会
DOI： 10.11509/isciesci.54.7_264 　

ISSN： 0916-1600

eISSN： 2424-1806
視覚センサネットワークにおけるスケーラブルな視野接続推定

近藤真, 鏡慎吾, 橋本浩一

電子情報通信学会技術研究報告. USN, ユビキタス・センサネットワーク : IEICE technical report　109　(248)　7-12　2009年10月15日
出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会
ISSN： 0913-5685

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本論文では,多数の視覚センサ間で,ある2つのセンサが共通の事象を観測しているかどうかという視野接続関係を,画像特徴量に基づいて推定する方法について検討する.従来研究ではノード数が増加すると画像特徴量のデータ量が膨大になりネットワークの負荷が大きくなるという問題があった.本論文では特徴量空間を分割し対応づけの計算をノードごとに分散させて行うことで,データ通信量を大幅に低減しながら十分な精度で視野接続推定が可能であることを示す.
ビジュアルフィードバック制御と今後

橋本浩一

日本ロボット学会誌　27　(4)　400-404　2009年5月15日
出版者・発行元： The Robotics Society of Japan
DOI： 10.7210/jrsj.27.400 　

ISSN： 0289-1824

eISSN： 1884-7145
2A1-J02 線虫の追跡を実現する蛍光顕微鏡システム

丸三徳, 五十嵐康伸, 橋本浩一

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2009　(0)　_2A1-J02_1-_2A1-J02_4　2009年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmermd.2009._2A1-J02_1 　

eISSN： 2424-3124

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Many neuroscientists use C. elegans as a model organism to investigate neural functions. In order to evaluate neural activities in C. elegans, it is necessary to monitor Ca2+ concentration in neurons with a fluorescent microscope. However, it is difficult to observe C. elegans for a long time at a high magnification because of its movement. To solve this problem, we developed a microscope system which can track C. elegans and observe fluorescence emitted from fluorescent materials in C. elegans. As a result, we could continue to observe fluorescence emitted from GET introduced in a pharynx site of moving C.elegans for 30 seconds at 40x magnification.
1A1-D07 隠れにロバストなビジュアルサーボのための重み付き画像特徴量選択

松川隆典, 岩谷靖, 橋本浩一

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2009　(0)　_1A1-D07_1-_1A1-D07_2　2009年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmermd.2009._1A1-D07_1 　

eISSN： 2424-3124

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This paper proposes a weighted feature selection technique for visual servoing with occlusion recovery. The proposed control algorithm selects a set of correctly extracted image features, and it estimates all image features from the correctly extracted image features. The control input signal is calculated by using the selected image features with weight in order to reduce discontinuities caused by the change of the selected set.
1A1-D21 物体形状の力覚提示のための高速プロジェクタ・カメラシステムによる三次元計測

戸澗宏太, 鏡慎吾, 橋本浩一

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2009　(0)　_1A1-D21_1-_1A1-D21_4　2009年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmermd.2009._1A1-D21_1 　

eISSN： 2424-3124

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This paper reports real-time virtual haptization of, for example, a remote object surface based on highspeed 3-D shape measurement. With this system, the operator feels sense of touch as if following the object surface. We use a high-speed projector-camera system to realize real-time measurement, and a haptic device called PHAMToM to render virtual haptization. A dynamically changeable structured light is projected so that the projected slit ray intersects with a virtual touching point, which is determined by the stylus position of the haptic device. A camera image of this scene gives the positional relationship between the object surface and the virtual touching point. We use this relationship to generate force feedback such that the virtual touching point is piished back to the object surface.
ビジュアルサーボ-I : ビジュアルサーボとは

橋本浩一

システム／制御／情報　53　(9)　411-416　2009年
出版者・発行元：一般社団法人システム制御情報学会
DOI： 10.11509/isciesci.53.9_411 　

ISSN： 0916-1600

eISSN： 2424-1806
ビジュアルサーボ-II : コンピュータビジョンの基礎

橋本浩一

システム／制御／情報　53　(11)　476-483　2009年
出版者・発行元：一般社団法人システム制御情報学会
DOI： 10.11509/isciesci.53.11_476 　

ISSN： 0916-1600

eISSN： 2424-1806
2P2-B18 2D tracking of single micro-organism based on parallel level set method with intensity constraint

Fei Xianfeng, Igarashi Yasunobu, Hashimoto Koichi

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2008　"2P2-B18(1)"-"2P2-B18(4)"　2008年6月6日
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会

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We propose a 2D microorganism tracking system using parallel level set method (LSM) and column parallel vision system (CPV). The proposed new energy function of LSM constrains the amount of light intensity inside detected object contours to control the number of detected objects. This algorithm is implemented in CPV system and computational time for each frame is 2 [ms], ap- proximately. Based on the single target detection and automated stage PD controlling, the single microorganism is tracked to be in the middle of visual field under a microscope. We demonstrated a tracking experiment for about 37 s which shows that a single paramecium can be kept tracking even if other paramecia appear in the visual field and contact with tracked paramecium.
加速度センサを有する運動物体の固定カメラ視野内における識別

繁田脩, 鏡慎吾, 橋本浩一

電子情報通信学会技術研究報告. USN, ユビキタス・センサネットワーク : IEICE technical report　108　(43)　13-18　2008年5月22日
出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会
ISSN： 0913-5685

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本研究では,カメラが得た運動情報と,加速度センサが得た情報との時間相関に基づいて,視野内の複数の運動物体の中から加速度センサを有する物体を識別するための技術を提案する.カメラと加速度センサの間には未知の時間遅れが存在するので,この時間遅れを考慮したうえで対応付けを求めるため,正規化相互相関を利用する.また,加速度センサの座標系が未知であるので,カメラから得られる運動情報に重力加速度の成分を加え,さらに座標系に依存しない値である加速度のノルムを用いて対応付けを行う.実験により,3人の歩行者の中からセンサを持つ人を識別できること,3人の手の動きの中からセンサを握った手を識別できることを示した.
トラッキング蛍光顕微鏡の開発とゾウリムシの自発的な走性行動の研究

小原健, 五十嵐康伸, 坪川宏, 中岡保夫, 橋本浩一

自動制御連合講演会講演論文集　51　194-194　2008年
出版者・発行元：自動制御連合講演会
DOI： 10.11511/jacc.51.0.194.0 　

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動く細胞をトラッキングしながら、細胞内イオンの動態を測定することが出来るトラッキング蛍光顕微鏡を開発した。それを用いて、自発的に動くゾウリムシの細胞内Ca2+イオン濃度を非侵襲に測定した。ゾウリムシの細胞内Ca2+イオン濃度と方向転換頻度の間には相関があるといわれているため、この関連性を検証した。
運動性細胞の応答可視化と運動制御

橋本浩一, 五十嵐泰伸, 小原健, 岩谷靖, 費仙鳳

システム制御情報学会研究発表講演会講演論文集　SCI08　49-49　2008年
出版者・発行元：一般社団法人システム制御情報学会
DOI： 10.11509/sci.sci08.0.49.0 　

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細胞の運動がどのような刺激によって引き起こされるか，また，そのときに細胞内部でどのような反応が起っているのか，さらに，どのような刺激により細胞運動を制御できるか，このような疑問に答えるべく，オーガナイズドバイオモジュールという研究テーマのもと，いくつかの装置を開発し，実験を行ってきた．本講演では，細胞の例としてゾウリムシをとりあげ，電気刺激に対する反応のモデリング，多数のゾウリムシの力学的相互作用モデリング，三次元運動追跡顕微鏡，細胞反応可視化，ゾウリムシセンサなどの研究成果について報告する．
加速度センサを有する運動物体の固定カメラ視野内における実時間識別

繁田脩, 鏡慎吾, 橋本浩一

自動制御連合講演会講演論文集　51　248-248　2008年
出版者・発行元：自動制御連合講演会
DOI： 10.11511/jacc.51.0.248.0 　

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本発表では，カメラが得た運動情報と，加速度センサが得た情報との時間相関に基づいて，視野内の複数の運動物体の中から加速度センサを有する物体を実時間で識別する手法について述べる．運動情報の対応付けを求めるために，重力加速度の成分を補償した加速度のノルム同士について正規化相互相関を計算し，対応付けの判定を行った．本手法を用いることで，視野内の複数の物体の中から，センサを握った手や，それを持って歩く人を識別することに成功した．
内視鏡手術のためのビジュアルトラッキング

遠藤義英, 橋本浩一

自動制御連合講演会講演論文集　51　245-245　2008年
出版者・発行元：自動制御連合講演会
DOI： 10.11511/jacc.51.0.245.0 　

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内視鏡（腹腔鏡）手術では，内視鏡を保持する医師の手ぶれや患者の呼吸による内視鏡のぶれといった外乱により，内視鏡から得られる画像が乱れるという問題が生じる．本研究では，高速カメラと高速な画像処理アルゴリズムを用いてこのような外乱が生じても術部の映像をロバストに提供できる画像処理技術の開発を行う．トラッキング実験と豚の心臓の内視鏡画像シミュレーションを行い，システムの有効性を検証する．
1A1-F19 標準イーサネット技術に基づくリアルタイムネットワークシステムの構築と評価(ネットワークロボティクス)

若生大輔, 鏡慎吾, 橋本浩一

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2008　(0)　_1A1-F19_1-_1A1-F19_4　2008年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmermd.2008._1A1-F19_1 　

eISSN： 2424-3124

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An easy-to-implement configuration for real-time communication over the standard Ethernet and TCP/IP technologies is presented.We introduce a dedicated network processing unit that handles all of the UDP/IP and Ethernet processing, which can communicate with a host computer through a shared memory, and use off-the-shelf Gigabit Ethernet switches. Experimental results show that the end-to-end delay through three Ethernet switches is below 180μs with 20-μs jitters.
1P1-F13 ビジュアルサーボを用いた小型ヘリコプタの操縦支援システム(飛行ロボット・メカトロニクス)

渡部渓, 岩谷靖, 野中謙一郎, 橋本浩一

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2008　(0)　_1P1-F13_1-_1P1-F13_4　2008年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmermd.2008._1P1-F13_1 　

eISSN： 2424-3124

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This paper proposes an assistant and training system for controlling an unmanned helicopter. The unmanned helicopter does not have any sensors which measure its position or posture. Stationary cameras are placed on the flight field. The helicopter is controlled by using a visual servo technique as follows. An operator steers the helicopter using a controller. The controller makes reference signals. The assistant system designs control signals such that the helicopter tracks the reference signals. The proposed system has the following four functions: automatic takeoff and landing, control channel selection, flight in a desired area, and automatic motion generation. They enable beginners to control an unmanned helicopter.
1P1-F14 小型ヘリコプタの協調制御(飛行ロボット・メカトロニクス)

岩谷靖, 呼和, 橋本浩一

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2008　(0)　_1P1-F14_1-_1P1-F14_4　2008年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmermd.2008._1P1-F14_1 　

eISSN： 2424-3124

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This paper presents cooperative control of two micro co-axial helicopters using vision-based control with occlusion handling. The helicopters do not have any sensors which measure their positions or postures. Eight stationary cameras are placed on the ground. The helicopter positions and postures are reconstructed by fusing the visual information. Experimental results demonstrate that automatic guidance control of micro-helicopters is performed.
2P2-E15 高速DMDプロジェクタを用いた動きボケの少ない映像投影(VRとインタフェース)

井上智之, 鏡慎吾, 橋本浩一

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2008　(0)　_2P2-E15_1-_2P2-E15_4　2008年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmermd.2008._2P2-E15_1 　

eISSN： 2424-3124

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This paper describes a video projection system with reduced motion blur using a high-speed DMD (Digital Micromirror Device) projector. Conventional DMD devices suffer from motion artifacts, which are observed as blurred moving objects, because of eye motion. A DMD projector displays grayscale brightness by pulse-width modulation and requires many patterns for a frame. In a motion video, image positions are updated per frame, which causes large motion blur. To address this issue, we propose a method in which image positions are updated per pattern. To examine whether the proposed method can give an improved result, an evaluation experiment was conducted. The result of the t-test applied to this evaluation experiment proved that there was significant difference at p<.001 between the proposed method and the conventional one, and the motion blur reduction was successful
2P2-J13 3D細胞トラッキング蛍光顕微鏡の開発と細胞走性研究への応用(ナノ・マイクロバイオシステム)

小原健, 五十嵐康伸, 若生大輔, 坪川宏, 中岡保夫, 橋本浩一

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2008　(0)　_2P2-J13_1-_2P2-J13_4　2008年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmermd.2008._2P2-J13_1 　

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Molecular biologists use a fluorescent microscope to observe intracellular ions (molecules) and study intracellular mechanisms realizing cellular functions. However, they often defocus or miss a freely moving cell from a scope of the fluorescent microscope and then discontinue observation. To overcome this problem, we developed a new microscope system, which enables us to observe intracellular ions and molecules with emission light, focus and track a cell with a transmission light at the same time. We demonstrated that it is possible to continuously observe intracellular Ca^<2+> ions of a freely moving paramecium. It is helpful to research a cell motility of a paramecium.
センサ間通信を考慮した高速センサスケジューリング

荒井翔悟, 岩谷靖, 橋本浩一

制御理論シンポジウム資料　37th　351-354　2008年
同期・非同期センサシステムの解析

荒井翔悟, 岩谷靖, 橋本浩一

制御理論シンポジウム資料　37th　323-328　2008年
局所神経回路内の短期シナプス可塑性が持つフィルタ機能

五十嵐康伸, 本田直樹, 橋本浩一

電子情報通信学会技術研究報告. NC, ニューロコンピューティング　106　(588)　49-54　2007年3月7日
出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会
ISSN： 0913-5685

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シナプス前細胞に対するシナプス後細胞の応答特性には、シナプス前細胞の短期シナプス可塑性が強く関わっている。シナプス前細胞の短期シナプス抑制と短期シナプス増強はそれぞれ、入力刺激の低域通過フィルタと高域通過フィルタ機能を担っていることが知られている。しかしながら、シナプス後細胞を含む局所神経回路内の短期シナプス可塑性が、神経回路の応答特性に及ぼす影響は、殆ど分かっていない。そこで我々は、局所神経回路をモデル化し、理論的に短期シナプス可塑性の役割を解析した。解析においては、短期シナプス抑制が高域通過フィルタ機能を、短期シナプス増強が低域通過フィルタ機能を持つという仮説を提唱し、その仮説が成り立つ回路の結合条件を理論的に解析した。解析の結果、興奮性神経細胞集団と抑制性細胞集団の自己結合と比べて相互結合が十分に強いという結合条件を満たす神経回路において、上記の仮説が成り立つことがわかった。
無人ヘリコプタのマルチカメラ視覚フィードバック制御

渡部渓, 岩谷靖, 橋本浩一

自動制御連合講演会講演論文集　50　99-99　2007年
出版者・発行元：自動制御連合講演会
DOI： 10.11511/jacc.50.0.99.0 　

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本発表では、外部環境に設置された複数カメラを用いた無人ヘリコプタの視覚フィードバック制御手法を提案する。本発表で提案する手法は、農薬散布や火山地帯活動の空撮など基地局から近距離における無人ヘリコプタの活動を支援することを目的とする。カメラが外部環境に設置されているため、ヘリコプタの位置に対応して使用するカメラを切り換えなければならない。本発表ではそのカメラ切換スケジューリングを、計測誤差の観点から定める。
1P1-M02 高速プロジェクタを用いた3,000フレーム毎秒の三次元画像計測システムの開発(3次元計測/センサフュージョン)

武井丈治, 鏡慎吾, 橋本浩一

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2007　(0)　_1P1-M02_1-_1P1-M02_4　2007年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmermd.2007._1P1-M02_1 　

eISSN： 2424-3124

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This paper proposes a high frame rate 3D imaging system based on structural light projection using temporally-coded binary patterns. This system consists of a DMD (Digital Micromirror Device) projector and a high-speed camera, both of which operate at over 6,000 frames/s. Introducing image processing algorithms of detecting and tracking the projected light patterns enables frame-by-frame 3D image measurement. Experimental results show that the proposed algorithms worked effectively, and the system achieved 3D imaging at 3,350 frames/s.
2A2-A06 オクルージョンを考慮した画像ベースビジュアルサーボによる小型ヘリコプタの制御(飛行ロボット・メカトロニクス)

吉畑友太, 渡部渓, 岩谷靖, 橋本浩一

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2007　(0)　_2A2-A06_1-_2A2-A06_4　2007年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmermd.2007._2A2-A06_1 　

eISSN： 2424-3124

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This paper proposes a switched visual feedback control method for a micro helicopter under temporary and partial occlusions. Two stationary cameras are placed on the ground. They track objects which are attached to the helicopter. The track objects are used as image features in the camera coordinates and they are redundant. The proposed controller selects visible track objects, and it computes the errors between positions of the selected objects and pre-specified reference values for them in the camera coordinates. The controller derives control input voltages by using this error. It is robust against temporary and partial occlusions.
2A2-N05 微生物のトラッキングと蛍光観察を組合せた顕微鏡システムの開発(ナノ・マイクロバイオシステム)

小原健, 若生大輔, 五十嵐康伸, 坪川宏, 中岡保夫, 橋本浩一

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2007　(0)　_2A2-N05_1-_2A2-N05_4　2007年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmermd.2007._2A2-N05_1 　

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Molecular biologists use a fluorescence microscope to observe intracellular ions (molecules) and study intracellular mechanisms realizing cellular functions. However, they often miss a freely moving cell from a scope of the fluorescence microscope and then discontinue observation. To overcome this problem, we developed a new microscope system, which enables us to observe intracellular ions and molecules with a fluorescent light and track the cell with a transmitted light at the same time. High-speed visual feedback control was an efficient technique for cell tracking. We demonstrated that it is possible to continuously observe intracellular Ca2+ ions of the freely moving paramecium, which is one of the fastest cells. Our microscope system should become an irreplaceable tool to investigate a frontier in molecular biology.
2P1-D07 演算パイプラインモードを融合したSIMD型高速視覚処理アーキテクチャ(ロボットビジョン)

岩田奈央, 鏡慎吾, 橋本浩一

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2007　(0)　_2P1-D07_1-_2P1-D07_4　2007年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmermd.2007._2P1-D07_1 　

eISSN： 2424-3124

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Tins paper describes a new recon.flgurabie processor architecture for high frame rate visual processing. This architecture employs a 2-D mesh processing element (PE) array in which the PEs can he configured to operate as SIMD arrays or operation-pipeline trees depending on image processing algorithms so that maximum on-chip memory consumption is reduced, To achieve high on-chip memory utilization, the architecture features that. the instruction register in each PE is mapped in its local memory space and that tire ALU network and the local memory network can be configured independently. Experimental results show that the proposed architecture effectively utilizes both of the SIMD and operation pipeline modes.
2P1-D08 視覚センサと加速度センサの融合による運動物体の識別(ロボットビジョン)

繁田脩, 鏡慎吾, 橋本浩一

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2007　(0)　_2P1-D08_1-_2P1-D08_4　2007年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmermd.2007._2P1-D08_1 　

eISSN： 2424-3124

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This paper proposes a method for identifying an acceleration sensor from many moving objects in a camera image. The canriera and the acceleration sensor are connected with a network and they are not synchronized. To estimate the time lag and evaluate the correlation, NCC (Normalized Cross-Correlation) is utilized. Since the coord.iizate system of the acceleration sensor is not known, NCC of the iiorrns of the acceleration for the cainiera and the sensor are computed. The experimental results show that the proposed method successfully identifies the acceleration sensor from two moving objects.
1A1-B15 動物群行動制御則の群ロボット系への適用とその有効性

古市淳也, 橋本浩一, 岩谷靖, 鏡慎吾

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2006　(0)　_1A1-B15_1-_1A1-B15_4　2006年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmermd.2006._1A1-B15_1 　

eISSN： 2424-3124

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A lot of mathematical models of collective behavior for animals have been proposed by ecologists and physicists. This paper applies one of the models to a multi-agent system with non-holonomic constraints. In addition, this paper makes a quantitative assessment of the resulting collective behavior of robots for the obstacle avoidance problem.
2P1-A26 マイクロロボット応用のための微生物の軌道計画

尾川順子, 奥寛雅, 橋本浩一, 石川正俊

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2006　(0)　_2P1-A26_1-_2P1-A26_4　2006年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmermd.2006._2P1-A26_1 　

eISSN： 2424-3124

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Our purpose is to utilize microorganisms as micro-robots by using galvanotaxis (locomotor response to electrical stimulus). In this paper, trajectory planning of a Paramecium cell is discussed. In galvanotactic navigation, a Paramecium cell is regarded as a nonholonomic system like a two-wheeled vehicle, but the system disallows switchback or pivoting. We propose a novel method for cusp-free trajectory planning by using Lyapunov method.
2P1-C14 高速三次元画像計測のための投影パターン追跡・復号アルゴリズムの検討

武井丈治, 鏡慎吾, 橋本浩一

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2006　(0)　_2P1-C14_1-_2P1-C14_4　2006年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmermd.2006._2P1-C14_1 　

eISSN： 2424-3124

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This paper proposes an algorithm for high frame rate 3D shape recognition based on structured light projection. We assume a high-speed DMD (Digital Micromirror Device) projector and a high-speed camera, both at over 1000 frame/s, for high frame rate projection and image acquisition, and introduce an image processing algorithm for detecting and tracking the projected structured light patterns to achieve frame-by-frame 3D recognition.
2P2-C13 ヘリコプタの特徴ベースビジュアルサーボ

徳多正行, 橋本浩一, 岩谷靖, 鏡慎吾

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2006　(0)　_2P2-C13_1-_2P2-C13_4　2006年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmermd.2006._2P2-C13_1 　

eISSN： 2424-3124

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This paper presents a control method of a helicopter via feature-based visual servoing. The helicopter has no sensors or computers. The experimental result demonstrates the effectiveness of the control method.
2P2-C16 標準イーサネットと接続可能なリアルタイムネットワークの提案

青木良輔, 鏡慎吾, 橋本浩一

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2006　(0)　_2P2-C16_1-_2P2-C16_4　2006年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmermd.2006._2P2-C16_1 　

eISSN： 2424-3124

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This paper describes a concept of a new real-time network system by introducing a novel technique into a layer-2 network switch. Our goals are two-fold : (1) millisecond-order real-time communication, which is required in high-speed robot control applications, and (2) interoperability with the standard 100BASE-TX Ethernet. The operation of the proposed switch is described and the results of preliminary evaluation are presented.
センサネットワークにおける最適センサ切換

荒井翔悟, 岩谷靖, 橋本浩一

制御理論シンポジウム資料　35th　173-178　2006年
Microrobotic Control of Paramecium Cells using Galvanotaxis 招待有り

Naoko Ogawa, Hiromasa Oku, Koichi Hashimoto, Masatoshi Ishikawa

IEEE ROBIO '05 Workshop on Biomimetic Robotics and Biomimetic Control　2005年7月
ゾウリムシ電気走性のダイナミクスモデル招待有り

尾川順子, 奥寛雅, 橋本浩一, 石川正俊

計測自動制御学会第 5 回制御部門大会資料　691-694　2005年5月
高速トラッキングを用いたゾウリムシの運動制御招待有り

尾川順子, 奥寛雅, 橋本浩一, 石川正俊

計測自動制御学会第 5 回制御部門大会資料　687-690　2005年5月
2004 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS 2004)

橋本浩一

計測と制御 = Journal of the Society of Instrument and Control Engineers　44　(2)　154-154　2005年2月10日

