Updated on 2025/06/26

写真a

 
TODA Yuuichirou
 
Organization
Faculty of Environmental, Life, Natural Science and Technology Associate Professor
Position
Associate Professor
External link

Degree

  • 博士(工学) ( 首都大学東京 )

  • 修士(工学) ( 首都大学東京 )

Research Interests

  • Intelligent Robot

  • Soft Computing

Research Areas

  • Informatics / Soft computing

Research History

  • Okayama University   学術研究院環境生命自然科学学域   Associate Professor

    2023.4

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Committee Memberships

  • International Joint Conference on Neural Networks 2021   Technical Program Committee  

    2021.2 - 2021.7   

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    Committee type:Academic society

  • EAI MOBILWARE 2021   Organizing Committee  

    2020.11 - 2021.8   

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    Committee type:Academic society

 

Papers

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Books

  • Fast Multi-scale Batch-Learning Growing Neural Gas

    Takenori Obo, Naoyuki Kubota, Yuichiro Toda, Naoki Masuyama

    Springer Nature Switzerland  2024.8  ( ISBN:9783031582561

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  • WAREC-1 – A Four-Limbed Robot with Advanced Locomotion and Manipulation Capabilities

    Kenji Hashimoto, Takashi Matsuzawa, Xiao Sun, Tomofumi Fujiwara, Xixun Wang, Yasuaki Konishi, Noritaka Sato, Takahiro Endo, Fumitoshi Matsuno, Naoyuki Kubota, Yuichiro Toda, Naoyuki Takesue, Kazuyoshi Wada, Tetsuya Mouri, Haruhisa Kawasaki, Akio Namiki, Yang Liu, Atsuo Takanishi, Satoshi Tadokoro( Role: Contributor)

    Springer  2019 

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    Total pages:xi, 534 p.   Language:English

    CiNii Books

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MISC

  • Growing Neural Gas based 3D Terrain Environment Learning for Step Perception

    小笹航輝, 戸田雄一郎, 松野隆幸

    ロボティクスシンポジア予稿集   28th   2023

  • Integration of Growing Neural Gas based 3D Space Perception with 2D Environmental Map

    KUBOHIRA Daichi, OZASA Koki, NAKAMURA Yoshimasa, MASUDA Toshiki, KONISHI Hirohide, TODA Yuichiro, MATSUNO Takayuki

    The Proceedings of JSME annual Conference on Robotics and Mechatronics (Robomec)   2023   2A1-G02   2023

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    Language:Japanese   Publisher:The Japan Society of Mechanical Engineers  

    Recently, various types of autonomous robots are expected with developments of Robot technologies and AI technologies. Especially, an unsupervised learning based perception methods of the robot is required in an unknown environment. In our previous works, we proposed 2D and 3D perception system based on Growing Neural Gas (GNG) that is one of the unsupervised learning methods. This paper proposes an integration method of GNG based 3D space perception with 2D environmental map for an autonomous mobile robot. For integrating the 3D space perception and 2D environmental map, this paper uses Robot Operating System. Next, this paper conducts an experiment to verify the effectiveness of our proposed method.

    DOI: 10.1299/jsmermd.2023.2a1-g02

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  • Development of a crawler robot capable of traveling on uneven terrain and construction of a control system based on fuzzy control

    室本達也, 小笹航輝, 戸田雄一郎, 松野隆幸

    インテリジェント・システム・シンポジウム(CD-ROM)   30th   2022

  • Growing Neural Gas based Traversability Analysis for Autonomous Driving

    小笹航輝, 室本達也, 戸田雄一郎, 松野隆幸

    ファジィシステムシンポジウム講演論文集(CD-ROM)   38th   2022

  • Study of Contour Detection for Growing Neural Gas based 3D Shape Recognition

    古田優泰, 戸田雄一郎, 松野隆幸

    ファジィシステムシンポジウム講演論文集(CD-ROM)   38th   2022

  • An Overview and Outcome of World Robot Summit 2020 Fukushima

    Satoshi Tadokoro, Tetsuya Kimura, Katsuji Oogane, Yoshikazu Ohtsubo, Masayuki Okugawa, Noritaka Sato, Masaru Shimizu, Soichiro Suzuki, Takeshi Aoki, Yoshito Okada, Shota Chikushi, Yuichiro Toda, Hikaru Nagano, Yudai Hasumi, Daisuke Yamaguchi, Mika Murata, Mitsuru Takahashi, Yumi Morita, Elena Mary Rooney

    Journal of the Robotics Society of Japan   40 ( 6 )   475 - 483   2022

     More details

    Publishing type:Article, review, commentary, editorial, etc. (scientific journal)   Publisher:The Robotics Society of Japan  

    DOI: 10.7210/jrsj.40.475

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  • Growing Neural Gas based Learning of 3D Terrain Environment and Path Planning in Unknown Environment

