氏名

カメザキ ミツヒロ

亀崎 允啓

職名

主任研究員(研究院准教授) (https://researchmap.jp/read0136138)

所属理工学術院

(理工学術院総合研究所)

連絡先

URL等

研究者番号
30468863

本属以外の学内所属

学内研究所等

次世代ロボット研究機構

研究所員 2015年-

学歴・学位

学歴

-2010年03月 早稲田大学 創造理工学研究科 総合機械工学専攻

学位

博士(工学) 課程 早稲田大学 知能機械学・機械システム

経歴

2008年04月-2010年03月早稲田大学 理工学術院 研究助手(Global COE)
2010年04月-2013年03月早稲田大学 理工学術院 創造理工学部 総合機械工学科 助手
2013年04月-2018年03月早稲田大学 理工学術院総合研究所 研究院講師
2017年10月-科学技術振興機構 さきがけ研究者

所属学協会

IEEE Robotics and Automation Society

日本機械学会

日本ロボット学会

計測自動制御学会

バイオメカニズム学会

自動車技術会

委員歴・役員歴(学外)

2013年03月-2013年09月IEEE Int. Conf. Robotics and Automation (ICRA)Program Committee Member
2013年05月-2013年05月日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会プログラム委員
2013年11月-2013年11月2013 IEEE/RSJ Int. Conf. Intelligent Robots and Systems (IROS2013)Secretariat (Organization)
2014年04月-2015年03月日本ロボット学会会誌編集委員会委員
2014年04月-2016年03月IEEE Int. Symp. Robot and Human Interactive Communication (RO-MAN)Program Committee Member
2015年04月-2016年03月建設ロボットシンポジウムプログラム副委員長
2015年04月-2016年03月日本ロボット学会会誌編集委員会編集委員
2015年04月-2016年03月日本ロボット学会学術講演会プログラム委員
2015年04月-2016年03月日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会プログラム委員
2015年12月-2015年12月JSME International Conference on Advanced Mechatronics (ICAM2015)Local Arrangement Chair
2016年04月-IEEE Int. Conf. Robotics and Biomimetics (ROBIO)Program Committee Member
2016年07月-2016年07月日本ロボット学会学会誌特集号「大型機械のためのヒューマンインタフェースデザイン」編集者
2016年09月-2016年09月第5回サステナブル/ロボティック・システムデザイン研究会.実行委員
2017年04月-2018年03月IEEE Int. Symp. Robot and Human Interactive Communication (RO-MAN)Program Committee Member
2017年04月-2018年03月建設ロボットシンポジウムプログラム副委員長
2017年04月-IEEE Int. Symposium on Safety, Security, and Rescue Robotics (SSRR)Technical Program Committee
2017年04月-IEEE Int. Symp. Robot and Human Interactive Communication (RO-MAN)Program Committee Member
2017年10月-2018年10月IEEE/RSJ Int. Conf. Intelligent Robots and Systems (IROS)Associate Editor
2017年10月-建設ロボット研究連絡協議会(CCRR)委員
2018年04月-2019年03月建設ロボットシンポジウム副実行委員長

受賞

優秀論文賞

2008年09月授与機関:第11回建設ロボットシンポジウム

タイトル:双腕建機における知能化インタフェースに関する研究~基底作業状態識別に基づく操作者支援システムの開発~

Best Application Paper Award Finalist

2011年09月授与機関:2011 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems

タイトル:Relative Accuracy Enhancement System Based on Internal Error Range Estimation for External Force Measurement in Construction Manipulator

Finalists of the SICE Annual Conference Young Author's Award

2013年09月授与機関:SICE Annual Conference 2013

タイトル:An Object Grasp Motion Model using Control Signal and Cylinder Pressure in Demolition Machines for Disaster Response Work

Finalists of Best Paper Awards

2015年06月授与機関:IEEE-CYBER 2015

タイトル:A 3D Sensing Model and Practical Sensor Placement Based on Coverage and Cost Evaluation

学術奨励賞

2015年09月授与機関:日本ロボット学会

タイトル:操作量ヒストグラムを用いたBIOG 自動調整手法~操作頻度の平準化による操作感の統一

Honorable Mention

2015年12月授与機関:The 6th International Conference on Advanced Mechatronics (ICAM2015)

タイトル:A Novel Toroidal Design for Magnetorheological Dampers

Best Paper Award

2016年07月授与機関:IEEE/ASME International Conference on Advanced Mechatronics

タイトル:A Haptic Feedback Driver-Vehicle Interface for Controlling Lateral and Longitudinal Motion of Autonomous Vehicles

論文賞

2016年09月授与機関:計測自動制御学会

タイトル:A Pragmatic Approach to Modeling Object Grasp Motion Using Operation and Pressure Signals for Demolition Machines

優秀講演賞

2016年12月授与機関: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

タイトル:人とロボットの協調移動におけるロボットの行動と人の印象の関連性評価

優秀講演賞

2017年12月授与機関: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

タイトル:タスク入力の即時性に着目した車両制御用エンボディドインタフェースの開発

優秀講演賞

2017年12月授与機関: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

タイトル:小径ガス管内検査ロボットのための管内無線通信減衰の計測と分析

9 Finalist Teams (Autonomous Vehicle)

2018年06月授与機関:VALEO Innovation Challenge 2018

タイトル:A project for a system that can detect the need to switch from automatic to manual driving mode and facilitate this shift for the driver

論文賞

2018年09月授与機関:日本ロボット学会

タイトル:操作入力量ヒストグラムの波形整形に基づく基本入出力ゲインの自動調整システム

取材ガイド

カテゴリー
工学
専門分野
知能機械学、ヒューマンマシンインタフェース、次世代モビリティ

その他基本情報

2015年04月

ティーチング・フェロー(TF),リーディング大学院「実体情報学」,早稲田大学.

研究分野

キーワード

人間機械システム、フィールド機械システムデザイン、知能化インタフェース、ロボティックモビリティ、災害対応ロボット、スマートアクチュエータ

科研費分類

工学 / 機械工学 / 知能機械学・機械システム

情報学 / 人間情報学 / 知能ロボティクス

工学 / 人間情報学 / ヒューマンインタフェース・インタラクション

共同研究希望テーマ

ヒューマンマシンインタフェースデザイン

目的:技術相談、受託研究、共同研究、その他

人間機械システムデザイン

目的:技術相談、受託研究、共同研究、その他

研究テーマ履歴

2006年04月-操作型作業機械の知能化に関する研究

研究テーマのキーワード:作業状態推定,操作者支援

国内共同研究

2010年04月-遠隔操作インタフェースに関する研究

研究テーマのキーワード:視覚提示支援,触覚呈示支援

国内共同研究

2013年04月-次世代モビリティに関する研究

研究テーマのキーワード:人間共存型自律移動ロボット,パーソナルモビリティ,高度自動運転車

国内共同研究

2014年04月-コンプライアントデバイスに関する研究

研究テーマのキーワード:アクチュエータ,クラッチなど

国内共同研究

2014年04月-災害対応ロボットに関する研究

研究テーマのキーワード:環境認識技術,人ー自動化システム協調制御

国内共同研究

論文

Utilizing Robot’s Forearm Contact for Handling Space Constraints in Congested Environment

Mitsuhiro Kamezaki, Moondeep C. Shrestha, Yusuke Tsuburaya, Ryosuke Kono, and Shigeki Sugano

Workshop on From freezing to jostling robots: Current challenges and new paradigms for safe robot navigation in dense crowds, 2018 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS2018)査読有りp.1 - 22018年10月-2018年10月 

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掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)

A Preliminary Investigation into Human Motion Reaction Against a Robot’s Forearm Contact

Moondeep C. Shrestha, Mitsuhiro Kamezaki, Yusuke Tsuburaya, Ryosuke Kono, and Shigeki Sugano

Workshop on From freezing to jostling robots: Current challenges and new paradigms for safe robot navigation in dense crowds, 2018 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS2018)査読有りp.1 - 22018年10月-2018年10月 

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掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)

Machine Learning Based Skill-level Classification for Personal Mobility Devices Using Only Operational Characteristics

Yifan Huang, Mitsuhiro Kamezaki, Taiga Mori, Udara E. Manawadu, Tatsuya Ishihara, Masahiro Nakano, Kohjun Koshiji, Naoki Higo, Toshimitsu Tubaki, and Shigeki Sugano

Proceedings of 2018 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS2018),査読有りp.5469 - 54762018年10月-2018年10月 

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掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)

An Automatic Tracked Robot Chain System for Gas Pipeline Inspection and Maintenance Based on Wireless Relay Communication

Wen Zhao, Mitsuhiro Kamezaki, Kento Yoshida, Minoru Konno, Akihiko Onuki, and Shigeki Sugano

Proceedings of 2018 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS2018)査読有りp.3978 - 39832018年10月-2018年10月 

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掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)

ダンプトラックの燃費向上・長寿命化に向けた状態抽出に関する基礎検討

山下真司,亀﨑允啓,佐藤隆哉,菅野重樹,岩田浩康

第18回建設ロボットシンポジウム論文集(SCR2018)査読有りp.1 - 62018年09月-2018年09月 

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掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)

A Communicating Directional Intent in Robot Navigation using Projection Indicators

Moondeep Shrestha, Tomoya Onishi, Ayano Kobayashi, Mitsuhiro Kamezaki, and Shigeki Sugano

Proceedings of 2018 IEEE International Symposium on Robot and Human Interactive Communication (RO-MAN2018)査読有りp.746 - 7512018年08月-2018年08月 

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掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)

A Preliminary Study of a Control Framework for Forearm Contact During Robot Navigation

Moondeep Shrestha, Mitsuhiro Kamezaki, Yusuke Tsuburaya, Tomoya Onishi, Ayano Kobayashi, Ryuosuke Kono, and Shigeki Sugano

Proceedings of 2018 IEEE International Symposium on Robot and Human Interactive Communication (RO-MAN2018)査読有りp.410 - 4152018年08月-2018年08月 

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掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)

高度自動運転車における半自動制御のための相互作用型力触覚インタフェースの提案

亀﨑允啓,マナワドゥ ウダーラ,河野陽大,石川雅晃,菅野重樹

日本機械学会論文集査読有り84(864)p.1 - 132018年07月-2018年07月 

Preliminary Design of a Pseudo-Inertia Adjustable Mechanism Based on Bidirectional Releasing of Stored Kinetic Energy

Peizhi Zhang, Mitsuhiro Kamezaki, Kenshiro Otsuki, Shan He, Gonzalo Aguirre Dominguez, and Shigeki Sugano

Proceedings of 2018 IEEE/ASME International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics (AIM2018)査読有りp.1 - 62018年07月-2018年07月 

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掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)

Modeling and Simulation of FLC-based Navigation Algorithm for Small Gas Pipeline Inspection Robot

Wen Zhao, Mitsuhiro Kamezaki, Kento Yoshida, Minoru Konno, Akihiko Onuki, and Shigeki Sugano

Proceedings of 2018 IEEE/ASME International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics (AIM2018)査読有りp.1 - 62018年07月-2018年07月 

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掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)

Tactical-Level Input with Multimodal Feedback for Unscheduled Takeover Situations in Human-Centered Automated Vehicles

Udara E. Manawadu, Takaaki Ema, Hiroaki Hayashi, Takahiro Kawano, Mitsuhiro Kamezaki, and Shigeki Sugano

Proceedings of 2018 IEEE/ASME International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics (AIM2018)査読有りp.1 - 62018年07月-2018年07月 

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掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)

Multiclass Classification of Driver Perceived Workload Using Long Short-Term Memory based Recurrent Neural Network

Udara E. Manawadu, Takahiro Kawano, Shingo Murata, Mitsuhiro Kamezaki, Junya Muramatsu, and Shigeki Sugano

Proceedings of 2018 IEEE Intelligent Vehicles Symposium (IV 2018),査読有りp.2009 - 20142018年06月-2018年06月 

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掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)

Human-Agent Collaborative Control in Automated Vehicles for Takeover Situations in Dynamic Unstructured Urban Environments

Udara E. Manawadu, Mitsuhiro Kamezaki, and Shigeki Sugano

Workshop on Robot Teammates Operating in Dynamic, Unstructured Environments (RT-DUNE), 2018 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA2018)査読有りp.1 - 22018年05月-2018年05月 

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掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)

重機の遠隔操作性向上のためのマルチカメラ最適配置に関する研究-第一報 パン・チルト角による作業性への影響の検証-

仁内智志,亀﨑允啓,佐藤隆哉,菅野重樹,岩田浩康

第23回ロボティクスシンポジア予稿集査読有りp.1 - 62018年03月-2018年03月 

詳細

掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)

Compound locomotion control system combining crawling and walking for multi-crawler multi-arm robot to adapt unstructured and unknown terrain

Chen, Kui; Kamezaki, Mitsuhiro; Katano, Takahiro; Kaneko, Taisei; Azuma, Kohga; Ishida, Tatsuzo; Seki, Masatoshi; Ichiryu, Ken; Sugano, Shigeki

ROBOMECH Journal5(1)2018年01月-2018年01月 

DOIScopus

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概要:© 2018, The Author(s). How to improve task performance and how to control a robot in extreme environments when just a few sensors can be used to obtain environmental information are two of the problems for disaster response robots (DRRs). Compared with conventional DRRs, multi-arm multi-flipper crawler type robot (MAMFR) have high mobility and task-execution capabilities. Because, crawler robots and quadruped robots have complementary advantages in locomotion, therefore we have the vision to combine both of these advantages in MAMFR. Usually, MAMFR (like four-arm four-flipper robot OCTOPUS) was designed for working in extreme environments such as that with heavy smoke and fog. Therefore it is a quite necessary requirement that DRR should have the ability to work in the situation even if vision and laser sensors are not available. To maximize terrains adaption ability, self-balancing capability, and obstacle getting over capability in unstructured disaster site, as well as reduce the difficulty of robot control, we proposed a semi-autonomous control system to realize this compound locomotion method for MAMFRs. In this control strategy, robot can explore the terrain and obtain basic information about the surrounding by its structure and internal sensors, such as encoder and inertial measurement unit. Except that control system also can recog nize the relative positional relationship between robot and surrounding environment through its arms and crawlers state when robot moving. Because the control rules is simple but effective, and each part can adjust its own state automatically according to robot state and explored terrain, MRMFRs have better terrain adaptability and stability. Experimental results with a virtual reality simulator indicated that the designed control system significantly improved stability and mobility of robot in tasks, it also indicated that robot can adapt complex terrain when controlled by designed control system.