ISSN： 0453-4662
2P1-N-078 ゾウリムシ電気走性のダイナミクスモデルによるオーバランの評価(マイクロナノ作業2,生活を支援するロボメカ技術のメガインテグレーション)

尾川順子, 奥寛雅, 橋本浩一, 石川正俊

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2005　(0)　194-194　2005年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmermd.2005.194_1 　

eISSN： 2424-3124
ロボットにおける視覚と制御

橋本浩一

日本機械学会計算力学講演会講演論文集　17th　(17)　3-3　2004年11月17日
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmecmd.2004.17.3 　

ISSN： 1348-026X

eISSN： 2424-2799
Linux系OSによるリアルタイム制御

熊谷正朗, 森友一朗, 橋本浩一

計測と制御　43　(6)　515-520　2004年6月10日

DOI： 10.11499/sicejl1962.43.515 　

ISSN： 0453-4662
GAG戦略による3次元移動物体の追跡捕獲タスクの実現(ビジュアルサーボ)

森亮介, 橋本浩一, 宮崎文夫

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2004　51　2004年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmermd.2004.51_2 　

eISSN： 2424-3124
スイッチングを用いたビジュアルサーボ(ビジュアルサーボ)

篠原亮, 森亮介, 橋本浩一

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2004　52　2004年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmermd.2004.52_1 　

eISSN： 2424-3124
高速多指ハンドと高速視覚によるダイナミックキャッチング

今井睦朗, 並木明夫, 橋本浩一, 石川正俊, 金子真, 亀田博, 小山順二

ロボティクスシンポジア予稿集　9th　2004年

ISSN： 1881-7300
1-kHz高速可変焦点レンズによる動的な顕微鏡下対象への高速焦点面トラッキング(マイクロ・ナノ作業1)

奥寛雅, 橋本浩一, 石川正俊

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2004　(0)　14-15　2004年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmermd.2004.14_5 　

eISSN： 2424-3124
微生物の三次元トラッキングに向けた高速ビジョンによる顕微鏡フォーカシング(マイクロ・ナノ作業1)

テオドルス, 奥寛雅, 石川正俊, 橋本浩一

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2004　(0)　15-15　2004年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmermd.2004.15_1 　

eISSN： 2424-3124
微生物トラッキングのための高速ビジョン用動的輪郭モデル(マイクロ・ナノ作業1)

竹本征人, 尾川順子, 奥寛雅, 石川正俊, 橋本浩一

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2004　(0)　15-15　2004年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmermd.2004.15_2 　

eISSN： 2424-3124
ゾウリムシの運動制御のための電流制御型電気刺激デバイス(マイクロ・ナノ作業1)

山根淳, 尾川順子, 奥寛雅, 橋本浩一, 石川正俊

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2004　(0)　15-15　2004年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmermd.2004.15_3 　

eISSN： 2424-3124
柔軟な指先を持つ高速ハンドによる捕球動作の実現(ロボットハンドの機構と把握戦略1)

大西政彦, 並木明夫, 橋本浩一, 石川正俊

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2004　(0)　108-108　2004年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmermd.2004.108_1 　

eISSN： 2424-3124
微生物の電気走性の継続観察システム

尾川順子, 奥寛雅, 橋本浩一, 石川正俊

第 4 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 (SI2003) 講演会論文集　2003　385-386　2003年12月
出版者・発行元：社団法人日本機械学会
イメージインテンシファイア付高速視覚による微生物トラッキングシステム (第20回センシングフォーラム資料--センシング技術の新たな展開と融合) -- (セッション2C1 画像計測--パターン計測部会企画)

奥寛雅, 尾川順子, 橋本浩一

センシングフォ-ラム資料　20　331-334　2003年9月16日
出版者・発行元：〔計測自動制御学会〕
ISSN： 1343-7631
A Parallel Processing Algorithm for Active Contours

橋本浩一

自動制御連合講演会講演論文集　46　1157-1160　2003年
出版者・発行元：自動制御連合講演会
DOI： 10.11511/jacc.46.0.1157.0 　
2A1-1F-C4 ビジュアルサーボにおける構成とロバスト性

橋本浩一

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2003　65-65　2003年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmermd.2003.65_1 　

eISSN： 2424-3124

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ビジュアルサーボの構成にはハンドアイ・スタティックアイ・特徴ベース・位置ベースなどの構成法が存在する。これらの構成法の違いは閉ループシステムのロバスト性に大きく影響するが, これまで理論的・定量的解析はなされていなかった。本論文ではロバスト性の定量的解析結果を示す。
1P1-1F-G2 高速多指ハンドによる動的捕球動作の実現

今井睦朗, 並木明夫, 橋本浩一, 石川正俊

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2003　(0)　41-41　2003年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmermd.2003.41_2 　

eISSN： 2424-3124

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約0.1秒で開閉を行う能力を持つ高速動作可能な3本指ロボットハンドが開発されている。これをサンプリングタイム1[kHz]の高速視覚フィードバックで制御することで, 落下球を捕球するタスクを実現した。本発表では, その把握戦略と実験結果について述べる。
2P2-3F-E3 オーガナイズドバイオモジュールの実現に向けたゾウリムシの応答計測

尾川順子, 奥寛雅, 橋本浩一, 石川正俊

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2003　(0)　140-140　2003年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmermd.2003.140_3 　

eISSN： 2424-3124

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優れたセンサとアクチュエータを備えたバイオモジュールとしての微生物による多機能マイクロシステムの構築を目指す。本発表では, オーガナイズドバイオモジュールの実現に向けたゾウリムシの応答計測と数理モデルの構築について述べる。
Special Issue - Advanced 3D vision and its application to robotics - Preface

K Hashimoto

ADVANCED ROBOTICS　17　(10)　967-968　2003年

ISSN： 0169-1864
Preface

Koichi Hashimoto

Advanced Robotics　17　(10)　965-966　2003年1月1日

DOI： 10.1163/156855303322554373 　

ISSN： 0169-1864
A review on vision-based control of robot manipulators

K Hashimoto

ADVANCED ROBOTICS　17　(10)　969-991　2003年

DOI： 10.1163/156855303322554382 　

ISSN： 0169-1864

eISSN： 1568-5535
A hierarchical control architecture for high-speed visual servoing

Akio Namiki, Koichi Hashimoto, Masatoshi Ishikawa

International Journal of Robotics Research　22　(10-11)　873-888　2003年
出版者・発行元： SAGE Publications Inc.
DOI： 10.1177/027836490302210006 　

ISSN： 0278-3649
Visual servoing with nonlinear observer

Hashimoto, Koichi, Kimura, Hidenori

Proceedings of 1995 IEEE International Conference on Robotics and Automation　1　484-489　2002年11月19日
出版者・発行元： IEEE
DOI： 10.1109/robot.1995.525330 　

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Visual servo system is a robot control system which incorporates the vision sensor in the feedback loop. Since the robot controller is also in the visual servo loop, compensation of the robot dynamics is important for high speed tasks. Moreover estimation of the object motion is necessary for real time tracking because the visual information includes considerable delay. This paper proposes a nonlinear model-based controller and a nonlinear observer for visual servoing. The observer estimates the object motion and the nonlinear controller makes the closed loop system asymptotically stable based on the estimated object motion. The effectiveness of the observer-based controller is verified by simulations and experiments on a two link planar direct drive robot.
視覚フィードバックを用いた高速ハンドシステムの開発

今井睦朗, 並木明夫, 橋本浩一, 金子真, 石川正俊

日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM)　20th　2002年
ビジョンチップシステムに適した並列化スネークアルゴリズム

山野高将, 中坊嘉宏, 橋本浩一, 石川正俊

日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM)　20th　2002年
2P2-G03 ビジョンチップを用いた高速回転物体の運動計測

渡辺義浩, 小室孝, 鏡慎吾, 橋本浩一, 石川正俊

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2002　(0)　114-114　2002年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmermd.2002.114_4 　

eISSN： 2424-3124

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光検出器と汎用処理回路を1チップに収めたビジョンチップが開発されている。これは, 自らが処理能力を持ったセンサであり, 画素ごとの並列処理により従来のものよりもはるかに高い実時間性を持っている。この高速性を伴ったとき, 動画像処理は非常にシンプルな方法で, 高次の処理が可能となる。本論文では, このビジョンチップの応用性を示すべく, 球の回転情報を実時間で処理するシステムを考案したその成果と発展を報告する。
ビジュアルサーボイングビジュアルサーボにおける予測と感度

橋本浩一

計測と制御　40　(9)　630-635　2001年9月10日

DOI： 10.11499/sicejl1962.40.630 　

ISSN： 0453-4662
HAIセッション3 ロボットと人間対話者方向からのアピアランスに基づくジェスチャ生成—特集 HAI(Human-Agent Interaction)および一般発表

平松雅巳, 八木康史, 橋本浩一

知識ベースシステム研究会 / 人工知能学会 [編]　52　25-30　2001年7月
出版者・発行元：東京 : 人工知能学会
1P1-G6 RT-Linuxのための汎用メッセージ配送プロトコル : 7軸ロボットアーム制御での実装(47. PC/AT互換機を用いたオープンロボットコントローラ)

平松雅巳, 八木庸史, 橋本浩一, 谷内田正彦

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2001　26　2001年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmermd.2001.26_5 　

eISSN： 2424-3124
視覚と制御

橋本浩一

計測自動制御学会制御部門大会ワークショップ制御部門大会ワークショップテキスト, 2001　2001年
RT‐Linuxに基づく視覚サーボシステム画像処理とロボット制御をLinuxで実現

橋本浩一

画像ラボ　11　(4)　13-17　2000年4月1日
出版者・発行元：日本工業出版
ISSN： 0915-6755

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資料形態 : テキストデータプレーンテキストコレクション : 国立国会図書館デジタルコレクション > デジタル化資料 > 雑誌
2A1-66-087 視覚サーボにおける中継画像生成法の比較

橋本浩一, 田中浩平, 則次俊郎

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2000　(0)　71-71　2000年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmermd.2000.71_5 　

eISSN： 2424-3124

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注視対象物のカメラ画像を目標の画像に収束させることによりロボットのハンド位置を目標位置に導く特徴ベース視覚サーボ法はその安定性が局所的であることは知られているが, 初期画像と目標画像の間に中継画像を内挿することにより安定領域を拡大させることが可能である。そこで本研究では, いくつかの中継画像生成法を例にとり, それらの間の比較を行うことで, その中継画像のより良い生成方法を検討する。
2P1-47-081 ゴムボールを用いた多自由度フレキシブルアクチュエータの開発

冨家滋晃, 則次俊郎, 橋本浩一, 高岩昌弘

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2000　(0)　86-86　2000年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmermd.2000.86_7 　

eISSN： 2424-3124

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1つの関節に多自由度を持たせる, 柔らかい関節というコンセプトに基づき新しいアクチュエータを考案した。6つのゴムボールをアクチュエータとし, それぞれ正6角形のシャフトに固定する。ゴムボールの膨張はフレームにより拘束する。このゴムボールの圧力差によりシャフトがx, y, z軸周りに回転する3自由度のアクチュエータである。本稿ではこのアクチュエータの動作について解析し, 実際に製作したアクチュエータにより動作実験を行っている。
710 空気圧シリコンシートを用いた触覚情報呈示装置(ロボ・メカI)

筒井慎吾, 則次俊郎, 橋本浩一, 高岩昌弘

中国四国支部総会・講演会講演論文集　5　(0)　237-238　2000年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmecs.005.1.237 　

eISSN： 2424-2764
714 アクティブエアサスペンションの低圧化による省エネルギー制御(ロボ・メカIII)

則次俊郎, 須賀康博, 橋本浩一, 高岩昌弘

中国四国支部総会・講演会講演論文集　5　(0)　245-246　2000年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmecs.005.1.245 　

eISSN： 2424-2764
空気圧システムのブレークスルーを目指して

則次俊郎, 橋本浩一, 高岩昌弘

油空圧講演論文集　11　(2)　76-77　1999年10月1日
知的制御技術の導入による機械システムの高機能化に関する研究

則次俊郎, 橋本浩一, 高岩昌弘

ハイテクインフォメーション　(109)　28-30　1999年7月30日

ISSN： 0914-6911
Visual servoing of nonholonomic cart

K Hashimoto, T Noritsugu

1997 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON ROBOTICS AND AUTOMATION - PROCEEDINGS, VOLS 1-4　2　1719-1724　1997年

ISSN： 1050-4729
視覚フィードバック制御

橋本浩一

システム制御情報学会研究発表講演会講演論文集　40th　(33)-(38)　1996年
視覚フィードバック制御静から動へ

橋本浩一

システム/制御/情報　38　(12)　659-665　1994年12月

ISSN： 0916-1600
ビジュアルサーボイング-最適制御によるアプローチ-

橋本浩一

日本ロボット学会誌　12　(7)　773-778　1994年
ビジュアルフィートバックイング

橋本浩一

計測と制御　35　282-285　1994年
第12回 IFAC 国際会議に出席して

橋本浩一

システム/制御/情報 : システム制御情報学会誌 = Systems, control and information　37　(12)　739-740　1993年12月15日

ISSN： 0916-1600
線形近似モデルによるロボットのH∞制御

川端将司, 橋本浩一, 木村英紀

日本機械学会論文集 C編　59　(566)　p3151-3156　1993年10月
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
ISSN： 0387-5024

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Dynamic models of mechanical manipulators consist of highly nonlinear coupled second-order differential equations. Linear time-invariant control laws which utilize the linear model of robot dynamics are often used for industrial robots because of the simplicity of the control algorithms. However, due to the fact that nonlinearity is not considered and uncertainity exeists in the manipulator models, linear time-invariant control schemes cannot achieve satisfactory control performance. Therefore, a control scheme which is robust against the errors caused by the linerization procedure is required. In this paper we propose an H_∞ control approach to the position control of the manipulator. The H_∞ controller is linear and time-invariant and it guarantees the closed-loop robustness against the modeling error. Simulations and experiments on the two-link direct-drive manipulator demonstrate the effectiveness of the proposed H_∞ control scheme.
1992 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS'92) に出席して

橋本浩一

システム/制御/情報 : システム制御情報学会誌 = Systems, control and information　36　(11)　763-763　1992年11月15日

ISSN： 0916-1600

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書籍等出版物 4

Visual servoing via advanced numerical methods

Chesi Graziano, Koichi Hashimoto

Springer　2010年9月

ISBN: 9781849960885
Control and modeling of complex systems : cybernetics in the 21st century : festschrift in honor of Hidenori Kimura on the occasion of his 60th birthday, Cybernetics in the 21st Century

Koichi Hashimoto, Yasushi Oishi, Yamamoto Yutaka

Birkhäuser　2003年4月

ISBN: 0817643257
Visual servoing : real-time control of robot manipulators based on visual sensory feedback : Paperback

Koichi Hashimoto

World scientific　1993年4月

ISBN: 9810246064
Visual Servoing: Real-Time Control of Robot Manipulators Based on Visual Sensory Feedback

Koichi Hashimoto ed

World scientific　1993年4月

ISBN: 9810213646

講演・口頭発表等 274

群集誘導戦略最適化に向けた多目的深層強化学習に関する研究

西田遼, 谷垣勇輝, 大西正輝, 橋本浩一

人工知能学会全国大会論文集　2022年

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本研究では，リアルタイム対応可能かつ複数指標を考慮した，群集の誘導戦略の最適化に向けて，多目的深層強化学習 (Multi Objective Deep Reinforcement Learning; MODRL) を改良することを目的とする．一般的にMODRL は，Outer-loop method とInner-loop method に分類される．前者は，スカラー化関数により複数の目的関数を単一の目的へと変換する．そして，スカラー化関数の重みの更新と単目的最適化を繰り返すことで，最適解集合であるパレートフロントを求める．しかし，この方法では，単目的最適化に計算コストがかかると，重みの更新回数に比例して全体の計算コストも大きくなってしまう．一方，後者のInner-loop method は，複数の方策を一度に学習するように設計された手法である．本研究では，Inner-loop method の代表的な手法であるPareto-DQN を対象に，行動選択基準の違いによるパレート解の近似について検証する．実験では，ベンチマーク問題を用いて提案手法の評価を行い，最後に群集の誘導戦略の最適化への適用について議論する．
CAVSとFingerVisionを利用したインハンド回転操作

鈴木吉幸, 山口明彦, 野尻晴太, 渡辺哲陽, 橋本浩一

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2021年
全天球カメラを用いた人などの検出

鍋島英秀, 橋本浩一

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2021年
複雑なダイナミクス構造におけるモデルベース型強化学習のデバッグ手法

八島諒汰, 山口明彦, 橋本浩一

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2021年
経路選択モデリングによる大規模な人流シミュレーションの再現性向上

西田遼, 大西正輝, 野田五十樹, 橋本浩一

システム制御情報学会研究発表講演会講演論文集　2020年5月20日
イベント時プローブ軌跡データを用いた異常車両評価

髙山真太朗, 桑原雅夫, 川崎洋輔, 梅田祥吾, 橋本浩一

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2019年12月
追跡対象の変形や輝度変化を考慮したトラッキングの提案

野澤駿基, 橋本浩一

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)　2018年6月1日
フルカラー高速ホモグラフィ変換プロジェクタ

鏡慎吾, 橋本浩一

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)　2018年6月1日
FingerVisionによるインハンド姿勢推定

高山真太朗, 山口明彦, 橋本浩一

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)　2018年6月1日
複数視点からの2次元画像および3次元計測データに基づく3次元再構成

戸田幸宏, 橋本浩一

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)　2018年6月1日
高速カメラを用いたタッチ検出のための振動解析

成田正太郎, 鏡慎吾, 橋本浩一

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)　2018年6月1日
サチュレーションとガンマ補正を考慮したプロジェクタ・カメラシステムの光学キャリブレーションツールの開発

千葉直也, 橋本浩一

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)　2018年6月1日
Social Force Modelを用いた目的地選択可能な歩行者モデルの提案

西田遼, 橋本浩一, 大西正輝

システム制御情報学会研究発表講演会講演論文集(CD-ROM)　2018年5月16日
三次元構造マッチングを用いたペプチド立体構造探索手法の構築

小松大和, 千葉直也, 橋本浩一

情報処理学会全国大会講演論文集　2018年3月13日
LT行列の推定に基づく三次元計測法

千葉直也, 橋本浩一

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)　2017年12月20日
Trajectory Data Miningを用いたヒトの移動データの解析

西田遼, 橋本浩一

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)　2017年12月20日
形状モデルを用いないばら積みシーンの物体検出

福地伸晃, 橋本浩一

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)　2017年12月20日
高速ディスプレイ映像に隠蔽されたマーカを用いるモバイルARシステム

草なぎ勉, 鏡慎吾, 橋本浩一

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)　2017年12月20日
ロボット顕微鏡を用いた線虫の「意思決定」のための演算の解明

木村幸太郎, 橋本浩一

計測自動制御学会システム・情報部門学術講演会講演論文集(CD-ROM)　2017年11月25日
ロボット顕微鏡OSaCaBeNによって明らかにする「移動行動のための線虫の脳内演算」

木村幸太郎, 谷本悠生, 三浦拓也, WEN Chentao, 橋本浩一

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)　2017年5月9日
モデルが作れない物体のばら積み個別認識

福地伸晃, 橋本浩一

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)　2017年5月9日
物理シミュレーションと透視投影カメラモデルを用いたバラ積みシーン点群生成プログラムの開発

千葉直也, 橋本浩一

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)　2017年5月9日
ショウジョウバエの行動分類

野澤駿基, 橋本浩一

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)　2017年5月9日
形状特徴の少ない工業部品の3次元モデル作成

寺島由杜, 荒井翔悟, 橋本浩一

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)　2017年5月9日
バーチャルプロジェクション型インタラクションシステムの高速化

乙部成史, 鏡慎吾, 橋本浩一

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)　2017年5月9日
領域ベース平面追跡の高速計算

鏡慎吾, 橋本浩一

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)　2016年12月15日
高速ディスプレイ映像への埋め込みに適した不可視マーカの検討

草なぎ勉, 鏡慎吾, 橋本浩一

Optics & Photonics Japan講演予稿集(CD-ROM)　2016年10月15日
加法合成画像の追跡に基づく動く平面への追従投影

後藤皓史, 鏡慎吾, 橋本浩一

日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM)　2016年9月7日
未知混合比の加法合成画像の追跡

後藤皓史, 鏡慎吾, 橋本浩一

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)　2016年6月8日
形状特徴の少ない工業部品の3次元点群全周モデル作成

寺島由杜, 荒井翔悟, 橋本浩一

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)　2016年6月8日
ディスプレイ映像を基準としたモバイルARのためのマーカ隠蔽手法

草なぎ勉, 鏡慎吾, 橋本浩一

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)　2016年6月8日
ビンピッキングのためのランダムフォレストによるバラ積み部品の3次元位置姿勢推定

福地伸晃, 荒井翔悟, 橋本浩一

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)　2016年6月8日
ディンプル中心点の位置合わせを利用した高速回転ゴルフボールの画像計測

今井悠太, 鏡慎吾, 橋本浩一

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)　2015年12月14日
高速ホモグラフィ変換プロジェクタ

鏡慎吾, 橋本浩一

Optics & Photonics Japan講演予稿集(CD-ROM)　2015年10月15日
Sticky Projection Mapping:動く平面への高速追従投影

鏡慎吾, 橋本浩一

日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM)　2015年9月3日
3D Keypoint対応付けの高精度化に関する検討

荒井翔悟, 福地伸晃, 千葉直也, 橋本浩一

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)　2015年5月16日
高精度位相シフト法の提案

房州俊樹, 荒井翔悟, 橋本浩一

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)　2015年5月16日
高速回転するゴルフボールの運動計測のためのディンプル画像解析

今井悠太, 鏡慎吾, 橋本浩一

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)　2015年5月16日
線虫の経験塩濃度依存的な行動を制御する神経回路の解明

佐藤博文, 國友博文, FEI Xianfeng, 橋本浩一, 飯野雄一

日本分子生物学会年会プログラム・要旨集(Web)　2014年11月26日
ディスプレイ映像中の知覚困難なフレームに対する同期撮像システム

新留英峰, 鏡慎吾, 橋本浩一

Optics & Photonics Japan講演予稿集(CD-ROM)　2014年10月24日
携帯プロジェクタのための弾き動作に基づくスクロールインタフェース

阿部圭馬, 鏡慎吾, 橋本浩一

日本バーチャルリアリティ学会大会論文集(CD-ROM)　2014年9月17日
ディスプレイ中の映像に埋め込まれた不可視ARマーカに対する同期撮像

新留英峰, 鏡慎吾, 橋本浩一

日本バーチャルリアリティ学会大会論文集(CD-ROM)　2014年9月17日
位相シフト法によるばら積みボルトの認識とビンピッキング

荒井翔悟, 原田智紀, 藤平敦, 橋本浩一

日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM)　2014年9月4日
汎用ハンドを用いたマニピュレーションのための高性能ロボットビジョン技術開発

橋本浩一, 荒井翔悟

日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM)　2014年9月4日
ビジュアルサーボによる目視検査システム

ザンチュアンタオ, 橋本浩一

日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM)　2014年9月4日
ESM法を用いた非線形最適化による3次元形状物体の位置姿勢推定

鏡慎吾, 橋本浩一

日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM)　2014年9月4日
位置ベース・画像ベース混合ビジュアルサーボによるシート状柔軟物体の位置合わせ

