研究者基本情報

• 博士（情報理工学）, 東京大学

• https://researchmap.jp/taku_senoo

• https://jglobal.jst.go.jp/detail?JGLOBAL_ID=202201016560031321
• https://scc.ist.hokudai.ac.jp/~senoo/index-j.html
• https://scc.ist.hokudai.ac.jp/~senoo/index-e.html

• 10512113

• 202201016560031321

• 知能ロボティクス
• 感覚行動システム
• 高速マニピュレーション
• ロボットハンド
• 二足ロボット
• 高速ビジョン
• ビジュアルフィードバック
• アクティブセンシング
• 力制御
• 車載画像処理

• 情報通信, ロボティクス、知能機械システム
• 情報通信, 機械力学、メカトロニクス
• 情報通信, 知覚情報処理

• 学士課程, 工学部
• 修士課程, 情報科学院
• 博士課程, 情報科学院

研究活動情報

• 2023年12月, 計測自動制御学会システムインテグレーション部門, SI2023 優秀講演賞
  山田海俊;鈴木正宣;宮路洸;海老名光希;佐瀬一弥;辻田哲平;陳暁帥;安部崇重;小水内俊介;中丸裕爾;妹尾拓;本間明宏;近野敦
• 2023年12月, 計測自動制御学会システムインテグレーション部門, SI2023 優秀講演賞
  薄井浩生;渋谷紗也華;海老名光希;佐瀬一弥;陳暁帥;小水内俊介;安部崇重;辻田哲平;妹尾拓;的場光太郎;近野敦
• 2023年11月, 北海道大学 大学院情報科学研究院, 若手産学共同研究促進事業 研究院長賞
  妹尾拓
• 2023年03月, IEEE International Conference On Mechatronics, Best Paper Candidates
  Hiromichi Kawahara, Taku Senoo, and Idaku Ishii
• 2022年12月, 計測自動制御学会システムインテグレーション部門, SI2022 優秀講演賞
  妹尾拓;川原大宙;石井抱;籔内健人;平野正浩;岸則政;石川正俊
• 2021年03月, 日本鉄鋼協会 計測・制御・システム工学部会, 計測・制御・システム技術賞
  島﨑航平;Zulhaj Aliansyah;妹尾拓;石井抱
• 2020年12月, 計測自動制御学会システムインテグレーション部門, SI2020 優秀講演賞
  川原大宙;妹尾拓;石井抱;平野正浩;岸則政;石川正俊
• 2020年10月, 日本ロボット学会, 優秀研究・技術賞
  小山佳祐;下条誠;妹尾拓;石川正俊
• 2020年05月, 日本機会学会ロボティクスメカトロニクス部門, ROBOMECH表彰（学術研究分野）
  小山佳祐;下条誠;妹尾拓;石川正俊
• 2019年12月, 計測自動制御学会システムインテグレーション部門, SI2019 優秀講演賞
  田中敬;小山佳祐;妹尾拓;石川正俊
• 2019年12月, 計測自動制御学会システムインテグレーション部門, SI2019 優秀講演賞
  妹尾拓;王允卓;平野正浩;岸則政;石川正俊
• 2019年06月, 日本機会学会ロボティクスメカトロニクス部門, ROBOMECH表彰（学術研究分野）
  小山佳祐;下条誠;妹尾拓;石川正俊
• 2018年06月, 日本機会学会ロボティクスメカトロニクス部門, ROBOMECH表彰
  妹尾拓;村上健一;石川正俊
• 2017年12月, 計測自動制御学会システムインテグレーション部門, SI2017 優秀講演賞
  佐藤宏;山川雄司;妹尾拓;石川正俊
• 2017年12月, 計測自動制御学会システムインテグレーション部門, SI2017 優秀講演賞
  平野正浩;妹尾拓;岸則政;石川正俊
• 2017年04月, Mechatronics, Elsevier, Outstanding Reviewer
  Taku Senoo
• 2016年12月, 計測自動制御学会システムインテグレーション部門, 研究奨励賞
  妹尾拓;小池正憲;村上健一;石川正俊
• 2016年12月, 計測自動制御学会システムインテグレーション部門, 若手奨励賞
  妹尾拓
• 2016年12月, IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics, T. J. Tarn Best Paper in Robotics Award
  Taku Senoo;Yuuki Horiuchi;Yoshinobu Nakanishi;Kenichi Murakami;Masatoshi Ishikawa
• 2016年03月, 第21回ロボティクスシンポジア, 優秀論文賞
  妹尾拓;小池正憲;村上健一;石川正俊
• 2015年12月, 計測自動制御学会システムインテグレーション部門, SI2015 優秀講演賞
  黄守仁;Bergstrom Niklas;山川雄司;妹尾拓;石川正俊
• 2015年12月, 計測自動制御学会システムインテグレーション部門, SI2015 優秀講演賞
  妹尾拓;小池正憲;村上健一;石川正俊
• 2015年12月, IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics, Finalist of Best Student Paper Award
  Kenichi Murakami;Yuji Yamakawa;Taku Senoo;Masatoshi Ishikawa
• 2012年10月, IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems, Best Jubilee Video Award
  Masatoshi Ishikawa;Akio Namiki;Taku Senoo;Yuji Yamakawa
• 2007年05月, 日本機会学会ロボティクスメカトロニクス部門, ROBOMEC表彰
  古川徳厚;妹尾拓;並木明夫;石川正俊
• 2006年12月, 計測自動制御学会システムインテグレーション部門, SI2006 優秀講演賞
  古川徳厚;妹尾拓;並木明夫;石川正俊
• 2006年05月, IEEE International Conference on Robotics and Automation, Best Manipulation Paper Award
  Noriatsu Furukawa;Akio Namiki;Taku Senoo;Masatoshi Ishikawa
• 2006年02月, 計測自動制御学会, 学術奨励賞・研究奨励賞
  妹尾拓