A Prototype of a Small Tracked Robot for Gas Pipeline Inspection and Maintenance

Zhao, Wen; Kamezaki, Mitsuhiro; Yoshida, Kento; Konno, Minoru; Toriumi, Ryoichi; Sugano, Shigeki

Advances in Intelligent Systems and Computing722p.137 - 1422018年01月-2018年01月 

DOIScopus

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ISSN:21945357

概要:© Springer International Publishing AG 2018. The gas pipeline networks cover approximately 200,000, km in urban region in Japan. The risk caused by severe leakage, cracking, or corrosion will lead to a big accidence for human. Therefore, the gas pipeline robots for regular inspection and maintenance are very essential for the safe operation and supply of gas. In this paper, as a fundamental study of pipeline inspection robots, a new small wireless tracked robot for gas pipeline inspection and maintenance has been developed. Due to robot’s special kinematics, it is capable of moving in straight pipe, turn at elbow and also climb the inclined pipe flexibly and efficiently. Compared with previous robots, it owns two working modes: self-navigation (automated control) and manual control mode for pipeline inspection. Moreover, a preliminary experiment has been implemented with a typical M-pipeline in 10, cm diameter/4, m length. The experiment results revealed that self-navigation could improve the efficiency of inspection.

Estimating Driver Workload with Systematically Varying Traffic Complexity Using Machine Learning: Experimental Design

Manawadu, Udara E.; Kawano, Takahiro; Murata, Shingo; Kamezaki, Mitsuhiro; Sugano, Shigeki

Advances in Intelligent Systems and Computing722p.106 - 1112018年01月-2018年01月 

DOIScopus

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ISSN:21945357

概要:© Springer International Publishing AG 2018. Traffic complexity is one of the factors affecting driver workload. In order to study the relationship between traffic complexity levels and workload, a designed experiment is required, especially to vary traffic flow parameters systematically in a simulated environment. This paper describes the experimental design of a simulator study for developing a computational model to estimate the behavior of driver workload based on traffic complexity. Driving simulators allow creating and testing different traffic scenarios and manipulating independent variables to improve the quality of data, as compared to real world experiments. Physiological responses such as heart rate, skin conductance, and pupil size have been found to be related to workload. By adapting a data-driven method, we integrated electrocardiography sensors, electro-dermal activity sensors, and eye-tracker to acquire driver physiological signals and gaze information. Preliminary results show a positive correlation between traffic complexity levels and corresponding physiological responses, performance, and subjective measures.

Compound Manipulation Mode for Improving Task-Ability of Multi-Arm Multi-Flipper Crawler Robot

Kui Chen, Mitsuhiro Kamezaki, Takahiro Katano, Taisei Kaneko, Kohga Azuma, Yusuke Uehara, Tatsuzo Ishida, Masatoshi Seki, Ken Ichiryu, and Shigeki Sugano

Proceedings of 2017 IEEE/SICE International Conference on System Integration (SII 2017)査読有りp.1 - 62017年12月-2017年12月 

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掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)

A Reliable Communication and Localization Method for Gas Pipeline Robot Chain based on RSSI Theory,

Wen Zhao, Mitsuhiro Kamezaki, Kento Yoshida, Minoru Konno, Ryoichi Toriumi, and Shigeki Sugano

Proceedings of 2017 IEEE/SICE International Conference on System Integration (SII 2017)査読有りp.1 - 62017年12月-2017年12月 

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掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)

A Preliminary Study on a Groping Framework without External Sensors to Recognize Near-Environmental Situation for Risk-Tolerance Disaster Response Robots Tolerance Disaster Response Robots

Chen, Kui; Kamezaki, Mitsuhiro; Katano, Takahiro; Kaneko, Taisei; Azuma, Kohga; Uehara, Yusuke; Ishida, Tatsuzo; Seki, Masatoshi; Ichiryu, Ken; Sugano, Shigeki

SSRR 2017 - 15th IEEE International Symposium on Safety, Security and Rescue Robotics, Conferencep.181 - 1862017年10月-2017年10月 

DOIScopus

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掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)

概要:© 2017 IEEE. This paper proposes a basic near-environmental recognition framework based on groping for risk-tolerance disaster response robot (DRR). In extreme disaster sites, including high radiation and heavy smog, external sensors such as cameras and laser range finders do not work properly, and such sensors may be broken in accidents in the tasks. It is hoped that DRRs can continue to perform tasks, even if the external sensors cannot work, and at least, they can safely evacuate from the site. In this preliminary study, for recognizing near environments without using external sensors, we proposed a groping method. In this method, a robot actively touches the environment using arms or other movable parts, records the contact information, and then reconstructs a three-dimensional local map around the robot by the detected information, e.g., robot arm's position and reactive force. The proposed groping system can recognize the existence of three situations, such as an object, step, and pit, and those geometry, by exploring the designated space using arms. The groping strategy was designed considering both robot specification, time limitation, and required resolution. Experiments were performed using four-arm and four-crawler robot OCTOPUS. The results indicate that the proposed framework could recognize step, pit, and object, and calculate the position and size of the object, and confirm that the robot successfully removed the object on the basis of groped data.

Experimental Characterization of a Magnetorheological Damper with Multiple Cylindrical Passages and Toroidal Magnetic Field Generator

Mitsuhiro Kamezaki, Peizhi Zhang, Kenshiro Otsuki, Shan He, Gonzalo Aguirre Dominguez, and Shigeki Sugano

Proceedings of the 10th JFPS International Symposiums on Fluid Power (JFPS2017)査読有りp.1 - 62017年10月-2017年10月 

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掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)

A Pre-offering View System for Teleoperators of Heavy Machines to Acquire Cognitive Maps

Ryuya Sato, Mitsuhiro Kamezaki, Satoshi Niuchi, Shigeki Sugano, and Hiroyasu Iwata

Proceedings of IEEE International Symposium on Safety, Security, and Rescue Robotics 2017 (SSRR 2017)査読有りp.61 - 662017年10月-2017年10月 

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掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)

A Semi-Autonomous Compound Motion Pattern Using Multi-Flipper and Multi-Arm for Unstructured Terrain Traversal

Chen, Kui; Kamezaki, Mitsuhiro; Katano, Takahiro; Kaneko, Taisei; Azuma, Kohga; Ishida, Tatsuzo; Seki, Masatoshi; Ichiryu, Ken; Sugano, Shigeki

IEEE International Conference on Intelligent Robots and Systems2017-Septemberp.2704 - 27092017年09月-2017年09月 

DOIScopus

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ISSN:21530858

概要:© 2017 IEEE. Disaster response crawler robot OCTOPUS has four arms and four flippers for better adaptability to disaster environments. To further improve the robot mobility and terrain adaptability in unstructured terrain, we propose a new locomotion control method called compound motion pattern (CMP) for multi-limb robots like OCTOPUS. This hybrid locomotion by cooperating the arms and flippers would be effective to adapt to the unstructured terrain due to combining the advantages of crawling and walking. As a preliminary study on CMP, we proposed a fundamental and conceptual CMP while clarifying problems in constructing CMP, and developed a semi-autonomous control system for realizing the CMP. Electrically-driven OCTOPUS was used to verify the reliability and correctness of CMP. Results of experiments on climbing a step indicate that the proposed control system could obtain relatively accurate terrain information and the CMP enabled the robot to climb the step. We thus confirmed that the proposed CMP would be effective to increase terrain adaptability of robot in unstructured environment, and it would be a useful locomotion method for advanced disaster response robots.

Development of a Prototype Electrically-Driven Four-Arm Four-Flipper Disaster Response Robot OCTOPUS

Mitsuhiro Kamezaki, Kui Chen, Kohga Azuma, Takahiro Katano, Taisei Kaneko, Tatsuzo Ishida, Masayuki Nakayama, Masatoshi Seki, Ken Ichiryu, and Shigeki Sugano

Proceedings of 2017 IEEE Conference on Control Technology and Applications (CCTA 2017)査読有りp.1019 - 10242017年08月-2017年08月 

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掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)

ヒトの認知構造に基づいた事前の環境把握映像提示による災害対応遠隔重機作業の効率化に関する研究

佐藤隆哉,亀﨑允啓,仁内智志,菅野重樹,岩田浩康

第17回建設ロボットシンポジウム論文集(SCR2017)査読有りp.1 - 62017年08月-2017年08月 

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掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)

Usability Test in Different Types of Control Authority Allocations for Multi-Operator Single-Robot System OCTOPUS

Chen, Kui; Kamezaki, Mitsuhiro; Katano, Takahiro; Kaneko, Taisei; Azuma, Kohga; Seki, Masatoshi; Ichiryu, Ken; Ishida, Tatsuzo; Sugano, Shigeki

Advances in Intelligent Systems and Computing607p.675 - 6852017年07月-2017年07月 

DOIScopus

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ISSN:21945357

概要:© Springer International Publishing AG 2018. Four-arm four-flipper disaster response robot called OCTOPUS, which has 26 degrees of freedom (DOF), has been developed to engage in complex disaster response work. OCTOPUS adopts a multi-operator single-robot (MOSR) control system, and two operators manually control the robot. The pattern of control-authority allocation (CAA) for two operators largely affects performance of MOSR systems, so this study conducts usability tests in various CAAs, and derives a reasonable CAA pattern. So far, there are no uniform standard allocation rules for flippers and crawlers in multi-limb robots like OCTOPUS, therefore we specify five CAA patterns for investigation. Three fundamental tasks that whole body of the robot must be cooperatively controlled were conducted to test the usability in each CAA pattern. From the results of analysis, we found that pattern 1, which one operator controls front two arms, flippers, and crawlers, and another operator controls remaining back parts, had best scores for all tasks, as well as pattern 2 had the best distribution of workload between two operators.

Condition-Based Less-Error Data Selection for Robust and Accurate Mass Measurement in Large-Scale Hydraulic Manipulators

Kamezaki, Mitsuhiro; Iwata, Hiroyasu; Sugano, Shigeki

IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement66(7)p.1820 - 18302017年07月-2017年07月 

DOIScopus

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掲載種別:研究論文(学術雑誌)ISSN:00189456

概要:© 2017 IEEE. This paper proposes a practical scheme for measuring the mass of an object grasped by the end-effector of a large-scale hydraulic manipulator. Such a measurement system requires high accuracy and robustness considering the nonlinearity and uncertainty in hydraulic pressure-based force measurement during rigorous outdoor work. It is thus difficult to precisely model system behaviors and completely remove error force components (white-box modeling) under such conditions, so our scheme adopts a less-error data selection approach to relatively improving the accuracy and reliability of the measurand (gray-box modeling). It first removes dominant error forces, i.e., gravity and dynamic friction forces, then defines the on-load state by evaluating measurement conditions to omit data in indeterminate conditions, then extracts data during the objectgrasp state identified by a grasp motion model and removes highfrequency components by a simple low-pass filter, and finally integrates data from multiple sensors using the posture-based priority and averages all selected data. Evaluation experiments were conducted using an instrumented hydraulic arm. Results indicate that our scheme can precisely measures the mass of the grasped object under various detection conditions with fewer errors.

A Multimodal Human-Machine Interface Enabling Situation-Adaptive Control Inputs for Highly Automated Vehicles

Manawadu, Udara E.; Kamezaki, Mitsuhiro; Ishikawa, Masaaki; Kawano, Takahiro; Sugano, Shigeki

IEEE Intelligent Vehicles Symposium, Proceedingsp.1195 - 12002017年07月-2017年07月 

DOIScopus

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概要:© 2017 IEEE. Intelligent vehicles operating in different levels of automation require the driver to fully or partially conduct the dynamic driving task (DDT) and to conduct fallback performance of the DDT, during a trip. Such vehicles create the need for novel human-machine interfaces (HMIs) designed to conduct high-level vehicle control tasks. Multimodal interfaces (MMIs) have advantages such as improved recognition, faster interaction, and situation-Adaptability, over unimodal interfaces. In this study, we developed and evaluated a MMI system with three input modalities; touchscreen, hand-gesture, and haptic to input tactical-level control commands (e.g. lane-changing, overtaking, and parking). We conducted driving experiments in a driving simulator to evaluate the effectiveness of the MMI system. The results show that multimodal HMI significantly reduced the driver workload, improved the efficiency of interaction, and minimized input errors compared with unimodal interfaces. Moreover, we discovered relationships between input types and modalities: location-based inputs-Touchscreen interface, time-critical inputs-haptic interface. The results proved the functional advantages and effectiveness of multimodal interface system over its unimodal components for conducting tactical-level driving tasks.