小見耕太郎, 鏡慎吾, 橋本浩一

日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM)　2014年9月4日
工業部品の認識と位置姿勢推定に関する研究

房州俊樹, 荒井翔悟, 橋本浩一

日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM)　2014年9月4日
汎用ハンドによる組立作業の実現

小菅一弘, 南本高志, 橋本浩一

日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM)　2014年9月4日
画像フィードバックプロジェクションによる三次元計測

房州俊樹, 荒井翔悟, 橋本浩一

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)　2014年5月24日
バラ積みボルトのピッキング

荒井翔悟, 原田智紀, 藤平敦, 橋本浩一

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)　2014年5月24日
人間と協働する産業用ロボットのための安全システムに関する研究

古澤良和, 荒井翔悟, 伊藤翔吾, 橋本浩一, 高橋弘

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)　2014年5月24日
人間‐マニピュレータ協働作業における高速3次元計測を用いたリアルタイム衝突回避

古澤良和, 荒井翔悟, 橋本浩一

ロボティクスシンポジア予稿集　2014年3月13日
線虫用VR環境を用いた,神経回路の基本的動作メカニズムの解明

木村幸太郎, 谷本悠生, FEI X, 橋本浩一

自動制御連合講演会(CD-ROM)　2013年11月16日
モバイルプロジェクタの動きを利用する映像シークインタフェース

阿部圭馬, 鏡慎吾, 橋本浩一

ヒューマンインタフェースシンポジウム論文集(CD-ROM)　2013年9月10日
人物の姿勢情報を用いた加速度・角速度センサの所持位置と向きの推定

進藤康孝, 進藤康孝, 鏡慎吾, 橋本浩一

電子情報通信学会技術研究報告　2013年5月9日
The application on tracking moving face by combining efficient second-order minimization and PD neural controller

Hanh Duc Le, Chyi Yeu Lin, Chi Ying Lin, Koichi Hashimoto

Advanced Science Letters　2012年8月2日

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This paper presents the visual feedback control for tracking the face of the jogger on the treadmill by combining the existing techniques, efficient second-order minimization algorithm (ESM) with the intelligent control PD neural network. This study aims to develop an efficient algorithm for controlling the camera installed at the end of a 3 DOF robot arm to fix its orientation to a 2D moving face. Firstly, the ESM algorithm is derived for feedback on the orientation of the 2D human face. Then, the intelligent control PD neural network algorithm is applied for the tracking system to synchronize the motion of the camera with the movement of the face. To improve the adaptation of the system and assure the real time implementation of the application, the fuzzy switching controller and Kalman filter are also designed to support the output gain of the PD controller and predict the orientation of the face. The visual feedback control scheme was tested and proven effectively in experiments involving the tracking system, the industrial robot, and the camera attached to the end-effecter. ? 2012 American Scientific Publishers. All rights reserved.
縦方向外乱を考慮したRCヘリコプタの自律飛行

古澤良和, 荒井翔悟, 橋本浩一

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)　2012年5月27日
高速ビジョンシステムを用いたリアルタイム運動予測表示―予測軌道を表示するエアホッケーシステム―

荒井勇亮, 鏡慎吾, 橋本浩一

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)　2012年5月27日
GPU acceleration in a visual servo system

Chuantao Zang, Koichi Hashimoto

Journal of Robotics and Mechatronics　2012年2月1日

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In this paper we present our novel work of using the Graphic Processing Unit (GPU) to improve the performance of a homography-based visual servo system. We propose a GPU accelerated Efficient Second-order Minimization (GPU-ESM) algorithm to ensure a fast and stable homography solution, approximately 20 times faster than its CPU implementation. To enhance the system stability, we adopt a GPU accelerated Scale Invariant Feature Transform (SIFT) algorithm to deal with those cases where GPU-ESM algorithm performs poor, such as large image differences, occlusion and so on. The combination of both GPU accelerated algorithms is described in detail. The effectiveness of our GPU accelerated system is evaluated with experimental data. The key optimization techniques in our GPU applications are presented as a reference for other researchers.
Fast and adaptive auto-focusing algorithm for microscopic cell observation

Takeshi Obara, Yasunobu Igarashi, Koichi Hashimoto

IEEE International Conference on Intelligent Robots and Systems　2011年12月29日

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In biological and medical sciences, optical microscopes are widely used. By using the microscope, we can observe cellular dynamics including intracellular ions and molecules tagged with fluorescent dyes at a high magnification. However, a freely motile cell easily escapes from a field of view and a focal plane of the typical microscope. Therefore, we propose a novel auto-focusing (AF) algorithm and develop an AF and tracking microscope. XYZ positions of a microscopic stage are visual feedback controlled to focus and track the cell automatically. A bright-field image is used to estimate a cellular position. XY centroids are used to estimate XY positions of the tracked cell. To estimate a Z position, we use a diffraction pattern around the cell membrane. This estimation method is so-called Depth from Diffraction (DFDi). However, this method is not robust for individual differences between cells because the diffraction pattern depends on each cellular shape, reflective index and transparency. Therefore, in this study, we propose a real-time correction of DFDi by using 2D Laplacian of a center region of the cell as a goodness of the focus. To evaluate the performance of our developed algorithm and microscope, we auto-focus and track a freely moving paramecium. In this experimental result, the paramecium is auto-focused and kept inside the scope of the microscope during 45s. The evaluated focal error is within 5[μm] , while a length and a thickness of the paramecium are about 200[μm] and 50[μm] , respectively. ? 2011 IEEE.
高速ビジョンシステムを用いたリアルタイム運動予測表示―エアホッケーを題材とした基礎検討―

荒井勇亮, 鏡慎吾, 橋本浩一

ヒューマンインタフェースシンポジウム論文集(CD-ROM)　2011年9月13日
A method of personal positioning for indoor customer tracking utilizing wearable inertial sensors

Yasuaki Ohtaki, Dan Hu, Koichi Hashimoto, Hikaru Inooka

International Journal of Applied Electromagnetics and Mechanics　2011年7月4日

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This paper presents a method for indoor personal positioning especially addressing on a simple gait measurement using a body-mounted inertial sensor, a walk path estimation algorithm, and a trajectory identification technique. Considering utility of on-site customer traffic tracking, the method was designed to be autonomous needless of neither external measures nor cumbersome installations to the environment. The inertial sensor combining three-dimensional accelerometer, angular rate sensors, and geomagnetic sensors was used to assess walking dynamics and to obtain changes of heading directions. To avoid an inherent problem of the walk trajectory estimation by conventional dead-reckoning algorithm, an advanced probabilistic map matching method which employs a Particle filter was developed. The experiment with healthy male adults was evaluated to confirm the utility of the method in a condition of small retail store. The result showed that the proposed method demonstrated sufficiently feasible tacking which delineated personal trajectories and positioning while shopping. The method showed possible availability with the portable instrument and improved estimation accuracy by the advanced probabilistic map matching which identifies proper routings on the basis of the maximum likelihood. The method will be useful to enhance ambulatory personal tracking technique in daily indoor environment. ? 2011 - IOS Press and the authors. All rights reserved.
高速プロジェクタ・カメラシステムによる3次元計測と実世界インタラクションゲームへの応用

戸澗宏太, 鏡慎吾, 橋本浩一

日本バーチャルリアリティ学会論文誌　2011年6月30日
同調して運動する人物を観測する加速度センサとカメラの情報の対応付けに関する検討

佐藤俊一, 鏡慎吾, 橋本浩一

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)　2011年5月26日
線虫C.elegansにおける姿勢依存的光刺激システムの開発

佐藤陽介, 丸三徳, 橋本浩一, 飯野雄一

日本分子生物学会年会プログラム・要旨集(Web)　2011年5月25日
細胞の個体差に適応する高速オートフォーカス顕微鏡

小原健, 五十嵐康伸, 橋本浩一

計測自動制御学会論文集　2011年1月31日
An advanced algorithm for illumination-based synchronization of high-speed vision sensors in dynamic scenes

Lei Hou, Shingo Kagami, Koichi Hashimoto

Lecture Notes in Computer Science (including subseries Lecture Notes in Artificial Intelligence and Lecture Notes in Bioinformatics)　2010年12月29日

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To acquire images of dynamic scenes from multiple points of view simultaneously, the acquisition time of vision sensors should be synchronized. In this paper, an advanced illumination-based synchronization method derived from the phase-locked loop (PLL) algorithm is proposed and evaluated. To remove the dependency of system behavior on the amplitude of the illumination, which can be affected by moving objects or the positional relation of the illumination and objects, the feedback amount of the PLL system is normalized per frame by the estimated amplitude of the reference signal to generate stable synchronization even in highly dynamic scenes. Both simulated results and real world experiments demonstrated successful synchronization that a 1,000-Hz frame rate vision sensor was successfully synchronized to both direct and indirect illumination with only 28-μs peak-to-peak jitters. ? 2010 Springer-Verlag.
Autonomous flight of small helicopter with real-time camera calibration

Takanori Matsukawa, Shogo Arai, Koichi Hashimoto

2010 IEEE/SICE International Symposium on System Integration: SI International 2010 - The 3rd Symposium on System Integration, SII 2010, Proceedings　2010年12月1日

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We propose a real-time camera calibration method for an autonomous flight of a small helicopter. Our purpose is to control a small helicopter automatically by using cameras fixed on the ground. We use calibrated cameras, un-calibrated cameras, and the small helicopter that is not attached with any sensors. The proposed method finds correspondences between image features in the two images of a calibrated camera and an un-calibrated camera, and estimates the extrinsic parameters of cameras using a particle filter in real time. We evaluate a utility of the proposed method by experiments. We compare real-time calibration by typical bundle adjustment with a Gauss Newton method to the proposed method in the experiment of the small helicopter flight. The autonomous flight of the small helicopter can be achieved by the proposed method in the situation that a flight of a helicopter can not be achieved with typical bundle adjustment with a Gauss Newton method. ?2010 IEEE.
Fluorescent microscope system to track a particular region of C. elegans

Mitsunori Maru, Yasunobu Igarashi, Shogo Arai, Koichi Hashimoto

2010 IEEE/SICE International Symposium on System Integration: SI International 2010 - The 3rd Symposium on System Integration, SII 2010, Proceedings　2010年12月1日

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C. elegans has been widely studied for understanding the basic mechanisms of nervous system function. In order to examine neural activity in C. elegans, it is necessary to measure a Ca 2+ concentration in a neuron. Observers acquire fluorescence images of fluorescent dyes introduced in neurons. Then they can evaluate intensity of the fluorescence images which respond to changes in the Ca 2+ concentration. Thus neural activity is examined by the fluorescence images of the neuron. However, observing the specified neuron in C. elegans for a long time is very difficult since a head of C. elegans moves quickly. To solve this problem, we develop a microscope system which can track a particular region of C. elegans and monitor fluorescence emitted by fluorescent protein in C. elegans. In experimental results, we show that the microscope system can track the head region of moving C. elegans and monitor fluorescence emitted by a chemosensory neuron ASER at 20x magnification. ?2010 IEEE.
An improved visual inspection system using visual servo

Chuantao Zang, Koichi Hashimoto

2010 IEEE/SICE International Symposium on System Integration: SI International 2010 - The 3rd Symposium on System Integration, SII 2010, Proceedings　2010年12月1日

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In this paper we present an improved automatic visual inspection system. In this system, homography based visual servo is used to accurately locate the camera position and attitude so that a template matching inspection can be realized. To improve the visual servo system's performance, we propose a combination strategy of a GPU based Efficient Second-order Minimization (GPU-ESM) algorithm and a GPU based Scale Invariant Feature Transform (SIFT) algorithm. By utilizing the parallel processing capability of a GPU, system processing speed and reliability has been greatly improved. In this paper, the implementation details of the visual inspection system are presented. The performance of the proposed combination strategy is evaluated with experimental data. ?2010 IEEE.
Real-time virtual haptization of an object surface measured by a high-speed projector-camera system

Kota Toma, Shingo Kagami, Koichi Hashimoto

IEEE/RSJ 2010 International Conference on Intelligent Robots and Systems, IROS 2010 - Conference Proceedings　2010年12月1日

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This paper reports real-time virtual haptization of, for example, a remote object surface based on high-speed 3D shape measurement. With this system, the operator feels sense of touch as if tracing the surface of an object. We use a high-speed projector-camera system to achieve high-speed measurement of the object surface so that high-frequency haptic feedback is maintained at a haptic device PHANToM. An actively directed structured light is projected so that the projected slit ray intersects with the haptic interaction point, which is determined by the stylus position of the haptic device. A camera image of this scene gives the positional relationship between the object surface and the haptic interaction point. We use this relationship to generate force feedback such that the haptic interaction point is pushed back to a point on the intersection of the slit ray and the object surface. Experimental results show that the proposed system displays an object shape correctly and that the high-speed measurement contributes to displaying smooth motion of an moving object. ?2010 IEEE.
Efficient second-order minimization based visual tracking on moving face

Le Duc Hanh, Chyi Yeu Lin, Chi Ying Lin, Koichi Hashimoto

Proceedings of the IASTED International Conference on Robotics, Robo 2010　2010年12月1日

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This paper presents a visual feedback control system based on an efficient second-order minimization (ESM) [1] algorithm for tracking a face in motion. This research aims to control the camera installed at the end of a 3 DOF robot arm to fix its orientation to a face in motion so that the moving face appears in a constant position of the image. In this work, the ESM algorithm is firstly derived for feedback of the orientation of the 2D human face. Next, the conventional PD algorithm is applied to the tracking system to track and synchronize with the movement of the face. To track the face and also evaluate the effect of the synchronous motion of the robot system, a webcam is attached in the end effecter of the robot. If the orientation and position of the face of the jogger captured from the webcam appears stationary during its movement, the tracking and synchronous motion system will be proven effective. The experiments verified the effects. This implementation will be further applied on treadmills in which the entertaining LCD panel will synchronously move itself to match the motion of face of a jogger on a treadmill so that the jogger can watch a relatively stationary program on the LCD screen.
Time-domain augmented reality based on locally adaptive video sampling

Tatsuro Orikasa, Shingo Kagami, Koichi Hashimoto

9th IEEE International Symposium on Mixed and Augmented Reality 2010: Science and Technology, ISMAR 2010 - Proceedings　2010年12月1日

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We propose a new approach for augmented reality, in which real-world scene images are augmented with video fragments manipulated in the time domain. The proposed system aims to display slow-motion video sequences of moving objects instantly without accumulated time lag so that a user can recognize and observe high-speed motion on the spot. Images from a high-speed camera are analyzed to detect regions with important visual features, which are overlaid on a normal-speed video sequence. ?2010 IEEE.
ビジュアルサーボ顕微鏡の開発と応用

橋本浩一, 丸三徳, 小原健

自動制御連合講演会(CD-ROM)　2010年11月3日
動画像からの加速度センサ保持領域検出の高速化の検討

槙優一, 鏡慎吾, 橋本浩一

電子情報通信学会技術研究報告　2010年7月8日
Online 3-D trajectory estimation of a flying object from a monocular image sequence

R. Herrejon, S. Kagami, K. Hashimoto

2009 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems, IROS 2009　2009年12月11日

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The problem considered here involves the design and application of a recursive algorithm to extract and predict the position of an object in a 3D environment from one feature correspondence from a monocular image sequence. Translational model involves an object moving in a parabolic path using projectile physics. A state-space model is constructed incorporating kinematic states, and recursive techniques are used to estimate the state vector as a function of time. The measured data are the noisy image plane coordinates of object match taken from image in the sequence. Image plane noise levels are allowed and investigated. The problem is formulated as a tracking problem, which can use an arbitrary large number of images in a sequence. The recursive estimation is done using Recursive Least Squares (RLS). Results on both synthetic and real imagery illustrate the performance of the estimator. ? 2009 IEEE.
1,000-fps visual feedback control of an active vision system over a high-load network

Daisuke Wako, Shingo Kagami, Koichi Hashimoto

Proceedings of the 11th IAPR Conference on Machine Vision Applications, MVA 2009　2009年12月1日

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A 1,000-fps visual tracking system over a realtime network based on the standard Ethernet and UDP/IP technologies is presented. The system consists of a high-speed vision system, a host PC that executes motor-control tasks on an RTOS, and an easyto- construct configuration for real-time communication to deliver the high-speed visual feature information obtained by the vision system to the host PC. Rather than introducing OS-dependent technologies for realtime communication, we have developed a dedicated network processing unit that handles all of the UDP/IP and Ethernet processing instead of the host PC. The visual information packets are forwarded in priority to the other background traffic by off-the-shelf Gigabit Ethernet switches with the IEEE802.1Q/p QoS mechanism. Experimental results show that the end-to-end delay through three Ethernet switches is below 180 μs with 20-μs jitters even under a high network load.
Stability of switched stochastic systems in discrete-time

Yasushi Iwatani, Shogo Arai, Koichi Hashimoto

ICCAS-SICE 2009 - ICROS-SICE International Joint Conference 2009, Proceedings　2009年12月1日

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This paper has considers the stability problem of stochastic and discrete-time switched systems with arbitrary switching. Several stability conditions based on Lyapunov theory are presented. In particular, a linear matrix inequality condition is derived for linear switched systems. ? 2009 SICE.
Fast sensor scheduling for estimation of networked sensor systems

Shogo Arai, Yasushi Iwatani, Koichi Hashimoto

ICCAS-SICE 2009 - ICROS-SICE International Joint Conference 2009, Proceedings　2009年12月1日

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This paper addresses a sensor scheduling problem for a class of networked sensor systems whose sensors are spatially distributed and measurements are influenced by state dependent noise. Sensor scheduling is required to achieve power saving since each sensor operates with a battery power source. This paper considers the sensor scheduling problem for estimation of networked sensor systems, and a fast sensor scheduling algorithm for the estimation problem is presented. ? 2009 SICE.
Position based visual servoing for catching a 3-D flying object using RLS trajectory estimation from a monocular image sequence

R. Herrejon, S. Kagami, K. Hashimoto

2009 IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics, ROBIO 2009　2009年12月1日

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Online coordination of visual information with slow speed manipulator control is studied in the specific task of three dimensional robotic catching using position based visual servoing. The problem involves the design and application of a recursive algorithm to extract and predict the position of an object in a 3D environment from one feature correspondence from a monocular image sequence. Target translational model involves an object moving in a parabolic path using projectile physics. A state-space model is constructed incorporating kinematic states, and recursive techniques are used to estimate the state vector as a function of time. The measured data are the noisy image plane coordinates of object match taken from image in the sequence. Image plane noise levels are allowed and investigated. The target trajectory estimation is formulated as a tracking problem, which can use an arbitrary large number of images in a sequence and is done using Recursive Least Squares (RLS). Results are demonstrated by both simulations and experiments using a a real-time vision system and a six-degree-of-freedom robotic arm with speed capabilities of up to 1.0 m/s. ? 2009 IEEE.
視覚センサネットワークにおけるスケーラブルな視野接続推定

近藤真, 鏡慎吾, 橋本浩一

電子情報通信学会技術研究報告　2009年10月15日
ビジュアルサーボとその生体計測への応用

橋本浩一

生体・生理工学シンポジウム論文集　2009年9月24日
物体形状の力覚提示のための高速プロジェクタ・カメラシステムによる三次元計測

戸澗宏太, 鏡慎吾, 橋本浩一

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)　2009年5月24日
線虫の追跡を実現する蛍光顕微鏡システム

丸三徳, 五十嵐康伸, 橋本浩一

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)　2009年5月24日
隠れにロバストなビジュアルサーボのための重み付き画像特徴量選択

松川隆典, 岩谷靖, 橋本浩一

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)　2009年5月24日
Trajectory estimation of a flying object using high speed vision for catching

Rafael Herrejon, Shingo Kagami, Koichi Hashimoto

Proceedings of the 10th IASTED International Conference on Control and Applications, CA 2008　2008年12月1日

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This paper presents the current progress on a trajectory estimation of a flying object for a robotic catching system, using general purpose and readily available hardware. A recursive least squares (RLS) algorithm is used to extract and predict the position of a flying object in a 3D environment with the information gathered from only one camera.
Multi-camera visual servoing of multiple micro helicopters

Yasushi Iwatani, Kohou, Koichi Hashimoto

Proceedings of the SICE Annual Conference　2008年12月1日

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This paper presents a multi-camera visual servo system for unmanned micro helicopters. IEEE 1394 cameras are placed on the ground, and they are linked in a network. A vision-based control method with occlusion handling is implemented to overcome the occlusion problem. ? 2008 SICE.
Illumination-based real-time contactless synchronization of high-speed vision sensors

Lei Hou, Shingo Kagami, Koichi Hashimoto

2008 IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics, ROBIO 2008　2008年12月1日

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To acquire images of a scene from multiple points of view simultaneously, the acquisition time of vision sensors should be synchronized. In this paper, an illumination-based synchronization technique derived from the phase-locked loop algorithm is proposed. Both Simulation results and experimental results show that the operation of vision sensor can be successfully locked to the corresponding edges of an intensitymodulated LED illumination signal in real time, as long as the feedback gain is empirically chosen with the help of MATLAB simulation. ? 2008 IEEE.
Fast sensor scheduling for mobile sensor networks

Shogo Arai, Yasushi Iwatani, Koichi Hashimoto

Proceedings of the SICE Annual Conference　2008年12月1日

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In this paper, a sensor scheduling problem for a class of mobile sensor networks is addressed. It is assumed that the measurement noises of the sensors depend on the state of the system and all sensors have the same characteristics. In mobile sensor networks, the positions of the sensors have stochastic uncertainties. We show consider a sensor model which has stochastic uncertainties for the positions of the mobile sensors. The sensor scheduling problem is formulated as the model predictive control problem and a fast and optimal sensor scheduling algorithm is proposed. Computation time of the proposed algorithm is proportional to the number of the sensors and does not depend on the prediction horizon. ? 2008 SICE.
加速度センサを有する運動物体の固定カメラ視野内における実時間識別

繁田脩, 鏡慎吾, 橋本浩一

自動制御連合講演会(CD-ROM)　2008年11月22日
内視鏡手術のためのビジュアルトラッキング

遠藤義英, 橋本浩一

自動制御連合講演会(CD-ROM)　2008年11月22日
トラッキング蛍光顕微鏡の開発とゾウリムシの自発的な走性行動の研究

小原健, 五十嵐康伸, 坪川宏, 中岡保夫, 橋本浩一

自動制御連合講演会(CD-ROM)　2008年11月22日
ゾウリムシ細胞内のカルシウム濃度ゆらぎと走性行動

小原健, 五十嵐康伸, 坪川宏, 中岡保夫, 橋本浩一

生体・生理工学シンポジウム論文集　2008年9月28日
Visual tracking with occlusion handling for visual servo control

Yasushi Iwatani, Kei Watanabe, Koichi Hashimoto

Proceedings - IEEE International Conference on Robotics and Automation　2008年9月18日

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This paper proposes a visual tracking method which is robust to occlusion. This paper also integrates the visual tracking method and visual servo control into a vision-based control method with occlusion handling. The proposed method chooses a set of correctly extracted image features, and it then obtains an estimate of all the image features from the correctly extracted image features. The estimation procedure makes it possible to track image features even when occlusion occurs. The method has low computational complexity, since the image Jacobian is used for the image feature selection and estimation. In addition, even when the controller fails to track a moving image feature, it can find the failed image feature without a global search over the entire image plane. As a result, it can track the failed image feature again quickly. ?2008 IEEE.
同期・非同期センサシステムの解析