• Objective evaluation for Endoscopic Sinus Surgeries' proficiency by image analysis for postoperative 3D sinus models
  Kaito Yamada; Masanobu Suzuki; Kou Miyaji; Kazuya Sase; Koki Ebina; Teppei Tsujita; Xiaoshuai Chen; Shunsuke Komizunai; Taku Senoo; Akira Nakazono; Ryosuke Watanabe; Shogo Kimura; Takayoshi Suzuki; Yuji Nakamaru; Kotaro Matoba; Dominik Hinder; Alexander Zhang; Alkis J. Psaltis; Peter J. Wormald; Atsushi Konno; Akihiro Homma
  AURIS NASUS LARYNX, 52, 5, 567, 574, 2025年10月, ［査読有り］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
• External validation of a motion capture-based surgical skill assessment system in laparoscopic simulation training environments
  Koki Ebina; Takashige Abe; Kiyohiko Hotta; Lingbo Yan; Chihiro Kamijo; Madoka Higuchi; Masafumi Kon; Hiroshi Kikuchi; Haruka Miyata; Ryuji Matsumoto; Takahiro Osawa; Sachiyo Murai; Taku Senoo; Shunsuke Komizunai; Teppei Tsujita; Kazuya Sase; Xiaoshuai Chen; Atsushi Konno; Nobuo Shinohara
  SURGICAL ENDOSCOPY AND OTHER INTERVENTIONAL TECHNIQUES, 39, 9, 5879, 5888, 2025年09月, ［査読有り］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
• Modeling and Experimental Analysis for Screw Loosening Detection Using a High-Speed Robotic Hand
  Yukihiro Magara; Taku Senoo; Atsushi Konno
  JOURNAL OF ROBOTICS AND MECHATRONICS, 37, 4, 918, 926, 2025年08月, ［査読有り］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
• 高速画像処理に基づく多指ロボットハンドを用いたペーパーハンドリング
  妹尾拓; 大倉秀斗; 近野敦
  画像ラボ, 36, 4, 36, 41, 2025年04月
• Dynamic paper bending manipulation using a high-speed multi-fingered robot hand system
  Hideto Okura; Shunsuke Komizunai; Taku Senoo; Atsushi Konno
  INTERNATIONAL JOURNAL OF ADVANCED ROBOTIC SYSTEMS, 22, 2, 2025年03月, ［査読有り］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
• Object Grasping Assist System with Reading Human Intention and Predicting Object Position.
  Tomohiko Hayakawa; Tomohiro Sueishi; Yuka Hiruma; Himari Tochioka; Taku Senoo; Shouren Huang; Masatoshi Ishikawa
  ICARA, 61, 65, 2025年02月13日, ［査読有り］
  研究論文（国際会議プロシーディングス）
• Surgical technique analysis using dynamic measurement of surgical instruments for practical laparoscopic surgery training^*
  Lingbo Yan; Takashige Abe; Koki Ebina; Masafumi Kon; Madoka Higuchi; Kiyohiko Hotta; Jun Furumido; Naoya Iwahara; Shunsuke Komizunai; Teppei Tsujita; Kazuya Sase; Xiaoshuai Chen; Yo Kurashima; Hiroshi Kikuchi; Haruka Miyata; Ryuji Matsumoto; Takahiro Osawa; Sachiyo Murai; Toshiaki Shichinohe; Soichi Murakami; Taku Senoo; Masahiko Watanabe; Atsushi Konno
  2025 IEEE/SICE International Symposium on System Integration (SII), 271, 274, IEEE, 2025年01月21日, ［査読有り］
  研究論文（国際会議プロシーディングス）
• Surgical skill analysis using explainable AI in endoscopic sinus surgery
  Kaito Yamada; Masanobu Suzuki; Kou Miyaji; Koki Ebina; Kazuya Sase; Teppei Tsujita; Xiaoshuai Chen; Takashige Abe; Shunsuke Komizunai; Yuji Nakamaru; Taku Senoo; Akihiro Homma; Atsushi Konno
  2025 IEEE/SICE International Symposium on System Integration (SII), 287, 291, IEEE, 2025年01月21日, ［査読有り］
  研究論文（国際会議プロシーディングス）
• Remote medical treatment support through AR avatar demonstration
  Chisaho MIURA; Daichi AOKI; Kaito YAMADA; Soichi MURAKAMI; Takashi SHIMOE; Xu WANG; Jian LIU; Ken NISHIOKA; Taku SENOO; Hiroaki DATE; Toshiaki SHICHINOHE; Takashige ABE; Satoshi KANAI; Atsushi KONNO
  The Proceedings of JSME annual Conference on Robotics and Mechatronics (Robomec), 2025, 2A1, S02, Japan Society of Mechanical Engineers, 2025年
  研究論文（学術雑誌）
• Development of a Hybrid Measurement System for Surgical Instrument Motion of Laparoscopic Surgery
  Koki Ebina; Takashige Abe; Lingbo Yan; Kiyohiko Hotta; Chihiro Kamijo; Madoka Higuchi; Masafumi Kon; Hiroshi Kikuchi; Haruka Miyata; Ryuji Matsumoto; Takahiro Osawa; Sachiyo Murai; Yo Kurashima; Toshiaki Shichinohe; Masahiko Watanabe; Shunsuke Komizunai; Teppei Tsujita; Kazuya Sase; Xiaoshuai Chen; Taku Senoo; Nobuo Shinohara; Atsushi Konno
  IEEE Transactions on Medical Robotics and Bionics, 7, 2, 1, 1, 2025年, ［査読有り］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
• Human-Robot Interaction through an Object Grasped with Two Fingers Based on Plastic Deformation Control
  Taku Senoo; Atsushi Konno; Hiromichi Kawahara; Idaku Ishii
  2024 IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics (ROBIO), 1136, 1141, IEEE, 2024年12月10日, ［査読有り］
  研究論文（国際会議プロシーディングス）
• Single-Sheet Separation from Paper Stack Based on Friction Uncertainty Using High-Speed Robot Hand
  Taku Senoo; Atsushi Konno; Yuuki Yamana; Idaku Ishii
  APPLIED SYSTEM INNOVATION, 7, 6, 2024年12月, ［査読有り］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
• High-Speed Sheet Extraction Out of Paper Bundle Based on Probabilistic Approach Using Two Robot Fingers
  Taku Senoo; Atsushi Konno; Yuuki Yamana; Idaku Ishii
  2024 4th International Conference on Electrical, Computer, Communications and Mechatronics Engineering (ICECCME), 1, 6, IEEE, 2024年11月04日, ［査読有り］
  研究論文（国際会議プロシーディングス）
• Validation and motion analyses of laparoscopic radical nephrectomy with Thiel-embalmed cadavers.
  Lingbo Yan; Koki Ebina; Takashige Abe; Masafumi Kon; Madoka Higuchi; Kiyohiko Hotta; Jun Furumido; Naoya Iwahara; Shunsuke Komizunai; Teppei Tsujita; Kazuya Sase; Xiaoshuai Chen; Yo Kurashima; Hiroshi Kikuchi; Haruka Miyata; Ryuji Matsumoto; Takahiro Osawa; Sachiyo Murai; Toshiaki Shichinohe; Soichi Murakami; Taku Senoo; Masahiko Watanabe; Atsushi Konno; Nobuo Shinohara
  Current problems in surgery, 61, 10, 101559, 101559, 2024年10月, ［査読有り］, ［国際誌］
  英語, 研究論文（学術雑誌）, PURPOSE: Our aim was to develop practical training for laparoscopic surgery using Thielembalmed cadavers. Furthermore, in order to verbalize experts' motion characteristics and provide objective feedback to trainees, we initiated motion capture analyses of multiple surgical instruments simultaneously during the cadaveric trainings. In the present study, we report our preliminary results. METHODS: Participants voluntarily joined the present cadaveric simulation trainings, and performed laparoscopic radical nephrectomy. After the trainings, scores for tissue similarity (face validity) and impression of educational merit (content validity) were collected from participants based on a 5-point Likert scale (tissue similarity: 5: very similar, 3: average, 1: very different; educational merit: 5: very high, 3: average, 1: very low). In addition, after the additional IRB approval, we started motion capture (Mocap) analyses of 6 surgical instruments (scissors, vessel sealing system, grasping forceps, clip applier, right-angled forceps, and suction), using an infrared trinocular camera (120-Hz location record). Mocap-metrics were compared according to the previous surgical experiences (experts: ≧50 laparoscopic surgeries, intermediates: 10-49, novices: 0-9), using the Kruskal-Wallis test. RESULTS: A total of 9 experts, 19 intermediates, and 15 novices participated in the present study. In terms of face validity, the mean scores were higher than 3, other than for the Vena cava(mean score of 2.89). Participants agreed with the training value (usefulness for future skill improvement: mean score of 4.57). In terms of Mocap analysis, faster speed-related metrics (e.g., velocity, the distribution of tip velocity, acceleration, and jerk) in the scissors and vessel sealing system, a shorter path length of grasping forceps, and fewer dimensionless squared jerks, which indicated more purposeful motion of 4 surgical instruments (vessel sealing system, grasping forceps, clip applier and suction), were observed in the more experienced group. CONCLUSIONS: The Thiel-embalmed cadaver provides an excellent training opportunity for complex laparoscopic procedures with participants' high level of satisfaction, and may become a promising tool for a better objective understanding of surgical dexterity. In order to enrich formative feedback to trainees, we are now proceeding with Mocap analysis.
• Surgical skill analysis focused on tissue traction in laparoscopic wet lab training.
  Koki Ebina; Takashige Abe; Madoka Higuchi; Kiyohiko Hotta; Jun Furumido; Naoya Iwahara; Taku Senoo; Shunsuke Komizunai; Teppei Tsujita; Kazuya Sase; Xiaoshuai Chen; Yo Kurashima; Hiroshi Kikuchi; Haruka Miyata; Ryuji Matsumoto; Takahiro Osawa; Sachiyo Murai; Atsushi Konno; Nobuo Shinohara
  Surgery open science, 21, 7, 13, 2024年09月, ［査読有り］, ［国際誌］
  英語, 研究論文（学術雑誌）, BACKGROUND: Tissue handling is one of the pivotal parts of surgical procedures. We aimed to elucidate the characteristics of experts' left-hand during laparoscopic tissue dissection. METHODS: Participants performed tissue dissection around the porcine aorta. The grasping force/point of the grasping forceps were measured using custom-made sensor forceps, and the forceps location was also recorded by motion capture system (Mocap). According to the global operative assessment of laparoscopic skills (GOALS), two experts scored the recorded movies, and based on the mean scores, participants were divided into three groups: novice (<10), intermediate (10≤ to <20), and expert (≤20). Force-based metrics were compared among the three groups using the Kruskal-Wallis test. Principal component analysis (PCA) using significant metrics was also performed. RESULTS: A total of 42 trainings were successfully recorded. The statistical test revealed that novices frequently regrasped a tissue (median total number of grasps, novices: 268.0 times, intermediates: 89.5, experts: 52.0, p < 0.0001), the traction angle became stable against the aorta (median weighted standard deviation of traction angle, novices: 30.74°, intermediates: 26.80, experts: 23.75, p = 0.0285), and the grasping point moved away from the aorta according to skill competency [median percentage of grasping force applied in close zone (0 to 2.0 cm from aorta), novices: 34.96 %, intermediates: 21.61 %, experts: 10.91 %, p = 0.0032]. PCA showed that the efficiency-related (total number of grasps) and effective tissue traction-related (weighted average grasping position in Y-axis and distribution of grasping area) metrics mainly contributed to the skill difference (proportion of variance of first principal component: 60.83 %). CONCLUSION: The present results revealed experts' left-hand characteristics, including correct tissue grasping, sufficient tissue traction from the aorta, and stable traction angle. Our next challenge is the provision of immediate and visual feedback onsite after the present wet-lab training, and shortening the learning curve of trainees.
• Development of a Quantitative Evaluation System for Surgical Skill in Endoscopic Sinus Surgery
  Kaito Yamada; Masanobu Suzuki; Kou Miyaji; Koki Ebina; Kazuya Sase; Teppei Tsujita; Xiaoshuai Chen; Takashige Abe; Shunsuke Komizunai; Yuji Nakamaru; Taku Senoo; Akihiro Homma; Atsushi Konno