Pre-offering Work-Site Views to Acquire Spatial Knowledge from Survey and Route Perspective for Advanced Teleoperation of Construction Machines

Ryuya Sato, Mitsuhiro Kamezaki, Satoshi Niuchi, Shigeki Sugano, and Hiroyasu Iwata

Proceedings of 2017 International Symposium on Automation and Robotics in Construction (ISARC2017),査読有りp.1 - 22017年07月-2017年07月 

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掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)

Investigation on Effect of Angular Deviation from Perpendicular Line to Lateral View Camera on Work Efficiency for Teleoperated Construction Machines

Satoshi Niuchi, Mitsuhiro Kamezaki, Ryuya Sato, Shigeki Sugano, and Hiroyasu Iwata

Proceedings of 2017 International Symposium on Automation and Robotics in Construction (ISARC2017)査読有りp.1 - 22017年07月-2017年07月 

Proposal and Preliminary Feasibility Study of a Novel Toroidal Magnetorheological Piston

Aguirre Dominguez, Gonzalo; Kamezaki, Mitsuhiro; Sugano, Shigeki

IEEE/ASME Transactions on Mechatronics22(2)p.657 - 6682017年04月-2017年04月 

DOIScopus

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ISSN:10834435

概要:© 1996-2012 IEEE.A new magnetorheological piston head design inspired by toroidal electromagnets was proposed in previous work as an alternative to conventional annular dampers. A prototype with a circular valve array integrated inside the piston head was built and tested to measure its passive performance. The mechanical, electromagnetic, and hydraulic models used in the new design were explained, and the relevant parameters of the actuator were analyzed to construct a mathematical model to estimate its performance. These works showed the feasibility of the concept and its potential as an alternative to current damper technology, but lacked a baseline for comparison. This paper reviews and widens this groundwork. It adds a magnetic finite element method study to address the previously found leakage, and a new set of experiments, including a force controller, to compare its performance against a conventional annular piston head. The new findings show how the current force limitations can be overcome by striking a balance between the coil space and the size of electromagnet cores to achieve the performance of current dampers. They also highlight its potential in force control applications to provide a wider range of customization options, such as number and size of holes, electromagnets, and coils, and a better use of the active area of the gap.

Preliminary measurement and analysis of microwave transmission attenuation in small gas pipeline

Zhao, Wen; Kamezaki, Mitsuhiro; Yoshida, Kento; Sugano, Shigeki; Konno, Minoru; Toriumi, Ryoichi

Proceedings - 2017 IEEE International Conference on Mechatronics, ICM 2017p.342 - 3472017年02月-2017年02月 

DOIScopus

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概要:© 2017 IEEE.The gas pipelines need to be inspected in the case of existence of pipeline's inner problems. Usually, inspection for leakage of gas pipeline has been carried out by wired probes or wired robots equipped with a CCD camera. However, the above inspection approaches are restricted by the cable in the pipe. This study thus focuses on an inspection approach based on microwave communication. However, obtaining the transmission properties (i.e., transmission loss, RSSI (received signal strength indication), maximum transmission distance, etc) in gas pipeline is crucial to determine which frequency is feasible to the further development. In this paper, a communication system for microwave communication in 2.4 and 5.8 GHz band is developed. Then, the transmission loss and RSSI of these microwaves in 2.5 × 100 cm (straight), 5 × 100cm (straight) and 5 × 200cm M-type curved steel gas pipe (with L-junctions) are then measured. The experimental results revealed that the microwave in 2.4 GHz band owns much stronger communication capability in complicated gas pipeline in consideration of few transmission loss, and three approximate linear functions could be modeled on the basis of the measured data.

Gaze pattern analysis in multi-display systems for teleoperated disaster response robots

Sato, Ryuya; Kamezaki, Mitsuhiro; Sugano, Shigeki; Iwata, Hiroyasu

2016 IEEE International Conference on Systems, Man, and Cybernetics, SMC 2016 - Conference Proceedingsp.3534 - 35392017年02月-2017年02月 

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概要:© 2016 IEEE.In unmanned construction, work efficiency is lower than that in manned construction due to lack of visual information. Thus, we previously developed an autonomous camera control system to provide various visual information suited to work states through multiple displays. However, that system increased the cognitive load on operators, and required them to have much experience to choose appropriate views for various situations. Next, we should investigate the degree of effectiveness for each view in a certain state. Thus, in this study, we analyzed gaze patterns to clarify which are the displays that operators often watch in work states, i.e., moving, grasping, transport, and releasing. We then derived which gaze patterns have higher work performance, including time efficiency and safeness. We clustered gaze patterns using Ward's method, which is a criterion applied in hierarchical clustering. To evaluate the objective of this study, we conducted experiments involving debris transport tasks, using a virtual reality simulator. The results indicated that gaze patterns differed in operators and we found that better time efficiency related to specific gaze patterns for each work state.

A hand gesture based driver-vehicle interface to control lateral and longitudinal motions of an autonomous vehicle

Manawadu, Udara E.; Kamezaki, Mitsuhiro; Ishikawa, Masaaki; Kawano, Takahiro; Sugano, Shigeki

2016 IEEE International Conference on Systems, Man, and Cybernetics, SMC 2016 - Conference Proceedingsp.1785 - 17902017年02月-2017年02月 

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概要:© 2016 IEEE.Autonomous vehicles would make the future roads safer by keeping the human driver out of the loop. However, reduced degree of human-control could result in loss of the feeling of driving for some drivers. Therefore, in this study we proposed a method of interaction between the driver and autonomous vehicle by allowing the driver to control the vehicle's lateral and longitudinal motions. We adopted hand gestures as input modality because it can reduce driver's visual and cognitive demands. We first derived seven fundamental vehicle maneuvers to improve driver experience, and related them to seven independent hand gestures. We then created a hand gesture interface to control an autonomous vehicle, using Leap Motion as the gesture recognition platform. We conducted driving experiments involving twenty drivers in a virtual reality driving simulator to investigate the effectiveness of this interface for vehicle control. We evaluated the driving experience and drivers' opinions regarding the gestural interface. The results proved that semi-autonomous controlling using the hand gesture interface significantly reduced drivers' perceived workload.

Analysis of operation strategy in a multi-operator control system for four-arm disaster response robot OCTOPUS

Chen, Kui; Kamezaki, Mitsuhiro; Katano, Takahiro; Ishida, Tatsuzo; Seki, Masatoshi; Ichiryu, Ken; Sugano, Shigeki

SII 2016 - 2016 IEEE/SICE International Symposium on System Integration査読有りp.514 - 5192016年12月-2016年12月 

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掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)

概要:© 2016 IEEE.Disaster response robot with four arms and flippers OCTOPUS has high mobility and task-execution capabilities. Owing to the higher number of degrees of freedom, OCTOPUS is controlled by two operators, however this kind of robots is inherently difficult to be operated. To design easy-to-use human machine interfaces and intelligent control systems, we need to analyze and quantify a reasonable operation strategy in multi-operator control systems. Thus, three different types of essential disaster response tasks were conducted by using OCTOPUS and we analyzed results of operations and work performance, by focusing on each operator and each pair. As the results, we derived basic operation strategies as follow; operators with higher number of simultaneously-operated joints (Ns) can control OCTOPUS more smoothly, and pairs with higher rate of cooperated operations (Rc) can finish tasks more efficiently. We also found that Ns and Rc can be used to quantify operational skills. Revealed strategies and parameters could be useful to design new human-machine interface and intelligent control system.

Performance evaluation of a compliant magnetorheological piston actuator

Dominuez, Gonzalo Aguirre; Kamezaki, Mitsuhiro; Shan, He; Sugano, Shigeki

SII 2016 - 2016 IEEE/SICE International Symposium on System Integration査読有りp.254 - 2592016年12月-2016年12月 

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掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)

概要:© 2016 IEEE.Compliant actuation is an indispensable element for safe physical human robot interaction. However, there is a lack of devices, which can integrate the high power density of hydraulic actuators with intrinsically safe mechanisms. This drove the development a new type of hydraulic magneto-rheological piston. This device includes a novel toroidal array of magnetorheological valves in its head. In previous studies, the system performance was evaluated only as a traditional damping system. Now, the piston is connected to a pump to create a hydraulic compliant actuator. This novel compliant piston is capable to control the piston speed and force independently by using the pump and electromagnet voltages respectively. In this way, different combinations of these parameters can be used to achieve diverse system properties; e.g. low response time or energy efficiency. Several experiments are conducted to evaluate its performance, including force, friction, speed, and step response. The results display the potential of the devices to be used as an active system for compliant hydraulic robotic applications. They also hint to the possibilities to improve by using a more sophisticated control system for its speed and force.

視線計測カメラを用いた遠隔ロボットオペレータの映像注視分析

亀﨑允啓

月刊オプトロニクス(特集号:光×ロボット)35(420)p.82 - 872016年12月-2016年12月 

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掲載種別:研究論文(学術雑誌)

Design optimisation and performance evaluation of a toroidal magnetorheological hydraulic piston head

Dominguez, Gonzalo Aguirre; Kamezaki, Mitsuhiro; He, Shan; Sophon, Somlor; Schmitz, Alexander; Sugano, Shigeki

IEEE International Conference on Intelligent Robots and Systems2016-Novemberp.350 - 3552016年11月-2016年11月 

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ISSN:21530858

概要:© 2016 IEEE.The advantages of mechanical compliance have driven the development of devices using new smart materials. A new kind of magnetorheological piston based on a toroidal array of magnetorheological valves, has been previously tested to prove its feasibility. However, being an initial prototype its potential was still limited by its complex design, and low output force. This study presents the revisions done to the design with several improvements targeting key performance parameters. An improved annular piston design is also introduced as comparison with conventional devices. The toroidal and annular piston head prototypes are built and tested, and their force performance compared with the previous iteration. The experimental results show an overall performance improvement of the toroidal assembly. However, the force model used in the study still fails to accurately predict the magnetic flux at the gaps of the piston head. This deviation is later verify and corrected using a FEM analysis. The force performance of the new toroidal assembly is on par with the commonplace annular design. It also displays a more linear behaviour, at the expense of lower energy efficiency. Finally, it also shows potential for a greater degree of customisation to meet different system requirements.

Visibility Enhancement using Autonomous Multicamera Controls with Situational Role Assignment for Teleoperated Work Machines

Mitsuhiro Kamezaki, Junjie Yang, Hiroyasu Iwata, and Shigeki Sugano

Journal of Field Robotics査読有り33(6)p.802 - 8242016年09月-2016年09月 

DOIScopusWoS

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掲載種別:研究論文(学術雑誌)ISSN:15564959

概要:© 2015 Wiley Periodicals, Inc.The aim of this study is to provide a machine operator with enhanced visibility and more adaptive visual information suited to the work situation, particularly advanced unmanned construction. Toward that end, we propose a method for autonomously controlling multiple environmental cameras. Situations in which the yaw, pitch, and zoom of cameras should be controlled are analyzed. Additionally, we define imaging objects, including the machine, manipulators, and end points; and imaging modes, including tracking, zoom, posture, and trajectory modes. To control each camera simply and effectively, four practical camera roles with different combinations of the imaging objects and modes were defined: overview machine, enlarge end point, posture-manipulator, and trajectory-manipulator. A real-time role assignment system is described for assigning the four camera roles to four out of six cameras suitable for the work situation (e.g., reaching, grasping, transport, and releasing) on the basis of the assignment-priority rules. To test this system, debris-removal tasks were performed in a virtual reality simulation to compare performance among fixed camera, manual control camera, and autonomous control camera systems. The results showed that the autonomous system was the best of the three at decreasing the number of grasping misses and erroneous contacts and simultaneously increasing the subjective usability and time efficiency.

Non-verbal Cues and Expressiveness; Motion Planning and Navigation in Human-Centered Environments

Moondeep Shrestha, Ayano Kobayashi, Tomoya Onishi, Hayato Yanagawa, Yuta Yokoyama, Erika Uno, Alexander Schmitz, Mitsuhiro Kamezaki, and Shigeki Sugano

Proceedings of 2016 IEEE International Symposium on Robot and Human Interactive Communication (RO-MAN2016)査読有り2016年08月-

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掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)

Exploring the Use of Light and Display Indicators for Communicating Directional Intent

Moondeep Shrestha, Ayano Kobayashi, Tomoya Onishi, Hayato Yanagawa, Yuta Yokoyama, Erika Uno, Alexander Schmitz, Mitsuhiro Kamezaki, and Shigeki Sugano

Proceedings of 2016 IEEE/ASME International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics (AIM2016)2016-Septemberp.1651 - 16562016年07月-2016年09月 

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掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)

概要:© 2016 IEEE.Legible robot behavior is a key element for smooth and efficient navigation among humans. However, at present, even the state-of-the-art robots cannot communicate its internal state of directional intent by displaying human-like non-verbal cues. In this paper, we explore various modes for communicating directional intent of a robot across three different scenarios as a means of overcoming the shortcomings of the robot's non-verbal communication abilities. Specifically, we look into turn indicators, display indicators, and their combinations with sound and investigate their effectiveness across different passing scenarios. Our study shows us that using auxiliary communicating methods significantly improves the perceived feelings of our dependent measures. Further, communicating intention also helps in improving cooperation. However, the effectiveness greatly varies with the modes and the passing scenarios. In the case of 90 degrees crossing scenario, even though participants have positive perceived feelings, this does not necessarily translate into smooth and efficient navigation.

Development of a Virtual Reality Simulator for Four-Arm Disaster Rescue Robot OCTOPUS

Kui Chen, Mitsuhiro Kamezaki, Takahiro Katano, Junjie Yang, Tatsuzo Ishida, Masatoshi Seki, Ken Ichiryu, and Shigeki Sugano

Proceedings of 2016 IEEE/ASME International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics (AIM2016)2016-Septemberp.721 - 7262016年07月-2016年09月 

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掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)

概要:© 2016 IEEE.This paper presents a virtual reality (VR) simulator for four-arm disaster response robot OCTOPUS, which has high capable of both mobility and workability. OCTOPUS has 26 degrees of freedom (DOF) and is currently teleoperated by two operators, so it is quite difficult to operate OCTOPUS. Thus, we developed a VR simulator for training operation, developing operator support system and control strategy. Compared with actual robot and environment, VR simulator can reproduce them at low cost and high efficiency. The VR simulator consists of VR environment and human-machine interface such as operation-input and video- and sound-output, based on robot operation system (ROS) and Gazebo. To enhance work performance, we implement indicators and data collection functions. Four tasks such as rough terrain passing, high-step climbing, obstacle stepping over, and object transport were conducted to evaluate OCTOPUS itself and our VR simulator. The results indicate that operators could complete all the tasks but the success rate differed in tasks. Smooth and stable operations increased the work performance, but sudden change and oscillation of operation degraded it. Cooperating multi-joint adequately is quite important to execute task more efficiently.