荒井翔悟, 岩谷靖, 橋本浩一

制御理論シンポジウム資料　2008年9月17日
センサ間通信を考慮した高速センサスケジューリング

荒井翔悟, 岩谷靖, 橋本浩一

制御理論シンポジウム資料　2008年9月17日
高速DMDプロジェクタを用いた動きボケの少ない映像投影

井上智之, 鏡慎吾, 橋本浩一

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)　2008年6月5日
3D細胞トラッキング蛍光顕微鏡の開発と細胞走性研究への応用

小原健, 五十嵐康伸, 若生大輔, 坪川宏, 中岡保夫, 橋本浩一

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)　2008年6月5日
ビジュアルサーボを用いた小型ヘリコプタの操縦支援システム

渡部渓, 岩谷靖, 野中謙一郎, 橋本浩一

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)　2008年6月5日
標準イーサネット技術に基づくリアルタイムネットワークシステムの構築と評価

若生大輔, 鏡慎吾, 橋本浩一

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)　2008年6月5日
小型ヘリコプタの協調制御

岩谷靖, KO Hou, 橋本浩一

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)　2008年6月5日
運動性細胞の応答可視化と運動制御

橋本浩一, 五十嵐康伸, 小原健, 岩谷靖, FEI Xing Fang

システム制御情報学会研究発表講演会講演論文集(CD-ROM)　2008年5月16日
加速度センサを有する運動物体の固定カメラ視野内における識別

繁田脩, 鏡慎吾, 橋本浩一

電子情報通信学会技術研究報告　2008年5月15日
Dynamics modeling and real-time observation of galvanotaxis in Paramecium caudatum

Naoko Ogawa, Naoko Ogawa, Hiromasa Oku, Koichi Hashimoto, Masatoshi Ishikawa

Bio-Mechanisms of Swimming and Flying: Fluid Dynamics, Biomimetic Robots, and Sports Science　2008年1月1日

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Paramecium caudatum, a kind of ciliates, exhibits very strong galvanotaxis; when a DC electric field is applied, cells are made to swim toward the cathode. In this article, we propose a novel physical scheme for Paramecium galvanotaxis to provide a quantitative explanation, using a bottom-up approach based on systems theory. We analytically derived the torque produced with respect to the cell angle and constructed equations of translational and rotational motion. Using the proposed model, we performed numerical simulations. We also performed a preliminary evaluation of the proposed model by using real data. Experimental data were obtained by using a real-time galvanotaxis observation system developed in our laboratory. We found that the simulated data was approximately in agreement with the experimental results. [Arranged from (Ogawa et al. 2005) and (Ogawa et al. 2006)].
Image-based visual PID control of a micro helicopter using a stationary camera

Kei Watanabe, Yuta Yoshihata, Yasushi Iwatani, Koichi Hashimoto

Proceedings of the SICE Annual Conference　2007年12月1日

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This paper proposes an image-based visual servo control method for a micro helicopter. The helicopter does not have any sensors to measure its position or posture on the body. A stationary camera is placed on the ground, and it obtains image features of the helicopter. The differences between current features and given reference features are computed. PID controllers then make control input voltages for helicopter control, and they drive the helicopter. The proposed controller can avoid some major difficulties in computer vision such as numerical instability due to image noises or model uncertainties, since the reference is defined in the image frames. An experimental result demonstrates that the proposed controller can keep the helicopter in a stable hover. ? 2007 SICE.
Multi-camera visual servoing of a micro helicopter under occlusions

Yuta Yoshihata, Kei Watanabe, Yasushi Iwatani, Koichi Hashimoto

IEEE International Conference on Intelligent Robots and Systems　2007年12月1日

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This paper proposes a switched visual feedback control method for a micro helicopter under occlusions. Two stationary cameras are placed on the ground. They track four black balls attached to rods connected to the bottom of the helicopter. The control input is computed by using the errors between the positions of the tracked objects and pre-specified reference values for them. The multi-camera configuration is redundant for helicopter control, but it enables us to design a switched controller which is robust against occlusions. An occlusion occurs when an object moves across in front of a camera or when the background color happens to be similar to the color of a tracked object. Multi-camera systems are suitable for designing a robust controller under occlusions, since even when a tracked object is not visible in a camera view, other cameras may track it. The authors have proposed a camera selection approach: If an occlusion is detected in a camera view then the other camera is used to control the helicopter. This paper presents another switched visual feedback control method for a micro helicopter under occlusions. This is called the image feature selection approach. This paper assumes that at most one tracked object is occluded at each time to simplify notations, although we can draw general conclusions. The errors between the positions of the tracked objects and pre-specified references are used to compute the control input, when all the tracked objects are visible. If one of the tracked objects is invisible, then the controller uses the errors given by the other three tracked objects. The position of the occluded object is also estimated by using the other three tracked objects. ?2007 IEEE.
Optimal sensor scheduling of sensors in a sensor network for mobile robot navigation

Shogo Arai, Yasushi Iwatani, Koichi Hashimoto

Proceedings of the American Control Conference　2007年12月1日

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This paper examines sensor scheduling problems for multi-sensor systems when only one sensor is allowed to take a measurement at each time. In particular, this paper formulates an optimal sensor scheduling problem for mobile robot exploration and navigation using a sensor network whose sensors are placed on the ground. The sensors are position sensors, and each measurement noise depends on the distance between the positions of the sensor and the robot. This paper provides an optimal sensor selection policy which minimizes a given quadratic cost function. In addition, we characterize the set of points where the available sensor is switched under the optimal sensor scheduling. ? 2007 IEEE.
3,000-fps 3-D shape measurement using a high-speed camera-projector system

Joji Takei, Shingo Kagami, Koichi Hashimoto

IEEE International Conference on Intelligent Robots and Systems　2007年12月1日

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This paper proposes a high frame rate 3-D shape measurement system based on structured light projection using temporally-coded binary patterns. This system consists of a DMD (Digital Micromirror Device) projector and a high-speed camera, both of which operate at over 6,000 fps. Introducing an image processing algorithm of detecting and tracking the projected light patterns enables frame-by-frame 3-D image measurement. Experimental results show that the proposed algorithms worked effectively, and the system achieved 3-D imaging at 3,350 fps. ?2007 IEEE.
A cellular automaton model for collective motion of microorganisms

Yasushi Iwatani, Koichi Hashimoto, Koichi Hashimoto, Yuki Deguchi

IFAC Proceedings Volumes (IFAC-PapersOnline)　2007年12月1日

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This paper proposes a cellular automaton model for collective motion of Paramecia which are unicellular microorganisms. The proposed model represents motion combined with four types of locomotor behavior of Paramecia: the avoiding reaction, the escape reaction, galvanotaxis and chemotaxis. The avoiding reaction and the escape reaction are described by an internal state variable of each Paramecium in our model. A potential function is introduced in order to express galvanotaxis and chemotaxis. The validation of the proposed model is demonstrated by comparing simulation results with observations. ? 2007 IFAC.
無人ヘリコプタのマルチカメラ視覚フィードバック制御

渡部渓, 岩谷靖, 橋本浩一

自動制御連合講演会(CD-ROM)　2007年11月23日
ビジュアルサーボのための画像特徴量の動的選択

岩谷靖, 渡部渓, 橋本浩一

制御理論シンポジウム資料　2007年9月5日
高速プロジェクタを用いた3,000フレーム毎秒の三次元画像計測システムの開発

武井丈治, 鏡慎吾, 橋本浩一

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)　2007年5月10日
視覚センサと加速度センサの融合による運動物体の識別

繁田脩, 鏡慎吾, 橋本浩一

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)　2007年5月10日
演算パイプラインモードを融合したSIMD型高速視覚処理アーキテクチャ

岩田奈央, 鏡慎吾, 橋本浩一

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)　2007年5月10日
微生物のトラッキングと蛍光観察を組合せた顕微鏡システムの開発

小原健, 若生大輔, 五十嵐康伸, 坪川宏, 中岡保夫, 橋本浩一

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)　2007年5月10日
微生物を用いたアクティブセンシング

橋本浩一

第6回SORSTジョイントシンポジウム講演要旨集超微量物質の同定/認識の化学平成19年　2007年1月30日
細胞位置制御機能付き蛍光観察顕微鏡システムの開発 1

橋本浩一

第6回SORSTジョイントシンポジウム講演要旨集超微量物質の同定/認識の化学平成19年　2007年1月30日
細胞位置制御機能付き蛍光観察顕微鏡システムの開発 2

橋本浩一

第6回SORSTジョイントシンポジウム講演要旨集超微量物質の同定/認識の化学平成19年　2007年1月30日
微生物を用いた電場勾配のアクティブセンシング

橋本浩一

第6回SORSTジョイントシンポジウム講演要旨集超微量物質の同定/認識の化学平成19年　2007年1月30日
Relationships between camera performance and control performance in visual control systems

K. Watanabe, Y. Iwatani, K. Hashimoto, S. W. Kagami, Y. Minier

2006 SICE-ICASE International Joint Conference　2006年12月1日

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This paper presents relationships between camera performance and control performance in visual control systems. The control system consists of an inverted pendulum system, two vision sensors, an LQ regulator. Numerical examples demonstrate that a high speed vision system must have a high resolution to balance the pendulum upright under difference approximation, but a full-order observer makes the control performance good for high speed vision systems. ? 2006 ICASE.
Evaluation and suppression of overrun of microorganisms using dynamics model for microrobotic application

Naoko Ogawa, Hiromasa Oku, Koichi Hashimoto, Koichi Hashimoto, Masatoshi Ishikawa

Intelligent Autonomous Systems 9, IAS 2006　2006年12月1日

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Our goal is to utilize living microorganisms as smart, autonomous mi-crorobots. In previous work, we constructed a dynamics model of Paramecium cells for navigation using galvanotaxis (locomotion response to an applied electric field). In this paper, an overrun phenomenon, which affects the control performance, is evaluated using the proposed dynamics model, and it is found that the turning trajectory is independent of the individual ciliary forces. A trapping experiment based on this model is performed and better performance is achieved. This is an important step toward our eventual goal of using living cells as autonomous microrobots. ? 2006 The authors.
Visual feedback control for a cluster of microorganisms

Koichi Hashimoto, Kiyonori Takahashi, Naoko Ogawa, Hiromasa Oku

2006 SICE-ICASE International Joint Conference　2006年12月1日

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A novel method is proposed to control a cluster of microorganisms as micro-robots by utilizing visual feedback. A visual feedback system is constructed to control microorganisms using galvanotaxis. A task of micro-manipulation of a small object is demonstrated by using a lot of paramecia. The experimental results support the feasibility of micro-manipulation by a cell cluster using visual feedback control. It is expected that the proposed method will be applicable for various micro-robotic tasks in future. ? 2006 ICASE.
センサネットワークにおける最適センサ切換

荒井翔悟, 岩谷靖, 橋本浩一

制御理論シンポジウム資料　2006年9月19日
マイクロロボット応用のための微生物の軌道計画

尾川順子, 奥寛雅, 橋本浩一, 石川正俊

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)　2006年5月26日
標準イーサネットと接続可能なリアルタイムネットワークの提案

青木良輔, 鏡慎吾, 橋本浩一

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)　2006年5月26日
動物群行動制御則の群ロボット系への適用とその有効性

古市淳也, 橋本浩一, 岩谷靖, 鏡慎吾

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)　2006年5月26日
高速三次元画像計測のための投影パターン追跡・復号アルゴリズムの検討

武井丈治, 鏡慎吾, 橋本浩一

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)　2006年5月26日
ヘリコプタの特徴ベースビジュアルサーボ

徳多正行, 橋本浩一, 岩谷靖, 鏡慎吾

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)　2006年5月26日
Visual servoing without Jacobian using modified simplex optimization

Kanako Miura, Koichi Hashimoto, Jacques Gangloff, Michel De Mathelin

Proceedings - IEEE International Conference on Robotics and Automation　2005年12月1日

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In this paper, we present a robot positioning task with respect to a static target using visual servoing and optimization techniques. The vision system is uncalibrated. The displacements of the robot are generated in real time in order to minimize an objective function using a simplex method and a Newton-like method. Our method allows for the inclusion of constraints in the image as well as in joint-space. On-line image Jacobian estimation runs at the same time, and is used to accelerate convergence near the target. We successfully validate this method with simulations under the graphic library OpenGL, and practical experiment with industrial manipulators. ? 2005 IEEE.
A method of personal positioning for indoor customer tracking utilizing wearable inertial sensors

Yasuaki Ohtaki, Dan Hu, Koichi Hashimoto, Hikaru Inooka

Proceedings of SPIE - The International Society for Optical Engineering　2005年12月1日

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In order to achieve in-store customer traffic tracking, a method should be capable of catching personnel routings and ambulation trajectories while shopping. In this study, we presented a practical method for indoor personnel positioning, especially focusing on ambulatory path recognition and trajectory estimation. The method was designed to be autonomous needless of neither external measures nor cumbersome installations to a store environment. To avoid an inherent problem of trajectory estimation through Dead-Reckoning algorithm, an advanced probabilistic Map Matching method was applied utilizing a Particle filtering technique. The experiment was performed to confirm the utility of the proposed method in a small retail store. The result showed that the proposed method provided feasible successes in tracking personnel positioning.
Dynamics model of Paramecium galvanotaxis for microrobotic application

Naoko Ogawa, Hiromasa Oku, Hiromasa Oku, Koichi Hashimoto, Koichi Hashimoto, Masatoshi Ishikawa

Proceedings - IEEE International Conference on Robotics and Automation　2005年12月1日

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We propose a dynamics model of galvanotaxis (locomotor response to electrical stimulus) of the protozoan Paramecium. Our purpose is to utilize microorganisms as microrobots by using galvanotaxis. For precise and advanced actuation, it is necessary to describe the dynamics of galvanotaxis in a mathematical and quantitative manner in the framework of robotics. However, until now the explanation of Paramecium galvanotaxis in previous works has remained only qualitative. In this paper, we construct a novel model of galvanotaxis as a minimal step to utilizing Paramecium cells as micro-robots. Numerical experiments for our model demonstrate realistic behaviors, such as U-turn motions, like those of real cells. ?2005 IEEE.
制御工学における離散凸解析

岩谷靖, 橋本浩一

制御理論シンポジウム資料　2005年10月30日
トラッキング顕微鏡による遊泳する微生物のin vivo計測

奥寛雅, 尾川順子, 橋本浩一, 石川正俊

バイオイメージング　2005年9月26日
電気走性アクチュエーションにおけるゾウリムシの非ホロノミック性

尾川順子, 奥寛雅, 橋本浩一, 石川正俊

日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM)　2005年9月15日
ゾウリムシ電気走性のダイナミクスモデルによるオーバランの評価

尾川順子, 奥寛雅, 橋本浩一, 石川正俊

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)　2005年6月9日
2004 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS 2004)

橋本浩一

計測と制御 = Journal of the Society of Instrument and Control Engineers　2005年2月10日
Examination of ball lifting task using a mobile robot

Ryosuke Mon, Koichi Hashimoto, Fumiaki Takagi, Fumio Miyazaki

2004 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS)　2004年12月1日

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This paper presents an examination of ball lifting task using a mobile robot. We have proposed a trajectory control method for tracking and catching a ball flying in 3D space based on GAG (Gaining Angle of Gaze) strategy. The strategy allows single camera configuration and it is robust against camera motion errors. This simple method was implemented to a mobile robot and we demonstrated the quick motion to catch balls. We consider the extension of this method for the ball lifting task and demonstrate the robot can track and rebound a ball repeatedly as a basic examination of the task.
Single-cell level continuous observation of microorganism galvanotaxis using high-speed vision

Naoko Ogawa, Hiromasa Oku, Hiromasa Oku, Koichi Hashimoto, Koichi Hashimoto, Masatoshi Ishikawa

2004 2nd IEEE International Symposium on Biomedical Imaging: Macro to Nano　2004年12月1日

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A novel system for measurement of motile microorganism galvanotaxis using high-speed vision is presented. Our goal is to construct a smart microsystem composed of many controlled microorganisms called "Organized Bio-Modules" (OBM). The OEM system utilizes galvanotaxis (intrinsic reaction to electrical stimulus) of microorganisms for actuation. For evaluation of taxis, continuous observation of a moving single cell in a sufficiently large working area without fixation is needed. Using high-speed vision, we developed a system for continuous evaluation of galvanotaxis of freely swimming cells in a large area at the single-cell level. Experimental results demonstrate the continuous measurement of galvanotaxis of a Paramecium caudatum cell moving in a 3.5-mm-square area for 18 s with 1 μs precision. ? 2004 IEEE.
ロボットにおける視覚と制御

橋本浩一

日本機械学会計算力学講演会講演論文集　2004年11月17日
ハンド‐アイ・マニピュレータによるボールリフティングタスク

森亮介, 橋本浩一, 宮崎文夫

日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM)　2004年9月15日
Tracking and catching of 3D flying target based on GAG strategy

Ryosuke Mori, Koichi Hashimoto, Fumio Miyazaki

Proceedings - IEEE International Conference on Robotics and Automation　2004年7月5日

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We have proposed a GAG (Gaining Angle of Gaze) strategy for ball catching. The strategy allows single camera configuration and it is robust against camera motion errors. It is superior than previously proposed strategies in the field of experimental psychology in the catchable region and robustness. In this paper, we apply the GAG strategy for tracking and catching a 3D flying target The GAG strategy is extended for hand-eye robot manipulators and ball catching performance is evaluated by simulations and experiments.
Dynamic active catching using a high-speed multifingered hand and a high-speed vision system

Yoshiro Imai, Akio Namiki, Koichi Hashimoto, Masatoshi Ishikawa

Proceedings - IEEE International Conference on Robotics and Automation　2004年7月5日

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A new robotic hand system with high-speed finger motion of 180 [deg] per 0.1 [s] has been developed. With high-speed visual feedback at a rate of 1 [kHz], various dynamic manipulations are achieved. As examples of dynamic manipulation we describe the dynamic active catching tasks for a falling ball and a falling cylinder using a high-speed multifingered hand. We achieved these difficult tasks by utilizing high-speed motion and impact forces actively. Experimental results using active catching strategy based on visual feedback are shown.
Motile cell galvanotaxis control using high-speed tracking system

Naoko Ogawa, Hiromasa Oku, Hiromasa Oku, Koichi Hashimoto, Koichi Hashimoto, Masatoshi Ishikawa

Proceedings - IEEE International Conference on Robotics and Automation　2004年7月5日

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We propose a control system of motile cells. Our goal is to construct a large-scale Organized Bio-Modules (OBM) in which microorganisms are controlled as micro-size smart robots in an organized way. For the first step, we have developed & visual feedback control system of Paramecium caudatum cells. Tracking method is used for observation of moving cells with high magnification. Cells swim in a chamber and their positions are measured by high-speed vision. The chamber position is visually controlled to track a specific cell. The cell motion is controlled electrically by utilizing the galvanotaxis (intrinsic reaction to electrical stimulus) of microorganisms. Experimental results of region-trapping demonstrate the possibility of the OBM system.
Camera pose estimation from less than eight points in visual servoing

Graziano Chesi, Graziano Chesi, Koichi Hashimoto

Proceedings - IEEE International Conference on Robotics and Automation　2004年7月5日

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The problem of estimating the camera pose in eye-in-hand visual servoing is considered for the case in which the available point correspondences are less than eight Two strategies based on the properties of the essential matrix are hence described, which mainly consist of the computation of the roots of a one-variable polynomial in the seven points case and the minimization of a two-variables polynomial through a gradient algorithm in the six points case.
柔軟な指先を持つ高速ハンドによる捕球動作の実現

大西政彦, 並木明夫, 橋本浩一, 石川正俊

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)　2004年6月18日
スイッチングを用いたビジュアルサーボ

篠原亮, 森亮介, 橋本浩一

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)　2004年6月18日
1‐kHz高速可変焦点レンズによる動的な顕微鏡下対象への高速焦点面トラッキング

奥寛雅, 橋本浩一, 石川正俊

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)　2004年6月18日
微生物の三次元トラッキングに向けた高速ビジョンによる顕微鏡フォーカシング

THEODORUS, 奥寛雅, 石川正俊, 橋本浩一

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)　2004年6月18日
ゾウリムシの運動制御のための電流制御型電気刺激デバイス

山根淳, 尾川順子, 奥寛雅, 橋本浩一, 石川正俊

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)　2004年6月18日
微生物トラッキングのための高速ビジョン用動的輪郭モデル

竹本征人, 尾川順子, 奥寛雅, 石川正俊, 橋本浩一

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)　2004年6月18日
GAG戦略による3次元移動物体の追跡捕獲タスクの実現

森亮介, 橋本浩一, 宮崎文夫

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)　2004年6月18日
Linux系OSによるリアルタイム制御

熊谷正朗, 森友一朗, 橋本浩一

計測と制御　2004年6月10日
高速多指ハンドと高速視覚によるダイナミックキャッチング

今井睦朗, 並木明夫, 橋本浩一, 石川正俊, 金子真, 亀田博, 小山順二

ロボティクスシンポジア予稿集　2004年3月8日
Variable-focus lens with 1-kHz bandwidth

Hiromasa Oku, Koichi Hashimoto, Masatoshi Ishikawa

Optics Express　2004年1月1日

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This paper proposes a variable-focus lens with 1-kHz bandwidth. The lens transforms its shape rapidly using the liquid pressure generated by a piezo stack actuator. This mechanism also includes a built-in motion amplifier with high bandwidth to compensate for the short working range of the piezo stack actuator. Prototypes have been developed to validate the proposed design. A 1-kHz bandwidth of the lenses was confirmed by measuring the frequency responses. Refractive power ranging from -1/167 to 1/129 mm -1 and a maximum resolution of 12.3 cycles/mm were attained. ? 2004 Optical Society of America.
Effects of camera calibration errors on static-eye and hand-eye visual servoing

Graziano Chesi, Koichi Hashimoto

Advanced Robotics　2003年12月29日

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Effects of camera calibration errors for the point-to-point task are investigated in static-eye and hand-eye visual servoing realized with position-based and image-based control laws. For these four configurations, the effect of uncertainty on intrinsic and extrinsic parameters is analyzed. The results show local stability for all configurations under small calibration errors. However, a steady-state error is found in the hand-eye position-based configuration. Simulations have been carried out in order to confirm the theoretical results and evaluate the effects of the uncertainty in terms of the stability region. Another contribution of the paper consists of providing a method for estimating the stability region robust against uncertainty directions for the static-eye position-based case with uncertainty on the camera centers.
A review on vision-based control of robot manipulators

Koichi Hashimoto

Advanced Robotics　2003年12月29日

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Recent vision-based control algorithms for robot manipulators are reviewed. Vision is essential for robots working in an unstructured environment. There are numerous research results in vision-based control. Thus, the scope of this review is limited to providing a brief description on visual servo schemes for manipulators. First, a control architecture for vision-based control is reviewed and some basic ideas for visual servo control are presented. On the basis of these ideas recent research results, especially robust and globally stable controllers, are discussed in detail.
Improving camera displacement estimation in eye-in-hand visual servoing: A simple strategy

Graziano Chesi, Graziano Chesi, Koichi Hashimoto

Proceedings - IEEE International Conference on Robotics and Automation　2003年12月9日