  7th Jc-IFToMM International Symposium, 2024年06月22日, ［査読有り］
  研究論文（国際会議プロシーディングス）
• Vibration Inspection by Robot Hand : Influence of grasping position
  Yukihiro Magara; Hideto Okura; Shunsuke Komizunai; Taku Senoo; Atsushi Konno
  7th Jc-IFToMM International Symposium, 2024年06月22日, ［査読有り］
  研究論文（国際会議プロシーディングス）
• Development of Machine Learning-Based Assessment System for Laparoscopic Surgical Skills Using Motion-Capture
  Koki Ebina; Takashige Abe; Lingbo Yan; Kiyohiko Hotta; Madoka Highuchi; Naoya Iwahara; Jun Furumido; Masafumi Kon; Sachiyo Murai; Yo Kurashima; Shunsuke Komizunai; Teppei Tsujita; Kazuya Sase; Xiaoshuai Chen; Taku Senoo; Nobuo Shinohara; Atsushi Konno
  2024 IEEE/SICE International Symposium on System Integration (SII), IEEE, 2024年01月08日, ［査読有り］
  研究論文（国際会議プロシーディングス）
• A surgical instrument motion measurement system for skill evaluation in practical laparoscopic surgery training.
  Koki Ebina; Takashige Abe; Lingbo Yan; Kiyohiko Hotta; Toshiaki Shichinohe; Madoka Higuchi; Naoya Iwahara; Yukino Hosaka; Shigeru Harada; Hiroshi Kikuchi; Haruka Miyata; Ryuji Matsumoto; Takahiro Osawa; Yo Kurashima; Masahiko Watanabe; Masafumi Kon; Sachiyo Murai; Shunsuke Komizunai; Teppei Tsujita; Kazuya Sase; Xiaoshuai Chen; Taku Senoo; Nobuo Shinohara; Atsushi Konno
  PloS one, 19, 6, e0305693, 2024年, ［査読有り］, ［国際誌］
  英語, 研究論文（学術雑誌）, This study developed and validated a surgical instrument motion measurement system for skill evaluation during practical laparoscopic surgery training. Owing to the various advantages of laparoscopic surgery including minimal invasiveness, this technique has been widely used. However, expert surgeons have insufficient time for providing training to beginners due to the shortage of surgeons and limited working hours. Skill transfer efficiency has to be improved for which there is an urgent need to develop objective surgical skill evaluation methods. Therefore, a simple motion capture-based surgical instrument motion measurement system that could be easily installed in an operating room for skill assessment during practical surgical training was developed. The tip positions and orientations of the instruments were calculated based on the marker positions attached to the root of the instrument. Because the patterns of these markers are individual, this system can track multiple instruments simultaneously and detect exchanges. However due to the many obstacles in the operating room, the measurement data included noise and outliers. In this study, the effect of this decrease in measurement accuracy on feature calculation was determined. Accuracy verification experiments were conducted during wet-lab training to demonstrate the capability of this system to measure the motion of surgical instruments with practical accuracy. A surgical training experiment on a cadaver was conducted, and the motions of six surgical instruments were measured in 36 cases of laparoscopic radical nephrectomy. Outlier removal and smoothing methods were also developed and applied to remove the noise and outliers in the obtained data. The questionnaire survey conducted during the experiment confirmed that the measurement system did not interfere with the surgical operation. Thus, the proposed system was capable of making reliable measurements with minimal impact on surgery. The system will facilitate surgical education by enabling the evaluation of skill transfer of surgical skills.
• Rotational Regrasping For a Stick-type Object Using Inertial Force Based on High-speed Swing-up Motion
  Taku Senoo; Atsushi Konno; Hayato Otsubo; Idaku Ishii
  2023 IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics, ROBIO 2023, 1, 6, 2023年12月07日, ［査読有り］
• Stem detection using depth camera in red perilla farm
  Seito Takeuchi; Shunsuke Komizunai; Taku Senoo; Atsushi Konno
  16th World Congress of the International Federation for the Promotion of Mechanism and Machine Science, 63, 64, 2023年11月07日, ［査読有り］
• Unfolded Paper Manipulation by a Robot Hand Using High-speed Image Processing
  Hideto Okura; Shunsuke Komizunai; Taku Senoo; Atsushi Konno
  16th World Congress of the International Federation for the Promotion of Mechanism and Machine Science, 77, 78, 2023年11月06日, ［査読有り］
• Development of the Classification System for Surgical Skills in Endoscopic Sinus Surgery
  Kaito Yamada; Masanobu Suzuki; Kou Miyaji; Koki Ebina; Kazuya Sase; Teppei Tsujita; Xiaoshuai Chen; Takashige Abe; Shunsuke Komizunai; Yuji Nakamaru; Taku Senoo; Akihiro Homma; Atsushi Konno
  16th World Congress of the International Federation for the Promotion of Mechanism and Machine Science, 3, 4, 2023年11月06日, ［査読有り］
• Virtual 3D Viewpoint Control Based on Integration of Around-View and Back-View Monitors
  Taku Senoo; Atsushi Konno; Norimasa Kishi
  IECON 2023- 49th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society, 1, 6, IEEE, 2023年10月17日, ［査読有り］
  研究論文（国際会議プロシーディングス）
• Force Sensorless Physical Interaction Based on Plastic Behavior Control Without Inertia Shaping
  Taku Senoo; Atsushi Konno
  2023 32nd IEEE International Conference on Robot and Human Interactive Communication (RO-MAN), 1872, 1877, IEEE, 2023年08月30日, ［査読有り］
  研究論文（国際会議プロシーディングス）
• Proposal of Simulation-Based Surgical Navigation and Development of Laparoscopic Surgical Simulator that Reflects Motion of Surgical Instruments in Real-World.
  Sayaka Shibuya; Noriyuki Shido; Ryosuke Shirai; Kazuya Sase; Koki Ebina; XiaoShuai Chen; Teppei Tsujita; Shunsuke Komizunai; Taku Senoo; Atsushi Konno
  International Journal of Automation Technology, 17, 3, 262, 276, 2023年05月, ［査読有り］
  研究論文（学術雑誌）
• Grasping complex shapes with the integration of high-speed vision and machine learning in a dynamic situation.
  Hiromichi Kawahara; Taku Senoo; Idaku Ishii
  IEEE International Conference on Mechatronics(ICM), 1, 6, IEEE, 2023年03月16日, ［査読有り］
  研究論文（国際会議プロシーディングス）
• 実践的な腹腔鏡手術訓練技量解析のための計測データ補正処理の検討と特徴量算出
  海老名 光希; 安部 崇重; 晏 凌波; 堀田 記世彦; 今 雅史; 樋口 まどか; 古御堂 純; 岩原 直也; 小水内 俊介; 倉島 庸; 菊地 央; 松本 隆児; 大澤 崇宏; 村井 祥代; 辻田 哲平; 佐瀬 一弥; 陳 暁帥; 妹尾 拓; 篠原 信雄; 近野 敦
  ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2023, 2P2-B26, 一般社団法人 日本機械学会, 2023年
  日本語, This paper describes the details of the data correction method and feature extraction for skill evaluation of practical laparoscopic surgical training. To analyze the surgical dexterity in practical laparoscopic surgical training, the motion capture (MoCap) based measurement system have been developed, and measurement experiment in cadaver surgical tranining were conducted. However, the measured data contains noise and missing values, skill analysis is not possible without data correction. For this background, outlier removal method using Kalman filter and other threshold-based method were applied. Linear interpolation and Savitzky-Golay filter were also applied to the data. After the data correction, feature extraction was performed and some kinematic indices of the surgical instruments were successfully calculated.
• 機械学習を用いた内視鏡下副鼻腔手術の技量評価
  山田 海俊; 鈴木 正宣; 宮路 洸; 海老名 光希; 佐瀬 一弥; 辻田 哲平; 陳 暁帥; 安部 崇重; 小水内 俊介; 中丸 裕爾; 妹尾 拓; 本間 明宏; 近野 敦
  ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2023, 2P1-B27, 一般社団法人 日本機械学会, 2023年
  日本語, Endoscopic sinus surgery (ESS) is one of the standard minimally invasive surgical procedures for diseases of a nasal cavity and paranasal sinuses. This paper describes the development and details of a surgeon skill classification system using machine learning. A learning model was generated based on the features calculated from the dynamic measurement data of surgical instruments in the ESS and the enlarged sinus volume as an indicator for surgical efficacy. By using three machine learning algorithms, Support Vector Machine (SVM), PCA (Principal Component Analysis based)-SVM and Gradient Boosting Decision Tree (GBDT), three-group discrimination (expert vs. intermediate vs. novice) and two-group discrimination (expert vs. intermediate/novice) were performed. A comparison of the accuracy in the methods revealed that SVM is the most accurate method for three-group discrimination, while SVM and GBDT are the most accurate for two-group discrimination.
• Tracking of Overlapped Vehicles with Spatio-Temporal Shared Filter for High-Speed Stereo Vision
  Taku Senoo; Atsushi Konno; Yunzhuo Wang; Masahiro Hirano; Norimasa Kishi; Masatoshi Ishikawa
  Journal of Robotics and Mechatronics, 34, 5, 1033, 1042, Fuji Technology Press Ltd., 2022年10月20日, ［査読有り］
  研究論文（学術雑誌）, In this study, we propose a method for measuring the distance and velocity of overlapping vehicles using high-speed stereo vision. The method is based on the correlation filter called MOSSE and is improved by balancing the computation cost and accuracy using the features of high-frame-rate images. To achieve stable tracking, the tracking window was adjusted for each vehicle according to the vehicle distance and the overlapping state. Experiments on the images acquired by the cameras mounted on an actual vehicle were performed to validate the proposed method.
• Automotive Tracking with High-speed Stereo Vision Based on a Spatiotemporal Shared Filter
  Taku Senoo; Atsushi Konno; Yunzhuo Wang; Masahiro Hirano; Norimasa Kishi; Masatoshi Ishikawa
  2022 26th International Conference on System Theory, Control and Computing (ICSTCC), 613, 618, IEEE, 2022年10月19日, ［査読有り］
  研究論文（国際会議プロシーディングス）
• An underactuated parallel-link gripper for a multicopter capable of plane perching
  Maozheng Xu; Taku Senoo; Takeshi Takaki
  ROBOMECH JOURNAL, 9, 1, 2022年02月, ［査読有り］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
• High-speed tracking for overlapped vehicles using Instance Segmentation and contour deformation.
  Hiromichi Kawahara; Taku Senoo; Idaku Ishii; Masahiro Hirano; Norimasa Kishi; Masatoshi Ishikawa
  SII, 730, 735, 2022年, ［査読有り］
  研究論文（国際会議プロシーディングス）
• 輪郭情報に基づくテンプレートマッチングを用いた重畳車両の高速トラッキング
  川原 大宙; 妹尾 拓; 石井 抱; 平野 正浩; 岸 則政; 石川 正俊
  計測自動制御学会論文集, 58, 1, 21, 30, The Society of Instrument and Control Engineers, 2022年, ［査読有り］
  研究論文（学術雑誌）
• View and Scanning-Depth Expansion Photographic Microscope Using Ultrafast Switching Mirrors.
  Shaopeng Hu; Wei Lu; Kohei Shimasaki; Mingjun Jiang; Taku Senoo; Idaku Ishii
  IEEE Trans. Instrum. Meas., 71, 1, 13, 2022年, ［査読有り］
  研究論文（学術雑誌）
• Omnidirectional Panoramic Video System With Frame-by-Frame Ultrafast Viewpoint Control.
  Shaopeng Hu; Hongyu Dong; Kohei Shimasaki; Mingjun Jiang; Taku Senoo; Idaku Ishii
  IEEE Robotics and Automation Letters, 7, 2, 4086, 4093, 2022年, ［査読有り］
  研究論文（学術雑誌）
• An acceleration method for correlation-based high-speed object tracking