An Iterative Design Methodology for the Performance Optimisation of Magnetorheological Piston Head Configurations

Gonzalo Aguirre Dominguez, Mitsuhiro Kamezaki, Morgan French, and Shigeki Sugano

Proceedings of 2016 IEEE/ASME International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics (AIM2016)査読有り2016-Septemberp.228 - 2332016年07月-2016年09月 

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掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)

概要:© 2016 IEEE.This work focuses on the analysis of the performance parameters of a new magneto-rheological device. Previously, a mathematical model of the actuator head was introduced; however, the complex relations between its parameters made its optimisation challenging, causing the device not to reach its full potential. In this work, the previous model is updated to fit a revised version of the toroidal design, as well as an annular design for comparison. The relations between different parameters are studied to find their trade-offs, and understand how they affect the performance of the actuators. Finally, an optimisation based on an iterative search for valid permutations of parameters, is used to find optimal combinations. Two prototypes are built and tested to validate the results of the optimisation. The study revealed the critical parameters of each design, which mostly depend on the relations between the magnetic flux density, and the active area exposed to the MRF; and successfully optimised the performance of the devices. However, work needs to be done to create a more complete tool with concrete guidelines for specific applications.

A Haptic Feedback Driver-Vehicle Interface for Controlling Lateral and Longitudinal Motion of Autonomous Vehicles

Udara E. Manawadu, Mitsuhiro Kamezaki, Masaaki Ishikawa, Takahiro Kawano, and Shigeki Sugano

IEEE/ASME International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics, AIM査読有り2016-Septemberp.119 - 1242016年07月-2016年09月 

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概要:© 2016 IEEE.Autonomous vehicles will significantly change the existing driver-vehicle relationship, since only a destination input from the human driver will suffice. However, reduced degree of human-control could result in lack of driving pleasure and excitement. Thus, we proposed a method to increase the flexibility in controlling of an autonomous vehicle by allowing the driver to control its lateral and longitudinal motions with a time lag. We first derived a set of vehicle movements to improve driver experience and related them to a set of control functions that the driver can input. We then created two types of driver-vehicle interfaces (DVIs) for vehicle control; a haptic interface with kinesthetic and tactile feedback, and a hand-gesture interface with augmented reality feedback. The joystick-type haptic interface provides feedback on driver input by dynamically varying its degrees of freedom through controlling the current supplied to axis motors, and through vibration motors. The gesture interface is based on Leap Motion controller and provides visual feedback to driver. We conducted driving experiments in a VR simulator using twenty drivers to evaluate the effectiveness of these DVIs. The results showed that haptic interface significantly reduced the average input time and input error, and drivers preferred the haptic interface due to its ability to provide immediate, active, and passive feedback.

Design of Four-Arm Four-Crawler Disaster Response Robot OCTOPUS

Mitsuhiro Kamezaki, Hiroyuki Ishii, Tatsuzo Ishida, Masatoshi Seki, Ichiryu Ken, Yo Kobayashi, Kenji Hashimoto, Shigeki Sugano, Atsuo Takanishi, Masakatsu G. Fujie, Shuji Hashimoto, Hiroshi Yamakawa

Proceedings of 2016 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA2016)査読有り2016-Junep.2840 - 28452016年05月-2016年06月 

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掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)ISSN:10504729

概要:© 2016 IEEE.We developed a four-arm four-crawler advanced disaster response robot called OCTOPUS. Disaster response robots are expected to be capable of both mobility, e.g., entering narrow spaces over very rough unstable ground, and workability, e.g., conducting complex debris-demolition work. However, conventional disaster response robots are specialized in either mobility or workability. Moreover, strategies to independently enhance the capability of crawlers for mobility and arms for workability will increase the robot size and weight. To balance environmental applicability with the mobility and workability, OCTOPUS is equipped with a mutual complementary strategy between its arms and crawlers. The four arms conduct complex tasks while ensuring stabilization when climbing steps. The four crawlers translate rough terrain while avoiding toppling over when conducting demolition work. OCTOPUS is hydraulic driven and teleoperated by two operators. To evaluate the performance of OCTOPUS, we conducted preliminary experiments involving climbing high steps and removing attached objects by using the four arms. The results showed that OCTOPUS completed the two tasks by adequately coordinating its four arms and four crawlers and improvement in operability needs.

Intent communication in navigation through the use of light and screen indicators

Shrestha, Moondeep C.; Kobayashi, Ayano; Onishi, Tomoya; Uno, Erika; Yanagawa, Hayato; Yokoyama, Yuta; Kamezaki, Mitsuhiro; Schmitz, Alexander; Sugano, Shigeki

ACM/IEEE International Conference on Human-Robot Interaction2016-Aprilp.523 - 5242016年03月-2016年03月 

DOIScopus

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概要:© 2016 IEEE. Human's ability to perceive intent plays a crucial role in achieving smooth and efficient navigation. At the present state, even with the state-of-the-art anthropomorphic robots, displaying human-like non-verbal communication (kinesics) is a challenging task. This poses a significant difficulty in performing legible navigation behavior for robots. In this paper, we look into light (turn indicator) and screen (arrow indicator) indicators as a means of overcoming the shortcomings of the robot's non-verbal communication abilities. Our results show a statistically significant improvement in perceived comfort, predictability, and performance with the use of light indicators.

災害対応ロボット「オクトパス」

亀﨑允啓,石井裕之,石田健蔵,関雅俊,一柳健

油空圧技術招待有り55(3)p.30 - 342016年03月-

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掲載種別:研究論文(学術雑誌)

遠隔操作オペレータの環境把握性を高める非映像化情報の可視化と推奨注視映像への誘導

亀﨑允啓,佐藤隆哉,楊俊傑,岩田浩康,菅野重樹

第21回ロボティクスシンポジア予稿集査読有りp.1 - 62016年03月-2016年03月 

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掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)

操作入力量ヒストグラムの波形整形に基づく 基本入出力ゲインの自動調整システム

亀﨑 允啓;岩田 浩康;菅野 重樹

日本ロボット学会誌34(1)p.56 - 642016年01月-2016年01月 

DOICiNii

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ISSN:0289-1824

概要:In this study, a fundamental method to tune a basic input/output gain (BIOG) according to usage conditions is proposed for improving work performance in human-machine systems. For improving operability and workability, an I/O gain tuning is effective, but frequent and drastic changes degrade the operability by confusing the machine dynamics. The proposed tuning system adjusts a BIOG at long intervals on the basis of comprehensive features in operator and work content obtained from histogram of control lever input. The target value is set to the normal distribution, meaning that all ranges of the control lever are evenly used in a spring-type lever, as leveling histogram independent of an operator and work content provides the consistent operational feeling, which leads to comfortable operability. To meet practicality and effectiveness, a BIOG curve is set to a polygonal line involving a break point and a saturation point that are tuned by equivalent transform of area differences between the obtained histogram and normal distribution curves. Results of experiments conducted by using a hydraulic arm system showed that the proposed BIOG tuning system improves time efficiency by reducing the area difference while increasing the subjective usability compared with a conventional fixed BIOG system.

Analysis of Preference for Autonomous Driving Under Different Traffic Conditions Using a Driving Simulator

Udara Eshan Manawadu

Journal of Robotics and Mechatronics査読有り27(6)p.660 - 6702015年12月-2015年12月 

DOI

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掲載種別:研究論文(学術雑誌)ISSN:1883-8049

An investigation into the social acceptance of using contact for inducing an obstructing human

Shrestha, Moondeep C.; Kobayashi, Ayano; Onishi, Tomoya; Uno, Erika; Yanagawa, Hayato; Yokoyama, Yuta; Kamezaki, Mitsuhiro; Schmitz, Alexander; Sugano, Shigeki

IEEE-RAS International Conference on Humanoid Robots2015-Decemberp.941 - 9462015年12月-2015年12月 

DOIScopus

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ISSN:21640572

概要:© 2015 IEEE. In densely populated scenarios with cramped spaces, it is very difficult to achieve safe and efficient navigation without cooperation from humans. One way in which we can seek cooperation from humans is by using contact to influence them to give way. However, such a method may incur certain psychological implications and therefore requires an acceptability check to ensure whether such action is acceptable or not. For this purpose, we investigate the participant's subjective response towards robot-initiated touch during the course of navigation. We conducted a 2 (robotic experience vs. none) x 2 (warning vs. none) between-subject experiment with 44 people in which a mobile robotic platform exerted contact on an unaware and obstructing participant to make way towards its goal. Our results show that prior experience with robots produces slightly better response even though the results are not statistically significant. However, a verbal warning prior to contact yielded much more favorable response. In general, the participants did not find contact to be uncomfortable and were not opposed to robot-initiated contact if deemed necessary.

Inducement of visual attention using augmented reality for multi-display systems in advanced tele-operation

Yang, Junjie; Kamezaki, Mitsuhiro; Sato, Ryuya; Iwata, Hiroyasu; Sugano, Shigeki

IEEE International Conference on Intelligent Robots and Systems2015-Decemberp.5364 - 53692015年12月-2015年12月 

DOIScopus

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ISSN:21530858

概要:© 2015 IEEE. Unmanned construction machines are used after disasters. Compared with manned construction, time efficiency is lower because of incomplete visual information, communication delay, and lack of tactile experience. We have developed an autonomous camera control system to supply appropriate visual information. In order to inform operators the potential data in the views, we introduced several augmented reality (AR) elements to induce visual attention to suitable images in a scenario. The purpose of this study is to develop an attention inducement system using AR technique and evaluate it under different conditions. We first improve our autonomous camera control system and then implement several kinds of AR items suitable for each work situation. The experimental results conducted using our virtual reality simulator confirm that AR items can supply a better positional relationship between machine and objects in the environment which makes operator handle the conditions as experienced. The results from eye-tracker data also indicate that AR items can induce visual attention to images suitable for situations.

Development of a backdrivable magnetorheological hydraulic piston for passive and active linear actuation

Dominguez, Gonzalo Aguirre; Kamezaki, Mitsuhiro; French, Morgan; Sugano, Shigeki

IEEE International Conference on Intelligent Robots and Systems2015-Decemberp.6551 - 65562015年12月-2015年12月 

DOIScopus

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ISSN:21530858

概要:© 2015 IEEE. A new design of a magnetorheological piston prototype intended for passive or active force control in robotic applications for human robot interaction is introduced. It is based in a novel toroidal array of valves, contained within the piston head, which are used to control the output force of the actuator in order to achieve a high degree of reliability, size efficiency, and safety, by exploiting the material properties of magnetorheological fluids and permalloy metals. This paper describes the main points in the development of the magnetorheological piston prototype, the mathematical modelling of the magnetic circuit, and the results of the experiments conducted using a universal testing machine to evaluate the passive performance of the prototype. Results show the feasibility and performance of the new toroidal magnetic circuit of the magnetorheological hydraulic piston prototype. Improvements in order to be able to test the active performance of the design together with a pump setup are proposed.

Visual Attention to Appropriate Monitors and Parts Using Augmented Reality for Decreasing Cognitive Load in Unmanned Construction

Sato Ryuya;Kamezaki Mitsuhiro;Yang Junjie;Sugano Shigeki;Iwata Hiroyasu

The ... international conference on advanced mechatronics : toward evolutionary fusion of IT and mechatronics : ICAM : abstracts査読有り2015(6)p.45 - 452015年12月-2015年12月 

CiNii

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掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)ISSN:13488961

概要:In unmanned construction, operators watch multi views to know situations at a disaster site. However, such a vision system requires much cognitive load of the operators to determine monitors and its parts which they should watch according to situation. In order to decrease cognitive load, we developed a system to provide appropriate monitors and its parts by inducing visual attention using augmented reality.

Scenario Authoring for a Driving Simulator to Evaluate Driver Experience in Intelligent Autonomous Vehicles

Manawadu Udara;Ishikawa Masaaki;Kamezaki Mitsuhiro;Sugano Shigeki

The ... international conference on advanced mechatronics : toward evolutionary fusion of IT and mechatronics : ICAM : abstracts査読有り2015(6)p.94 - 952015年12月-2015年12月 

CiNii

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掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)ISSN:13488961

概要:In this study, we focused on creating different scenarios and traffic conditions in a driving simulator to evaluate the differences in driving experience in conventional and autonomous vehicles. We conducted experiments using two groups of drivers and evaluated their subjective workload and preference for each driving method for different traffic conditions and scenarios.

A Novel Toroidal Design for Magnetorheological Dampers

Dominguez Gonzalo Aguirre;Kamezaki Mitsuhiro;He Shan;Sugano Shigeki

The ... international conference on advanced mechatronics : toward evolutionary fusion of IT and mechatronics : ICAM : abstracts2015(6)p.113 - 1142015年12月-2015年12月 

CiNii

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ISSN:13488961

概要:In recent years there has been interest in the development of magnetorheological actuators for robotic applications with adjustable compliance. In this paper we explore the conceptualization, design and test of a new kind magnetorheological piston head design. Inside the head of this new damper a circular assembly of magnetorheological valves is used to control the damping force of the piston. The results show the feasibility of the new design, and its potential for compliant robotic applications.