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The problem of estimating the camera displacement in eye-in-hand visual servoing is considered, and a simple strategy based on the idea that the estimates accuracy can be improved if the fact that the point correspondences used throughout the visual servoing are relative to the same 3D points is taken into account is presented. In particular, an accurate scaled euclidean reconstruction of the object is built in the first steps of the visual servoing by suitably using existing linear methods, and from this reconstruction the camera displacement is suitably estimated. Extensive proves performed in random conditions have shown that the proposed approach provides significantly better results with respect to the existing linear methods actually used in visual servoing.
A switching control law for keeping features in the field of view in eye-in-hand visual servoing

Graziano Chesi, Graziano Chesi, Koichi Hashimoto, Domenico Prattichizzo, Antonio Vicino

Proceedings - IEEE International Conference on Robotics and Automation　2003年12月9日

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In this paper, a visual servoing strategy for dealing with the problem of keeping the observed points in the camera field of view is proposed. The approach consists of a switching control law based on camera displacement estimation and regulated from the position of the points in the image. In absence of uncertainties on the intrinsic parameters and optical axis direction, global stability is achieved and all points are kept in the field of view. Moreover, the trajectory length is minimized in the rotational space and, for some cases, also minimized in the translational one. Robustness against uncertainties is also guaranteed.
A Review on Vision-Based Control of Robot Manipulators

Koichi Hashimoto

Advanced Robotics　2003年10月
移動ロボットによるボール捕獲タスクの実現

森亮介, 橋本浩一, 宮崎文夫

日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM)　2003年9月20日
ビジュアルサーボによる3次元移動物体の追跡タスク

森亮介, 橋本浩一, 宮崎文夫

日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM)　2003年9月20日
イメージインテンシファイア付高速視覚による微生物トラッキングシステム

奥寛雅, 尾川順子, 橋本浩一, 石川正俊

センシングフォーラム資料　2003年9月16日
高速多指ハンドによる動的捕球動作の実現

今井睦朗, 並木明夫, 橋本浩一, 石川正俊

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)　2003年5月23日
ビジュアルサーボにおける構成とロバスト性

橋本浩一

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)　2003年5月23日
オーガナイズドバイオモジュールの実現に向けたゾウリムシの応答計測

尾川順子, 奥寛雅, 橋本浩一, 石川正俊

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)　2003年5月23日
対話者方向からのアピアランスに基づくロボットアバターのためのジェスチャ生成

平松雅巳, 八木康史, 橋本浩一, 谷内田正彦

日本ロボット学会誌　2003年4月15日
Preface

Koichi Hashimoto

Advanced Robotics　2003年1月1日
Advanced Robotics: Preface

Koichi Hashimoto

Advanced Robotics　2003年1月1日
Static-eye against hand-eye visual servoing

Graziano Chesi, Koichi Hashimoto

Proceedings of the IEEE Conference on Decision and Control　2002年12月1日

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In this paper, a comparison between static-eye and hand-eye configurations for the point-to-point visual servoing task realized with position-based and image-based control laws is presented. For these four configurations, the effect of uncertainty on intrinsic and extrinsic calibration parameters is investigated. The results show local stability for all configurations with small calibration errors and a steady state error for the hand-eye position-based one. Simulations have been carried out in order to confirm the theoretical results and evaluate the effects of the uncertainty in terms of stability region.
A self-calibrating technique for visual servoing

Graziano Chesi, Koichi Hashimoto

Proceedings of the IEEE Conference on Decision and Control　2002年12月1日

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In this paper, a self-calibration procedure which is carried out in parallel to visual servoing algorithms is proposed. Our approach exploits the singular values property of the essential matrix and it is based on the introduction of a suitable cost function and a criterion for minimizing it on-line in order to update the current estimate of the intrinsic parameters. The behaviour of the visual servoing is hence improved for the case of unknown intrinsic parameters since the self-calibration procedure allows the robot control to work closer to the ideal case. Simulation results for position-based, image-based and 2 1/2 D visual servoing show also that the correct estimation of the intrinsic parameters is achieved in few steps of the required ones by the visual servoing algorithm to converge.
視覚フィードバックを用いた高速ハンドシステムの開発

今井睦朗, 並木明夫, 橋本浩一, 金子真, 石川正俊

日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM)　2002年10月12日
ビジョンチップシステムに適した並列化スネークアルゴリズム

山野高将, 中坊嘉宏, 橋本浩一, 石川正俊

日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM)　2002年10月12日
ビジョンチップを用いた高速回転物体の運動計測

渡辺義浩, 小室孝, 鏡慎吾, 橋本浩一, 石川正俊

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　2002年6月7日
A mode switching estimator for visual servoing

K. Hashimoto, K. Nagahama, T. Noritsugu

Proceedings - IEEE International Conference on Robotics and Automation　2002年1月1日

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The paper proposes an algorithm for object motion estimation. It is assumed that the object motion is composed of primitive motions and the total motion is generated by simply switching these primitive motions. The proposed estimator for visual servoing has two stages: Kalman filter and validation gate. Models of primitive motions are connected and an augmented system is designed. Each primitive motion corresponds to an invariant subset in the state space of the augmented system. The motion switching is generated by a state transition among the state subsets. A Kalman filter is used to predict the object motion on the basis of the augmented system. Switching of actual object motion is detected by the validation gate. The validation gate is implemented by nonlinear least square fitting of the current state onto the nearest state subsets. Real-time experiments of object tracking demonstrate the effectiveness of the proposed estimator.
ビジュアルサーボイングビジュアルサーボにおける予測と感度

橋本浩一

計測と制御　2001年9月10日
ビジュアルサーボにおける予測と感度

橋本浩一

計測と制御　2001年9月
RT‐Linuxのための汎用メッセージ配送プロトコル 7軸ロボットアーム制御での実装

平松雅巳, 八木康史, 橋本浩一, 谷内田正彦

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　2001年6月8日
画像平面内での軌道生成に基づく車両の視覚フィードバック制御

橋本浩一, 蘇昭仁, 則次俊郎

日本機械学会論文集 C編　2000年12月25日

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This paper presents a visual feedback control scheme for nonholonomic wheeled robots. The visual servo controller guides the robot to the goal by observing the feature points in the environment. The feature points are controlled directly in the image plane by using an image-based controller. Thus the possibility of missing the feature points is reduced considerably. Simulations are carried out to evaluate the validity of the proposed scheme and experiments on a radio controlled car with a CCD camera are also given. ? 2000, The Japan Society of Mechanical Engineers. All rights reserved.
Potential switching control in visual servo

Koichi Hashimoto, Toshiro Noritsugu

Proceedings - IEEE International Conference on Robotics and Automation　2000年12月3日

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Stability of feature-based visual servo controllers proposed so far is local. The initial features far from the reference may converge to features different from the reference or even worse they may not converge. In this paper, stability of feature-based visual servo is considered by using potential. The stable region is visualized and artificial potential switching is proposed to extend the stable region.
Potential problems and switching control for visual servoing

K. Hashimoto, T. Noritsugu

IEEE International Conference on Intelligent Robots and Systems　2000年12月1日

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This paper proposes a potential switching scheme that enlarges stable region of feature-based visual servoing. Relay images that interpolate initial and reference image features are generated by using affine transformation. Artificial potentials defined by the relay images are patched around the reference point of the original potential to enlarge the stable region. Simulations with simplified configuration and experiments on a 6 DOF robot show the validity of the proposed control scheme.
中継画像を用いた視覚サーボの安定領域拡大について

田中浩平, 橋本浩一, 則次俊郎

日本ロボット学会学術講演会予稿集　2000年9月12日
画像平面における経路計画

橋本浩一, 田中浩平, 則次俊郎

日本ロボット学会学術講演会予稿集　2000年9月12日
視覚サーボを用いたblimpの制御

田中浩平, 橋本浩一, 則次俊郎

日本ロボット学会学術講演会予稿集　2000年9月12日
運動パターン切り替え予測による視覚サーボ

長浜圭郎, 橋本浩一, 則次俊郎

日本ロボット学会学術講演会予稿集　2000年9月12日
対話者との位置関係に基づいたジェスチャ生成

平松雅巳, 八木康史, 橋本浩一, 谷内田正彦

日本ロボット学会学術講演会予稿集　2000年9月12日
視覚サーボにおけるポテンシャル切り替え制御

橋本浩一, 田中浩平, 則次俊郎

計測自動制御学会論文集　2000年8月31日
視覚サーボにおける中継画像生成法の比較

橋本浩一, 田中浩平, 則次俊郎

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　2000年5月11日
ゴムボールを用いた多自由度フレキシブルアクチュエータの開発

則次俊郎, 橋本浩一, 高岩昌弘, 冨家滋晃

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　2000年5月11日
RT‐Linuxに基づく視覚サーボシステム画像処理とロボット制御をLinuxで実現

橋本浩一

画像ラボ　2000年4月1日
中継画像を用いた視覚サーボの安定領域拡大について

橋本浩一, 田中浩平, 則次俊郎, 高岩昌弘

ロボティクスシンポジア予稿集　2000年3月26日
視覚サーボにおける中継画像生成法の比較

橋本浩一, 田中浩平, 則次俊郎, 高岩昌弘

ロボティクスシンポジア予稿集　2000年3月26日
視覚サーボを用いた車両型ロボットの位置制御

橋本浩一, 蘇昭仁, 則次俊郎, 高岩昌弘

ロボティクスシンポジア予稿集　2000年3月26日
視覚サーボにおけるポテンシャル切り替え制御

橋本浩一

ロボティクスシンポジア予稿集　2000年3月26日
714 アクティブエアサスペンションの低圧化による省エネルギー制御(ロボ・メカIII)

則次俊郎, 須賀康博, 橋本浩一, 高岩昌弘

講演論文集　2000年2月25日
710 空気圧シリコンシートを用いた触覚情報呈示装置(ロボ・メカI)

筒井慎吾, 則次俊郎, 橋本浩一, 高岩昌弘

講演論文集　2000年2月25日
アクティブエアサスペンションの低圧化による省エネルギー制御

則次俊郎, 須賀康博, 橋本浩一, 高岩昌弘

日本機械学会中国四国支部総会・講演会講演論文集　2000年2月25日
空気圧シリコンシートを用いた触覚情報呈示装置

筒井慎吾, 則次俊郎, 橋本浩一, 高岩昌弘

日本機械学会中国四国支部総会・講演会講演論文集　2000年2月25日
2P1-47-081 ゴムボールを用いた多自由度フレキシブルアクチュエータの開発

冨家滋晃, 則次俊郎, 橋本浩一, 高岩昌弘

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2000年

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1つの関節に多自由度を持たせる, 柔らかい関節というコンセプトに基づき新しいアクチュエータを考案した。6つのゴムボールをアクチュエータとし, それぞれ正6角形のシャフトに固定する。ゴムボールの膨張はフレームにより拘束する。このゴムボールの圧力差によりシャフトがx, y, z軸周りに回転する3自由度のアクチュエータである。本稿ではこのアクチュエータの動作について解析し, 実際に製作したアクチュエータにより動作実験を行っている。
2A1-66-087 視覚サーボにおける中継画像生成法の比較

橋本浩一, 田中浩平, 則次俊郎

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2000年

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注視対象物のカメラ画像を目標の画像に収束させることによりロボットのハンド位置を目標位置に導く特徴ベース視覚サーボ法はその安定性が局所的であることは知られているが, 初期画像と目標画像の間に中継画像を内挿することにより安定領域を拡大させることが可能である。そこで本研究では, いくつかの中継画像生成法を例にとり, それらの間の比較を行うことで, その中継画像のより良い生成方法を検討する。
Visual servoing based on object motion estimation

K. Nagahama, K. Hashimoto, T. Noritsugu, M. Takaiawa

IEEE International Conference on Intelligent Robots and Systems　2000年1月1日

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The paper proposes a visual sevoing scheme based on object motion estimation. A long term prediction algorithm with multiple motion models is developed. The object position and velocity of a few hundreds of samples ahead is predicted. Thus object tracking without visual information can be achieved during this period. As an example, pick up task of moving object is conducted. The task requires object motion prediction because the hand mounted camera loses the object when the hand approaches the object. Simulations show convergence of prediction. Real-time experiments of picking up a moving object demonstrate the effectiveness of the proposed long term predictor.
Potential problems in visual servo

Koichi Hashimoto, Kouhei Tanaka, Toshiro Noritsugu

IECON Proceedings (Industrial Electronics Conference)　2000年1月1日

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? 2000 IEEE. Stability of feature-based, visual servo controllers proposed so far is local. 1 The initial features far from the reference may converge to features different from, the reference or even worse they may not converge. In this paper, stability of feature-based visual servo is considered by using potential. The stable region is visualized and artificial potential switching is proposed to extend the stable region.
空気圧システムのブレークスルーを目指して

則次俊郎, 橋本浩一, 高岩昌弘

フルードパワーシステム講演会講演論文集　1999年10月19日
ヨーヨーのモデリングと視覚フィードバックによる実現

橋本浩一, 則次俊郎

システム制御情報学会論文誌　1999年10月
空気圧システムのブレークスルーを目指して

則次俊郎, 橋本浩一, 高岩昌弘

油空圧講演論文集　1999年10月1日
知的制御技術の導入による機械システムの高機能化に関する研究

則次俊郎, 橋本浩一, 高岩昌弘

ハイテクインフォメーション　1999年7月30日
RT‐Linuxに基づく視覚サーボシステムの開発

橋本浩一, 則次俊郎

日本ロボット学会誌　1999年7月15日
非ホロノミック自動車ロボットの視覚サーボ

蘇昭仁, 橋本浩一, 則次俊郎, 高岩昌弘

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　1999年6月12日
離れた目標画像へ導くための視覚サーボ法アフィンパラメーターを用いる方法

田中浩平, 橋本浩一, 則次俊郎, 高岩昌弘

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　1999年6月12日
ゴム人工筋を用いた人間協調型タスクアシストマニピュレータ

大皿敏之, 則次俊郎, 橋本浩一, 高岩昌弘

日本機械学会中国四国支部総会・講演会講演論文集　1999年2月26日
シリコーンゴムボールを用いた面駆動型ソフトアクチュエータの開発

井上隆志, 則次俊郎, 橋本浩一, 高岩昌弘

日本機械学会中国四国支部総会・講演会講演論文集　1999年2月26日
Visual servoing with linearized observer

Koichi Hashimoto, Toshiro Noritsugu

Proceedings - IEEE International Conference on Robotics and Automation　1999年1月1日

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One of the most important problem in feature-based visual servoing is the slow sampling rate and the delay of the camera that can make the closed loop system oscillative or unstable easily. In this paper, a linearized observer that estimates the object velocity and updates the visual information with the joint sampling rate is proposed. Stability of the observer-based control system and effectiveness of the observer are verified by experiments on a PUMA 560 robot.
外乱オブザーバを用いた自動車用電動パワーステアリングの特性改善

佐藤直哉, 則次俊郎, 橋本浩一, 高岩昌弘, 竹原伸

日本機械学会中国四国支部地方講演会講演論文集　1998年10月
非ホロノミック自動車ロボットの視覚サーボ

蘇昭仁, 橋本浩一, 則次俊郎, 高岩昌弘

日本機械学会中国四国支部地方講演会講演論文集　1998年10月
ER流体を用いた感覚呈示装置に関する研究

筒井慎吾, 則次俊郎, 橋本浩一, 高岩昌弘

日本機械学会中国四国支部地方講演会講演論文集　1998年10月
冗長な特徴量に基づく視覚サーボ

橋本浩一, 青木篤人, 則次俊郎

日本ロボット学会誌　1998年4月
Performance and sensitivity in visual servoing

Koichi Hashimoto, Toshiro Noritsugu

Proceedings - IEEE International Conference on Robotics and Automation　1998年1月1日

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This paper describes the relationship between the control performance and the number/configuration of the image features in feature-based visual servoing. The performance is evaluated by two ways: accuracy and speed. A quantitative definition of the sensitivity is given and the relationship among the sensitivity, the speed of convergence and the accuracy are discussed by using image Jacobian. It is proved that these performance indices are increased effectively by using a point with different height. Experiments on Puma 560 are given to show the validity of these performance measures.
Visual tracking of redundant features

Koichi Hashimoto, Atsuhito Aoki, Toshiro Noritsugu

IEEE/ASME International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics, AIM　1997年12月1日

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This paper presents how the control performance of the feature-based visual servo system is improved by utilizing redundant features. Effectiveness of the redundant features is evaluated by the smallest singular value of the image Jacobian which is closely related to the accuracy in the world coordinate system. An LQ control scheme is used to resolve the controllability problem. Usefulness of the redundant features is verified by the real time experiments on a PUMA 560 manipulator. 1. Mathematical Formulation: A mathematical description of visual servo system is given and a sufficient condition for image Jacobian to be full rank is presented. With the necessary condition given in [2], this completes a necessary and sufficient condition. 2. Sensitivity: This section gives a definition of sensitivity and a theorem that claims `Closed-loop sensitivity is reduced by increasing the non-degenerated number of feature points.' This theorem shows another criterion of feature point selection. 3. Controller: A linear LQ controller that resolves a difficulty of redundancy of features is briefly reviewed. 4. Experiments: Experimental results on a PUMA 560 with three, four and five feature points are presented. They show effectiveness of utilizing redundant features.
ゴム人工筋マニピュレータを用いたパワーアシストシステム

大皿敏之, 則次俊郎, 橋本浩一, 高岩昌弘

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　1997年6月
自動車用パワーステアリングの特性改善

森本量, 則次俊郎, 橋本浩一, 高岩昌弘, 竹原伸

日本機械学会中国四国支部総会・講演会講演論文集　1997年2月
行動に基づく環境認識の実現運動推定のためのオブザーバ (文部省S)

橋本浩一, 木村英紀

感覚と行動の統合による機械知能の発現機構の研究平成8年度　1997年
視覚サーボによる非ホロノミック車両の誘導

橋本浩一, 則次俊郎

システム制御情報学会研究発表講演会講演論文集　1997年1月1日

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This paper presents a visual feedback control scheme for a nonholonomic cart without capabilities for dead reckoning. A camera is mounted on the cart and it observes cues attached on the environment. The dynamics of the cart are transformed into a coordinate system in the image plane. An image-based controller which linearizes the dynamics is proposed. Since the positions of the cues in the image plane are controlled directly, possibility of missing cues is reduced considerably. Simulations are carried out to evaluate the validity of the proposed scheme. Experiments on a radio controlled car with a CCD camera are also given.
Visual servoing with hand-eye manipulator - Optimal control approach

Koichi Hashimoto, Takumi Ebine, Hidenori Kimura

IEEE Transactions on Robotics and Automation　1996年12月1日

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This paper proposes a control theoretic formulation and a controller design method for the feature-based visual servoing with redundant features. The linear time-invariant (LTI) formulation copes with the redundant features and provides a simple framework for controller design. The proposed linear quadratic (LQ) method can deal with the redundant features, which is important because the previous LQ methods are not applicable to redundant systems. Moreover, this LQ method gives flexibility for performance improvement instead of the very limited design parameters provided by the generalized inverse and task function controllers. Validity of the LTI model and effectiveness and flexibility of the LQ optimal controller are evaluated by real-time experiments on a PUMA 560 manipulator. ? 1996 IEEE.
ゴム人工筋を用いたリハビリテーション支援ロボット人間の腕の機械インピーダンスの同定

田中稔弘, 則次俊郎, 橋本浩一, 高岩昌弘

日本ロボット学会学術講演会予稿集　1996年11月
ゴム人工筋マニピュレータを用いた人間の腕の機械インピーダンスの同定

田中稔弘, 則次俊郎, 橋本浩一, 高岩昌弘

流体制御シンポジウム講演論文集　1996年11月
空気式アクティブサスペンションにおけるエネルギ回生制御

高取弘之, 則次俊郎, 橋本浩一, 高岩昌弘

流体制御シンポジウム講演論文集　1996年11月
視覚フィードバックによる車両位置制御

橋本浩一, 則次俊郎

日本ロボット学会学術講演会予稿集　1996年11月
サスペンションの制御とエネルギ回生

藤田統, 則次俊郎, 橋本浩一, 高岩昌弘, 竹原伸

日本機械学会中国四国支部総会・講演会講演論文集　1996年2月
減衰力可変ダンパを用いたゴム人工筋マニピュレータの制御性能の向上

辻善夫, 則次俊郎, 橋本浩一, 高岩昌弘, 伊藤一寿

日本機械学会中国四国支部総会・講演会講演論文集　1996年2月
冗長な特徴量を用いたオブザーバにもとづく視覚サーボ

青木篤人, 橋本浩一, 則次俊郎

自動制御連合講演会前刷　1996年
環境認識と運動制御を動的に結合した視覚サーボ系の研究オブザーバを用いたビジュアルサーボ (文部省S)

橋本浩一, 木村英紀

第1回重点領域研究「知能ロボット」シンポジウム予稿集平成7年度感覚と行動の統合による機械知能の発現機構の研究　1996年
視覚フィードバック制御

橋本浩一

システム制御情報学会研究発表講演会講演論文集　1996年
Modeling and control of robotic yoyo with visual feedback

Koichi Hashimoto, Toshiro Noritsugu

Proceedings - IEEE International Conference on Robotics and Automation　1996年1月1日

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Yoyo is a toy made of two thick circular pieces of wood, plastic, etc., connected with a short axle that can be made to run up and down by moving a string tied to it. Humans can play with a yoyo without difficulty. However, developing a robot system that can play with a yoyo presents a significant challenge to controller design, because the dynamics of the yoyo are difficult to model precisely. Moreover, since the dynamics are not continuous and there are integral-type constraints on the hand trajectory, conventional continuous time feedback control theory does not work well. This paper presents a model and a control scheme for robotic yoyo with visual feedback. Experiments on a PUMA 560 are carried out to evaluate the validity of the discrete time formulation and the controller design.
自動車用パワーステアリングのアクティブ制御

森本量, 則次俊郎, 橋本浩一, 高岩昌弘, 竹原伸

計測自動制御学会中国支部学術講演会論文集　1995年12月
適応同定手法を用いた人間の腕の機械インピーダンスの推定

田中稔弘, 則次俊郎, 橋本浩一, 高岩昌弘

計測自動制御学会中国支部学術講演会論文集　1995年12月
オブザーバを用いた視覚サーボ

青木篤人, 橋本浩一, 則次俊郎

計測自動制御学会中国支部学術講演会論文集　1995年12月
エネルギ消費を考慮した空気圧サーボ系のニューラルネットワーク制御

岡本元彦, 則次俊郎, 橋本浩一, 高岩昌弘

日本ロボット学会学術講演会予稿集　1995年11月
オブザーバを用いたビジュアルサーボ

橋本浩一, 木村英紀, 則次俊郎

日本ロボット学会学術講演会予稿集　1995年11月
ビジュアルサーボイング非線形オブザーバアプローチ

橋本浩一, 木村英紀

日本ロボット学会誌　1995年10月
3自由度フレキシブルアクチュエータの機構と制御

村尾二郎, 則次俊郎, 橋本浩一, 高岩昌弘

日本機械学会全国大会講演論文集　1995年8月
ビジュアルサーボイング―非線形制御アプローチ

橋本浩一, 井上貴博, 木村英紀

日本ロボット学会誌　1995年3月
冗長な特長量に基づく視覚サーボ

橋本浩一, 青木篤人, 則次俊郎

計測自動制御学会学術講演会予稿集　1995年
非線形オブザーバに基づく視覚サーボ

橋本浩一, 則次俊郎

計測自動制御学会学術講演会予稿集　1995年
Visual servoing with nonlinear observer

Koichi Hashimoto, Hidenori Kimura

Proceedings - IEEE International Conference on Robotics and Automation　1995年1月1日

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Visual servo system is a robot control system which incorporates the vision sensor in the feedback loop. Since the robot controller is also in the visual servo loop, compensation of the robot dynamics is important for high speed tasks. Moreover estimation of the object motion is necessary for real time tracking because the visual information includes considerable delay. This paper proposes a nonlinear model-based controller and a nonlinear observer for visual servoing. The observer estimates the object motion and the nonlinear controller makes the closed loop system asymptotically stable. based on the estimated object motion. The effectiveness of the observer-based controller is verified by simulations and experiments on a two link planar direct drive robot.
H^∞制御理論に基づくロボットの視覚フィードバック制御