    小笹航輝, 戸田雄一郎, 松野隆幸, 見浪護

    ロボティクスシンポジア予稿集   27th   2022

  • Topological Intelligence for A Physical Difference which Makes A Perceptual Difference

    久保田直行, 戸田雄一郎

    ファジィシステムシンポジウム講演論文集(CD-ROM)   38th   2022

  • Report of Plant Disaster Prevention Challenge in World Robot Summit 2020

    OKUGAWA Masayuki, OHTSUBO Yoshikazu, AOKI Takeshi, YAMAGUCHI Daisuke, OKADA Yoshito, CHIKUSHI Shota, TODA Yuichiro, NAGANO Hikaru, HASUMI Yudai, HIROOKA Daisuke

    The Proceedings of JSME annual Conference on Robotics and Mechatronics (Robomec)   2022   1A1-H02   2022

     More details

    Language:Japanese   Publisher:The Japan Society of Mechanical Engineers  

    From the viewpoint of disaster prevention, it is expected the unmanned automation of daily inspection/health monitoring and diagnostic work for facilities/structures in places where it is difficult to let the inspectors going such as offshore plant and dangerous places. By adopting remote controlled/autonomous robot, regarding the occurrence of abnormality due to human factors, breakage of facilities due to aging of facilities, malfunction caused by them, accidents by increasing the frequency of periodic inspection, it becomes possible to prevent it in advance. In addition, introduction of the robot makes it possible to conduct inspection work even during operation, so it is expected that the availability factor of facilities in such environment will be improved. This paper described about the plant disaster prevention challenge of the World Robot Summit 2020 disaster robotics category held at the Fukushima Robot Test Field in October 2021. The competition concept and the competition rule were introduced. The analysis of the competition results were shown and considered based on competition results. Finally, the lessons learned was mentioned.

    DOI: 10.1299/jsmermd.2022.1a1-h02

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  • Simulation of Needle Bending Estimation in Puncture Robot

    宮本隆晃, 松野隆幸, 村上輝, 亀川哲志, 平木隆夫, 戸田雄一郎, 見浪護

    システム制御情報学会研究発表講演会講演論文集(CD-ROM)   65   1039 - 1044   2021.5

     More details

  • Utilizing a robot teaching kit to develop a new experiment menu for students

    亀川哲志, 松野隆幸, 脇元修一, 戸田雄一郎, 岡野訓尚, 山口大介

    システム制御情報学会研究発表講演会講演論文集(CD-ROM)   65th   2021

  • Topological Mapping based Path Planning in Unknown Environment and Semi-autonomous Teleoperation System

    長尾圭介, LI Qi, 小笹航輝, 戸田雄一郎, 松野隆幸, 見浪護

    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)   22nd   2021

  • Area Identification Simulator for Real-time Contact Judgment in IVR Robot

    酒井菜々子, 松野隆幸, 城戸脩希, 門田成司, 亀川哲志, 平木隆夫, 戸田雄一郎, 見浪護

    日本コンピュータ外科学会誌   23 ( 4 (Web) )   2021

  • Node Density Adjusting Method of Growing Neural Gas

    戸田雄一郎, 和田亮雅, 宮瀬光梨, 松野隆幸, 見浪護

    ファジィシステムシンポジウム講演論文集(CD-ROM)   37th   2021

  • Path Planning and Behavior Control of Mobile Robot using Topological Map

    宮瀬光梨, LI Qi, 和田亮雅, 戸田雄一郎, 松野隆幸, 見浪護

    ファジィシステムシンポジウム講演論文集(CD-ROM)   37th   2021

  • Study of Cluster Tracking Method using Growing Neural Gas with Different Topologies

    戸田雄一郎, 和田亮雅, 宮瀬光梨, 松野隆幸, 見浪護

    インテリジェント・システム・シンポジウム(CD-ROM)   2021   2021

  • Effect of arm swing on humanoid walking using NSGA-II

    森本晃行, 戸田雄一郎, 見浪護

    インテリジェント・システム・シンポジウム(CD-ROM)   2021   2021

  • Needle Shape Estimation Using Force Sensor Information during Small Movements in IVR Robot

    松野隆幸, 村上輝, 亀川哲志, 酒井菜々子, 眞弓虎太郎, 戸田雄一郎, 平木隆夫, 見浪護

    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)   22nd   2021

  • Driving Evaluation of Lux Mesurement Robot by Autonomous Driving

    辻元誠, 谷口和彦, 久保田直行, 井上椋太, 戸田雄一郎

    電気設備学会全国大会講演論文集   38th   2020

  • 自律走行型照度測定ロボットの開発

    辻元誠, 谷口和彦, 久保田直行, 井上椋太, 大塩晃平, 戸田雄一郎

    電気関係学会関西連合大会(Web)   2020   2020

  • Simulation to Detect Collision with a Patient for a Puncture Robot on Preplanning of surgery