Analysis of Spatial Perception Ability Based on Human Eyesight for Teleoperators

Chen Kui;Yang Junjie;Katano Takahiro;Kamezaki Mitsuhiro;Sugano Shigeki

The ... international conference on advanced mechatronics : toward evolutionary fusion of IT and mechatronics : ICAM : abstracts2015(6)p.351 - 3522015年12月-2015年12月 

CiNii

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ISSN:13488961

概要:In this paper, we analyzed spatial perception ability based on human eyesight for teleoperation. Recognizing the space relationship between different objects by human eyesight from a two dimensional monitor quickly and correctly is a hard task. On the basis of the analysis about visual perception error, we make some assumptions about the alignment of multi monitors. The reasons which cause visual perception error were then investigated using our virtual reality simulator,and experiments were implemented to verify our assumptions. Results show when objects were fixed, continuously moving the viewpoint around the fixed objects, the position of viewpoint obviously affected spatial perception accuracy of human subjects. We also found that subjects tend to estimate object position deeper than its real position.

Analysis of Preference for Autonomous Driving Under Different Traffic Conditions Using a Driving Simulator

Udara Eshan Manawadu, Masaaki Ishikawa, Mitsuhiro Kamezaki, Shigeki Sugano

Journal of Robotics and Mechatronics査読有り27(6)p.660 - 6702015年12月-2015年12月 

DOI

An Investigation into the Social Acceptance of Using Contact for Inducing an Obstructing Human

Moondeep C. Shrestha, Ayano Kobayashi, Tomoya Onishi, Erika Uno, Hayato Yanagawa, Yuta, Yokoyama, Mitsuhiro Kamezaki, Alexander Schmitz, and Shigeki Sugano

Proceedings of 2015 IEEE-RAS International Conference on Humanoid Robots (Humanoids2015)査読有りp.941 - 9462015年11月-

DOI

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掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)

Modelling and Simulation of a New Magnetorheological Linear Device

Gonzalo Aguirre Dominguez, Mitsuhiro Kamezaki, Morgan French, and Shigeki Sugano

Proceedings of 2015 IEEE International Symposium on Robotics and Intelligent Sensors (IRIS2015)査読有りp.235 - 2402015年10月-

DOI

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掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)

無人化施工における視覚情報の強化に関する研究-作業状況に応じた環境カメラの自動制御と拡張現実技術を用いた注視支援-

亀﨑允啓,佐藤隆哉,楊俊傑,岩田浩康,菅野重樹

第15回建設ロボットシンポジウム論文集(SCR2015)査読有りp.1 - 62015年09月-2015年09月 

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掲載種別:研究論文(研究会,シンポジウム資料等)

A Haptic interface with adjustable stiffness using MR fluid sophon somlor

Dominguez, Gonzalo Aguirre; Schmitz, Alexander; Kamezaki, Mitsuhiro; Sugano, Shigeki

IEEE/ASME International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics, AIM2015-Augustp.1132 - 11372015年08月-2015年08月 

DOIScopus

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概要:© 2015 IEEE. This paper describes a combined tactile sensor and haptic interface that can change its stiffness using magnetorheological fluids (MR fluid). The tactile sensor consists of 6 distributed capacitive sensors that can sense the location and the amount of applied force. Above the sensors is a chamber filled with MR fluid. By changing the magnetic field, the hardness of the MR fluid, and thereby of the haptic interface, can be changed. Fast changes of the magnetization direction lead to a sensation of vibration. The resulting device can be used for novel haptic input devices or for robotic grippers. A prototype device has been constructed, and the effects of the varying magnetic field and the resulting varying stiffness of the MR fluid on the distributed force sensing with the capacitive sensors has been evaluated. We discovered that the measured forces vary very little with changes in the strength of the magnetic field.

A Concept for a robot arm with adjustable series clutch actuators and passive gravity compensation for enhanced safety

Schmitz, Alexander; Bhavaraju, Soumya; Somlor, Sophon; Dominguez, Gonzalo Aguirre; Kamezaki, Mitsuhiro; Wang, Wei; Sugano, Shigeki

IEEE/ASME International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics, AIM2015-Augustp.1322 - 13272015年08月-2015年08月 

DOIScopus

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概要:© 2015 IEEE. Passive compliance is useful for robotic arms to ensure their safety. Often springs are used, but they are problematic because they reduce the achievable accelerations and can lead to underdamped oscillations. Torque limiters enhance the safety, but usually the torque limit cannot be adjusted to a desired torque. Electronically adjustable torque limiters, also known as series clutch actuators, have several benefits, especially for robotic arms, but they also have severe limitations. This paper suggests incorporating series clutch actuators into a gravity compensated arm. Consequently, gravity should not limit the isotropically achievable force anymore and in the case of power outage the arm keeps its position. The benefits and limitations of a series clutch actuator in a gravity compensated arm are discussed, and a prototype of such an arm is presented. Commercially available magnetic friction clutches are used. Preliminary experiments demonstrate that the safety can be increased.

Analysis of individual driving experience in autonomous and human-driven vehicles using a driving simulator

Manawadu, Udara; Ishikawa, Masaaki; Kamezaki, Mitsuhiro; Sugano, Shigeki

IEEE/ASME International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics, AIM2015-Augustp.299 - 3042015年08月-2015年08月 

DOIScopus

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概要:© 2015 IEEE. Intelligent vehicles capable of autonomous driving will be commercially available in near future. To formulate a beneficial relationship between driver and vehicle, it is important to analyze how the drivers would react to autonomous vehicles compared to human-driven (conventional) vehicles. In this study, we focused on analyzing individual driving experience in several road conditions for autonomous and conventional vehicles among experienced and novice drivers. We first developed a simplified driving simulator that can connect arbitrary interfaces, create virtual environments consisting of scenarios and events that drivers encounter in real-world driving, and implement fully autonomous driving. We then conducted experiments to clarify differences of driving experiences for autonomous driving between the two groups. The experimental results showed that experienced drivers opt for conventional driving mainly due to the flexibility and driving fun it offers, while novices tend to prefer autonomous driving due to its inherent easiness and safety. An in-depth analysis indicated that drivers preferred to use both the driving methods interchangeably depending on the road and traffic conditions.

Performance Analysis in Advanced Tele-operation System Based on Introduction of Danger-Avoidance View

Junjie Yang, Mitsuhiro Kamezaki, Ryuya Sato, Hiroyasu Iwata, and Shigeki Sugano

Proceedings of the 8th International Conference on Intelligent Robotics and Applications (ICIRA2015)p.401 - 4122015年08月-

DOI

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掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)

A 3D Sensing Model and Practical Sensor Placement Based on Coverage and Cost Evaluation

Junjie Yang, Mitsuhiro Kamezaki, Hiroyasu Iwata, and Shigeki Sugano

Proceedings of the IEEE International Conference on CYBER Technology in Automation, Control, and Intelligent Systems (IEEE-CYBER2015)査読有りp.1 - 62015年06月-2015年06月 

DOI

無人化施工の効率・安全性を高める映像の注視・解釈支援に関する調査研究

亀﨑允啓,岩田浩康,菅野重樹

建設機械施工67(3)p.64 - 732015年03月-

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掲載種別:研究論文(学術雑誌)

無人化施工における環境カメラのための半自動制御システムの基礎研究

亀﨑允啓,岩田浩康,菅野重樹

建設機械施工67(2)p.92 - 1002015年02月-

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掲載種別:研究論文(学術雑誌)

HMIにおける入出力ゲインの自動調整

亀﨑 允啓

日本ロボット学会誌33(6)p.421 - 4252015年-2015年

DOICiNii

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ISSN:0289-1824

「大型機械のためのヒューマンインタフェースデザイン」特集について

亀﨑 允啓

日本ロボット学会誌33(6)p.395 - 3952015年-2015年

DOICiNii

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ISSN:0289-1824

Robust Object-Mass Measurement Using Condition-Based Less-Error Data Selection for Large-Scale Hydraulic Manipulators

Mitsuhiro Kamezaki, Hiroyasu Iwata, Shigeki Sugano

Proceedings of 2014 IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics (ROBIO2014)査読有りp.1679 - 16842014年12月-

DOI

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掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)

A Practical Operator Support Scheme and Its Application to Safety-Ensured Object Break Using Dual-Arm Machinery

Kamezaki, Mitsuhiro;Iwata, Hiroyasu;Sugano, Shigeki

ADVANCED ROBOTICS査読有り28(23)p.1599 - 16152014年12月-2014年12月 

DOIWoS

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掲載種別:研究論文(学術雑誌)ISSN:0169-1864

A Pragmatic Approach to Modeling Object Grasp Motion Using Operation and Pressure Signals for Demolition Machines

KAMEZAKI Mitsuhiro;IWATA Hiroyasu;SUGANO Shigeki

SICE Journal of Control, Measurement, and System Integration査読有り7(6)p.356 - 3632014年11月-2014年11月 

DOICiNii

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ISSN:1882-4889

概要:In this paper, an object grasp motion, which is a requisite condition to make a demolition machine grasp an object, is pragmatically modeled, considering accurate and robust identification. Grasping an object is a highly difficult task that requires safe and precise operations, particularly in disaster response work. Identifying a grasp or non-grasp state is essential for providing operational support. These types of outdoor machines lack visual and tactile sensors, so pragmatically available lever operation and cylinder pressure sensors are adopted as parameters for modeling. The grasp motion is simply defined by using sequential transitions of the on-off state of the operation signal and cylinder pressure data for the grapple and the manipulator. The results of experiments conducted to transport objects using an instrumented hydraulic arm indicated that the modeled grasp motion model effectively identifies a grasp or non-grasp state with high accuracy, independently of operators and work environments.

Time-Series Primitive Static States for Detailing Work State and Flow of Human-Operated Work Machine

Kamezaki, Mitsuhiro;Iwata, Hiroyasu;Sugano, Shigeki

ADVANCED ROBOTICS査読有り28(20)p.1357 - 13742014年10月-2014年10月 

DOIWoS

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掲載種別:研究論文(学術雑誌)ISSN:0169-1864

An Adaptive Basic I/O Gain Tuning Method Based on Leveling Control Input Histogram for Human-Machine Systems

Mitsuhiro Kamezaki, Hiroyasu Iwata, Shigeki Sugano

Proceedings of 2014 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS2014)査読有りp.1926 - 19312014年09月-

DOI

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掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)

A Basic Framework of Virtual Reality Simulator for Advancing Disaster Response Work Using Tele-Operated Work Machines

Mitsuhiro Kamezaki, Junjie Yang, Hiroyasu Iwata, and Shigeki Sugano

Journal of Robotics and Mechatronics査読有り26(4)p.939 - 9482014年08月-

DOI

Analysis of Effective Environmental-Camera Images Using Virtual Environment for Advanced Unmanned Construction

Junjie Yang, Mitsuhiro Kamezaki, Hiroyasu Iwata, Shigeki Sugano

Proceedings of the 2014 IEEE/ASME International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics (AIM2014)p.664 - 6692014年07月-

DOI

An Autonomous Multi-Camera Control System Using Situation-Based Role Assignment for Tele-Operated Work Machines

Mitsuhiro Kamezaki, Junjie Yang, Hiroyasu Iwata, Shigeki Sugano

Proceedings of the 2014 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA2014)p.5971 - 59762014年05月-

DOI

Development of a Tele-Operation Simulator Based on Virtual Reality Environment for Advanced Unmanned Construction

Mitsuhiro Kamezaki, Gonzalo Aguirre Dominguez, Junjie Yang, Hiroyasu Iwata, Shigeki Sugano

Proceedings of the 2013 IEEE/SICE International Symposium on System Integration (SII2013)p.855 - 8602013年12月-

DOI

Practical Object-Grasp Estimation without Visual or Tactile Information for Heavy-Duty Work Machines

Mitsuhiro Kamezaki, Hiroyasu Iwata, and Shigeki Sugano

Proceedings of 2013 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS2013)2013年11月-

DOI

An Object Grasp Motion Model using Control Signal and Cylinder Pressure in Demolition Machines for Disaster Response Work

Mitsuhiro Kamezaki, Hiroyasu Iwata, and Shigeki Sugano

Proceedings of SICE Annual Conference 2013 (SICE2013)査読有りp.307 - 3122013年09月-

DOI

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掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)

Visualization of Comprehensive Work Tendency Using End-Point Frequency Map for Human-Operated Work Machines

Mitsuhiro Kamezaki, Hiroyasu Iwata, and Shigeki Sugano

Proceedings of 2013 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA2013)p.752 - 7572013年05月-

DOI

A Symbolic Construction Work Flow Based on State Transition Analysis Using Simplified Primitive Static States

Mitsuhiro Kamezaki, Hiroyasu Iwata, and Shigeki Sugano

Journal of Robotics and Mechatronics査読有り24(6)p.939 - 9482012年12月-2012年12月 

DOI

詳細

ISSN:1883-8049

Operational Support for Ensuring Safety Object-Removal Using Dual-Arm Construction Machinery

Mitsuhiro Kamezaki, Yosuke Shimada, Hiroyasu Iwata, and Shigeki Sugano

Proceedings of 2012 First International Conference on Innovative Engineering Systems (ICIES 2012)p.257 - 2622012年12月-

DOI

A Pragmatic Load Detecting System Based on Uncertainty Evaluation for Construction Manipulator

Mitsuhiro Kamezaki, Hiroyasu Iwata, and Shigeki Sugano

SICE Journal of Control, Measurement, and System Integration (JCMSI)査読有り5(6)p.366 - 3732012年11月-2012年11月 

DOI

詳細

ISSN:18824889

Quantification of Comprehensive Work Flow Using Time-Series Primitive Static States for Human-Operated Work Machine

Mitsuhiro Kamezaki, Hiroyasu Iwata, and Shigeki Sugano

Proceedings of 2012 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA2012)p.4487 - 44922012年05月-

DOI

Identification of Dominant Error Force Component in Hydraulic Pressure Reading for External Force Detection in Construction Manipulator

Mitsuhiro Kamezaki, Yosuke Shimada, Hiroyasu Iwata, and Shigeki Sugano

Journal of Robotics and Mechatronics査読有り24(6)p.95 - 1042012年02月-2012年12月 

DOI

詳細

ISSN:1883-8049

Comprehensive State Transition Analysis Using Simplified Primitive Static States in Construction Machinery