小倉佐織, 海老根巧, 橋本浩一, 木村英紀

計測自動制御学会論文集　1994年12月31日
H^∞制御理論に基づくロボットの視覚フィードバック制御

小倉佐織, 海老根巧, 橋本浩一, 木村英紀

計測自動制御学会論文集　1994年12月
視覚フィードバック制御静から動へ

橋本浩一

システム/制御/情報　1994年12月
ハイブリッドアクティブサスペンションによる高効率振動制御

真田悟史, 則次俊郎, 橋本浩一, 高岩昌弘, 竹原伸

流体制御シンポジウム講演論文集　1994年11月
ビジュアルサーボイング―最適制御によるアプローチ

橋本浩一, 海老根巧, 木村英紀

日本ロボット学会誌　1994年7月
視覚フィードバックによるヨーヨーの制御

小倉佐織, 橋本浩一, 木村英紀

制御理論シンポジウム資料　1994年
第12回 IFAC 国際会議に出席して

橋本浩一

システム/制御/情報 : システム制御情報学会誌 = Systems, control and information　1993年12月15日
線形近似モデルによるロボットのH_∞制御

川端将司, 橋本浩一, 木村英紀

日本機械学会論文集 C編　1993年10月
視覚フィードバックシステムの動的制御

橋本浩一, 井上貴博, 木村英紀

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　1993年7月
ビジュアルサーボイング―最適制御によるアプローチ

橋本浩一, 海老根巧, 木村英紀

日本ロボット学会ロボットシンポジウム予稿集　1993年5月
H^∞制御理論に基づくロボットの視覚フィードバック制御

小倉佐織, 海老根巧, 橋本浩一, 木村英紀

自動制御連合講演会前刷　1993年
視覚にもとづく非線形フィードバック制御

橋本浩一, 小谷崇二, 木村英紀

計測自動制御学会学術講演会予稿集　1993年
Full 3D visual tracking with nonlinear model-based control

Koichi Hashimoto, Takumi Ebine, Kenji Sakamoto, Hidenori Kimura

American Control Conference　1993年1月1日

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The visual tracking system is composed of an object moving around the work space and a robot tracking the object based on the visual sensory feedback. This paper proposes a control theoretic formulation for 3D feature-based visual tracking system. The system is modeled by a nonlinear differential equation that incorporates the dynamics of the robot as well as the characteristics of the camera. A nonlinear control scheme which strictly linearizes the system is proposed. Simulations of 6 degrees of freedom control with PUMA 560 manipulator are carried out to evaluate the effectiveness of the proposed nonlinear approach.
H∞ controller design for robust manipulator control

Koichi Hashimoto, Masashi Kawabata, Hidenori Kimura

1992年12月1日

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Mechanical manipulators are modeled by a set of coupled nonlinear second order differential equations. If a complete model is available, model-based controllers can decouple and linearize the manipulator dynamics. However, since there is a degree of uncertainty in the manipulator model, a model-based control scheme which is robust against modeling error and disturbance is required. This paper proposes a robust control scheme based on H ∞ control theory. The controller consists of a model-based controller followed by a H ∞ controller. Given a nominal model of the manipulator dynamics, the model-based controller approximately linearizes the manipulator dynamics. The H ∞ controller compensates for disturbances and unmodeled dynamics. Experiments on two link direct drive manipulator exhibit the effectiveness of the proposed H ∞ model-based robust control scheme.
1992 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS'92) に出席して

橋本浩一

システム/制御/情報 : システム制御情報学会誌 = Systems, control and information　1992年11月15日
衡突を考慮したマニピュレータの作業座標系動的制御

木元努, 橋本浩一, 川端将司, 塚本純, 木村英紀

計測自動制御学会学術講演会予稿集　1991年
H∞制御理論に基づくマニピュレータのモデルベースドロバスト制御

木元努, 橋本浩一, 川端将司, 塚本純, 木村英紀

計測自動制御学会学術講演会予稿集　1991年
環境に対するコンプライアンスをもつマニピュレータの動的制御

今井孝, 橋本浩一, 木村英紀

計測自動制御学会学術講演会予稿集　1991年
Manipulator control with image-based visual servo

Koichi Hashimoto, Tsutomu Kimoto, Takumi Ebine, Hidenori Kimura

Proceedings - IEEE International Conference on Robotics and Automation　1991年1月1日

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A visual feedback control scheme, called image-based visual servo, is proposed for manipulators with cameras on their hands. To accomplish specific tasks in unstructured environments, it is essential to have capabilities of recognizing the object position with respect to the manipulator hand. Using the Jacobian matrix relating the camera motion to the object position change in the acquired image, a state space formulation of a visual feedback system is established. On the basis of the task defined in the image plane, the desired motion of the hand is achieved by time-variant state feedback. The image-based scheme is applied to a task of tracking a moving object by the camera (and the hand). Simulations show that the control scheme is stable even under noisy conditions, while the conventional position-based servo tends to be unstable. Experiments on a PUMA 560 show the validity and the effectiveness of the image-based visual servo.
6自由度マニュピレータの作業座標系モデルベースド制御

木元努, 橋本浩一, 中村吉伸, 木村英紀

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　1990年6月
動的視覚サーボに基づくマニピュレータの制御

橋本浩一, 大橋謙次, 海老根巧, 中村吉伸, 木村英紀

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　1990年6月
並列処理システムによる作業座標系非線形フィードバック制御

橋本浩一, 木元努, 大橋謙次, 赤井健二, 鹿児島昌之, 木村英紀

日本ロボット学会誌　1990年2月
動的視覚サーボによるマニピュレータの制御

橋本浩一, 海老根巧, 木元功, 木村英紀

自動制御連合講演会前刷　1990年
An Implementation of a Parallel Algorithm for Real-Time Model- Based Control on a Network of Microprocessors

Koichi Hashimoto, Kenjo Ohashi, Hidenori Kimura

The International Journal of Robotics Research　1990年1月1日

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Model-based trajectory control is a class of advanced manip ulator control strategies that are based on the kinematic and dynamic models of manipulators. Many schemes of model- based control have been proposed; however, most of them are limited within the stage of simulation study and very few have been installed on actual manipulators. The main reason is that the computations required for inverse dynamics are far beyond the ability of the present commercially available microprocessors. In order to achieve real-time high sample- rate control, we have proposed a parallel processing scheme for inverse dynamic computations that is called the resolved Newton-Euler algorithm. It resolves the process for computing the desired torques into subprocesses that have almost com plete concurrency. Because these subprocesses communicate with each other in a regular and local way, they can be di rectly mapped on a distributed processing network system. In this paper, we present a real-time parallel computation architecture for implementing the resolved Newton-Euler algorithm composed of a host personal computer and a net work of microprocessors and transputers. All programs are written in a high-level language, occam. This computation scheme is applied to the trajectory control of the PUMA 560 manipulator. Our controller achieves the sampling period of 0.66 ms. ? 1990, Sage Publications. All rights reserved.
New parallel algorithm for inverse dynamics

Koichi Hashimoto, Hidenori Kimura

International Journal of Robotics Research　1989年2月1日

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This paper proposes a new parallel computational scheme for inverse dynamics based on a new description of the Newton-Euler formulation. This description, which is essentially identical to Kane's formulation for manipulator dynamics, resolves the task of kinematic and dynamic computations into a set of subtasks. The potential parallelism of the serially connected rigid body dynamics is exploited in these subtasks. The parallel scheme, called the resolved Newton-Euler algorithm is mapped onto a model of computation without any complex task scheduling. This model is composed of processing elements with regular and local connections, which is suitable for very large scale intergration (VLSI) implementation. This model allows computation of the resolved Newton-Euler algorithm with an interation interval of 60 floating-point operations and a response time of 60n + 193 floating-point operations for a manipulator with n joints. This efficiency seems to be sufficient for real-time control.
並列処理システムによるマニピュレータの作業座標系動的制御

橋本浩一, 木元努, 木村英紀

制御理論シンポジウム資料　1989年
An adaptive equalizer based on parallel computation scheme

Koichi Hashimoto, Hidenori Kimura

Electronics and Communications in Japan (Part I: Communications)　1987年1月1日

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Equalizers which compensate the transmission characteristics of the transmission channels are important for ensuring the quality of data transmission and are inevitable especially in the data transmission using telephone networks. This paper describes a method of applying the parallel architecture (PA) which we have already proposed to an adaptive equalizer which utilizes the recursvie least square (RLS) method. The RLS method which is used to estimate and update the parameters of equalizers, is attractive as an effective algorithm because of its fast conversion. However, the complexity of its computation makes this method less popular than the least mean square (LMS) method, especially for adaptive equalizers which require the fast update of the parameters. Utilizing the parallel architecture with the method described herein it is able to execute the RLS method with the same amount of calculation time as that of the LMS method. The parallel architecture is expected to be applicable in practice because it has an architecture of regular structures and localized interconnections which are suitable for implementation in VLSIs. Copyright ? 1987 Wiley Periodicals, Inc., A Wiley Company
A parallel architecture for recursive least square method

Koichi Hashimoto, Hidenori Kimura

Electronics and Communications in Japan (Part I: Communications)　1987年1月1日

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Recent developments in computer technology have enabled the real‐time treatment of signal processing with a large amount of computation which had been considered to be impossible. Moreover, with the development of LSI technology, it has become possible to speed up the execution of the algorithms by parallel computing hardware. This paper discusses a parallel architecture for the recursive least square method of system identification fitted for VLSI. If n is the order of system to be identified, the complexity T(n) required for updating the estimate at each measurement is T s (n) = o(n 2 ), using a single serial processor. However, it can be reduced to T p (n) = o(n) by using the architecture consisting of (2n + 6) elementary processors and a set of delay units. Moreover, we discuss a method to speed up p‐time updates from T s (n, p) = o(n 2 p) to T M (n, p) = o(n + p) using o(np) elementary processors by vectorizing the measurements. Copyright ? 1987 Wiley Periodicals, Inc., A Wiley Company
並列計算方式を用いた適応等化器

橋本浩一, 木村英紀

電子通信学会論文誌 A　1986年3月
逐次型最小2乗法の並列計算アーキテクチャ

橋本浩一, 木村英紀

電子通信学会論文誌 A　1985年11月

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産業財産権 50

三次元計測装置、ロボット、ロボット制御装置、及びロボットシステム

原田智紀, 橋本浩一, 荒井翔悟, 房州俊樹

産業財産権の種類: 特許権
検出装置、ロボットおよびロボット制御装置

南本高志, 橋本浩一, 荒井翔悟, 伊藤翔吾, キンカンチュアサク

産業財産権の種類: 特許権
三次元計測装置、ロボット、ロボット制御装置、及びロボットシステム

原田智紀, 橋本浩一, 荒井翔悟, 房州俊樹

産業財産権の種類: 特許権
ロボットシステム、ロボットシステムの制御方法、プログラム

橋本浩一, 荒井翔悟, アンドレアス, レンナット, ペテルソン, 石田怜, 吉田收志

産業財産権の種類: 特許権
位置姿勢算出装置、ロボット制御装置、及びロボット

原田智紀, 橋本浩一, 荒井翔悟, 千葉直也

産業財産権の種類: 特許権
形状測定装置、ロボット制御装置、及びロボット

原田智紀, 橋本浩一, 荒井翔悟, 寺島由杜

産業財産権の種類: 特許権
ロボット制御装置、ロボット、及びロボットシステム

原田智紀, 橋本浩一, 荒井翔悟, 福地伸晃

産業財産権の種類: 特許権
ロボットシステム、ロボット、及びロボット制御装置

原田智紀, 荒井翔悟, 橋本浩一, 福地伸晃

産業財産権の種類: 特許権
ロボット、制御装置、及び制御方法

原田智紀, 橋本浩一, 荒井翔悟

産業財産権の種類: 特許権
制御システム、ロボットシステム、及び制御方法

原田智紀, 橋本浩一, 荒井翔悟, 房州俊樹

産業財産権の種類: 特許権
ロボット、制御装置、及び制御方法

原田智紀, 小菅一弘, 橋本浩一, 山口賢悟

産業財産権の種類: 特許権
制御システム、ロボットシステム、及び制御方法

原田智紀, 橋本浩一, 荒井翔悟

産業財産権の種類: 特許権
制御装置、ロボット、及び制御方法

原田智紀, 橋本浩一, 荒井翔悟, 房州俊樹

産業財産権の種類: 特許権
ロボット、ロボットシステム、制御装置、及び制御方法

南本高志, 小菅一弘, 橋本浩一

産業財産権の種類: 特許権
ロボット

山口如洋, 南本高志, 橋本浩一, 鏡慎吾

産業財産権の種類: 特許権
ロボット

原田智紀, 橋本浩一, 荒井翔悟, 山口賢悟

産業財産権の種類: 特許権
ロボット、ロボットシステム、制御装置、及び制御方法

南本高志, 小菅一弘, 橋本浩一

産業財産権の種類: 特許権
ロボット、ロボットシステム、制御装置、及び制御方法

原田智紀, 橋本浩一, 荒井翔悟

産業財産権の種類: 特許権
ロボット、ロボットシステム、制御装置および制御方法

原田智紀, 相磯政司, 橋本浩一, 荒井翔悟

産業財産権の種類: 特許権
ロボットシステム

原田智紀, 橋本浩一, 鏡慎吾, 安達祐仁

産業財産権の種類: 特許権
制御装置、ロボット、制御システム、制御方法、及び制御プログラム

原田智紀, 南本高志, 橋本浩一, 荒井翔悟, 藤平敦

産業財産権の種類: 特許権
制御装置、ロボット、制御システム、制御方法、及び制御プログラム

原田智紀, 橋本浩一

産業財産権の種類: 特許権
ロボット、画像処理方法及びロボットシステム

原田智紀, 橋本浩一, 荒井翔悟, 藤平敦

特許第6237122号

産業財産権の種類: 特許権
画像処理装置、ロボットシステム、画像処理方法、および画像処理プログラム

原田智紀, 橋本浩一, 今井航

特許第6237117号

産業財産権の種類: 特許権
物体認識装置、物体認識方法、物体認識プログラム、ロボットシステム及びロボット

原田智紀, 橋本浩一, 荒井翔悟, 藤平敦

産業財産権の種類: 特許権
姿勢検出装置、位置検出装置、ロボット、ロボットシステム、姿勢検出方法及びプログラム

南本高志, 橋本浩一, 鏡慎吾, 小菅一弘

産業財産権の種類: 特許権
制御装置、制御方法及びロボット装置

南本高志, 小菅一弘, 橋本浩一

特許第5904635号

産業財産権の種類: 特許権
ロボット装置、ロボット制御装置、ロボット制御方法及びロボット制御プログラム

山口如洋, 鏡慎吾, 橋本浩一

産業財産権の種類: 特許権
ヤコビ行列情報生成装置、ヤコビ行列情報生成方法、ヤコビ行列情報生成プログラム、ロボット制御装置、ロボット制御方法、ロボット制御プログラムおよびロボットシステム

山口如洋, 鏡慎吾, 森田賢, 橋本浩一

産業財産権の種類: 特許権
ロボット制御装置、ロボット制御方法、ロボット制御プログラムおよびロボットシステム

山口如洋, 鏡慎吾, 森田賢, 橋本浩一, 小菅一弘

産業財産権の種類: 特許権
検査装置、ロボット装置、検査方法及び検査プログラム

南本高志, 橋本浩一, 井上智博

産業財産権の種類: 特許権
ロボット装置、画像生成装置、画像生成方法、および画像生成プログラム

山口如洋, 鏡慎吾, 森田賢, 橋本浩一

産業財産権の種類: 特許権
ロボット装置、画像生成装置、画像生成方法、および画像生成プログラム

山口如洋, 鏡慎吾, 森田賢, 橋本浩一, 小菅一弘

産業財産権の種類: 特許権
検査装置、ロボット装置、検査方法及び検査プログラム

南本高志, 橋本浩一, 井上智博

産業財産権の種類: 特許権
ロボット制御装置、ロボット制御方法、ロボット制御プログラムおよびロボットシステム

山口如洋, 鏡慎吾, 森田賢, 橋本浩一, 小菅一弘

特許第5948914号

産業財産権の種類: 特許権
ロボット装置、画像生成装置、画像生成方法、および画像生成プログラム

山口如洋, 鏡慎吾, 森田賢, 橋本浩一

特許第5948913号

産業財産権の種類: 特許権
ロボット装置および位置姿勢検出方法

南本高志, 橋本浩一, ザンチャンタオ

特許第5899951号

産業財産権の種類: 特許権
ロボット、ロボット制御装置、ロボット制御方法、およびロボット制御プログラム

山口如洋, 鏡慎吾, 森田賢, 橋本浩一

特許第5834545号

産業財産権の種類: 特許権
ロボット装置、位置姿勢検出装置、位置姿勢検出プログラム、および位置姿勢検出方法

南本高志, 橋本浩一, ザンチャンタオ

産業財産権の種類: 特許権
ロボット装置、位置姿勢検出装置、位置姿勢検出プログラム、および位置姿勢検出方法

南本高志, 橋本浩一, ザンチャンタオ

特許第5699697号

産業財産権の種類: 特許権
ロボット、位置検出装置、位置検出プログラム、および位置検出方法

山口如洋, 鏡慎吾, 松永健嗣, 橋本浩一

特許第5803124号

産業財産権の種類: 特許権
ロボット装置、位置検出装置、位置検出プログラム、および位置検出方法

山口如洋, 南本高志, 橋本浩一, 鏡慎吾

産業財産権の種類: 特許権
ロボット装置、位置検出装置、位置検出プログラム、および位置検出方法

山口如洋, 南本高志, 橋本浩一, 鏡慎吾

特許第5803119号

産業財産権の種類: 特許権
ロボット装置、検査装置、検査プログラム、および検査方法

南本高志, 橋本浩一, 井上智博

特許第5799516号

産業財産権の種類: 特許権
追跡ロボット装置、追跡ロボット制御方法、追跡ロボット制御プログラム、ホモグラフィー行列取得装置、ホモグラフィー行列取得方法、およびホモグラフィー行列取得プログラム

南本高志, 橋本浩一, ザンチャンタオ

産業財産権の種類: 特許権
使用者の身体状態に従って移動する画面を表示する装置及びその作動方法

林其禹, 橋本浩一

特許第5350419号

産業財産権の種類: 特許権
検査システム、その方法及びプログラム

山口如洋, 橋本浩一

特許第5600954号

産業財産権の種類: 特許権
顕微鏡装置及び輪郭識別プログラム

費仙鳳, 五十嵐康伸, 橋本浩一

特許第4614149号

産業財産権の種類: 特許権
顕微鏡装置

小原健, 五十嵐康伸, 橋本浩一

特許第4474655号

産業財産権の種類: 特許権
顕微鏡装置及びそれを用いた蛍光観察方法

五十嵐康伸, 小原健, 出口雄規, 鈴木健史, 橋本浩一

特許第4288323号

産業財産権の種類: 特許権

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共同研究・競争的資金等の研究課題 35

サイバー・フィジカル空間を融合した階層的生物ナビゲーション

橋本浩一, 依田憲, 飛龍志津子, 高橋晋, 西森拓, 前川卓也, 藤井慶輔, 牧野泰才, 川嶋宏彰

提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (A)

研究種目：Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (A)

研究機関：Tohoku University

2021年9月10日～ 2026年3月31日

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(1) 領域運営協議：キックオフシンポジウム（12月8日、130名参加）を開催した。また、計画研究代表者による領域運営会議を開催し（計6回）、領域全体としての計画や実施方法などに関して議論した。 (2) 技術的支援：A01依田G、飛龍G、A02橋本G、前川Gの共同研究を支援し、装着型ログボットの開発を行った。A02藤井Gが中心となり、依田G、飛龍G、髙橋Gの共同研究を支援し、海鳥、コウモリ、マウスなどの動物ナビゲーション解析機械学習プログラムを開発し、成果を情報系トップ国際会議で発表した。 (3)融合的若手研究者育成支援：オンライン上で、領域計画班交流会(10月4日、50名参加)の企画・運営を行った。また、融合研究促進のために、領域勉強会を計4回実施し（のべ150名参加）、シニアと若手による発表を隔月で行った。 (4) 各分野の学会への組織的な展開：融合研究体制を領域外研究者に広げるため、国際会議(1件：ICMMA協賛)を開催した。 (5) 広報活動：分野融合的な取り組みの成果アウトリーチのため、領域ウェブサイトの構築・公開、論文出版のプレスリリース、講演会、ニュースレター発行などを行った。また、領域の成果を纏めた英語による専門書の執筆準備を開始した。
χログボット開発とスパースモデリングによる行動ダイアグラムの解明

橋本浩一, 安藤恵子, 鏡慎吾

提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (A)

研究種目：Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (A)

研究機関：Tohoku University

2021年9月10日～ 2026年3月31日
半透明／金属光沢物体のハンドリングと全品検査のための3.5D計測点群処理

橋本浩一

2019年4月1日～ 2024年3月31日

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本研究では、食品、薬品、化粧品などの半透明または金属光沢を有する物体を対象とした、「3D形状プラスアルファ」の計測と点群処理を開発する。本研究ではこれを「3.5D計測点群処理」とよぶ。Light Transport Matrix（LT行列）のスパースセンシングを基盤技術とする。LT行列の要素数はプロジェクタのピクセル数とカメラのピクセル数の積である。LT行列のひとつの列は、プロジェクタのひとつのピクセルのみを光らせたときにカメラの各ピクセルが観測する輝度を表す。つや消しがなされた物体に光をあてると、部分的に明るくなる。つまり輝度はローカルに高くなる。一方で、半透明または金属光沢を有する物体に光をあてると、いくつかの反射や透過を繰り返し、物体表面だけではなく別な場所も輝度が高くなる。このような対象は複雑な反射特性を持つため、表面形状を計測するためには高度な処理が必要となる。また、一点照射ではプロジェクタピクセル数の照射回数を繰り返さなければならないため、計測に時間を要する。したがって、照射パターンを効率的に制御する必要がある。本研究では、このような物体のハンドリングと全品検査を同時に実用的な時間で実行するロボットシステムを実現する。 2019年度の実績は、半透明物体や金属光沢物体の表面形状計測である。LTM行列とエピポーラ線の関係から、直接反射光ではない成分を除去することにより、良好な表面形状の取得が可能であることを示した。
生物ナビゲーションのシステム科学