  Masahiro Hirano; Yuji Yamakawa; Taku Senoo; Masatoshi Ishikawa
  Measurement: Sensors, 18, 2021年12月, ［査読有り］
  研究論文（国際会議プロシーディングス）
• Condition analysis of a multicopter carried with passive skid for rough terrain landing
  Maozheng Xu; Taku Senoo; Takeshi Takaki
  ROBOMECH JOURNAL, 8, 1, 2021年11月, ［査読有り］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
• Wide-area Operation Monitoring of Conveyors Using a Panoramic Vibration Camera
  Shimasaki Kohei; Aliansyah Zulhaj Muhammad; Senoo Taku; Ishii Idaku; Ito Tomohiko
  ISIJ International, 61, 10, 2587, 2596, The Iron and Steel Institute of Japan, 2021年10月15日, ［査読有り］
  英語, In this study, we propose a novel non-contact vision sensing method for wide-area monitoring of the operation of conveyors in ironworks by using a panoramic vibration camera in real time. This method can capture magnified images, including vibrations from a single camera with mirror-driven viewpoint switching. The rotation of multiple rollers with conveyor belts was detected using a function of full-pixel vibration spectrum imaging, which can calculate peak frequencies from time frequency responses. Through experiments in different situations, such as loading and unloading, we evaluated the efficiency of this method, which can monitor the operation of multiple rollers and conveyors, when the camera is located 15 m away, or more, from the conveyors to be monitored.
• Dynamic Robot Manipulation using High-speed Cognitive Behavior System
  Taku Senoo
  Robotics and Computer Science World Forum 2021, 2021年10月, ［査読有り］, ［招待有り］
  研究論文（国際会議プロシーディングス）
• Visual-Feedback-Based Frame-by-Frame Synchronization for 3000 fps Projector-Camera Visual Light Communication
  Atul Sharma; Sushil Raut; Kohei Shimasaki; Taku Senoo; Idaku Ishii
  ELECTRONICS, 10, 14, 2021年07月, ［査読有り］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
• A Simultaneous Multi-Object Zooming System Using an Ultrafast Pan-Tilt Camera
  Shaopeng Hu; Kohei Shimasaki; Mingjun Jiang; Taku Senoo; Idaku Ishii
  IEEE SENSORS JOURNAL, 21, 7, 9436, 9448, 2021年04月, ［査読有り］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
• Vibration-feature-based Multicopter Detection with CNN-based Appearance Validation
  Raut Sushil; Kohei Shimasaki; Taku Senoo; Idaku Ishii; Kazuhiko Yamamoto
  7th IEEJ International Workshop on Sensing, Actuation, Motion Control, and Optimization, 2021年03月, ［査読有り］
  研究論文（国際会議プロシーディングス）
• An Omnidirectional Multicopter Tracking System with HFR-Video-Based Vibration Source Localization
  Mingjun Jiang; Ryo Sogabe; Kohei Shimasaki; Taku Senoo; Idaku Ishii; Kazuhiko Yamamoto
  7th IEEJ International Workshop on Sensing, Actuation, Motion Control, and Optimization, 2021年03月, ［査読有り］
  研究論文（国際会議プロシーディングス）
• Projection-mapping-based object pointing using a high-frame-rate camera-projector system
  Deepak Kumar; Sushil Raut; Kohei Shimasaki; Taku Senoo; Idaku Ishii
  ROBOMECH JOURNAL, 8, 1, 2021年03月, ［査読有り］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
• Baseball Robots Based on Sensory-Motor Integration
  Taku Senoo; Idaku Ishii
  2021 21ST INTERNATIONAL CONFERENCE ON CONTROL, AUTOMATION AND SYSTEMS (ICCAS 2021), 1772, 1777, 2021年, ［査読有り］, ［招待有り］
  英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
• A long-time automated honeybees count system using high-speed vision.
  Hironori Yoshida; Kohei Shimasaki; Taku Senoo; Idaku Ishii; Kazuhiko Yamamoto
  IEEE/SICE International Symposium on System Integration(SII), 404, 408, IEEE, 2021年, ［査読有り］
  研究論文（国際会議プロシーディングス）
• Multiple Scale Aggregation with Patch Multiplexing for High-Speed Inter-Vehicle Distance Estimation.
  Masahiro Hirano; Yuji Yamakawa; Taku Senoo; Norimasa Kishi; Masatoshi Ishikawa
  IEEE Intelligent Vehicles Symposium(IV), 1436, 1443, IEEE, 2021年, ［査読有り］
  研究論文（国際会議プロシーディングス）
• 重心位置調節機能を持つドローン用アームのキャリブレーション方法と空中での動作の評価
  松永望; 吉田大哲; 島崎航平; 妹尾拓; 高木健
  日本機械学会論文集(Web), 87, 901, 2021年, ［査読有り］
• 500-Fps Omnidirectional Visual Tracking Using Three-Axis Active Vision System.
  Mingjun Jiang; Ryo Sogabe; Kohei Shimasaki; Shaopeng Hu; Taku Senoo; Idaku Ishii
  IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, 70, 1, 11, 2021年, ［査読有り］
  研究論文（学術雑誌）
• Single-Camera-Based Bridge Structural Displacement Measurement with Traffic Counting.
  Zulhaj Aliansyah; Kohei Shimasaki; Taku Senoo; Idaku Ishii; Shuji Umemoto
  Sensors, 21, 13, 4517, 4517, 2021年, ［査読有り］
  研究論文（学術雑誌）
• A 500-Fps Pan-Tilt Tracking System With Deep-Learning-Based Object Detection.
  Mingjun Jiang; Kohei Shimasaki; Shaopeng Hu; Taku Senoo; Idaku Ishii
  IEEE Robotics and Automation Letters, 6, 2, 691, 698, 2021年, ［査読有り］
  研究論文（学術雑誌）
• High-frame-rate Video-based Multicopter Tracking System Using Pixel-level Short-time Fourier Transform.
  Kohei Shimasaki; Nagahiro Fujiwara; Shaopeng Hu; Taku Senoo; Idaku Ishii
  Journal of Intelligent and Robotic Systems, 103, 2, 36, 36, 2021年, ［査読有り］
  研究論文（学術雑誌）
• 野球ロボットシステム—高速ビジョンによる走攻守—
  妹尾 拓
  日本ロボット学会誌, 38, 4, 313, 317, 一般社団法人 日本ロボット学会, 2020年, ［査読有り］
  日本語
• Dynamic In-Hand Regrasping Using a High-Speed Robot Hand and High-Speed Vision
  Ryosuke Higo; Taku Senoo; Masatoshi Ishikawa
  IFAC PAPERSONLINE, 53, 2, 9796, 9801, 2020年, ［査読有り］
  英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
• Simultaneous Multi-face Zoom Tracking for 3-D People-Flow Analysis with Face Identification.
  Liheng Shen; Shaopeng Hu; Kohei Shimasaki; Taku Senoo; Idaku Ishii
  16th International Conference on Mobility, Sensing and Networking(MSN), 410, 417, IEEE, 2020年, ［査読有り］
  研究論文（国際会議プロシーディングス）
• High-speed Hitting Grasping with Magripper, a Highly Backdrivable Gripper using Magnetic Gear and Plastic Deformation Control.
  Satoshi Tanaka; Keisuke Koyama; Taku Senoo; Makoto Shimojo; Masatoshi Ishikawa
  IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems(IROS), 9137, 9143, IEEE, 2020年, ［査読有り］
  研究論文（国際会議プロシーディングス）
• Adaptive Visual Shock Absorber with Visual-based Maxwell Model Using a Magnetic Gear.
  Satoshi Tanaka; Keisuke Koyama; Taku Senoo; Masatoshi Ishikawa
  2020 IEEE International Conference on Robotics and Automation(ICRA), 6163, 6168, IEEE, 2020年, ［査読有り］
  研究論文（国際会議プロシーディングス）
• Bolt loosening detection using multi-purpose robot hand.
  Fumiya Shimada; Kenichi Murakami; Taku Senoo; Masatoshi Ishikawa
  IEEE/ASME International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics(AIM), 1860, 1866, IEEE, 2020年, ［査読有り］
  研究論文（国際会議プロシーディングス）
• Robot Hand Interaction Using Plastic Deformation Control with Inner Position Loop.
  Kenichi Murakami; Koki Ishimoto; Taku Senoo; Masatoshi Ishikawa
  IEEE/ASME International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics(AIM), 1748, 1753, IEEE, 2020年, ［査読有り］
  研究論文（国際会議プロシーディングス）
• HFR Projector Camera Based Visible Light Communication System for Real-Time Video Streaming.
  Atul Sharma; Sushil Raut; Kohei Shimasaki; Taku Senoo; Idaku Ishii
  Sensors, 20, 18, 5368, 5368, 2020年, ［査読有り］
  研究論文（学術雑誌）
• Real-Time Traffic Light Detection with Frequency Patterns Using a High-Speed Camera.
  Kento Yabuuchi; Masahiro Hirano; Taku Senoo; Norimasa Kishi; Masatoshi Ishikawa
  Sensors, 20, 14, 4035, 4035, 2020年, ［査読有り］
  研究論文（学術雑誌）
• Human Robot Hand Interaction with Plastic Deformation Control.
  Kenichi Murakami; Koki Ishimoto; Taku Senoo; Masatoshi Ishikawa
  Robotics, 9, 3, 73, 73, 2020年, ［査読有り］
  研究論文（学術雑誌）
• High-speed Sensory Feedback Control for Dexterous Robotic Limbs
  Taku Senoo
  Asia Pacific Society for Computing and Information Technology 2019, No. 101, Abstract ID: 10, 2019年07月, ［査読有り］, ［招待有り］
  研究論文（国際会議プロシーディングス）
• High-speed Robotic Handling and Running Based on Sensory-Motor Integration
  Taku Senoo; Masatoshi Ishikawa
  2019 International Conference on Soft Computing and Machine Learning, 17, 2019年04月, ［査読有り］, ［招待有り］
  研究論文（国際会議プロシーディングス）
• High-speed UAV Delivery System with Non-stop Parcel Handover Using High-speed Visual Control.
  Satoshi Tanaka; Taku Senoo; Masatoshi Ishikawa
  2019 IEEE Intelligent Transportation Systems Conference(ITSC), 4449, 4455, IEEE, 2019年, ［査読有り］
  研究論文（国際会議プロシーディングス）
• High-Speed Ring Insertion by Dynamic Observable Contact Hand.
  Yukihisa Karako; Shinji Kawakami; Keisuke Koyama; Makoto Shimojo; Taku Senoo; Masatoshi Ishikawa
  International Conference on Robotics and Automation(ICRA), 2744, 2750, IEEE, 2019年, ［査読有り］
  研究論文（国際会議プロシーディングス）
• Non-stop Handover of Parcel to Airborne UAV Based on High-speed Visual Object Tracking.
  Satoshi Tanaka; Taku Senoo; Masatoshi Ishikawa
  19th International Conference on Advanced Robotics(ICAR), 408, 413, IEEE, 2019年, ［査読有り］
  研究論文（国際会議プロシーディングス）
• Dynamic Intelligent Systems Based on High-Speed Vision.
  Taku Senoo; Yuji Yamakawa; Shouren Huang; Keisuke Koyama; Makoto Shimojo; Yoshihiro Watanabe; Leo Miyashita; Masahiro Hirano; Tomohiro Sueishi; Masatoshi Ishikawa
  Journal of Robotics and Mechatronics, 31, 1, 45, 56, 2019年, ［査読有り］
  研究論文（学術雑誌）
• High-Speed, Small-Deformation Catching of Soft Objects Based on Active Vision and Proximity Sensing.
  Keisuke Koyama; Kenichi Murakami; Taku Senoo; Makoto Shimojo; Masatoshi Ishikawa
  IEEE Robotics and Automation Letters, 4, 2, 578, 585, 2019年, ［査読有り］
  研究論文（学術雑誌）
• Deformation Control of a Manipulator Based on the Zener Model.
  Taku Senoo; Kenichi Murakami; Masatoshi Ishikawa
  Journal of Robotics and Mechatronics, 31, 2, 263, 273, 2019年, ［査読有り］
  研究論文（学術雑誌）
• Rubik's Cube Handling Using a High-Speed Multi-Fingered Hand and a High-Speed Vision System.
  Ryosuke Rigo; Yuji Yamakawa; Taku Senoo; Masatoshi Ishikawa
  2018 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems(IROS), 6609, 6614, IEEE, 2018年, ［査読有り］
  研究論文（国際会議プロシーディングス）
• Robotic Physical Interaction Using Deformation Control Based on the Zener Model.
  Taku Senoo; Kenichi Murakami; Masatoshi Ishikawa
  IEEE International Conference on Cyborg and Bionic Systems(CBS), 445, 448, IEEE, 2018年, ［査読有り］
  研究論文（国際会議プロシーディングス）
• 高速ビジョンを用いた形状のフィードバックによる弾性体アームの操り
  塚本勇介; 山川雄司; 妹尾拓; 石川正俊
  計測自動制御学会論文集, 54, 5, 2018年, ［査読有り］
• High-Speed High-Precision Proximity Sensor for Detection of Tilt, Distance, and Contact.
  Keisuke Koyama; Makoto Shimojo; Taku Senoo; Masatoshi Ishikawa
  IEEE Robotics and Automation Letters, 3, 4, 3224, 3231, 2018年, ［査読有り］
  研究論文（学術雑誌）
• Gain-compensation Methodology for a Sinusoidal Scan of a Galvanometer Mirror in Proportional-Integral-Differential Control Using Pre-emphasis Techniques
  Tomohiko Hayakawa; Takanoshin Watanabe; Taku Senoo; Masatoshi Ishikawa
  JOVE-JOURNAL OF VISUALIZED EXPERIMENTS, 122, 2017年04月, ［査読有り］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
• 標準線形固体モデルを用いたマニピュレータの変形挙動生成
  妹尾 拓; 村上 健一; 石川 正俊
  ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2017, 1P2, B12, 一般社団法人 日本機械学会, 2017年
  日本語,