Mitsuhiro Kamezaki, Hiroyasu Iwata, and Shigeki Sugano

Proceedings of 2011 IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics (ROBIO2011)p.2908 - 29132011年12月-

DOI

Relative Accuracy Enhancement System Based on Internal Error Range Estimation for External Force Measurement in Construction Manipulator

Mitsuhiro Kamezaki, Hiroyasu Iwata, and Shigeki Sugano

Proceedings of 2011 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS2011)p.3734 - 37392011年09月-

DOI

Development of a Load Detecting System with Three-Valued Output for Construction Manipulator

Mitsuhiro Kamezaki, Kosuke Nakamura, Satoshi Hashimoto, Hiroyasu Iwata, and Shigeki Sugano

Proceedings of SICE Annual Conference 2011 (SICE2011)p.2194 - 21992011年09月-

A Practical Load Detection Framework Considering Uncertainty in Hydraulic Pressure-Based Force Measurement for Construction Manipulator

Mitsuhiro Kamezaki, Hiroyasu Iwata, and Shigeki Sugano

Proceedings of 2011 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA2011)p.5869 - 58742011年05月-

DOI

Hydraulic Pressure-Based Dominant Error Force Component Identification for Detecting External Force Applied to Construction Manipulator

Mitsuhiro Kamezaki, Hiroyasu Iwata, and Shigeki Sugano

Proceedings of International Conference on Advanced Mechatronics 2010 (ICAM2010)p.313 - 3182010年10月-

油圧センサを用いた建機マニピュレータの外力手先負荷有無システムの開発

亀﨑允啓,橋本諭,岩田浩康,菅野重樹

第12回建設ロボットシンポジウム論文集(SCR2010)査読有りp.323 - 3282010年09月-

詳細

掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)

A Practical Approach to Detecting External Force Applied to Hydraulic Cylinder for Construction Manipulator

Mitsuhiro Kamezaki, Hiroyasu Iwata, and Shigeki Sugano

Proceedings of SICE Annual Conference 2010 (SICE2010)p.1255 - 12562010年08月-

A Framework to Identify Task-Phase and Attentional-Condition for Supporting Complicated Dual-Arm Operations

Mitsuhiro Kamezaki, Hiroyasu Iwata, and Shigeki Sugano

Journal of Robotics and Mechatronics査読有り22(4)p.447 - 4552010年08月-2010年08月 

DOI

詳細

ISSN:1883-8049

Development of a Dual Robotic Arm System to Evaluate Intelligent System for Advanced Construction Machinery

Mitsuhiro Kamezaki, Satoshi Hashimoto, Hiroyasu Iwata, and Shigeki Sugano

Proceedings of 2010 IEEE/ASME International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics (AIM2010)p.1299 - 13042010年07月-

DOI

A Framework of State Identification for Operational Support based on Task-Phase and Attentional-Condition Identification

Mitsuhiro Kamezaki, Hiroyasu Iwata, and Shigeki Sugano

Proceedings of 2010 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA2010)p.1267 - 12722010年05月-

DOI

双腕作業機の知能化インタフェースに関する研究〜環境の複雑性および操作者の多様性に非依存な基底作業状態〜

亀崎允啓,岩田浩康,菅野重樹

計測自動制御学会論文集査読有り45(12)p.646 - 6532009年12月-2009年12月 

DOI

詳細

ISSN:1883-8189

Operator Support System Based on Primitive Static States in Intelligent OperatedWork Machines

Mitsuhiro KAMEZAKI, Hiroyasu IWATA, and Shigeki SUGANO

Advanced Robotics査読有り23(10)p.1281 - 12972009年08月-

DOI

詳細

ISSN:0169-1864

Work State Identification using Primitive Static States -Implementation to Demolition Work in Double-Front Work Machines-

Mitsuhiro KAMEZAKI, Hiroyasu IWATA, and Shigeki SUGANO

Proceedings of 2009 International Symposium on Automation and Robotics in Construction (ISARC2009)p.278 - 2872009年06月-

詳細

掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)

Operation Skill Analysis using Primitive Static States in Human-Operated Work Machine

Mitsuhiro KAMEZAKI, Hiroyasu IWATA, and Shigeki SUGANO

Proceedings of The 3rd International Conference on Construction Engineering and Management (ICCEM2009)p.230 - 2362009年05月-

Primitive Static States for Intelligent Operated-Work Machines

Mitsuhiro Kamezaki, Hiroyasu Iwata, and Shigeki Sugano

Proceedings of 2009 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA2009)p.1334 - 13392009年05月-

DOI

Development of Operator Support System with Primitive Static States for Intelligent Construction Machinery

Mitsuhiro KAMEZAKI, Hiroyasu IWATA, and Shigeki SUGANO

Proceedings of 5th IEEE International Conference on Mechatronics (ICM2009)ThC1-12009年04月-

DOI

双腕建機のための操作者支援システムの開発設計

岩田浩康,亀﨑允啓,菅野重樹

建設の施工企画査読有り招待有り706p.60 - 662008年12月-

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掲載種別:研究論文(学術雑誌)

Development of an Operation Skill-Training Simulator for Double-Front Construction Machinery -Training Effect for a House DemolitionWork-

Mitsuhiro KAMEZAKI, Hiroyasu IWATA, and Shigeki SUGANO

Journal of Robotics andMechatronics査読有り20(4)p.602 - 6092008年09月-

DOI

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ISSN:1883-8049

双腕建機における知能化インタフェースに関する研究〜基底作業状態識別に基づく操作者支援システムの開発〜

亀﨑允啓,島田陽介,河合雄一郎,岩田浩康,菅野重樹

第11回建設ロボットシンポジウム論文集(SCR2008)p.335 - 3402008年09月-

双腕建機における操作技能訓練用シミュレータの開発〜訓練効果の検証および操作補助手法の検討〜

亀﨑允啓,島田陽介,河合雄一郎,岩田浩康,菅野重樹

第11回建設ロボットシンポジウム論文集(SCR2008)p.329 - 3342008年09月-

Development of an Operation Skill-Training Simulator for Double-Front Work Machine

Mitsuhiro KAMEZAKI, Hiroyasu IWATA, and Shigeki SUGANO

Proceedings of IEEE/ASME International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics (AIM2008)p.170 - 1752008年07月-

DOI

書籍等出版物

早稲田理工PLUS 2014 Break the impossible! 前人未到の“その先へ”

亀﨑允啓

朝日新聞出版2014年 04月-

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単行本(学術書)ISBN:03435-12

講演・口頭発表等

多自由度災害対応ロボットのための移動機構を利用した複合マニピュレーション手法の提案

上原悠嗣,亀﨑允啓,陳奎,東宏河,石田健蔵,菅野重樹

第36回日本ロボット学会学術講演会論文集(RSJ2018)2018年09月

分離沈降抑制型磁気粘弾性流体の試製とMRダンパー機構への実装および評価

大槻健史郎,亀﨑允啓,張裴之,何卓頤,菅野重樹,坂本裕之

第36回日本ロボット学会学術講演会論文集(RSJ2018)2018年09月

機械学習を用いたパーソナルモビリティの運転技能判別~操作量のみに基づく運転技能分類モデルの構築と評価~

森大河,亀﨑允啓,黄逸凡,マナワドゥ ウダーラ,菅野重樹,石原達也,中野将尚,越地弘順,肥後直樹,椿俊光

第36回日本ロボット学会学術講演会論文集(RSJ2018)2018年09月

マスタ・スレーブシステムにおける提示映像スケーリングの有効性検証

江藤孝紘,亀﨑允啓,佐藤隆哉,岩田浩康

日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2018論文集(Robomech’18)2018年06月

災害対応作業の複雑・連続・時限性を考慮したマスタ・スレーブシステムのスケール・ゲイン調整手法の開発

亀﨑允啓,江藤孝紘,佐藤隆哉,岩田浩康

日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2018論文集(Robomech’18)2018年06月

人の移動性指標に基づく自律移動ロボットの軽接触移動制御手法の提案

円谷優佑,亀﨑允啓,大西智也,柳川勇人,小林彩乃,河野遼介,シュレスタ ムーンディプ,菅野重樹

日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2018論文集(Robomech’18)2018年06月

アームとフリッパの協調制御に基づく多自由度災害対応ロボットの半自律不整地移動手法の提案

東宏河,亀﨑允啓,陳奎,片野貴裕,金子大靖,上原悠嗣,石田健蔵,菅野重樹

日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2018論文集(Robomech’18)2018年06月

グローピング動作に基づく災害対応ロボットの近接環境理解に関する基礎検討

上原悠嗣,亀﨑允啓,陳奎,片野貴裕,金子大靖,東宏河,石田健蔵,菅野重樹

日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2018論文集(Robomech’18)2018年06月

自動運転システムとの多感覚相互作用を提供する円環型インタフェースの開発

江馬敬明,亀﨑允啓,河野陽大,石川雅晃,マナワドゥ ウダーラ,菅野重樹

日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2018論文集(Robomech’18)2018年06月

小径ガス管検査のためのRSSIを用いたロボットチェインシステムの提案

吉田健人,亀﨑允啓,趙聞,今野実,大貫彰彦,菅野重樹

日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2018論文集(Robomech’18)2018年06月

さきがけ研究者からのアドバイス

亀﨑允啓

アーリーバード・さきがけ研究者(先輩研究者)講演・交流会招待有り2018年01月10日

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国内会議公開講演

深層強化学習を用いた自律移動ロボットの人ごみ対応行動シミュレータ(第一報:シミュレータの基本設計と動作検証)

難波孝彰,安藤健,今岡紀章,北澤一磨,亀﨑允啓,菅野重樹

第18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論文集(SI2017)2017年12月

連続的な働きかけによる協調移動手法の提案~ロボットから人への意図伝達度に着目した人状態推定技術~

河野遼介,亀﨑允啓,小林彩乃,柳川勇人,大西智也,円谷優佑,シュレスタ ムーンディプ,菅野重樹

第18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論文集(SI2017)2017年12月

小径ガス管内検査ロボットのための管内無線通信減衰の計測と分析

亀﨑允啓,吉田健人,趙聞,今野実,鳥海良一,菅野重樹

第18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論文集(SI2017)2017年12月

遠隔操作導入前の映像提示システムによる直接描画法を用いた操作者の認知地図への影響分析

佐藤隆哉,亀﨑允啓,仁内智志,菅野重樹,岩田浩康

第18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論文集(SI2017)2017年12月

マルチ飛行カメラを用いた遠隔操作用映像提示システム~映像の連続性と映像間の相補性を考慮したカメラの動的配置~

宮田雅博,亀﨑允啓,菅野重樹

第18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論文集(SI2017)2017年12月

タスク入力の即時性に着目した車両制御用エンボディドインタフェースの開発

河野陽大,亀﨑允啓,江馬敬明,石川雅晃,マナワドゥ ウダーラ,菅野重樹

第18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論文集(SI2017)2017年12月

多自由度災害対応ロボットにおける操作権限分配とユーザビリティの関連性評価

金子大靖,亀﨑允啓,片野貴裕,東宏河,上原悠嗣,陳奎,石田健蔵,関雅俊,一柳健,菅野重樹

第18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論文集(SI2017)2017年12月

自律移動ロボットにおける軽接触を用いた人の移動誘導~人の向き・接触部位・方向に応じた人の移動性評価~

円谷優佑,亀﨑允啓,大西智也,柳川勇人,小林彩乃,河野遼介,シュレスタ ムーンディプ,菅野重樹

第35回日本ロボット学会学術講演会論文集(RSJ2017)2017年09月

高度自動運転システムとの協調運転のためのタクティカルレベル入力型マルチモーダルインタフェース

江馬敬明,亀﨑允啓,マナワドゥ ウダラ,河野陽大,石川雅晃,菅野重樹

第35回日本ロボット学会学術講演会論文集(RSJ2017)2017年09月

多自由度災害対応ロボットにおける人と自動化機能との分散型共有操作システムの提案

片野貴裕,亀﨑允啓,金子大靖,東宏河,陳奎,石田健蔵,関雅俊,一柳健,菅野重樹

第35回日本ロボット学会学術講演会論文集(RSJ2017)2017年09月

電動型4腕式極限作業ロボットE-OCTOPUSの開発

亀﨑允啓,東宏河,陳奎,片野貴裕,金子大靖,石田健蔵,中山正之,関雅俊,一柳健,菅野重樹

第35回日本ロボット学会学術講演会論文集(RSJ2017)2017年09月

ハンドリング重機の遠隔操作における奥行き感把握のための側面映像の臨界角調査

仁内智志,亀﨑允啓,佐藤隆哉,菅野重樹,岩田浩康

第17回建設ロボットシンポジウム論文集(SCR2017)2017年08月

重機ロボットのための操作インタフェース

亀﨑允啓

ROBOMECH2017 ImPACTプログラム合同ワークショップ「ロボットイノベーションのためのヒューマン・インタフェース」招待有り2017年05月13日

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国内会議公開講演

Analysis of Driver Preference for Different Levels of Automation in Heterogeneous Traffic Scenarios

Udara Manawadu, Mitsuhiro Kamezaki, Masaaki, Ishikawa, and Shigeki Sugano

Proceedings of 2017 JSAE Annual Congress (Spring) (JSAE2017S)2017年05月

タクティカルレベル入力に基づく自動運転システムとの協調運転~タッチパネルインタフェースを用いた位置変化入力~

亀﨑允啓,江馬敬明,石川雅晃,河野陽大,マナワドゥ・ウダーラ,菅野重樹

日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2017論文集(Robomec’17)2017年05月

人の感情と印象に基づく協調移動時のロボットの行動評価と関連性分析

亀﨑允啓,小林彩乃,横山悠太,柳川勇人,シュレスタ・ムンディプ,菅野重樹

日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2017論文集(Robomech’17)2017年05月