橋本浩一, 木村幸太郎, 前川卓也, 小川宏人

2021年4月1日～ 2022年3月31日

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本領域では「ヒトや動物の移動行動を計測し、分析し、モデルとして理解し、検証する」という新たな学問分野を創設することを目指した。積極的な異分野融合研究の成果として、最先端の小型多次元センサデバイスであるログボット（ロギングロボット）のハードウェア開発、および計測された多次元移動情報からのデータ駆動型分析プラットフォーム群を開発した。さらに本領域で得られた様々な動物種のデータに適用することによる、動物のこれまでに知られていなかった生態の解明や、生物ナビゲーションの数理モデル化などに成功した。成果取りまとめの2021年度に19報の論文が採択された。主な論文は以下に紹介する。(1) ドメイン敵対的学習を用いて異種横断行動解析を行う手法を提案した。(2) 視覚／聴覚VRシステムを用いた音源定位行動における視覚入力の影響を調査した。(3) 逃避行動をモデルとした移動運動の方向制御について，その刺激依存性と下行性神経制御機構に関する研究を行った。(4) 動運動の方向制御に対する触角機械感覚入力の影響に関する研究を行った。(5) 公募研究の岩谷班が開発した無限遠平面装置を用いて，運動状態依存的な気流逃避行動の変化を解析した。また主なアウトリーチ活動として、以下の項目を実施した。(1) Nature Indexにて木村Gと前川Gを中心とする７つの計画班・公募班の共同研究）に関する取材記事 "The challenge of leading interdisciplinary research projects"が紹介。(2) NHK-BS ヒューマニエンスにて木村Gと橋本Gの共同研究が紹介。(3) 公益財団法人テルモ生命科学振興財団生命科学DOKIDOKI研究室での木村Gの紹介。
生物ナビゲーションのシステム科学（国際活動支援班）

橋本浩一, 木村幸太郎, 妻木勇一, 竹内一郎, 前川卓也, 玉木徹, 依田憲, 飛龍志津子, 高橋晋, 小川宏人

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 Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

研究機関：Tohoku University

2016年6月30日～ 2022年3月31日

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生物ナビゲーションのシステム科学（国際活動支援班）では、ナビゲーション分析手法に関する国際コンペティション、若手研究者の海外渡航、研究者招聘を実施し、本領域の国際的な研究活動を促進した。具体的には、動物や人の軌跡データセットを公開し、そこから正しい行動を類推するアルゴリズムを競う国際コンペティションを開催した。それらの優勝者を本領域主催の国際シンポジウムや領域会議に招聘し、若手研究者や学生が交流できる場を提供した。その交流を契機として新たな国際連携研究ネットワークを構築した。また、いくつかの国際会議において、本領域の研究内容を海外研究者と共に議論するチュートリアル・ワークショップを開催した。
生物ナビゲーションのシステム同定と革新的ロギングデバイスの開発

橋本浩一, 中井淳一, 丹羽伸介, 鏡慎吾, 荒井翔悟, 山口明彦

提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

研究機関：Tohoku University

2016年6月30日～ 2021年3月31日

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本研究は、ナビゲーションをシステム科学的手法により体系的に研究することを目的とする。ヒトや動物のさまざまなナビゲーションを数理モデルとして理解・解明し、将来的な予測や制御を目指す。ナビゲーションをナビ計測、ナビ分析、ナビ理解、ナビ検証のステップに分類し、ナビ計測のためのログボットの開発とナビ理解のためのシステム同定手法の開発を行う。ログボットはGPS、カメラ、マイク、気圧計、加速度計などを搭載するオンボードコンピュータ搭載のロガーデバイスである。H30年度はログボットの改良を行い、イベント駆動機能の強化を実施した。搭載デバイス（主に加速度計）データをオンボード処理し、採餌行動を検出し、ビデオカメラを起動する試験において、高い確率で採餌が確認された。耐久性の改善を行い、屋外での利便性を高めた。野外動物への装着を継続的に実施した。イベント駆動機能高度化のため、防水機能やより高度なプロセッサの搭載に向けて設計を行った。とくに、B01生態班、A02データ科学班と共同して、ログボットをオオミズナギドリに装着し、データ取得を試みた。 B02神経活動班との共同により、ロボット顕微鏡を用いて線虫の行動計測を行うとともに、行動解析結果に基づいて光による神経刺激を行うシステムを開発し、行動中の脳活動計測を実施した。さらに、A02データ科学班と共同し、複数種類の動物の行動から軌跡に異常を持つ個体群の分類を実施した。言語解析手法を利用した移動軌跡の分析技術を開発し、ウミドリデータを解析した。また、3次元点群に基づく行動予測モデルの開発、位置姿勢推定手法の開発、対象追跡とプロジェクションマッピング手法の開発、群集行動解析モデルの開発などを実施した。 2光子顕微鏡イメージング、カルシウムイメージング、線虫ゲノム編集、遺伝子と成長遅延など、生命科学分野における重要な研究成果を得た。
生物ナビゲーションのシステム科学（総括班）

橋本浩一, 木村幸太郎, 妻木勇一, 竹内一郎, 前川卓也, 玉木徹, 依田憲, 高橋晋, 飛龍志津子, 小川宏人

提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

研究機関：Tohoku University

2016年6月30日～ 2021年3月31日

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領域運営協議:計画研究代表者による領域運営会議を開催し、領域全体としての計画や実施方法などに関して議論した。技術的支援:A01制御工学：橋本G、前川G、依田Gの共同研究を支援し、イベント駆動型防水ログボットによるデータ収集を行った。A02データ科学:竹内 G、前川Gと依田G、飛龍G、高橋G、小川G、木村Gの共同研究を支援し、海鳥、線虫、コオロギなどの動物のナビゲーション解析が可能な機械学習プログラムを開発し、これらの成果は論文として発表済み、あるいは投稿中である。融合的若手研究者育成支援：領域の共通技術に関して統計解析相談会，イベント駆動型ログボット講習会，深層学習による軌跡分析ツール講習会，無線マイコン講習会、若手横断合宿を実施した。各分野の学会への組織的な展開：本領域の融合研究のための体制を領域外の関連分野研究者にも広げるため、下記の企画を実施した。領域主催国際シンポジウム(International Symposium on Systems Science of Bio-Navigation 2018＠同志社大)、国際会議(HCII2018招待セッション＠米国、BiRD2019＠京都国際会館）および国内学会(日本動物学会公募シンポジウム「システム科学的アプローチで迫る動物ナビゲーション」（北海道胆振東部地震により大会中止）、日本生態学会シンポジウム「生物移動に対する新たな挑戦」2019年3月19日＠神戸)における企画セッションの運営、各学会論文誌・学会誌における連載・特集号(3件:日本ロボット学会誌、生物の科学遺伝、Advanced Robotics)。広報活動：領域からの研究成果および上項目での分野融合的な取り組みの成果を、領域ウェブ、フェイスブック、ツイッターで発表した。また、サイエンスカフェ、テレビ報道などのアウトリーチ活動を行った。
生物ナビゲーションのシステム科学

橋本浩一

提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

2016年6月30日～ 2021年3月31日
高速トラッキング顕微鏡を用いた神経微小領域の活動計測

塚田祐基, 森郁恵, 中野俊詩, 橋本浩一

提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

研究種目：Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

研究機関：Nagoya University

2014年4月1日～ 2017年3月31日

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顕微鏡観察下で自由に行動する微小生物を自動追尾するトラッキングシステムを開発し、温度勾配上を自由に行動する線虫を高倍率の対物レンズ下で追尾することに成功した。特定の神経細胞に蛍光カルシウムプローブを発現させ、このシステムで測定することで、自由行動下での非侵襲神経活動計測を実現した。さらにこのトラッキングシステムから得られる動画データを解析するため、画像解析プログラムを開発した。これら開発したツールを用い神経活動計測と温度勾配を探索しているときの行動要素を比較することで、介在神経細胞の活動が探索行動にどのように関わっているかを定量した。
光刺激ビジュアルサーボ顕微鏡の開発

橋本浩一, 木村幸太郎, 東谷篤志, 鏡慎吾, 荒井翔悟

提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

研究機関：Tohoku University

2013年5月31日～ 2017年3月31日

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本研究では、とくに感覚応答行動系を中心にして脳機能を解明するために複数のニューロン活動を同時刺激し、状態に応じた外部刺激を与え、行動を計測するシステムを開発した。とくに、統合プラットフォームとして、動く観察対象を高速に自動追跡して特定の神経細胞をプロジェクションマッピングによって刺激するロボット顕微鏡「オーサカベン」を世界で初めて開発し、行動中の線虫の複数のドーパミン細胞の性質がそれぞれ異なることを解明した。さらに線虫の匂い応答行動に関して、情報を時間積分して「意思決定」をおこなうという、ヒトなどに共通する脳機能を持つ可能性を明らかにした。
微少動物脳画像４次元解析のためのレジストレーション

橋本浩一, 多羽田哲也, 廣井誠, 費仙鳳, 荒井翔吾

提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

研究種目：Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

研究機関：Tohoku University

2013年4月1日～ 2015年3月31日

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ショウジョウバエの匂い記憶学習の解析は長い歴史を持つが、近年の蛍光プローブ作成技術の進歩によって神経回路1細胞レベルの解析が可能になりつつある。本研究の目的は、2光子励起顕微鏡により取得した蛍光画像を4次元解析するための画像処理手法を確立することにある。平成25年度はスライス像の位置合わせに取り組んだ。平成26年度は、位相限定相関法によるスライス画像の位置合わせに加えて、蛍光画像のスタックに取り組んだ。3次元スタックを精密にアライメントし、3次元像の時間変化を計測することに成功し、論文として発表した。
線虫の自発的行動発現に関わる神経回路活動の可視化と解析

安藤恵子, 中井淳一, 大倉正道, 橋本浩一

提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

研究種目：Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

研究機関：Saitama University

2013年4月1日～ 2015年3月31日

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動物は外部からの感覚刺激がなくても自発的に行動するが、随意行動制御の神経機構はよくわかっていない。我々は、シンプルな脳を持つ線虫に着目し、自発行動発現の神経回路と分子メカニズムを明らかにすることを目指している。本研究では、行動に伴う神経活動を動的に可視化するため、最近新たに開発した緑色蛍光カルシウムセンサーを線虫に応用し、自発行動中の神経活動を体系的に可視化・解析する実験系を構築した。また、高感度・高速応答性の赤色蛍光センサーを新たに開発し、行動中の線虫で2色のセンサーを利用した細胞活動の同時計測や光操作技術との併用に成功した。これらの光技術は、脳科学・生命科学分野に役立つことが期待される。
高速プロジェクタ・カメラを用いたモバイルユーザインタフェースの研究

鏡慎吾, 橋本浩一, 荒井翔悟

提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

研究機関：Tohoku University

2011年4月1日～ 2014年3月31日

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プロジェクタを搭載するモバイル端末のためのユーザインタフェースの開発を行った．プロジェクタつきモバイル端末の動きに関わらずに投影対象平面座標系て固定された映像を提示するためのシステム開発を行うとともに，そのようなシステムを利用する際にモバイル端末の動きを入力操作に活用するユーザインタフェースの開発を行った．具体的には，高フレームレートで映像を座標変換する機能を持つプロジェクタの開発，モバイル端末と投影平面との間の幾何学的拘束を利用したモバイル端末の位置姿勢推定手法の開発，モバイル端末の姿勢やダイナミックな動きを活用する操作インタフェースの開発を行った．
神経活動評価のための顕微鏡オートフォーカスと蛍光画像解析

橋本浩一

2011年4月1日～ 2013年3月31日

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本研究の目的は、生物が持つ「神経系の活動状態」とそのアウトプットとしての「行動」を高い時間・空間分解能で計測する装置を開発することである。生物の行動を理解するためには、それを作り出している神経系の複雑な情報処理過程を解明することが必要不可欠である。しかし、近年の行動遺伝学の進展にもかかわらず多段階の情報処理過程はいまだにほとんど明らかにされていない。その最も大きな原因は、観察倍率と視野サイズがトレードオフの関係にあり、運動する生物を高い空間分解能で長時間観察することができないことにある。そこで本研究では、「顕微鏡画像のフィードバックにより顕微鏡ステージを制御して生物の行動を追跡する」という、本質的な解決策により、高い時間分解能を保ったまま神経活動を長時間記録・解析可能なシステムを開発する。とくに、モデル生物として盛んに研究されている線虫（C. elegans）やゼブラフィッシュ（Danio rerio）の神経部位を明視野像と蛍光像を用いてリアルタイム追跡し、同時に神経細胞の蛍光像を定量計測できる顕微鏡の実現を目指す。本年度は、線虫の変形やZ軸方向のズレにロバストな画像処理アルゴリズムとその高速化手法の開発、高精度な三次元追跡システムの実現、神経細胞レベルで光刺激可能な光学プロジェクタシステムの実現、1600fps超高速カメラを用いたゼブラフィッシュトラッキングシステムの実現などを実施した。これらの成果は、埼玉大学中井教授、大阪大学木村准教授、名古屋大学森教授、東京大学飯野教授などの研究室に導入され、今年度はシステムハードウェア・ソフトウェアの改良を行いつつ、いくつかの重要な共同研究成果を発表するに至った。
動く神経細胞の蛍光観察におけるROI設定

橋本浩一

提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

研究種目：Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

研究機関：Tohoku University

2011年～ 2012年

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本研究の目的は、動く線虫の神経活動を定量的に評価するために蛍光画像の動画から蛍光発光強度を調べる領域(ROI:Region Of Interest)を自動設定する手法の開発である。顕微鏡ステージのリアルタイム制御により観察対象の運動を追跡する顕微鏡装置を用いて、多様な刺激に対する生物の反応を多様な観察手法で高い時間・空間分解能で解析・記録する装置を作成した。とくに、多細胞生物で多くの研究にモデル生物として用いられている線虫(C. elegans)を明視野ならびに蛍光観察できるシステムを実現した。さらに、ROIの自動追跡ソフトウェアを開発し、その有効性を確認した。
生物行動解析のためのビジュアルサーボ顕微鏡

橋本浩一

提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

研究機関：Tohoku University

2009年～ 2012年

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顕微鏡ステージのリアルタイム制御により観察対象の運動を追跡する顕微鏡装置を開発し、多様な刺激に対する生物の反応を多様な観察手法で高い時間・空間分解能で解析・記録する装置を作成した。とくに、多細胞生物のモデル生物として多くの研究に用いられている線虫(C. elegans)を明視野ならびに蛍光観察できるシステムを実現した。これにより、各種刺激に対する受容器の反応、神経ネットワークの解析、体内状態の変化、モータへの影響、最終的には行動の変化まで、階層的かつ連鎖的な反応の解明を行った。
運動する生物のロバスト追跡と傾向画像解析

橋本浩一

2009年～ 2010年

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本研究の目的は、生物が持つ「神経系の活動状態」とそのアウトプットとしての「行動」を高い時間・空間分解能で計測する装置を開発することである。生物の行動を理解するためには、それを作り出している神経系の複雑な情報処理過程を解明することが必要不可欠である。しかし、近年の行動遺伝学の進展にもかかわらず多段階の情報処理過程はいまだにほとんど明らかにされていない。そのもっとも大きな原因は、観察倍率と視野サイズがトレードオフの関係にあり、運動する生物を高い空間分解能で長時間観察することができないことにある。そこで本研究では、顕微鏡画像のフィードバックにより顕微鏡ステージを制御して生物の運動を追跡するという本質的な解決策により、高い空間分解能を保ったまま神経活動を長時間記録・解析可能なシステムを開発する。とくに、モデル生物として盛んに研究されている線虫(C.elegans)やゼブラフィッシュ(Danio rerio)の神経部位を明視野像と蛍光像を用いてリアルタイム追跡し、同時に神経細胞の蛍光像を記録できる顕微鏡の実現を目指す。本年度は、線虫の変形やZ軸方向のずれにロバストな画像処理アルゴリズムおよびその高速化手法、神経細胞の蛍光像をフィードバックしたオートフォーカス手法、高精度な三次元追跡が可能なビジュアルサーボステージを開発した。実際、埼玉大学中井教授、大阪大学木村准教授、名古屋大学森教授、東京大学飯野教授などの研究室にXYZステージを導入し、フィードバック制御アルゴリズムを提供した。これらの共同研究の成果は学会発表の予定である。
超高速ビジョンシステムを用いた飛行体ダイナミクスの学習と編隊制御

橋本浩一, 岩谷靖

提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

研究機関：Tohoku University

2006年～ 2008年

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ビジョンシステムの高速化にともない, 機械システムのダイナミクスの測定をビジョンにより行うことが可能となってきた. 特に, 飛行体のような, 非接触センサによる計測が求められるシステムでは, ビジョンの利用が有効である. 本研究では, 複数の超高速ビジョンから構成されるネットワークセンシングシステムに対する情報統合化アルゴリズムを設計し, 複数の飛行体のフォーメーションフライト制御系を構築している.
分散ネットワーク構造を有する超高速認識行動システム

石川正俊, 並木明夫, 小室孝, 奥寛雅, 鏡慎吾, 石井抱, 橋本浩一

提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (S)

研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (S)

研究機関：The University of Tokyo

2002年～ 2006年

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本研究では,実環境に高速かつ柔軟に対応する認識・行動システムの構築を目的とし,具体的な基盤技術として,階層並列構造による感覚運動統合,認識と行動の超高速性,分散ネットワーク構造の各要素に注目して,分散ネットワーク構造に基づいた多数のセンサとアクチュエータを結合した高速リアルタイム処理システムを構築した. 1.TCP/IP通信機能を有する高速ビジョンネットワークシステムの構築高速で移動する複数の対象を,広い範囲で観測し,かつ,オクルージョンによる死角などが生じないように観測することをめざして,複数のビジョンシステムによる分散協調ネットワークシステムを構築した. 2.分散センサネットワーク情報処理アルゴリズムの開発カルマンフィルタを利用したセンサフュージョン手法であるDTKF(Delay-Tolerant Kalman Filter)を提案した.DTKFは,センサ数の増大に対して優れたスケーラビリティを有しており,その有効性を,高速視覚センサによる対象追跡タスクの数値実験により検証した. 3.多眼高速ビジュアルフィードバックシステムの構築複数の高速ビジョンを用いた多眼高速ビジュアルフィードバックシステムを構築し,各ビジョン情報の相互補完による,オクルージョンにロバストな複数対象の3次元トラッキングを実現した.多数のビジョンを用いることで計測範囲,精度の向上,オクルージョン回避などが実現できた. 4.階層並列構造による感覚運動統合の実現分散ネットワーク構造に対応して,多数のセンサシステムと多数のロボットシステムを実時間で接続するために,複数のリアルタイム処理システムとロボットシステム,センサシステムを統合した並列分散処理システムを開発した.システム構成としては,CANbusによって接続されたdSPACE社の実時間処理システムを3台用意し,IOを通してロボットアーム2台,ロボットハンド3台,高速ビジョン3台(カメラヘッドは6台),その他,触覚や力覚などの多数のセンサを接続したものである.
微生物を能動的コンテナとするマイクロ配送システム

橋本浩一, 森亮介, 小野貴彦

2004年～ 2005年

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本研究では,微生物群を自立的に運動できるコンテナ群とみなし,その運動を制御することで多種多様な微小対象を効率的に輸送・分配できるマイクロ輸送システムの構築を目標とした.具体的には,電場の方向に沿って運動する性質(走電性)と外部の物質を取り込む性質の両方をもつ微生物を利用し,その運動を電場により制御することを想定した. 本年度は,走電性をもつ微生物の一種であるゾウリムシを対象とし,その運動制御の実現に焦点を絞った.まず,電場により微生物の運動制御をおこなうため,電極を有する実験用流路の設計と製作をおこなった.これまでの研究で使用した流路の場合,電極の配置により生成できる電場の方向に制限があった.この問題を克服するため,複数の電極を容器周辺部に配置した流路を設計し製作した.各電極のへの電圧入力を個別に設定することで,流路内の電場の方向を任意に制御することが可能である.流路内の全領域で同じ方向へ電場を生成することも可能であり,さらに領域ごとに異なる方向へ電場を生成することも可能である. 製作した流路の有効性を検証するため,数倍の大きさの流路を作成し,その中の電位分布を測定することで流路内に任意の方向へ電場を作成できていることを確認した.また,作成した流路を用いて,微生物群を希望の方向へ誘導することにも成功した. 今後の展開としては,能動コンテナとしての利用を想定した運動制御の手法を検討し,制御手法や流路デザインの検討・改良をおこなう予定である.
超高速ビジュアルサーボシステムのモデリングとモデル学習

橋本浩一, 森亮介, 小室孝, 石川正俊

提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

2002年～ 2004年

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従来の汎用マニピュレータは、関節角センサにより手先位置を精度高く制御することを基本に設計されており、ビジョンセンサにより高速に制御することを念頭にしていない。そのため、高速ビジョンの性能を十分に引き出した知的な高速タスクを実現することが難しい。このようなことから、真の意味での高速ビジュアルフィードバックの実現のためには、視覚システムの高速化と同時に、それに対応したマニピュレーションシステムの高速化が重要となる。この目的のためには、単に高速動作が可能なマニピュレータを導入するだけでなく、画像処理・アクティブビジョン・マニピュレータ・ハンドなどの特性を正確に把握して制御系を設計することが重要である。いいかえると、超高速ビジュアルサーボシステムの実現のためには、システムを構成するすべての要素のダイナミクスを統一的に記述するモデルの設計と、パラメータ同定手法およびモデル学習アルゴリズムの開発が必須である。上記の認識のもと、本研究では下記の課題に挑戦した。 1.高速ハンドシステムによるビジュアルサーボ本研究では高速多指ハンドシステムを開発し、落下するボールや円柱を安定に把握するアルゴリズムを開発・実装し、実験により超高速ビジュアルサーボの性能を評価した。 2.微生物トラッキングシステム本研究ではゾウリムシを例に取り、ゾウリムシが泳ぐプールの位置をXYステージでビジュアルフィードバック制御することにより、ゾウリムシ個体の活動を安定に計測するシステムを開発した。 3.ビジュアルサーボの安定領域の拡大本研究では、カメラ視野が有限であるという制約を考慮して、安定領域を拡大する方法を検討した。 4.ビジュアルサーボシステムにおける構成とロバスト性本研究では、異なる構造とアルゴリズムの組み合わせにより、システムのロバスト性が大きく変化することを指摘し、ロバスト性向上のための指針を与えた。 5.ボール捕獲とリフティングタスク
自由空間光インターコネクションを用いた空並列VLSIフォトニクス

石川正俊, 成瀬誠, 橋本浩一

2001年～ 2003年

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本研究は、大規模集積回路(VLSI)技術と自由空間型光インターコネクション技術を用いて、高度な演算能力と通信能力を併せ持つVLSIフォトニクスシステムを実現することを目的としている。自由空間型の並列光インターコネクションは、光線の高密度な並列性による潜在的な優位性が認められていながらも、実用に資する技術として開花できていない。その理由として、パッケージング技術をはじめとして、システム化レベルにおける研究が不十分であることが挙げられる。そこで本研究では、まず、現実の計算機システム内でのVLSIチップ間接続に光インターコネクション技術を応用する際の技術課題を、VLSI回路技術、面発光レーザアレイ、微小光学技術等の原理的・技術的限界から検討した。その際、本研究の発端となるVLSIフォトニクスシステムであるOCULAR-IIでの最大の課題として明らかになったアライメントの問題を、実機を用いて詳細に評価し、パッケージング技術への要求には特に注意を要した。また、上記の解析を踏まえた上で、微小な光デバイス間の安定した実装手法に関して、様々なアライメント手法を検討した。自由空間型光インターコネクションに適したアライメント方式のひとつとして、並列性、高密度性、自由空間での接続、環境内に存在する振動等の外乱等の要件を考慮し、デバイスの位置・姿勢を実時間で制御するアクティブアライメント技術を検討し、基礎実験システムを用いた実証に着手した。
WDM技術を応用した超高速3次元マイクロイメージングの研究