  In this study, passive dynamic control of a manipulator is designed and realized. The control strategy is based on the idea that the shift in position and posture of an end effector attributable to an external force is regarded as deformation of the robot. The standard linear solid (SLS) model is used to generate the deformable behavior, which describes the combination of plastic and elastic deformation. In addition, the relation between the SLS model and Maxwell/Voigt models are analyzed. Physical simulations with a robotic arm are executed to validate and analyze the proposed control law.

• Catching robot hand system in dynamic depth variation with a rotating variable focusing unit
  Kenichi Murakami; Lihui Wang; Tomohiko Hayakawa; Taku Senoo; Masatoshi Ishikawa
  Optics InfoBase Conference Papers, 2017, OSA - The Optical Society, 2017年, ［査読有り］
  英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
• High-speed visual feedback for realizing high-performance robotic manipulation
  S. Huang; N. Bergström; Y. Yamakawa; T. Senoo; M. Ishikawa
  Proceedings of SPIE - The International Society for Optical Engineering, 10328, SPIE, 2017年, ［査読有り］
  英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
• 高速ビジョンに基づく動的補償および産業用ロボットへの応用
  黄 守仁; 山川 雄司; 妹尾 拓; ベリストロム ニクラス
  日本ロボット学会誌, 35, 8, 591, 595, 一般社団法人 日本ロボット学会, 2017年, ［査読有り］
  日本語
• Robotic Contour Tracing with High-Speed Vision and Force-Torque Sensing based on Dynamic Compensation Scheme
  Shouren Huang; Bergstroem Niklas; Yuji Yamakawa; Taku Senoo; Masatoshi Ishikawa
  IFAC PAPERSONLINE, 50, 1, 4616, 4622, 2017年, ［査読有り］
  英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
• Deformable robot behavior based on the standard linear solid model.
  Taku Senoo; Kenichi Murakami; Masatoshi Ishikawa
  IEEE Conference on Control Technology and Applications(CCTA), 746, 751, IEEE, 2017年, ［査読有り］
  研究論文（国際会議プロシーディングス）
• Analysis of sliding behavior of a biped robot in centroid acceleration space.
  Taku Senoo; Masatoshi Ishikawa
  Robotica, 35, 3, 636, 653, 2017年, ［査読有り］
  研究論文（学術雑誌）
• Impedance Control Design Based on Plastic Deformation for a Robotic Arm.
  Taku Senoo; Masanori Koike; Kenichi Murakami; Masatoshi Ishikawa
  IEEE Robotics and Automation Letters, 2, 1, 209, 216, 2017年, ［査読有り］
  研究論文（学術雑誌）
• Gain-compensated sinusoidal scanning of a galvanometer mirror in proportional-integral-differential control using the pre-emphasis technique for motion-blur compensation
  Tomohiko Hayakawa; Takanoshin Watanabe; Taku Senoo; Masatoshi Ishikawa
  APPLIED OPTICS, 55, 21, 5640, 5646, 2016年07月, ［査読有り］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
• Visual encoder: robust and precise measurement method of rotation angle via high-speed RGB vision
  Hyuno Kim; Yuji Yamakawa; Taku Senoo; Masatoshi Ishikawa
  OPTICS EXPRESS, 24, 12, 13375, 13386, 2016年06月, ［査読有り］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
• Development of a high-speed, high-accuracy robot hand for micromanipulation.
  Hiroshi Sato; Yuji Yamakawa; Taku Senoo; Masatoshi Ishikawa
  2016 IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics(ROBIO), 1535, 1541, IEEE, 2016年, ［査読有り］
  研究論文（国際会議プロシーディングス）
• Robotic pitching by rolling ball on fingers for a randomly located target.
  Taku Senoo; Yuuki Horiuchi; Yoshinobu Nakanishi; Kenichi Murakami; Masatoshi Ishikawa
  2016 IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics(ROBIO), 325, 330, IEEE, 2016年, ［査読有り］
  研究論文（国際会議プロシーディングス）
• Plastic deformation control based on time-varying impedance adjustment.
  Masanori Koike; Taku Senoo; Kenichi Murakami; Masatoshi Ishikawa
  2016 IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics(ROBIO), 106, 111, IEEE, 2016年, ［査読有り］
  研究論文（国際会議プロシーディングス）
• Deformation control of a multijoint manipulator based on maxwell and voigt models.
  Taku Senoo; Gaku Jinnai; Kenichi Murakami; Masatoshi Ishikawa
  2016 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems(IROS), 2711, 2716, IEEE, 2016年, ［査読有り］
  研究論文（国際会議プロシーディングス）
• Rolling manipulation for throwing breaking balls by changing grasping forms.
  Kenichi Murakami; Yuji Yamakawa; Taku Senoo; Masatoshi Ishikawa
  IECON 2016 - 42nd Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society(IECON), 791, 796, IEEE, 2016年, ［査読有り］
  研究論文（国際会議プロシーディングス）
• High-performance robotic contour tracking based on the dynamic compensation concept.
  Shouren Huang; Niklas Bergström; Yuji Yamakawa; Taku Senoo; Masatoshi Ishikawa
  2016 IEEE International Conference on Robotics and Automation(ICRA), 3886, 3893, IEEE, 2016年, ［査読有り］
  研究論文（国際会議プロシーディングス）
• Towards assistive human-robot micro manipulation.
  Niklas Bergström; Shouren Huang; Yuji Yamakawa; Taku Senoo; Masatoshi Ishikawa
  16th IEEE-RAS International Conference on Humanoid Robots(Humanoids), 1188, 1195, IEEE, 2016年, ［査読有り］
  研究論文（国際会議プロシーディングス）
• Applying High-Speed Vision Sensing to an Industrial Robot for High-Performance Position Regulation under Uncertainties.
  Shouren Huang; Niklas Bergström; Yuji Yamakawa; Taku Senoo; Masatoshi Ishikawa
  Sensors, 16, 8, 1195, 1195, 2016年, ［査読有り］
  研究論文（学術雑誌）
• Visual shock absorber based on plastic deformation control.
  Masanori Koike; Kenichi Murakami; Taku Senoo; Masatoshi Ishikawa
  2015 IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics(ROBIO), 656, 661, IEEE, 2015年, ［査読有り］
  研究論文（国際会議プロシーディングス）
• Motion planning for catching a light-weight ball with high-speed visual feedback.
  Kenichi Murakami; Yuji Yamakawa; Taku Senoo; Masatoshi Ishikawa
  2015 IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics(ROBIO), 339, 344, IEEE, 2015年, ［査読有り］
  研究論文（国際会議プロシーディングス）
• Robotic manipulation of rotating object via twisted thread using high-speed visual sensing and feedback.
  Hyuno Kim; Yuji Yamakawa; Taku Senoo; Masatoshi Ishikawa
  2015 IEEE International Conference on Multisensor Fusion and Integration for Intelligent Systems(MFI), 265, 270, IEEE, 2015年, ［査読有り］
  研究論文（国際会議プロシーディングス）
• Robotic needle threading manipulation based on high-speed motion strategy using high-speed visual feedback.
  Shouren Huang; Yuji Yamakawa; Taku Senoo; Masatoshi Ishikawa
  2015 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems(IROS), 4041, 4046, IEEE, 2015年, ［査読有り］
  研究論文（国際会議プロシーディングス）
• Visual shock absorber based on maxwell model for anti-rebound control.
  Taku Senoo; Masanori Koike; Kenichi Murakami; Masatoshi Ishikawa
  2015 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems(IROS), 1640, 1645, IEEE, 2015年, ［査読有り］
  研究論文（国際会議プロシーディングス）
• Realizing 1D robotic catching without prediction based on dynamic compensation concept.
  Shouren Huang; Yuji Yamakawa; Taku Senoo; Masatoshi Ishikawa
  IEEE International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics(AIM), 1629, 1634, IEEE, 2015年, ［査読有り］
  研究論文（国際会議プロシーディングス）
• A Pre-compensation Fuzzy Logic Algorithm Designed for the Dynamic Compensation Robotic System
  Shouren Huang; Yuji Yamakawa; Taku Senoo; Masatoshi Ishikawa
  INTERNATIONAL JOURNAL OF ADVANCED ROBOTIC SYSTEMS, 12, 2015年01月, ［査読有り］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
• 高速2足走行システムACHIRESの開発
  玉田智樹; 玉田智樹; 五十嵐渉; 米山大揮; 米山大揮; 田中和仁; 田中和仁; 山川雄司; 妹尾拓; 石川正俊
  日本ロボット学会誌, 33, 7, 2015年, ［査読有り］
• 高速ビジョンのロボット応用
  妹尾 拓; 山川 雄司; 石川 正俊
  日本ロボット学会誌, 32, 9, 769, 773, 一般社団法人 日本ロボット学会, 2014年, ［査読有り］
  日本語
• Planar sliding analysis of a biped robot in centroid acceleration space.
  Taku Senoo; Masatoshi Ishikawa
  2014 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems(IROS), 4050, 4056, IEEE, 2014年, ［査読有り］
  研究論文（国際会議プロシーディングス）
• High-speed bipedal robot running using high-speed visual feedback.
  Tomoki Tamada; Wataru Ikarashi; Daiki Yoneyama; Kazuhito Tanaka; Yuji Yamakawa; Taku Senoo; Masatoshi Ishikawa
  14th IEEE-RAS International Conference on Humanoid Robots(Humanoids), 140, 145, IEEE, 2014年, ［査読有り］
  研究論文（国際会議プロシーディングス）
• Manipulation model of thread-rotor object by a robotic hand for high-speed visual feedback control.
  Hyuno Kim; Yuji Yamakawa; Taku Senoo; Masatoshi Ishikawa
  IEEE/ASME International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics(AIM), 924, 930, IEEE, 2014年, ［査読有り］
  研究論文（国際会議プロシーディングス）
• High-Speed Vision and its Application Systems.
  Taku Senoo; Yuji Yamakawa; Yoshihiro Watanabe; Hiromasa Oku; Masatoshi Ishikawa
  Journal of Robotics and Mechatronics, 26, 3, 287, 301, 2014年, ［査読有り］
  研究論文（学術雑誌）
• Dynamic compensation by fusing a high-speed actuator and high-speed visual feedback with its application to fast peg-and-hole alignment.
  Shouren Huang; Yuji Yamakawa; Taku Senoo; Masatoshi Ishikawa
  Advanced Robotics, 28, 9, 613, 624, 2014年, ［査読有り］
  研究論文（学術雑誌）
• 3D shape reconstruction of an object based on its silhouette using a high-speed vision
  Yuji Yamakawa; Yoshiyuki Tabata; Taku Senoo; Masatoshi Ishikawa
  Proceedings of the SICE Annual Conference, 1966, 1971, Society of Instrument and Control Engineers (SICE), 2013年, ［査読有り］
  英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
• Dynamic manipulation of a thin circular flexible object using a high-speed multifingered hand and high-speed vision.
  Yuji Yamakawa; Shisei Nakano; Taku Senoo; Masatoshi Ishikawa
  IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics(ROBIO), 1851, 1857, IEEE, 2013年, ［査読有り］
  研究論文（国際会議プロシーディングス）
• High-speed manipulation of cable connector using a high-speed robot hand.
  Tomoki Tamada; Yuji Yamakawa; Taku Senoo; Masatoshi Ishikawa
  IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics(ROBIO), 1598, 1604, IEEE, 2013年, ［査読有り］
  研究論文（国際会議プロシーディングス）
• Fast peg-and-hole alignment using visual compliance.
  Shouren Huang; Kenichi Murakami; Yuji Yamakawa; Taku Senoo; Masatoshi Ishikawa
  2013 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems(IROS), 286, 292, IEEE, 2013年, ［査読有り］
  研究論文（国際会議プロシーディングス）
• Realizing peg-and-hole alignment with one eye-in-hand high-speed camera.
  Shouren Huang; Yuji Yamakawa; Taku Senoo; Masatoshi Ishikawa
  2013 IEEE/ASME International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics(AIM), 1127, 1132, IEEE, 2013年, ［査読有り］
  研究論文（国際会議プロシーディングス）
• Two-dimensional analysis of dynamic biped locomotion based on feet slip.
  Taku Senoo; Masatoshi Ishikawa
  2013 IEEE/ASME International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics(AIM), 512, 517, IEEE, 2013年, ［査読有り］
  研究論文（国際会議プロシーディングス）
• 滑り摩擦非対称性を利用した動的2脚移動
  妹尾拓; 高野光浩; 石川正俊
  日本ロボット学会誌, 31, 3, 2013年, ［査読有り］
• A direct visual servo scheme based on simplified interaction matrix for high-speed manipulation.
  Shouren Huang; Yuji Yamakawa; Taku Senoo; Masatoshi Ishikawa
  2012 IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics(ROBIO), 1950, 1955, IEEE, 2012年, ［査読有り］
  研究論文（国際会議プロシーディングス）
• Ultra high-speed Robot Based on 1 kHz vision system.
  Masatoshi Ishikawa; Akio Namiki; Taku Senoo; Yuji Yamakawa
  2012 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems(IROS), 5460, 5461, IEEE, 2012年, ［査読有り］
  研究論文（国際会議プロシーディングス）
• Dynamic horizontal movement of a bipedal robot using frictional asymmetry.
  Taku Senoo; Mitsuhiro Takano; Masatoshi Ishikawa
  2012 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems(IROS), 1834, 1839, IEEE, 2012年, ［査読有り］
  研究論文（国際会議プロシーディングス）
• On-line learning of temporal state models for flexible objects.
  Niklas Bergström; Carl Henrik Ek; Danica Kragic; Yuji Yamakawa; Taku Senoo; Masatoshi Ishikawa
  12th IEEE-RAS International Conference on Humanoid Robots (Humanoids 2012)(Humanoids), 712, 718, IEEE, 2012年, ［査読有り］
  研究論文（国際会議プロシーディングス）
• Tweezers manipulation using high-speed visual servoing based on contact analysis.
  Taku Senoo; Daiki Yoneyama; Akio Namiki; Masatoshi Ishikawa
  2011 IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics(ROBIO), 1936, 1941, IEEE, 2011年, ［査読有り］
  研究論文（国際会議プロシーディングス）
• High-speed catching based on inverse motion approach.
  Kenichi Murakami; Taku Senoo; Masatoshi Ishikawa
  2011 IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics(ROBIO), 1308, 1313, IEEE, 2011年, ［査読有り］
  研究論文（国際会議プロシーディングス）
• 外界センサ 高速ビジョンを用いた高速ロボットの実現 (特集 ロボットの要素技術)
  渡辺 義浩; 妹尾 拓; 石川 正俊
  ロボット, 192, 47, 53, 日本ロボット工業会, 2010年01月, ［査読有り］
  日本語
• Jumping patterns analysis for 1-DOF two-legged robot.
  Taku Senoo; Yuichi Tanno; Masatoshi Ishikawa
  11th International Conference on Control, Automation, Robotics and Vision(ICARCV), 603, 608, IEEE, 2010年, ［査読有り］
  研究論文（国際会議プロシーディングス）
• Skillful manipulation based on high-speed sensory-motor fusion.
  Taku Senoo; Yuji Yamakawa; Satoru Mizusawa; Akio Namiki; Masatoshi Ishikawa; Makoto Shimojo
  2009 IEEE International Conference on Robotics and Automation(ICRA), 1611, 1612, IEEE, 2009年, ［査読有り］
  研究論文（国際会議プロシーディングス）
• High-speed throwing motion based on kinetic chain approach.
  Taku Senoo; Akio Namiki; Masatoshi Ishikawa
  2008 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems(IROS), 3206, 3211, IEEE, 2008年, ［査読有り］
  研究論文（国際会議プロシーディングス）
• Realtime collision avoidance using a robot manipulator with light-weight small high-speed vision systems.
  Sho Morikawa; Taku Senoo; Akio Namiki; Masatoshi Ishikawa
  2007 IEEE International Conference on Robotics and Automation(ICRA), 794, 799, IEEE, 2007年, ［査読有り］
  研究論文（国際会議プロシーディングス）
• Visuomotor integration in high-speed manipulation system
  Akio Namiki; Taku Senoo; Noriatsu Furukawa; Masatoshi Ishikawa
  2006 SICE-ICASE INTERNATIONAL JOINT CONFERENCE, VOLS 1-13, 1062, +, 2006年, ［査読有り］
  英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
• Ball Control in High-speed Batting Motion using Hybrid Trajectory Generator.
  Taku Senoo; Akio Namiki; Masatoshi Ishikawa
  Proceedings of the 2006 IEEE International Conference on Robotics and Automation(ICRA), 1762, 1767, IEEE, 2006年, ［査読有り］
  研究論文（国際会議プロシーディングス）
• Dynamic Regrasping using a High-speed Multifingered Hand and a High-speed vision System.
  Noriatsu Furukawa; Akio Namiki; Taku Senoo; Masatoshi Ishikawa
  Proceedings of the 2006 IEEE International Conference on Robotics and Automation(ICRA), 181, 187, IEEE, 2006年, ［査読有り］
  研究論文（国際会議プロシーディングス）
• 高速打撃動作における多関節マニピュレータのハイブリッド軌道生成
  妹尾拓; 並木明夫; 石川正俊
  日本ロボット学会誌, 24, 4, 2006年, ［査読有り］
• 高速バッティングロボットシステムの開発
  並木 明夫; 妹尾 拓; 石川 正俊
  自動車技術 = Journal of Society of Automotive Engineers of Japan, 58, 9, 79, 80, 2004年09月01日, ［査読有り］
  日本語
• Dynamic Manipulation Using High-speed Multifingered Hand-Arm System - Grasping, Catching, and Batting -
  Akio Namiki; Yoshiro Imai; Taku Senoo; Masatoshi Ishikawa
  Video Proceedings of the 2004 IEEE International Conference on Robotics and Automation(ICRA), No. L, 2004年, ［査読有り］
  研究論文（国際会議プロシーディングス）
• High-speed Batting using a Multi-jointed Manipulator.
  Taku Senoo; Akio Namiki; Masatoshi Ishikawa
  Proceedings of the 2004 IEEE International Conference on Robotics and Automation(ICRA), 1191, 1196, IEEE, 2004年, ［査読有り］
  研究論文（国際会議プロシーディングス）