多自由度災害対応ロボットにおける人と自動化システムの協調制御のための操作権限分配の調査

片野貴裕,亀﨑允啓,金子大靖,東宏河,陳奎,石田健蔵,関雅俊,一柳健,菅野重樹

日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2017論文集(Robomec’17)2017年05月

監視対象からの信号および現象の検知により自己発電するIoTセンサデバイスの試作

長濱峻介,亀﨑允啓,菅野重樹

日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2017論文集(Robomech’17)2017年05月

機械操作者のプランニング技能の定量化に関する研究~操作手順と操作意識に着目した特徴量の抽出~

亀﨑允啓,佐藤淳平,三矢隆史,岩田浩康,菅野重樹

日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2017論文集(Robomec’17)2017年05月

災害対応重機の遠隔操作における操作者視点映像の事前提供による環境把握性効果の検証

佐藤隆哉,亀﨑允啓,仁内智史,菅野重樹,岩田浩康

日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2017論文集(Robomec’17)2017年05月

脚ロボットにおける連続的な移動・手先動作遷移に対応可能な遠隔操作インタフェースの開発

江藤孝紘,佐藤隆哉,仁内智志,中村早紀,亀﨑允啓,岩田浩康

日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2017論文集(Robomec’17)2017年05月

磁性流体を用いた逆可動性を有するベーン形ロータリアクチュエータの開発

亀﨑允啓,大槻健史郎,張裴之,何山,アギーレ・ドミンゲス・ゴンサロ,菅野重樹

日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2017論文集(Robomec’17)2017年05月

磁性流体を利用した能受動型直動デバイスの開発と基本コントローラの設計

何山,亀﨑允啓,大槻健史郎,張裴之,アギーレ・ドミンゲス・ゴンサロ,菅野重樹

日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2017論文集(Robomec’17)2017年05月

自動運転車両のためのハンドジェスチャーを用いた車両制御用HMIの開発

亀﨑允啓,石川雅晃,マナワドゥ ウダーラ,河野陽大,菅野重樹

第17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論文集2016年12月15日

人とロボットの協調移動におけるロボットの行動と人の印象の関連性評価

小林彩乃,横山悠太,柳川勇人,亀﨑允啓,菅野重樹

第17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論文集(SI2016)2016年12月

電磁流体力学解析に基づくMRピストンヘッドの構成パラメータとパフォーマンスの関連性評価

亀﨑允啓,何山,アギーレドミンゲス ゴンサロ,菅野重樹

第17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論文集(SI2016)2016年12月

ウォード法を用いた複数映像提供型遠隔操作における視線パターンのクラスタリング

佐藤隆哉,亀﨑允啓,菅野重樹,岩田浩康

第17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論文集(SI2016)2016年12月

操作型作業機械の知能化に関する研究~第11報:操作量ヒストグラムを用いた操作者の技能分析~

亀﨑允啓,佐藤 淳平,小坂 拓未,岩田浩康,菅野重樹

第17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論文集(SI2016)2016年12月

双方向力覚インタラクションのための力覚フィードバック型自動運転車両用HMIの開発

河野陽大,石川雅晃,マナワドゥ ウダーラ,亀﨑允啓,菅野重樹

第17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論文集(SI2016)2016年12月

ロボットの移動効率と人の心理面に配慮した人-ロボット協調移動フレームワークの提案

横山悠太,柳川勇人,小林彩乃,Alexander Schmitz,亀﨑允啓,菅野重樹

第34回日本ロボット学会学術講演会(日本ロボット学会)2016年09月08日

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国内会議口頭発表(一般)

人とロボットの協調移動におけるロボットの行動と人の感情の関連性評価

小林彩乃,横山悠太,柳川勇人,亀﨑允啓,菅野重樹

第34回日本ロボット学会学術講演会(日本ロボット学会)2016年09月08日

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国内会議口頭発表(一般)

ロボットの移動方向表出システムが人間の移動に及ぼす影響に関する調査

大西智也,Moondeep Chandra Shrestha,宇野絵莉香,柳川勇人,Alexander Schmitz,亀﨑允啓,菅野重樹

第34回日本ロボット学会学術講演会(日本ロボット学会)2016年09月08日

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国内会議口頭発表(一般)

手先位置頻度マップを用いた作業傾向の分析と操作技能の推定

亀﨑允啓,峰田健司,橋本諭,岩田浩康,菅野重樹

日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2016(日本機械学会)2016年06月10日

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国内会議ポスター発表

磁気粘性流体ダンパのためのトロイダル型ピストンヘッドの開発

亀﨑允啓,何山,アギーレ・ドミンゲス・ゴンサロ,フレンチ・モルガン,菅野重樹

日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2016(日本機械学会)2016年06月10日

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国内会議ポスター発表

4腕式極限作業ロボットOCTOPUSのための遠隔操作シミュレータの開発

亀﨑允啓,片野貴裕,陳奎,石田健蔵,関雅俊,一柳健,菅野重樹

日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2016(日本機械学会)2016年06月10日

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国内会議口頭発表(一般)

4腕式極限作業ロボットOCTOPUSの開発

亀﨑允啓,石井裕之,石田健蔵,関雅俊,一柳健

日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2016(日本機械学会)2016年06月10日

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国内会議ポスター発表

Design of Intelligent Human-Machine Systems focusing on Human-Machin Interfaces

Mitsuhiro Kamezaki

Invited Lecture in University of Moratuwa招待有り2016年05月

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国際会議講義等

次世代ロボットのための知的ヒューマンマシンインタフェース

亀﨑允啓

次世代ロボットとRT技術の未来~次世代ロボット開発の最前線~(早稲田大学次世代ロボット研究機構)招待有り2016年03月

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国内会議口頭発表(基調)

拡張現実感を利用した複数の視線誘導手法による遠隔操作者の認知負荷軽減に関する研究

佐藤隆哉,亀﨑允啓,楊俊傑,菅野重樹,岩田浩康

第16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(計測自動制御学会)2015年12月16日

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国内会議口頭発表(一般)

複数画面を使った遠隔操作における注視映像と作業パフォーマンスの関連性分析

亀﨑允啓,佐藤隆哉,楊俊傑,岩田浩康,菅野重樹

第16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(計測自動制御学会)2015年12月16日

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国内会議口頭発表(一般)

識別性能の粒度を高める操作・運動・負荷情報を用いた拡張基底作業状態の提案

亀﨑允啓,三矢隆史,森島洋忠,峰田健司,岩田浩康,菅野重樹

第16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(測自動制御学会)2015年12月14日

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国内会議口頭発表(一般)

無人化施工における視覚情報の強化に関する研究-作業状況に応じた環境カメラの自動制御と拡張現実技術を用いた注視支援-

亀﨑允啓,佐藤隆哉,楊俊傑,岩田浩康,菅野重樹

第15回建設ロボットシンポジウム論文集(建設ロボットシンポジウム)2015年09月07日

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国内会議口頭発表(一般)

被覆率とコスト評価に基づく3次元異方性センサ群の実用的配置手法の提案

亀﨑允啓,楊俊傑,岩田浩康,菅野重樹

第33回日本ロボット学会学術講演会論文集(日本ロボット学会)2015年09月05日

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国内会議口頭発表(一般)

人になじむ人間操作型機械~入出力ゲインの自動適応~

亀﨑允啓

第4回サステナブル/ロボティック・システムデザイン研究会招待有り2015年09月

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国内会議口頭発表(招待・特別)

遠隔重機作業の高度化に関する研究~拡張現実感を利用した映像の注視・解釈支援手法の開発~

亀﨑允啓,佐藤隆哉,楊俊傑,岩田浩康,菅野重樹

日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2015(日本機械学会)2015年05月19日

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国内会議ポスター発表

BIOG調整システムにおける入出力情報を用いた作業および操作者の特性分析

亀﨑允啓,小坂拓未,岩田浩康,菅野重樹

日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2015(日本機械学会)2015年05月19日

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国内会議ポスター発表

次世代知能化車両におけるユーザエクスペリエンス評価のためのドライビングシミュレータの開発

亀﨑允啓,マナワドゥ・ウダーラ,石川雅晃,菅野重樹

日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2015(日本機械学会)2015年05月18日

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国内会議ポスター発表

測定条件に応じたデータ選定によるロバストな把持物体重量計測システムの開発

亀﨑允啓,三矢隆史,岩田浩康,菅野重樹

第15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論文集(SI2014)2014年12月16日

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国内会議口頭発表(一般)

無人化施工の効率・安全を高める映像注目支援に関する調査研究

亀﨑允啓

平成26年度建設施工と建設機械シンポジウム招待有り2014年11月

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国内会議口頭発表(招待・特別)

Design of Human-Robot Interface Systems-Toward Applications to Advanced Active Aging Research-

Mitsuhiro Kamezaki

The 2nd Institute of Advanced Active Aging Research Symposium-Paradigm shifts in a super-aged society-招待有り2014年10月

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国際会議口頭発表(基調)

操作量ヒストグラムを用いたBIOG 自動調整手法〜操作頻度の平準化による操作感の統一〜

亀﨑允啓,小坂拓未,谷川雄介,岩田浩康,菅野重樹

第32回日本ロボット学会学術講演会論文集(RSJ2014)2014年09月06日

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国内会議口頭発表(一般)

知的ヒューマンマシンインタフェースと事例紹介

亀﨑允啓

第3回サステナブル/ロボティック・システムデザイン研究会招待有り2014年08月

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国際会議口頭発表(招待・特別)

遠隔重機作業の高度化に関する研究—作業状況に応じたロールアサインメントに基づく環境カメラの向き・画角調整—

亀﨑允啓,楊俊傑,岩田浩康,菅野重樹

日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2014論文集(Robomec’14)2014年05月26日

詳細

国内会議ポスター発表

遠隔操作シミュレータを用いた無人化重機作業の時間効率性に関する基礎分析

亀﨑允啓,楊俊傑,岩田浩康,菅野重樹

第14回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会論文集(SI2013)2013年12月20日

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国内会議口頭発表(一般)

複雑作業への適応を目的とした無人化施工における車載・環境カメラの可動性効果の検証とその半自動化コントロール手法に関する基礎的研究

亀﨑允啓

平成25年度建設施工と建設機械シンポジウム招待有り2013年11月

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国内会議口頭発表(招待・特別)

負荷変化率を用いた操作入力の無効化による双腕引き剥がし作業の安全性向上

亀﨑允啓,橋本諭,岩田浩康,菅野重樹

第31回日本ロボット学会学術講演会論文集(RSJ2013)2013年09月04日

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国内会議口頭発表(一般)

作業状態推定に基づく次世代重機の操作者支援システム

亀﨑允啓

情報・機械系融合ワークショップ招待有り2013年07月

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国内会議口頭発表(招待・特別)

科研費・若手研究Bの獲得に向けて

学内若手研究者向け勉強会(工学系)

(研究推進部,早稲田大学)招待有り2013年07月

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国内会議講義等

操作型作業機械の知能化に関する研究〜第10 報:手先の外力・移動方向を用いた物体把持推定の高精度化〜

亀﨑允啓,石井孝洋,岩田浩康,菅野重樹

日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2013論文集(Robomec’13)2013年05月23日

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国内会議ポスター発表

複雑作業への適応を目的とした無人化重機の遠隔操作シミュレータ〜操縦・映像提示系コンポーネントの基礎開発〜

亀﨑允啓,楊俊傑,小坂拓未,岩田浩康,菅野重樹

第13回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会論文集(SI2012)2012年12月20日

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国内会議口頭発表(一般)

操作型作業機械の知能化に関する研究〜第9報:操作・負荷フラグの時系列遷移を利用した物体把持・非把持推定〜

亀﨑允啓,石井孝洋,岩田浩康,菅野重樹

第13回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会論文集(SI2012)2012年12月18日

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国内会議口頭発表(一般)

Intelligent Human-Machine Interface

Mitsuhiro Kamezaki

Research Seminar in Department of Mechatronics and Robotics, School of Innovation Design(Egypt-Japan University Science and Engineering)招待有り2012年12月

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国際会議講義等

Operational Support for Disaster Response Work Using Dual-Arm Construction Machinery

Mitsuhiro Kamezaki

Italy-Japan Workshop 2012招待有り2012年12月

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国際会議講習

操作型作業機械の知能化に関する研究〜第8報:手先位置頻度マップを用いた大局的作業傾向の可視化〜

亀﨑允啓,橋本諭,岩田浩康,菅野重樹

第30回日本ロボット学会学術講演会論文集(RSJ2012)2012年09月19日

詳細

国内会議口頭発表(一般)

操作型作業機械の知能化に関する研究〜第7報:時系列遷移情報の利用による基底作業状態の識別性能向上〜

亀﨑允啓,岩田浩康,菅野重樹

日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2012論文集(Robomec’12)2012年05月28日

詳細

国内会議ポスター発表

建機マニピュレータの手先外力ベクトル計測〜内在誤差範囲推定に基づく相対的計測精度向上〜

亀﨑允啓,中村晧祐,橋本諭,岩田浩康,菅野重樹

日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2011論文集(Robomec’11)2011年05月27日

詳細

国内会議ポスター発表

油圧情報に基づく負荷計測の不確かさを考慮した建機マニピュレータの荷重有無検出

亀﨑允啓,橋本諭,中村皓佑,岩田浩康,菅野重樹

第11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論文集(SI2010)2010年12月23日

詳細

国内会議口頭発表(一般)

マニピュレータの運動状態に応じた負荷要因同定に基づく油圧シリンダの外力負荷有無検出手法の提案

亀﨑允啓,橋本諭,岩田浩康,菅野重樹

日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2010論文集(Robomec’10)2010年06月15日

詳細

国内会議ポスター発表

操作型作業機械の知能化に関する研究〜第6報:簡易化基底作業状態を用いた大局的状態遷移の分析〜

亀﨑允啓,岩田浩康,菅野重樹

第10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論文集(SI2009)2009年12月24日

詳細

国内会議口頭発表(一般)