    SAKAI Nanako, MATSUNO Takayuki, KIDO Naoki, KAMEGAWA Tetsushi, HIRAKI Takao, TODA Yuichiro, MINAMI Mamoru

    The Proceedings of JSME annual Conference on Robotics and Mechatronics (Robomec)   2020   2A1 - E06   2020

     More details

    Language:Japanese   Publisher:The Japan Society of Mechanical Engineers  

    <p>In recent years, interventional radiology (IR) which is a medical procedure has been attracting considerable attention. Since this surgical method is less invasive, the number of this surgery tends to increase. However, doctors are exposed to strong radiation in the case under CT-guidance. In order to overcome this problem, we developed remote-controlled IR assistance robot. When doctors operate by remote control, there is possibility that parts of the robot collide with peripheral devices or a patient. Especially, if in the case of collision with the patient, it could become a serious incident. Accordingly, it is important to build a suitable path plan of the needle insertion before the surgery. Doctors, however, currently, do not have methods to grasp the possibility of the collision. Therefore, a simulation which detect collision with a patient in the advanced planning is proposed in this paper. The effectiveness of proposed simulation is confirmed.</p>

    DOI: 10.1299/jsmermd.2020.2A1-E06

    CiNii Article

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  • Topological Structure Learning of Point Cloud data using Modified Region of Interest Growing Neural Gas

    戸田雄一郎, 松野隆幸, 見浪護

    ロボティクスシンポジア予稿集   25th   2020

  • Intelligent Image Processing and Sea Docking Using Stereo-vision-based 3D Real-time Pose Estimation System

    Mamoru Minami, Yuichiro Toda

    Marine Engineering   54 ( 6 )   821 - 827   2019.11

     More details

    Publisher:The Japan Institute of Marine Engineering  

    DOI: 10.5988/jime.54.821

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  • Fish’s Motion Intelligence Measurement based on Antagonistic Relationship of Robot and Fish and Trial of Intelligence Creation Using Chaos Reviewed

    見浪護, 戸田雄一郎, 松野隆幸, 矢納陽

    計測と制御   58 ( 1 )   8 - 14   2019

     More details

    Publishing type:Article, review, commentary, editorial, etc. (scientific journal)  

    J-GLOBAL

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  • 知的画像処理とステレオビジョンによる実時間空間認識を用いた水中ロボットの実海域ドッキング Reviewed

    見浪護, 戸田雄一郎

    日本マリンエンジニアリング学会誌   54 ( 6 )   23 - 29   2019

     More details

    Publishing type:Article, review, commentary, editorial, etc. (scientific journal)  

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  • ImPACT-TRC Legged Robot Improvement and User Interface Reviewed

    橋本健二, 佐藤徳孝, 松野文俊, 並木明夫, 戸田雄一郎, 久保田直行, 佐々木洋子, 高西淳夫

    日本ロボット学会誌   37 ( 9 )   818 - 823   2019

     More details

    Publishing type:Article, review, commentary, editorial, etc. (scientific journal)  

    J-GLOBAL

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  • 自律走行型照度測定ロボットの開発

    辻元誠, 谷口和彦, 久保田直行, 新井智之, 井上椋太, 戸田雄一郎

    電気設備学会全国大会講演論文集   37th   2019

  • 照度測定ロボットの開発

    辻元誠, 谷口和彦, 久保田直行, 戸田雄一郎

    建築設備と配管工事   57 ( 13 )   2019

  • マルチセンサフュージョンに基づく照度計測ロボットの行動制御

    井上椋太, 新井智之, 戸田雄一郎, 辻元誠, 谷口和彦, 久保田直行

    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

  • 屋内環境における自律照度測定ロボットの開発

    新井智之, 井上椋太, 戸田雄一郎, 辻元誠, 谷口和彦, 相野谷威雄, 笠松慶子, 久保田直行

    日本保全学会学術講演会要旨集   16th   2019

  • CT透視下IVRロボットの自動穿刺に関する研究

    松野隆幸, 城戸脩希, 村上輝, 亀川哲志, 平木隆夫, 戸田雄一郎, 見浪護

    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

  • The Study about Estimating a Form of Needle by Using a Force Sensor Information for Puncture Robot

    MURAKAMI Hikaru, MATSUNO Takayuki, KIMURA Kazushi, KAMEGAWA Tetsushi, HIRAKI Takao, MINAMI Mamoru, TODA Yuichiro

    The Proceedings of JSME annual Conference on Robotics and Mechatronics (Robomec)   2019   1P1 - A02   2019