• 机上における人の動作意図読み取りによる物体把持高速化アシストシステム
  早川智彦; 蛭間友香; 妹尾拓; HUANG Shouren; 石川正俊, 計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(CD-ROM), 25th, 2024年
• 動的環境における複雑形状物体把持のための未知形状物体を対象とした把持位置推定システム
  大倉秀斗; 早川智彦; 妹尾拓; 近野敦, 計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(CD-ROM), 25th, 2024年
• 高速な動的マニピュレーションに向けた高速深度計測システムの構築
  大倉秀斗; 甲斐裕也; 早川智彦; 早川智彦; 小水内俊介; 妹尾拓; 近野敦, 計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(CD-ROM), 24th, 2023年
• ヒューマノイドロボットによる力制御の実装
  平林勇人; 小水内俊介; 佐藤大祐; 辻田哲平; 妹尾拓; 近野敦, 計測自動制御学会北海道支部学術講演会論文集, 55th, 2023年
• ロボットハンドによる摩擦差を利用した用紙分離
  山名悠希; 妹尾拓; 石井抱, 日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM), 40th, 2022年
• 高速ロボットハンドによる振り上げ動作を用いたインハンドマニピュレーション
  大坪隼人; 妹尾拓; 石井抱, 日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM), 40th, 2022年
• Nvidia Jetson TX2を利用した実時間振動イメージングシステム
  島崎航平; SHARMA Atul Kumar; 妹尾拓; 石井抱, 電子情報通信学会大会講演論文集(CD-ROM), 2021, 2021年
• パノラマ振動カメラを用いた広域コンベア稼働モニタリング
  島崎航平; ALIANSYAH Zulhaj Muhammad; 妹尾拓; 石井抱; 伊藤友彦, 鉄と鋼, 107, 8, 2021年
• 高速ビジョンを用いたバーチャル触診システム
  島崎航平; 高橋裕之; 妹尾拓; 石井抱, 日本機械学会中国四国支部総会・講演会講演論文集(CD-ROM), 59th, 2021年
• 高速ビジョンを用いたアンローダークレーン振動モニタリング
  島崎航平; 胡少鵬; 妹尾拓; 石井抱; 伊藤友彦; 松本愛, 材料とプロセス(CD-ROM), 34, 2, 2021年
• エリアセンシング技術による遠隔クレーンモニタリング
  石井抱; 島崎航平; 胡少鵬; 妹尾拓; 奥松俊博; 松田浩, 材料とプロセス(CD-ROM), 34, 2, 2021年
• ロボットハンドを使用した加振によるねじ緩み判別
  立石侑也; 島崎航平; 妹尾拓; 石井抱, 日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM), 39th, 2021年
• 分蜂を捉えるミツバチカメラ
  島崎航平; 妹尾拓; 石井抱; 荻原麻理; 芳山三喜雄, センシングフォーラム資料(CD-ROM), 38th, 2021年
• パノラマ振動イメージングを用いた広域コンベア回転モニタリング
  島崎航平; ALIANSYAH Zulhaj Muhammad; 妹尾拓; 石井抱, 材料とプロセス(CD-ROM), 33, 2, 2020年
• PID制御に対するパルス入力を用いたガルバノミラーの高速ラスタ走査手法-高速移動によるモーションブラーの補償撮像に向けて-
  早川智彦; 加茂佳吾; 久保田祐貴; 望戸雄史; 妹尾拓; 石川正俊, 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集(CD-ROM), 2019, 2019年
• 小型・低摩擦アクチュエータ“MagLinkage“を用いた低衝撃・ノンストップ把持
  小山佳祐; 下条誠; 妹尾拓; 石川正俊, 日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM), 37th, 2019年
• 高速・低摩擦・トルクリミッタ付き小型直動機構Magsliderの開発
  田中敬; 小山佳祐; 妹尾拓; 石川正俊, 計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(CD-ROM), 20th, 2019年
• 触覚機能を内包する高速・高精度近接覚センサ-第3報:Super tactile-based active touchによる薄板部品の高速・低反力挿入-
  小山佳祐; 下条誠; 妹尾拓; 石川正俊, 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集(CD-ROM), 2019, 2019年
• 小型・低摩擦アクチュエータMagLinkageの開発とハンド応用
  小山佳祐; 下条誠; 妹尾拓; 石川正俊, 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集(CD-ROM), 2019, 2019年
• 触覚機能を内包する高速・高精度近接覚センサ-第2報:柔軟物を潰さずに高速キャッチするための視覚・近接覚制御の提案-
  小山佳祐; 村上健一; 妹尾拓; 下条誠; 石川正俊, 日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM), 36th, 2018年
• 触覚機能を内包する高速・高精度近接覚センサ-第1報:センサモジュールの開発と接触判定の実現-
  小山佳祐; 下条誠; 妹尾拓; 石川正俊, 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集(CD-ROM), 2018, 2018年
• 受動的緩衝動作における直列表現ベースの塑性変形制御
  妹尾拓; 小池正憲; 村上健一; 石川正俊, 日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM), 34th, 2016年
• 1P1-H08 高速キャッチのための多関節アームによる実時間軌道生成
  村上 健一; 山川 雄司; 妹尾 拓; 石川 正俊, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2015, "1P1, H08(1)"-"1P1-H08(3)", 2015年05月17日
  High-speed manipulation has great potential to produce new robotic skills utilizing the feature of high-speed motion. Based on the concept, we had achieved high-speed throwing motion using a high-speed multi-fingered hand-arm system as an example. The purpose of this study is to achieve catching a high-speed ball with a high-speed hand-arm system and high-speed visual feedback. One of the main problems in catching a high-speed moving light-weight ball is a ball bouncing off after hitting the hand. Because of this problem, the operation time by the hand is limited to a very short time. Therefore in this paper, we consider arm motion to extend the operation time., 一般社団法人日本機械学会, 日本語
• 1P2-I07 Maxwellモデルに基づく反発防止特性を備えた衝撃吸収制御
  妹尾 拓; 小池 正憲; 村上 健一; 石川 正俊, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2015, "1P2, I07(1)"-"1P2-I07(4)", 2015年05月17日
  In this paper, visual shock absorber is proposed with the goal of achieving anti-rebound of collision object for high-speed catching. The architecture consists of series connection between passive elastic structure and software damper based on Maxwell model which represents plastic deformation. Experimental results are shown in which a 2-DOF manipulator with high-speed vision receives the impact of rolling object without rebound., 一般社団法人日本機械学会, 日本語
• 1P2-B02 ダイナミックな脚運動の実現に向けた二足走行実験システムACHIRESの機構改良
  梅村 元; 玉田 智樹; 五十嵐 渉; 米山 大輝; 田中 和仁; 妹尾 拓; 山川 雄司; 石川 正俊, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2015, "1P2, B02(1)"-"1P2-B02(3)", 2015年05月17日
  This paper presents methods to ameliorate the hardware mechanism of the bipedal robot for the running experiment system based on high-speed visual feedback, called ACHIRES. In a new robot (Test Unit 2), we succeeded in enlarging the movable range of waist joints, enhancing the power of the actuators in each joint, and reducing the risk of cable interference around knees, which are keys to achieve more dynamic movements of the robot. As a first step of assessing the effect of above stated changes, we conducted the running experiment, in which we accomplished 4.2 km/h running and longer duration of air-staying time, leading to less risk of tumbling over. On the other hand, increased weight of the upper body brought new issue; larger pitch moment while jumping. In order to achieve further stable running, improvement of control method is needed which is capable of subduing the crucial moment while in the air and of calculating the optimum body angle at the moment of jumping., 一般社団法人日本機械学会, 日本語
• 塑性変形モデルを用いたロボットアームのインピーダンス制御設計
  妹尾拓; 小池正憲; 村上健一; 石川正俊, 計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(CD-ROM), 16th, 2015年
• 高速視覚サーボによるピンセット型道具操り
  米山大揮; 水澤悟; 妹尾拓; 並木明夫; 石川正俊, ロボティクスシンポジア予稿集, 16th, 2011年
• 高速多指ロボットアームを用いた投球制御
  西島良雅; 妹尾拓; 石川正俊; 並木明夫, ロボティクスシンポジア予稿集, 16th, 2011年
• 高速ビジュアルサーボを用いた多指ロボットハンドによる微小物体の3次元把持動作
  黒島麻衣; 黒島麻衣; 米山大揮; 山川雄司; 妹尾拓; 並木明夫; 石川正俊, 日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM), 29th, 2011年
• 2A2-D04 多指ハンドによるピンセットでの三次元把持動作
  米山 大揮; 妹尾 拓; 並木 明夫; 石川 正俊, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2010, "2A2, D04(1)"-"2A2-D04(2)", 2010年
  Multifingerd hand is capable of using tool and can increase its ability. With high-speed actuator and vision robot can do more advanced tool manipulation than human. The task multifingered hand catches a small ball in parabolic and free fall motion using tweezers is taken up for its demonstartion. Experimental results are also shown., 一般社団法人日本機械学会, 日本語
• 1A1-G10 高速ハンドアームのダイナミクスを考慮した高速投球動作
  西島 良雅; 妹尾 拓; 並木 明夫, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2010, "1A1, G10(1)"-"1A1-G10(3)", 2010年
  The purpose of the study is to achieve high-speed throwing motion using the hand-arm. In order to achieve high-speed motion, an appropriate motion using the dynamic characteristic of the arm is needed. Most of human sports players can use kinetic energy efficiently based on dynamics of body. As a result, they achieve high-level performance. In this paper, sine waves are used to imitate human throwing motion. The advantages of the proposed algorithm is simple to set an objective throwing motion. The parameters are optimized based on the dynamics of the hand-arm. In addition, a follow-through algorithm is added using polynomial interpolation. Experimental results are shown., 一般社団法人日本機械学会, 日本語
• 2A1-F30 1自由度脚ロボットの跳躍パターン解析
  妹尾 拓; 丹野 優一; 石川 正俊, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2010, "2A1, F30(1)"-"2A1-F30(4)", 2010年
  In this paper we report on experiments on jumping motion using a 1-DOF legged robot. First the dynamics and basic characteristics of the 1-DOF legged robot are derived. Three jumping patterns based on the sliding contact between the leg and the ground are represented. In particular two-step jumping method is newly proposed, which is effective for high-speed and powerful actuator. Next the influence of structural parameters of the legged robot on jumping motion is analyzed. It has proven that the optimal parameters for high jump exist., 一般社団法人日本機械学会, 日本語
• 2A2-B05 ダイナミックリグラスピングにおけるスローイング戦略
  田中 和仁; 妹尾 拓; 古川 徳厚; 並木 明夫; 石川 正俊, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2009, "2A2, B05(1)"-"2A2-B05(4)", 2009年05月25日
  One of the most important functions for robot hand is to regrasp a target object. In recent years, the strategy which is called "Dynamic Regrasping" has been introduced to achieve high-speed regrasping. In this strategy, the regrasping task is achieved by throwing a target up and by catching it. In this paper, in order to improve the success rate of dynamic regrasping and achieve dynamic regrasping for any target, we introduce the new throwing strategy for dynamic regrasping by creating a throwing model., 一般社団法人日本機械学会, 日本語
• 2A2-B19 多指ハンドアームを用いた高速投球動作
  西島 良雅; 妹尾 拓; 並木 明夫, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2009, "2A2, B19(1)"-"2A2-B19(3)", 2009年05月25日
  The purpose of the study is to achieve high-speed throwing motion using the hand-arm. In order to achieve high-speed motion, a human motion is referred to. Most of human sports players can use kinetic energy efficiently based on dynamics of body. As a result, they achieve high-level performance. By simplifying the human swing motion, a two-link three-degree-of-freedom swing model is proposed. This model is easy to extract key points of dynamic swing motion: two-dimensional kinetic chain, and three-dimensional inertia force. Experimental results by high-speed robot arm are shown., 一般社団法人日本機械学会, 日本語
• 1A1-B09 2台のマニピュレータによる非接触状態を利用した高速ダイナミックマニピュレーション
  妹尾 拓; 並木 明夫; 石川 正俊, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2009, "1A1, B09(1)"-"1A1-B09(2)", 2009年05月25日
  In this paper high-speed manipulation system is developed, which consists of two manipulators and active visions. The design concept and the features of the system are described. In addition a task using non-contact state is taken up in order to achieve high-speed dynamic manipulation. Experimental results are also shown in which a manipulator throws a ball and the other manipulator hits the ball., 一般社団法人日本機械学会, 日本語
• 多指ハンドアームシステムによる高速投球動作
  妹尾拓; 並木明夫; 石川正俊, ロボティクスシンポジア予稿集, 14th, 2009年
• 1A1-I14 運動連鎖スウィングモデルに基づく高速スローイング動作(映像,感覚・運動・計測)
  妹尾 拓; 並木 明夫; 石川 正俊, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2008, "1A1, I14(1)"-"1A1-I14(4)", 2008年06月06日
  In this paper the robotic throwing task is taken up in order to achieve high-speed dynamic manipulation. We propose a kinetic chain approach for swing motion focused on the torque transmission. In addition the release method using robotic hand is analyzed for ball control. Experimental results are also shown in which a high-speed manipulator throws a ball toward the target., 一般社団法人日本機械学会, 日本語
• 1A2-F10 波動伝播に基づく高速スローイング動作(感覚・運動・計測)
  妹尾 拓; 並木 明夫; 石川 正俊, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2007, "1A2, F10(1)"-"1A2-F10(4)", 2007年05月11日
  The speed of recent robotic manipulation is very slow although a mechanical system excels in the speed of motion fundamentally. On the other hand various inventions which contribute to fast movement are reported in human motion. For instance, in human throwing motion we can observe the movement called "kinetic chain" which enables to propagate kinetic energy. Based on this motion, a throwing strategy focused on the superposition of wave patterns is proposed in order to achieve high-speed robot motion. The evaluation on contact modeling for control of a target is also analyzed., 一般社団法人日本機械学会, 日本語
• ビジュアルフィードバックに基づく高速多指ハンドを用いたダイナミックリグラスピング
  古川徳厚; 並木明夫; 妹尾拓; 石川正俊, ロボティクスシンポジア予稿集, 12th, 2007年
• 1A1-B34 ダイナミックリグラスピングにおける把持戦略
  古川 徳厚; 妹尾 拓; 並木 明夫; 石川 正俊, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2006, "1A1, B34(1)"-"1A1-B34(4)", 2006年
  In most previous studies, it has been difficult for a robot hand to regrasp a target quickly because its motion was static or quasi-static, in a constant cantact state. In order to achieve high-speed regrasping, we propose a new strategy which we call dynamic regrasping. In this strategy, the regrasping task is achieved by throwing a target up and by catching it. In this paper, the regrasping strategy based on visual feedback is presented and experimental results using a high-speed multifingered robot hand and a high-speed vision system are shown. A cylinder is chosen as a specific example of target for dynamic regrasping, with successful dynamic regrasping tasks are experimentally achieved., 一般社団法人日本機械学会, 日本語
• 高速ロボットシステムによるバッティングタスクの実現
  妹尾拓; 並木明夫; 石川正俊, ロボティクスシンポジア予稿集, 10th, 2005年
• 高速打撃動作におけるマニピュレータのオンライン軌道生成(ビジュアルサーボ)
  妹尾 拓; 並木 明夫; 石川 正俊, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2004, 51, 51, 2004年06月18日
  一般社団法人日本機械学会, 日本語
• 高速バッティングロボットシステムの性能評価
  妹尾拓; 並木明夫; 石川正俊, 日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM), 22nd, 2004年