操作型作業機械の知能化に関する研究〜第5報:操作支援に着目した作業特性および操作支援フラグの識別〜

亀﨑允啓,島田陽介,中島義統,岩田浩康,菅野重樹

日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2009論文集(Robomec’09)2009年05月25日

詳細

国内会議ポスター発表

油圧駆動型双腕ロボットアームシステムの開発〜次世代知能化建機の研究・開発用プラットフォーム〜

亀﨑允啓,橋本諭,島田陽介,中島義統,岩田浩康,菅野重樹

日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2009論文集(Robomec’09)2009年05月25日

詳細

国内会議ポスター発表

操作型作業機械の知能化に関する研究〜第4報:基底作業状態を用いた操作者支援システムの開発〜

亀﨑允啓,岩田浩康,菅野重樹

第9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論文集(SI2008)2008年12月05日

詳細

国内会議口頭発表(一般)

操作型作業機械の知能化に関する研究〜第3報:基底作業状態を利用した操作者のスキル解析と操作トレーニングへの応用〜

亀﨑允啓,河合雄一郎,島田陽介,岩田浩康,菅野重樹

第26回日本ロボット学会学術講演会論文集(RSJ2008)2008年09月02日

詳細

国内会議口頭発表(一般)

操作型作業機械の知能化に関する研究〜第2報:環境・操作者に非依存な基底作業状態の提案〜

亀﨑允啓,島田陽介,河合雄一郎,岩田浩康,菅野重樹

日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2008論文集(Robomec’08)2008年06月07日

詳細

国内会議ポスター発表

操作型作業機械の知能化に関する研究〜第1報:操作者支援システムの設計と双腕建機シミュレータによる有用性の検証〜

亀﨑允啓,岩田浩康,菅野重樹

第8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論文集(SI2007)2007年12月20日

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国内会議口頭発表(一般)

Development of Double-Front Construction Machinery Simulator for Operation-Skill Training

Mitsuhiro Kamezaki

The 1st WSK Summer School –Fundamentals on Biorobotics-2007年09月

詳細

国際会議ポスター発表

Development of Operation Skill-Training Simulator for Double-Front Construction Machinery

Mitsuhiro Kamezaki

The 4th COE-CIR Joint Workshop -Future Collaborations on Robot Technologies between Korea and Japan-2007年09月

詳細

国際会議ポスター発表

双腕建機における操作技能トレーニング用シミュレータの開発

亀﨑允啓,岩田浩康,菅野重樹

日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2007論文集2007年05月20日

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国際会議ポスター発表

起立動作介助における膝関節負荷を軽減可能な手先誘導軌道〜移動型力介助マニピュレータによる高齢者の自立支援の促進〜

岩田浩康,亀﨑允啓,相子文孝,金子真,菅野重樹

日本機械学会福祉工学シンポジウム2006論文集2006年09月12日

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国内会議口頭発表(一般)

特許

整理番号:1872

回転型コンプライアント駆動装置(日本)

亀﨑 允啓, アギーレ ドミンゲス ゴンザロ, 大槻 健史郎, 張 裴之, 菅野 重樹

特願2016-216808、特開2018- 71776

整理番号:1874

移動体、並びに、これを用いた遠隔検査システム及び配管内の遠隔検査方法(日本)

亀﨑 允啓, 趙 聞, 吉田 健人, 菅野 重樹

特願2016-248535、特開2018-100063

外部研究資金

科学研究費採択状況

研究種別:基盤研究(C)(特設分野研究)

実空間での能動的情報探索と仮想空間での高効率動作探索による適応性強化

2018年04月-2021年03月

研究種別:基盤研究(C)

操作型機械における基本入出力ゲインの自動調整手法に関する研究

2016年04月-2019年03月

研究種別:

遠隔重機オペレータの環境把握性を強化する視覚提示システムに関する基礎研究

2014年-0月-2016年-0月

配分額:¥3510000

研究種別:

準自律型操作支援による双腕建機作業の効率性・安全性向上に関する基礎的研究

2012年-0月-2014年-0月

配分額:¥2990000

研究種別:

操作型双腕建機の知能化に関する基礎的研究―操作者支援システム設計手法の構築―

配分額:¥390000

研究種別:

実空間での能動的情報探索と仮想空間での高効率動作探索による適応性強化

2018年-0月-2021年-0月

配分額:¥4550000

研究種別:

操作型機械における基本入出力ゲインの自動調整手法に関する研究

2016年-0月-2019年-0月

配分額:¥4940000

学内研究制度

特定課題研究

作業状態分類に基づく作業実施結果の定量化手法に関する基礎的研究~双腕建設作業機を用いた連続・複雑タスクへの適用~

2010年度

研究成果概要: ロボット技術(Robot Technology: RT)を利用した高機能作業機の開発や情報通信技術(Information-Communication Technology: ICT)を用いた情報化施工技術の開発をはじめとする「... ロボット技術(Robot Technology: RT)を利用した高機能作業機の開発や情報通信技術(Information-Communication Technology: ICT)を用いた情報化施工技術の開発をはじめとする「建機作業の高度化」への取り組みが始まりつつある.これら新しい取り組みを適切に評価するためには,作業実施結果を定量化しその結果が示す貢献度や問題点などを数値化する包括的な評価システムが不可欠となる.しかしながら,建機作業が目的や性質の異なる複数のタスク群の連続により構成されていることから,建機作業の分野においては作業結果を体系的に評価する枠組みについて論じた研究例は見当たらない.そこで本研究では,作業状態分類に基づく作業実施結果の定量化手法に関する基礎検討を行った. これまでに開発している基底作業状態(Primitive Static States: PSS)をベースに分析を行った.本研究では,より簡潔に作業実施結果を定量化するために,PSSパラメータである「アーム操作有無・アーム負荷有無・ハンド操作有無・ハンド負荷有無」のうち,部位による分類を除外した「操作有無および負荷有無」で構成されるs-PSS(Simplified Primitive Static States)を定義した.s-PSSを用いた作業状態分類により,作業内容や作業環境の多様性に依存せずに共通の枠組みで作業実施結果の定量化を行うことが可能となる.VRシミュレータを用いて廃材運搬作業を模擬した実験タスクを行い,作業実施結果の定量化および評価を行った.その結果,s-PSSの遷移フローや各状態の継続時間などを比較することで,おおまかな作業内容の把握や操作者ごとの得意・不得意作業などを定量的に把握できることが分かった.本年度の基礎検討をベースにさらに発展させていくことにより,作業実施結果の評価手法の構築へ展開していく予定である.

建機作業の作業評価システムの開発と実証~作業実施結果の改善ポイントの導出~

2011年度

研究成果概要: 建設機械を使った重作業の分野では,ロボット技術(Robot Technology: RT)を利用した高機能作業機の開発や情報通信技術(Information-Communication Technology: ICT)を用いた情... 建設機械を使った重作業の分野では,ロボット技術(Robot Technology: RT)を利用した高機能作業機の開発や情報通信技術(Information-Communication Technology: ICT)を用いた情報化施工技術の開発をはじめとする「高度化」への取り組みが始まりつつある.これら新しい取り組みを適切に評価するためには,作業実施結果を定量化しその結果が示す貢献度や問題点などを数値化する包括的な評価システムが不可欠となる.しかしながら,操作者の多様性および環境の複雑性を有する建機作業の分野においては,作業結果を体系的に評価する枠組みについて論じた研究例は見当たらない.本研究では,これまでに開発を進めてきた作業状態識別技術を利用して作業実施結果の改善点を導出する基礎検討を行った. 作業状態識別手法には,環境や操作者の多様性に依存しないロバストな識別手法である基底作業状態(Primitive Static States: PSS)を用いた.PSSは作業状態を実時間に16通りに分類することが特徴である.はじめに,PSSの2状態間遷移の分析から基本状態遷移(Practical State Transition: PST)を定義した.次に,PSTを作業特性や作業フェーズを明らかにする本質的状態遷移(Essential State Transition: EST)と作業の効率や質を低下させる動作を明らかにする非本質的状態遷移(Nonessential State Transition: NST)とに分類した.実験機を用いた作業評価実験の結果,ESTにより適切に作業内容の把握できること,NSTにより無駄な操作や操作者の不得意作業を導出できることが確認された.本年度の基礎検討をベースに状態識別手法の拡張を行うことで,作業評価技術の基盤技術形成の構築を進めていく予定である.

次世代建設作業機のための準自律型操作者支援システムの開発と実証

2011年度

研究成果概要: 本研究では,次世代建設作業機のための準自律型操作者支援システムに不可欠となる負荷計測技術に関する開発を行った.建設作業機は,屋外の過酷な環境下で作業を行うため,搭載性・汎用性の観点から油圧センサを負荷計測センサとして用いることと... 本研究では,次世代建設作業機のための準自律型操作者支援システムに不可欠となる負荷計測技術に関する開発を行った.建設作業機は,屋外の過酷な環境下で作業を行うため,搭載性・汎用性の観点から油圧センサを負荷計測センサとして用いることとした.本課題では,負荷計測技術の基盤技術開発として,建機マニピュレータの手先外力負荷(フロント負荷)の有無検出を行う汎用的フレームワークを提案した.油圧センサを用いて負荷計測を行う場合,計測されたデータには,外力だけでなくマニピュレータ自重力,シリンダ駆動摩擦力,慣性力による大きな振動成分などの負荷要因が発生してしまう.これらの主要負荷要因はマニピュレータの運動状態に応じて発生し,さらに油圧-機械システムの不確定性と非線形性に起因して同定の難易度が異なることが問題となる.そこで本課題では,上述の不確実性に対するロバスト性に着目して負荷有無判定のフレームワークの開発を行った. はじめに,上述の主要負荷要因を汎用的かつ簡易的に取り除くために,静止状態では理論的なモデルに基づく自重力計算,運動状態では実測値に基づく駆動摩擦力同定を行った.次に,特異姿勢やストロークエンドなどの負荷有無の判定が物理的にできない状態および,マニピュレータ振動や始動圧などの振動的かつ突発的な負荷要因の影響を回避するため,単純なフラグのみを用いたシリンダ状態評価手法を構築し,シリンダ負荷有無検出の信頼性向上を図った.最後に,複数シリンダ(本課題では3つのシリンダが対象)の負荷有無結果を利用優先度に基づき評価および統合し,よりロバストな手先負荷有無検出結果を出力する枠組みを提案した.各種計測センサを備えた油圧マニピュレータにて評価実験を行った結果,提案した外力負荷有無検出システムを用いることで,マニピュレータの姿勢や運動状態などの検出条件によらず,適切にフロント有無検出を行えることが示された.本年度の基礎開発をベースに,手先負荷計測技術の拡張を進めていく予定である.

災害対応作業を目的とした建設作業機のための手先荷重計測手法の開発

2012年度

研究成果概要: これまでに,災害救助や復旧作業への適応を目的とした次世代建設作業機のための操作者支援システムの開発を行っている.本研究課題では,この支援システムに不可欠となる負荷計測技術を対象としており,これまでに開発してきた負荷計測技術をベー... これまでに,災害救助や復旧作業への適応を目的とした次世代建設作業機のための操作者支援システムの開発を行っている.本研究課題では,この支援システムに不可欠となる負荷計測技術を対象としており,これまでに開発してきた負荷計測技術をベースとした研究である.具体的には,作業機マニピュレータの手先にかかる外力負荷(フロント負荷)をロバストかつ高精度に計測する手先荷重計測システムの開発を行った.災害現場など過酷な環境下で作業を行う災害対応作業機は,力センサなどを手先に搭載することが難しいため,搭載性・汎用性の観点から油圧センサを負荷計測センサとして用いている.よりロバストで高精度な計測を行う際には,外力以外の負荷要因(マニピュレータ自重力,シリンダ駆動摩擦力,慣性力による大きな振動成分など)を高精度に除去するアプローチが必要となる一方,完全に取り除き切れない不確定な負荷要因が存在することが問題となる,そこで本課題では,上述の不確実性を内包した実用性の高い荷重計測システムの開発を行った. はじめに,これまで開発してきた負荷要因同定手法を利用して,上述の主要な負荷要因を計測値から取り除いた.本手法は,実装性が容易な同定モデルを用いているため誤差を含むことが前提となる.次に,負荷計測の信頼性を高めるため,負荷有無が正しく判定できない状態を計測シリンダから除外した.この出力結果を複数シリンダで統合し,手先の負荷有無検出を行った.この負荷有無結果をベースとして手先にかかる荷重の計測を行った.負荷あり判定が2つ以上ある場合には,各荷重値の平均値を出力する方法も考えられるが,いずれかに大きな誤差が生じていれば出力値の信頼性が低下する可能性が高い.そこで相対的に誤差が小さいと考えられるシリンダを以下のルールを利用して1つ選出した:誤差の出やすさから動作状態よりも静止状態のシリンダを優先すること,誤差感度の小ささから,ブーム,アーム,バケットシリンダの順に利用すること.各種計測センサを備えた油圧マニピュレータにて評価実験を行った結果,提案した荷重計測システムを用いることで,マニピュレータの姿勢や運動状態などの計測条件によらず,適切にフロント負荷計測を行えることが示された.本年度の開発を踏まえた実装技術の開発を検討している.

現在担当している科目

科目名開講学部・研究科開講年度学期
Science and Engineering Laboratory基幹理工学部2018秋学期
理工学基礎実験1B Vブロック基幹理工学部2018秋学期
Science and Engineering Laboratory創造理工学部2018秋学期
理工学基礎実験1B Vブロック創造理工学部2018秋学期
Science and Engineering Laboratory先進理工学部2018秋学期
理工学基礎実験1B Vブロック先進理工学部2018秋学期
メカトロニクスラボF創造理工学部2018春学期
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