成瀬誠, 橋本浩一, 石川正俊

提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

2001年～ 2003年

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本研究は、3次元イメージングの基本原理を光線の波動的振舞いと共焦点結像の光学的原理の効果的融合に求め、技術的にはWDM技術と2次元アレイ状の並列処理技術の融合によって、最終的に超高速の3次元マイクロイメージング機能の実現を目指すものであり、並列光デバイス技術、回折光学技術、集積回路等の要素技術の原理的・技術的限界を見極めつつ、全体システムのアーキテクチャを考案し、必要な要素技術への要求を導く必要がある。言い換えれば全体システムのための基本アーキテクチャとともに、基本的な要素技術を着実に押さえていくことが重要である。特に超高速性を得るための基本構造である並列処理が、光学システムに対して新しい条件を突きつける。例えば並列性を想定しない通常の顕微鏡光学系において軸外から出射したレーザ光は受光面において適正に結像しない。すなわち、出射面及び受光面の並列デバイスのみでは超並列性は達成し得ない。そこで本研究では特にシステム並列性を前提とした光学システムに関し、アライメントの問題、光学系の設計の問題、データ処理系の問題、について中心的に取り扱った。具体的成果として、超並列光システムのための適応的制御技術としてのアクティブアライメント技術、面発光レーザアレイ等による超並列性を想定した共焦点光学系の最適設計及びその実装、受光機能と処理機能をチップ上に集積したコンピュテーショナルセンサを用いる光計測、等の成果を得た。
微生物制御競争的資金

制度名：JST Basic Research Programs (Precursory Research for Embryonic Science and Technology :PRESTO)

2002年11月～
ビジュアルサーボの大域的安定化と特徴量空間経路計画

橋本浩一, 小室孝, 石川正俊, 成瀬誠

2001年～ 2002年

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本研究の目的は,ビジュアルサーボを特徴量空間における経路計画の観点から定式化することで,対象物の特徴量の事前知識を持たずに特徴量空間内を大域的に誘導できる軌道計画法を開発することである. 平成13年度までに,ポテンシャルを特徴量誤差の2次形式を用いて適切に設定し,ポテンシャルの最小化問題として特徴ベースビジュアルサーボの定式化を行った.その結果,「軌道計画(目標値生成)とフィードフォワード・フィードバックを一体化したモーションコントロール」としての定式化が可能となった,従来の「特徴量偏差を状態とする状態フィードバック」は,特徴量誤差の二乗ノルムをポテンシャルとする状態空間における最急降下法であり,大域的安定化のためにはポテンシャルの大域的凸性が必要であった.しかし,本研究で定式化された制御問題では,最適化の前に特徴量空間において経路計画を行うため,経路に沿った局所的な凸性が保証されれば大域的安定となる.平成14年度は,前年度の研究を理論的,実験的に進めた.具体的には,以下の手法の研究を行った. 1.運動を利用したカメラの自己校正法と視覚サーボへの応用カメラが運動する際には,注視対象物上の各特徴点に対して基本方程式と呼ばれる幾何学的な関係式が成り立ち,それを利用することでカメラの自己校正を行う方法を開発した.14年度では,前年度で提案した基本的なアルゴリズムに関して理論的な検証をすすめて,ロバストな推定手法を提案し,ビジュアルサーボ制御へ応用した. 2.Static-eyeとhand-eyeのビジュアルサーボ制御理論に基づく比較検討ビジュアルサーボの手法として,マニピュレータの手先にビジョンを付けるhand-eye手法と,マニピュレータとは別に視覚装置を設置するstatic-eye手法が存在する.本研究では,これらの手法の制御理論的な解釈を行い,双方の評価を行った.その結果,行うタスクの種類によって,それぞれ利点と欠点が存在することを理論的に導き出し,ビジュアルサーボ制御への応用を行った.
超超並列構造を持つ1msビジョンチップを用いた超高速マニピュレーション

石川正俊, 橋本浩一, 成瀬誠, 原勉, 石井抱, 喜安千弥, 藤村貞夫

提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

研究機関：University of Tokyo

1999年～ 2001年

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本研究では、研究代表者らの超並列・超高速ビジョンチップ並びに1ms感覚運動統合システムの開発の実績をもとに、高速ビジュアルフィードバックを用いた新たな原理に基づく超高速マニピュレーション技術の体系化を目的とする。実際に、集積化ビジョンシステムの研究開発と、それに対応した高速ハンドアームシステムの研究開発を同時に進め、システムレベルでの超高速マニピュレーション技術を実現することが研究の特色である。具体的な研究成果としては次のことを実現することができた. 1.1msビジョンチップに基づく1msアクティブビジョンシステムの開発ビジョンチップの高速性に対応して,高速動作が可能な2自由度アクティブビジョンシステムを開発した.また,開発したシステムを用いて,三次元形状認識と対象追跡を同時に行うことができるアクティブビジョン制御手法を開発した. 2.1msビジョンを備えた高速ハンドアームシステムの開発ロボットハンドアームと高速アクティブビジョンを同時に高速に制御するために,それぞれの処理演算を並列に実行することが可能な並列構造を持つリアルタイムDSP処理システムを導入した.これにより、より多種・多数のセンサに対する階層的並列処理を施すことが可能となった.開発したシステムのもと,1msビジョンシステムの出力により,高速ハンドアームの実時間視覚フィードバック制御を実現することができた. 3.超並列性と超高速性を利用した視覚情報処理アルゴリズムの開発高速性を考慮した視覚制御のための並列画像処理アルゴリズムを開発した.また,2台のビジョンシステムを用いた3次元位置形状情報の獲得手法を提案し,楕円体などの対象に対する実時間認識を実現した. 4.ダイナミクスを考慮した高速ビジュアルフィードバック制御理論の構築視覚により対象のダイナミクスをリアルタイムで計測し,それを用いることで高速作業が可能な視覚フィードバック制御理論を構築した.具体的には,接触作業を考慮した視覚によるロボットのダイナミクス制御法を開発した.
非ホロメミック視覚サーボ系の幾何学的構造の解析と合理的な制御系設計

橋本浩一

1999年～ 2000年

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1.非ホロノミック視覚サーボ系の制御理論的定式化…本研究では,非ホロノミック拘束を受けるロボットにカメラを取りつけ,環境を観測してロボットを制御する.したがって,環境の画像を画像特徴量を用いて情報を縮約すると,視覚サーボ系のモデルはロボットの位置・姿勢の変動と特徴量の時系列を関係付ける非線形微分方程式となる.一方,ロボットが非ホロノミックな拘束を受けて運動するとき,その拘束は不可積分であるため状態を低次元化することはできない.したがって,制御対象を非ホロノミック拘束つきの非線形微分方程式で表現した. 2.幾何学的構造の解明…1.で得られた微分方程式の拘束条件の幾何学的構造を解析することを試みた.まず,ロボットの運動に課せられる非ホロノミック拘束を特徴量の動きに変換した.特徴量の動きにかかる拘束の幾何学的意味を解明することはできなかったが,画像平面内でフィードバックループを閉じる制御系,すなわち,ロボットの位置・姿勢を計測せずに完全に画像フィードバックのみで制御するロボット制御系を構成することが可能となった.また,拘束を画像平面内で解析することにより,本制御問題が「画像平面内での経路計画問題」の性質を有することが明らかになった. 3.幾何学的構造に基づく制御系設計…制御対象の幾何学的構造に着目し,幾何学的構造を積極的に利用するフィードバック制御器を設計する計画であったが,幾何学的構造の意味を完全には明確にできなかったため,画像平面内で近似的に線形化する制御則を構成した.この制御則は切り返しを発生するもので,スライディングモードと同様にモデルに対する不確かさや外乱に強いという特徴を持つ.また,ラジコン模型の自動車を用いた実験装置においては,精度のよいモデル化が不可能であるため,この特徴はきわめて有効である.さらに,完全な画像ベースの制御系を構成することができたため,ロボットの機構学的なモデル誤差の影響を受けない制御系が構成できた.これは本研究によって得られた全く新しい知見である.
非ホロノミック視覚サーボ系の幾何学的構造の解析

橋本浩一

1997年～ 1998年

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1. 視覚サーボ系の制御理論的定式化・・・作業環境とロボットの位置・姿勢の関数として画像特徴量を記述し,特徴量の時系列として作業を定義した.この定義により,カメラによる観測は「ロボットと環境の相対的位置・姿勢を特徴量に写す非線形写像」と解釈できる.一方,ロボットが非ホロノミックな拘束を受けるとき,その拘束は不可積分であるため状態を低次元化することはできない.したがって,作業のモデルを非ホロノミック拘束つきの非線形微分方程式で表現した. 2. 幾何学的構造の解明・・・1.で得られた微分方程式の拘束条件の幾何学的構造を解析することを試みた.まず,ロボットの運動に課せられる非ホロノミック拘束を特徴量の動きに変換した.特徴量の動きにかかる拘束の幾何学的意味を解明することはできなかったが,画像平面内でフィードバックループを閉じる制御系,すなわち,ロボットの位置・姿勢を計測せずに完全に画像フィードバックのみで制御するロボット制御系を構成することが可能となった. 3. 幾何学的構造に基づく制御系設計・・・制御対象の幾何学的構造に着目し,幾何学的構造を積極的に利用するフィードバック制御器を設計する計画であったが,幾何学的構造の意味を明確にできなかったため,従来の非ホロノミック系に対する制御系設計法を画像ベースの視覚サーボ系に適用するにとどまった.しかし,ロボットにデッドレコニングの機能を与える必要がないので,完全な画像ベースの制御系を構成した意義は大きい.
動的環境における環境変化の予測と行動を一体化した視覚サーボ系の研究

橋本浩一, 木村英紀

1997年～ 1997年

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画像は膨大な情報量を持つが,きわめて冗長性が高い.そこで,十分な精度を確保したままで冗長性の少ない情報の抽出法を検討した.その結果,画像の解像度を4段階にわけ,各々の特徴点に関して4枚のテンプレートを用いて対象物の移動速度に応じて使い分ける方法が追従速度および位置決め精度を確保するのに適していることがわかった.また,冗長な特徴量を用いることは位置決め精度の向上に効果があることを理論的に証明し,PUMA560ロボットを用いた実時間実験により確認した.このことから,画像処理的に安定な特徴量を冗長にとることの有効性が検証できた. 次に,視覚情報に基づいて3次元情報を精度良く求めるためのカメラ位置およびロボット姿勢について検討した.再構成される3次元情報の精度は,画像ヤコビ行列の条件数に依存し,この条件数が作業対象物の特徴量の選択に依存することがわかった.したがって,この条件数を最小にするように特徴量を選択することが精度と応答速度の両方の面から重要であることが示された. 一方,視覚サーボ系のモデルは,ロボットのダイナミクスを考慮しない場合には拘束条件つきの線形微分方程式で記述される.本研究では,ロボットのダイナミクスを考慮する場合,きわめて複雑な非線形微分方程式になることを示し,微分方程式の幾何学的構造の解析が合理的な制御系設計において重要であることを明らかにした.また,この非線形性のために,環境モデルの推定法は,従来の線形推定法では不十分であることがわかった.そこで,ロボットのダイナミクスと環境変動のダイナミクスを統一的に取り扱うために,作業の実施を環境の変動とロボットの運動からなる非線形関数として定義し,この関数の幾何学的構造の解明を試みた.大域的に拘束条件を記述する関数は求められていないが,局所的な性質は明らかになり,それを用いた制御系の構成法も求まった.本研究の当初の目的は完全には達成されてはいないが,局所的な性質がわかればそれを解析的に接続することにより大域的な性質に拡張できるので,本研究において視覚サーボ問題の本質を解明できたといえる.
行動に基づく環境認識の実現

橋本浩一, 木村英紀

1996年～ 1996年

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1.実時間視覚情報処理アルゴリズムの開発 … 作業対象のモデルに基づき,フィードバック情報として実時間で使用可能な視覚情報処理のアルゴリズムを開発した.次に述べる定式化において,作業対象物の特徴量をフィードバックする「特徴ベース法」を用いたため,実時間処理アルゴリズムとしては特徴量抽出のみを行なうこととした. 2.視覚サーボ理論の定式化 … 従来の特徴ベース法の定式化では,特徴量ベクトルの次数がロボットの自由度より多い(冗長な)ときにはシステムは不可制御になっていた.本研究においては冗長な特徴量を有効に利用するための定式化を行ない,冗長性がロバスト性の向上および精度の改善に役立つことを証明した. 3.環境認識アルゴリズムの開発 … 環境内を移動する物体の運動推定アルゴリズムを導出した.これは一種の非線形オブザ-バであり,作業の実行が進むにつれて推定精度が向上する. 4.実験による評価 … 具体的な作業として,カメラを用いて運動する物体の追従を行なった.物体上の特徴量の次元を増加させることにより,追従精度が向上することを確認した.また,さまざまな運動形態に対しオブザ-バによる推定が可能であることを確認した. 5.問題点 … 現在,実環境(屋外)での作業や変動する環境内での物体追従は実行できない.これは画像処理を単純な特徴量抽出に限定しているためであり,実画像の処理が今後の課題と考える.運動制御および運動推定のアルゴリズムは汎用性を持つものであり,自律的に作業するロボットを構築するための重要なツールになることが期待される.
非ホロノミックシステムを対象とした視覚サーボ系に関する研究

橋本浩一

1996年～ 1996年

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1.作業の過程の記述…作業環境のモデルとカメラの特性に基づき,ロボットの位置・姿勢とカメラによって得られる画像の関係を導出した.作業の状態を画像内の環境の像により定義し,この状態の関数として作業を記述した.ロボットのダイナミクスを考慮して作業の過程を微分方程式として記述した. 2.拘束条件の幾何学的構造の解明…ロボットの非ホロノミックな拘束条件を詳細に考察し,状態空間の幾何学的構造を明らかにした. 3.再モデリングと制御系設計…幾何学的構造を採り入れて再モデリングを行なった.その結果,「特徴ベース視覚サーボ法」が適用可能であることがわかった.画像平面内で作業の目標状態を生成することにより,目標物を見失うことなく移動できることがわかった.この手法を用いて閉ループ制御系を構成し,シミュレーションによりその有効性を確認した. 4.実験による評価…ラジコン模型自動車の上にカメラを設置し,視覚サーボによる誘導を行なった.ほぼ任意の初期姿勢から目標位置・姿勢に移動可能であることが確認された. 5.問題点…カメラの視野が狭く視覚サーボ法が適用できる初期姿勢に限界が存在する.また,模型自動車の運動特性がきわめて非線形であり,運動の再現性に乏しい.したがって,視覚による誘導の有効性は確認できたが,現状では精度が不十分である.
環境認識と運動制御を動的に結合した視覚サーボ系の研究

橋本浩一, 木村英紀

1995年～ 1995年

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平成7年度は以下の研究を行なった。 1.実時間視覚処理アルゴリズムの確立…作業対象にマークを付け,作業対象物ののモデルに基づき,フィードパック情報として実時間で使用可能な視覚情報処理のアルゴリズムを導出した.定式化において,作業対象物の画像中の「特徴」を表す量(特徴量)をフィードパックする「特徴ベース法」を用いたため,実時間処理アルゴリズムとしては特徴抽出だけを行なうことにした. 2.視覚サーボ理論の定式化…従来の特徴ベース法の定式化では,特徴量ベクトルの次数がロボットの自由度より多い(冗長な)ときには不可制御になり,特徴量の次数を減らす必要があった。これは画像が持つ情報量を捨てていたことになる.本研究においては,冗長な特徴量を有効に利用するための定式化を行ない,最適制御法,非線形制御法,オブザ-バを用いた方法などの制御法を導出した. 3.並列処理アルゴリズムの検討…実時間処理の総合的なアルゴリズムとアーキテクチャを検討,トランスピュータを用いた計算回路網を設計し,PUMA560に実装した. 4.実験による評価…未知の環境下でロボットに作業を実施させ,その効果を評価し問題点を明らかにした.非線形法は計算量の多さが問題となり,PUMA560における実装はできなかった.最適制御法は外乱に対して十分なロパスト性をもつことが示された.また,冗長な特徴量を利用することにより3次元位置の制御精度が格段に向上することが示された.さらに、オブザ-バは物体の運動を予測するのに有効であり,フィードバックのみの場合に比べて運動時の偏差の減少と運動速度の向上が確認された. 本研究では物体にマークをつけて認識部を簡略化していたが,作業対象物の背景からの切り出しや複雑な対象物の特徴量の抽出などの興味深い問題が残っている.
視覚サーボ系の幾何学的構造の解析と合理的な制御系設計に関する基礎研究

橋本浩一

1995年～ 1995年

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平成7年度は以下の研究を行なった. 1.作業のモデル化…作業対象物の位置とロボットの関節角の関数として画像中の物体の像を記述し,作業のモデル化を行なった.まず,物体の運動を一般化座標系を用いて多様体上の点の運動として記述し,ロボットの運動も同様にして多様体上で記述した.カメラによる観測はこの二つの多様体の積集合から作業を記述する空間への写像として表現した.その結果,作業のモデルは非線形な拘束条件つきの非線形な写像となった. 2.幾何学的構造の解明…1.のモデルの拘束条件と写像の定義域・値域となる多様体の幾何学的構造を解析した結果,特異点が物体の形状に依存することがわかった.そこで物体を平面上の点の集合に限定した場合,4点以上であれば特異点がないことが証明された. 3.視覚サーボ系の制御理論的定式化…2.の定式化に物体の運動とロボットのダイナミクスを導入し,視覚サーボ系を動的システムとして記述した.従来の「特徴ベース法」の定式化では,特異点がなくなるように特徴量を選択するとシステムが不可制御になったが,本定式化においては,可制御性の問題を回避するために,特徴量ベクトルを多様体の接平面に写像して制御することにした. 4.幾何学的構造に基づく制御系設計…制御対象の幾何学的構造に注目し,作業を行なっている時のロボットダイナミクスと画像情報との相互関係を明確にし,これらのモデルに基づき環境の認識・推定機構と制御器の設計を行なった. 5.実験による評価…視覚フィードバックをともなういくつかの作業を実施した.物体の運動を推定するオブザ-バは計算量が多く6自由度の実験を行なうことができなかったが,2自由度の実験では有効性が確認された.また,特徴量が冗長な場合,特異点がなくなり,多様体の構造が単純なものになるため,線形化制御則が有効であることも実験的に確認できた.
位置と力の同時制御と環境認識を動的に結合した視覚サーボ系の基礎的研究

木村英紀, 橋本浩一

提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for General Scientific Research (B)

研究種目：Grant-in-Aid for General Scientific Research (B)

研究機関：Osaka University

1992年～ 1994年

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これまでの視覚フィードバック制御法ではジョイントサーボ系に理想的な追従特性を仮定し、ロボットのダイナミクスを視して視覚サーボ系を設計していたため高速な運動には適していなかった。そこで視覚サーボ系をひとつの動的システムとしてとらえ、ロボットのダイナミクスを考慮してタスクレベルでの逆動力学を計算する方法を開発した。しかし、この制御法は物体の運動のモデルを持たず、対象物体の位置のステップ変化に追従することを保証しただけの0型のサーボ系であるため、運動する物体の追従には必ず偏差が生じる。そこで、ロボットが物体を追従するために必要となる条件を定式化し、物体の運動の適応的推定法と動く物体に対するトラッキング制御法を提案した。具体的にはロボットと物体の運動の自由度に関する条件を導出し、物体の速度を推定するための非線形オブザーバと推定された速度にもとづいた非線形制御器を提案し、これらを併用した制御則により視覚サーボ系が漸近安定となることを証明した。さらに2リンクダイレクトドライブロボットを用いたシミュレーションおよび実験により提案する制御方法の有効性を検証した。さらに、位置と力の同時制御を2リンクダイレクトドライブロボットに実装し、力センサの出力を補完する形でカメラを用い、ロボットによる玉のせ制御を行った。これは半球状の表面形状を持つロボットハンドの上に小さな玉をのせ、力センサおよびカメラで玉の位置を計測して制御するものであり、カメラを用いることにより安定な制御が可能になった。現状ではまだ環境認識との結合は十分ではないが、上記の非線形オブザーバを結合することにより密な結合が可能になることが解明された。
環境認識と運動制御を動的に結合した視覚サ-ボ系の基礎的研究

木村英紀, 橋本浩一, 川谷亮治, 藤井隆雄

提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for General Scientific Research (B)

研究種目：Grant-in-Aid for General Scientific Research (B)

研究機関：Osaka University

1989年～ 1990年

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視覚サ-ボ系は画像情報にもとづくフィ-ドバック制御系で,未知の環境で作業する知能ロボットの運動制御の中核となる。従来の視覚フィ-ドバック系では環境認識と運動制御が別々のステップで分離して逐次的に行われてきたが,作業を高速化し精度を上げるにはこの方式では不十分である。本研究では,制御理論的観点から環境認識と運動制御を動的に結合し,認識の深化と作業の実施が相互に補完しあいながら一体となって進行する新しい視覚サ-ボの方式が確立することを目指した。その結果,画像ベ-スの動的視覚サ-ボという新しい方式を提案し,その方式により従来の視覚フィ-ドバックに比べて確段に精度よくロボットマニピュレ-タが制御できることをわかった。この方式は視覚サ-ボ系のダイナミクスを表す状態方程式をもとに最適レギュレ-タを構成することにより系の安定化を図るものである。上記の制御器を実現するためには,きわめて高速な演算装置が必要となる。そこで本研究においては,10個の32ビットマイクロプロセッサ「トランスピュ-タ」を用いて並列処理システムを構築した。このハ-ドウェアシステムとPUMA560により実時間動的視覚サ-ボ系が実現できた。実用的な作業を行うにはいたらなかったが,いくつかの基礎的実験において画像ベ-スの動的視覚サ-ボが有効であることが確認できた。本研究の視覚サ-ボ系は画像ベ-スの視覚フィ-ドバック系に既存の制御理論を組み合わせて実現されたものであり,視覚フィ-ドバック制御において新しい制御理論的枠組みを与えるものではない。そのためには,視覚サ-ボ系の内部にロボットのダイナミクスを統合して組み入れ,全体をひとつの動的システムとして取り扱う必要があることがわかった。本研究で得られた成果は,今後の発展に対して基礎的な足がかりとなるものと思われる。

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その他 8

ビジュアルトラッキングステージの開発

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線虫を追跡するための電動ステージの共同開発
3次元蛍光画像ソフトウェア開発

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神経細胞を3次元的に追跡するための画像処理手法の共同開発
ロボティック内視鏡のための情報処理と制御

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ロボティック内視鏡のための情報処理と制御
超分散マイクロアクティブセンシング

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たくさんの微生物をアクティブに動かしてセンサとして用いるための基礎研究
食器洗浄・収納パートナロボットの開発

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食器洗浄・収納用のロボット開発
微生物群によるオーガナイズドバイオモジュール

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微生物群によるオーガナイズドバイオモジュール
水平独立協調ビルシステムアーキテクチャ研究

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ビルネットワークシステムのアーキテクチャの研究
環境認識と運動制御を動的に結合した視覚サーボ系の研究

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環境認識と運動制御を動的に結合した視覚サーボ系の研究

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