• スポーツロボティクス入門 : シミュレーション・解析と競技への介入（日本ロボット学会監修）
  妹尾拓, 高速センサフィードバックによる動的変化への対応, pp. 163-183
  オーム社, 2024年10月, 9784274232534, vi, 287p, 日本語, ［分担執筆］
• ロボット制御学ハンドブック
  妹尾拓; 石川正俊, 野球ロボットとジャグリングロボット, pp. 664-667
  近代科学社, 2017年12月, 9784764904736, xx, 999p, 日本語, ［分担執筆］
• ロボットテクノロジー（日本ロボット学会編）
  妹尾拓, 渡辺義浩, 石川正俊, 高速ビジョン, pp. 202-205
  オーム社, 2011年08月, 9784274210723, ［分担執筆］
• Cutting Edge Robotics 2010
  Satoru Mizusawa; Akio Namiki; Taku Senoo; Masatoshi Ishikawa, Tweezers Type Manipulation by a Multifingered Hand Using a High-speed Visual Servoing, pp. 395-410
  INTECH, 2010年10月, 9789533070629, ［分担執筆］
• Visual Servoing via Advanced Numerical Methods
  Akio Namiki; Taku Senoo; Satoru Mizusawa; Masatoshi Ishikawa, High-speed Visual Feedback Control for Grasping and Manipulation, pp. 39-53
  Springer, 2010年03月, 9781849960892, ［分担執筆］
• Robotics 2010 Current and Future Challenges
  Taku Senoo; Akio Namiki; Masatoshi Ishikawa, Ball Control in High-speed Throwing Motion Based on Kinetic Chain Approach, pp. 109-122
  INTECH, 2010年02月, 9789537619787, ［分担執筆］

• 知能システム特論, 2024年, 修士課程, 情報科学院
• 知能システム特論, 2024年, 博士後期課程, 情報科学研究科
• 知能システム特論, 2024年, 博士後期課程, 情報科学院
• システムデザイン, 2024年, 学士課程, 工学部
• 電気制御システム演習Ⅰ, 2024年, 学士課程, 工学部
• 画像計測工学, 2024年, 学士課程, 工学部
• 科学・技術の世界, 2024年, 学士課程, 全学教育

• 災害医療対応・外傷処置・外傷手術XR遠隔支援システムの開発
  安全保障技術研究推進制度
  2023年09月 - 2028年03月
  近野 敦; 村上 壮一; 七戸俊明; 金井 理; 倉島庸; 安部崇重; 妹尾拓
  防衛装備庁, PJ004596
• 高周波ロボットハンドによる触振動検査
  科学研究費助成事業
  2024年04月01日 - 2027年03月31日
  妹尾 拓; 近野 敦
  日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 24K00840
• 患者のデジタルツインを用いた手術計画自動生成
  科学研究費助成事業
  2023年06月30日 - 2026年03月31日
  近野 敦; 妹尾 拓; 小水内 俊介
  日本学術振興会, 挑戦的研究(萌芽), 北海道大学, 23K18486
• 臓器変形最尤推定による動的腹腔鏡手術ナビゲーション
  科学研究費助成事業
  2023年04月01日 - 2026年03月31日
  近野 敦; 安部 崇重; 妹尾 拓; 小水内 俊介; 安孫子 聡子; 辻田 哲平; 陳 暁帥; 佐瀬 一弥
  日本学術振興会, 基盤研究(A), 北海道大学, 23H00480
• 多眼高速ビジョンロボットにおける感覚運動統合理論の研究
  科学研究費助成事業
  2022年04月01日 - 2025年03月31日
  並木 明夫; 妹尾 拓; 山川 雄司
  本研究では、多眼高速ビジョンロボットシステムを開発し、ロボットの体表に小型高速カメラを高密度に配置することで、死角をなくし、全てを視覚計測可能な「無死角性」と、認識と作業速度の「高速性」を実現する。具体的には、以下の三つの課題に取り組む。①全身にカメラを配置した多眼高速ビジョンロボットの開発、②動的多眼ステレオによる実時間3次元認識、③多眼視覚と運動統合による動作生成。これらの開発により、ロボットの作業速度を大幅に向上させることを目指す。
  本年度は、ロボット全身にカメラを配置した多眼高速ビジョンネットワークを開発した。具体的には、多自由度ハンド・アームの指、掌、腕に合計26個の小型カメラIU233N2-Zを配置した。死角が少なくなるように最適化問題を解決して配置を決めた。多数のカメラからの視覚情報を一台の計算機で処理するのは困難なため、各カメラからの情報を処理する分散ノードを設置したネットワークを開発し、動的に経路制御を行うこととした。処理ノードにはNVIDIA Jetson Xavier NXを使用した。結果として、全カメラからの画像情報を120Hzで取得し、リアルタイムで処理することが可能となった。
  開発した多眼ハンドアームシステムを使用して、高速移動物体のトラッキング制御の実験を行った。複数のカメラから得られる情報のタイミングを完全に同期することは難しいために、拡張カルマンフィルタを用いることで非同期においても精度よく情報統合を行うこととした。実機による追跡実験を行うことで、提案アルゴリズムの有効性を確認した。
  日本学術振興会, 基盤研究(B), 千葉大学, 23K22710
• 多眼高速ビジョンロボットにおける感覚運動統合理論の研究
  科学研究費助成事業 基盤研究(B)
  2022年04月01日 - 2025年03月31日
  並木 明夫; 妹尾 拓; 山川 雄司
  日本学術振興会, 基盤研究(B), 千葉大学, 22H01439
• 超高速ビジョン・トラッキング技術を用いた次世代情報環境システムの創生
  科学研究費助成事業 基盤研究(S)
  2020年08月31日 - 2025年03月31日
  石川 正俊; 妹尾 拓; 早川 智彦; 黄 守仁; 宮下 令央; 末石 智大
  本年度の研究成果をサブテーマごとに以下に示す．
  (A)人間の視覚を超えた高速知覚情報処理技術の確立 A-1) 逐次的な相対運動推定結果から各時刻の位置姿勢を推定するため，高速性を失わずにドリフトを補正する機構を構築し，安定したトラッキングを行った．また，レーザードップラーセンサー及び光学システムを用いる複数物体の運動計測と三次元トラッキングシステムを構築し，同システムの計測データを解析するアルゴリズムの設計と評価を行った．A-2) 本年度の目標としていたマーカレスの高速トラッキングアルゴリズム群を開発し，本年度以降の高速トラッキング技術および高速運動計測技術開発の基盤を構築した．
  (B)人間の動作をシームレスにサポートする高速情報・力覚呈示技術の確立 B-1) ユーザーのダイナミクスである視線を高速に計測するシステムと，事前にマーカーを付与しない高速自己位置推定手法の第１次試作を構築した．B-2) 塑性変形を基軸とした力制御則を提案し，ヒトとロボットハンドの滑らかなインタラクションを実現した．
  (C)高速知覚情報処理の基盤強靭化技術の確立 C-1) 映像遅延だけではなく，フレームレートも制御できるシステムを構築し，錯視現象に対するフレームレートの影響を観測する被験者実験を実施した．C-2) 高速ビジョンモジュールを用いた1,000fpsの高速カメラネットワークを構築し，トラッキング精度に影響する同時撮像におけるフレーム同期を数十マイクロ秒の精度で実現した．
  (D)次世代情報環境システムによる時空間インタラクションにおける違和感の打破 D-1) 高速トラッキングに利用しやすい事前情報の利用を想定し，高速なスポーツ動作に対する予測情報即時呈示の基礎検討を行った．D-2)複合センシングシステムを構築し，ユーザーの意図と環境中のアフォーダンスをミリ秒オーダで読み取る手法を検討した．
  日本学術振興会, 基盤研究(S), 東京大学, 20H05704
• 高バックドライバビリティを備えた変形制御に基づくレオロジーロボティクス
  科学研究費助成事業 基盤研究(B)
  2020年04月01日 - 2023年03月31日
  妹尾 拓
  本年度の研究成果をサブテーマごとに以下に示す．
  (A) 変形モデルに基づく力制御手法の確立：ロボットハンドのように慣性が小さく関節摩擦が相対的に大きい機構に対してモデルベースの力制御手法を適用すると，パラメータ誤差の影響により挙動が不安定になる．この問題を解消するため，変形モデルから導出される目標位置を陽に計算し，力フィードバック制御系の内部に位置制御系を組み込んだ二重構造制御系を提案した．これにより，塑性変形に基づく受動的な緩衝軌道を生成すると同時に，パラメータ誤差に起因する振動の抑制が可能となった．
  (B) 低摩擦特性を有する高バックドライブロボットの開発：磁石歯車を利用したグリッパを開発した．磁石による非接触のトルク伝達により物理的摩擦を無くすことで，出力軸側に負荷が加わった際にわずかなトルクで逆回転し，従来のロボットに比べてバックドライバビリティの高い柔軟な動作が可能である．機構全体を剛体で構成しているため制御が容易で高精度な位置決めも実行しやすい．指先側面あるいは掌に対して負荷が生じたときに受動的に両指が内側へスライドする機構を設計し，衝撃から把持動作への移行を効率的に実行できる構造となっている．
  (C) 低衝撃高速マニピュレーションの実現：ロボットハンドの指モジュールに対して二重構造制御系を実装することで，ヒトがロボットを押したときに滑らかに動作するインタラクションタスクを実現した．提案した制御系に関する比較実験をおこない，安定した外力緩衝が可能であることを実証した．
  日本学術振興会, 基盤研究(B), 広島大学, 20H02110
• 高速視覚を用いたハイパー振動スペクトルカメラの研究
  科学研究費助成事業 基盤研究(A)
  2019年04月01日 - 2022年03月31日
  石井 抱; 松田 浩; 妹尾 拓; 姜 明俊; 高木 健
  (A)周波数領域部分空間での画素レベル振動スペクトル認識法:1)高速ビデオ動画に対する振動スペクトル画像に対し、認識対象毎に異なる振動特性を教師データとして学習した。2)画素レベル振動スペクトルパタン認識による振動源検出法を提案した。3) 高速ビデオ撮影した振動対象に対し、異なる周波数特性を持つ部位が画素レベルで特定できることを確認した。
  (B)振動位相スペクトル解析に基づく画素レベル異常振動検出法:1)強制振動させた構造物モデルの振動スペクトル画像で、位相差が不良部位を除く多くの画素で0, 180度に集中することを確認した。2)全画素で位相スペクトルを計算し、通常部位と強度不足な不良部位の位相スペクトル差を計算した。3)加振下の構造物モデルを撮影した高速ビデオ動画に対し、不良部位を異常振動として画素レベル検出できることを確認した。
  (C)高速ターゲットトラッキングを用いた時系列振動スペクトラム計測法:1)移動する振動対象を撮影した高速ビデオ動画に対し振動スペクトル画像を計算し、速度増大に伴う振幅スペクトルのピーク強度低下を解析した。2)移動対象振動部位に対するROI追跡により、振動スペクトル画像が、振幅スペクトルのピーク強度低下を抑えた計算を可能とした。3)移動対象の複数振動部位での振動状態を長時間モニタリングし、突発的異常振動が検出可能となることを確認した。
  (D)画素レベル振動スペクトルパタン認識機能の実時間実装:1)高速カメラヘッドと連動した並列GPUコンピュータに振動スペクトル内積計算を並列実装し、振動パタン認識を高速化し、認識結果を実時間出力可能とした。2)高速トラッキングと追跡ROIでの振動スペクトル計算を同時実時間実現し、移動対象における時系列振動スペクトラムを可視化し、音声情報と同レベルの振動信号が実時間イメージングできることを確認した。
  日本学術振興会, 基盤研究(A), 広島大学, 19H00769
• ロボット体表面に配置された多眼高速視覚ネットワークによる視覚サーボ制御
  科学研究費助成事業 基盤研究(B)
  2019年04月01日 - 2022年03月31日
  並木 明夫; 妹尾 拓; 山川 雄司
  従来の知能ロボットでは，使用するカメラ台数は少数に抑えられ，設置場所も人間のように頭部に装着するか，ハンドアイとして手先に装着するかのどちらかであり，視界は狭く，オクルージョンによる死角が頻繁に生じるという問題があった。そのため，複雑なタスクでは成功率が上がらず，作業速度も人間以上に遅くなっていた。本課題ではこの問題を解決するために，小型高速カメラをロボットの体表に高密度で配置することで，「無死角性」と「高速性」を実現する多眼高速ビジョンネットワークシステムを実現する．今年度は下記の研究を行った．
  [多眼高速ビジョンハンドの開発]前年度に開発したシステムを改良する。これは超小型カメラ８台をロボットハンドの指表皮に埋め込んだものである．USBから画像を取得するためのソフトウェアを改良することで，120Hz以上の画像を安定して取得するとともに，ホワイトバランス等のカメラ制御パラメータをリアルタイムで変更できるようにした．
  [多眼視覚サーボ制御] 前年度に開発した多眼システムのために，ロボット表皮上に配置された複数のカメラを効果的にキャリブレーションするための手法を考案した．関節角の誤差についても同時にキャリブレーションすることで，カメラパラメータを高精度に推定することを可能とした．
  [カメラネットワークの動的最適経路制御] 前年度に引き続き，対象検出・衝突検出の緊急度・優先度に応じて個々のカメラからの情報を動的に変えるシステムの開発について検討した．
  日本学術振興会, 基盤研究(B), 千葉大学, 19H02102
• 高応答特性を有する二足走行システムの開発
  科学研究費助成事業 若手研究(A)
  2016年04月01日 - 2019年03月31日
  妹尾 拓
  高速ビジョンと高速アクチュエータを統合することで，瞬間的な反応特性を有する二足走行システムを実現した．システム開発として，二足移動に適したトルク重量比の高いアクチュエータを開発し，頭部へ1000fpsの小型軽量ビジョンを搭載した高速走行機構を設計した．姿勢安定化に関して，従来のフィードフォワードベースによる事前の転倒回避とは異なり，転倒し始めを瞬時に検知して姿勢の回復動作を高速に繰り返すフィードバック主体の制御方法を確立した．これにより，予測不能な外力や凹凸路面に対するロバストな走破，加速しながら前方へ跳躍して１回転する空中転回，走行中に急接近してくる障害物を回避する緊急停止動作を実現した．
  日本学術振興会, 若手研究(A), 東京大学, 16H06073
• 高速ビジョンと多指ハンド操りを利用した全情報把握
  科学研究費助成事業 挑戦的萌芽研究
  2013年04月01日 - 2015年03月31日
  妹尾 拓
  物体に関する幾何情報（3次元形状）と力学情報（重心・慣性モーメント・質量分布）を同時に計測するために，高速ビジョンを用いて「運動物体の多視点時系列画像データ」を利用する情報把握手法を提案した．単一ビジョンで多視点の画像を取得するために，多指ハンドで対象を能動的に操ることで，対象のシルエットを利用した視体積交差法によってボクセル空間での3次元形状復元をおこない，角運動量保存則や運動エネルギー保存則に関する力学的拘束に対象の運動をフィッティングして力学情報の同定をおこなった．
  日本学術振興会, 挑戦的萌芽研究, 東京大学, 25540113
• 超高速ロボットシステムによるダイナミックマニピュレーションの研究
  科学研究費助成事業 特別研究員奨励費
  2005年 - 2007年
  妹尾 拓
  本研究では「高速性」に焦点を当てて,マニピュレーションアルゴリズムの開発および機械システムの限界に挑む超高速ロボットシステムの実現を目指している.本年度は、アームの高速スウィングアルゴリズムおよび多指ハンドによるリリース制御戦略を提案し,スローイング動作の実験をおこなった.
  はじめに手先速度の高速化を目指して,スウィング動作に着目した.人間の運動を参考にして,キネティックチェーンという平面的な運動連鎖と3次元的な多軸回転運動の慣性力伝播という2つの運動を直交に組み合わせたスウィングモデルを提案した.体幹から手先へ向けてエネルギーの伝播に大きく影響する要素を基底関数として抽出し,それをタイミングよく重ね合わせることで手先速度の高速化を可能にしている.シミュレーションにより,体幹で発生したトルクが手先へ伝播していく効率的な高速スウィング動作を実現できることを示した.また実機とスウィングモデルの関節構造が異なっていても,提案したスウィング動作はダイナミクスの変換をおこなうことで適応可能となっている.
  また高速動作を利用した器用なマニピュレーションを目指して,多指ハンドによるリリース制御について研究した.ハンドとボールのあいだに働く接触力の時間応答および指上でのボールの転がり距離を解析し,その結果を利用することでリリースのタイミング誤差に対してロバストにリリース方向を制御する投球アルゴリズムを提案した.この戦略はアームの高速スウィング動作によって出現する慣性力を利用することで,把持状態からリリース状態へ効果的に遷移するリリース制御となっている.
  上記の高速スウィング動作とリリース制御をハンドアームシステムへ実装し,目標地点へ向けてボールを投げる実験をおこなった.そして2m離れた半径10cmのネットへ向かって半径5cmのボールをコントロールする高速スローイング動作を実現した.
  日本学術振興会, 特別研究員奨励費, 東京大学, 05J11883