     More details

    Language:Japanese   Publisher:The Japan Society of Mechanical Engineers  

    <p>In recent years, interventional radiology (IR) which is a medical procedure has been attracting considerable attention. Since this surgical method is less invasive, but doctors are exposed to strong radiation in the case under CT-guidance. In order to overcome this problem, we developed remote-controlled IR assistance robot. As a research topic, automated needle puncturing by the robot is focused on. However, currently the robot cannot obtain CT image in real time. So, the robot cannot obtain the form of needle based on CT image and cannot control state of needle accurately. On the other hands, we aim that the robot moves automatically for restraining a bend of needle. As the first step for this, the method to estimate a form of needle by using a force sensor information is proposed in this paper. If a form of the needle is displayed in user interface, it become easy for doctors to remove a bend of the needle during surgery with remote-controlled IR assistance robot. Additionally, we conducts the experiment to confirm effectiveness of proposed method.</p>

    DOI: 10.1299/jsmermd.2019.1P1-A02

    CiNii Article

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  • Environmental Perception for Mobile Robots Using a Variable Ranging Sensor Array

    ARAI Tomoyuki, INOUE Ryota, KITAI Sasuga, TODA Yuichiro, WADA Kazuyoshi, TAKESUE Naoyuki, KUBOTA Naoyuki

    The Proceedings of JSME annual Conference on Robotics and Mechatronics (Robomec)   2019 ( 0 )   2P1 - D02   2019

     More details

    Language:Japanese   Publisher:The Japan Society of Mechanical Engineers  

    <p>Recently, large-scale disasters occur frequently, and the demand for disaster robots is increasing. Environmental perception is necessary for mobile robots to act autonomously in complex environments such as disaster sites. Various measurements are necessary for environmental perception in such environments. For example, global measurement for recognizing the entire surrounding environment, local measurement for recognizing an obstacle, and the like are included. Therefore, in this research, we develop a Variable Ranging Sensor Array equipped with multiple Laser Range Finders. In this paper, we propose a control method of the sensor array measurement using the concept of Multi-Objective Behavior Coordination. We showed the effectiveness of the proposed method by experiment that moved the mobile robot autonomously based on the environmental perception result from the sensor array.</p>

    DOI: 10.1299/jsmermd.2019.2P1-D02

    CiNii Article

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  • 遺伝的アルゴリズムを用いたヒューマノイドの歩行解析

    和田亮雅, 戸田雄一郎, 松野隆幸, 見浪護

    インテリジェント・システム・シンポジウム(CD-ROM)   29th   2019

  • 改良型Growing Neural Gas with Utilityを用いた時系列3次元点群からの特徴量抽出と領域分割

    戸田雄一郎, 松野隆幸, 見浪護

    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

  • Region of Interest Growing Neural Gasに関する検討

    戸田雄一郎, 松野隆幸, 見浪護

    インテリジェント・システム・シンポジウム(CD-ROM)   29th   2019

  • ステレオビジョンを用いた信号機の位置姿勢実時間認識

    WANG Lujie, TIAN Hongzhi, KOU Yejun, WANG Junxiang, LI Xiang, 山本太郎, 戸田雄一郎, 松野隆幸, 見浪護

    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

  • 発光3Dマーカーによる混濁深海模擬環境下での認識性能評価

    岡田優也, 山田大喜, LI Xiang, HSU Horng-Yi, 神田佳希, 山下耕平, 中村翔, 門田拓也, 戸田雄一郎, 松野隆幸, 見浪護

    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

  • 水中ロボットのための完全自律式回転型充電システムの構築

    門田拓也, 山下耕平, 神田佳希, 中村翔, 山田大喜, 岡田優也, 松野隆幸, 戸田雄一郎, 見浪護

    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

  • ステレオビジョンによる新しい空間認識手法の提案

    川上拓朗, 山本太郎, KOU Yejun, TIAN Hongzhi, LI Xiang, 戸田雄一郎, 松野隆幸, 見浪護

    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

  • 環境を測るためのロボット技術

    久保田 直行, 戸田 雄一郎, 辻元 誠, 谷口 和彦

    保全学   17 ( 3 )   21 - 27   2018

     More details

    Publishing type:Article, review, commentary, editorial, etc. (scientific journal)  

    J-GLOBAL

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  • 多目的行動調停を用いた可変型測域センサアレイの知的制御

    北井瑳佳, 武居直行, 和田一義, 久保田直行, 戸田雄一郎

    計測自動制御学会システム・情報部門学術講演会講演論文集(CD-ROM)   2018   2018

  • Batch Learning Growing Neural Gasを用いた強化学習における検討

    戸田雄一郎, 新井智之, 久保田直行

    自律分散システム・シンポジウム(CD-ROM)   30th   2018

  • 測域センサアレイを用いた歩行者の認識技術に関する検討

    戸田雄一郎, 北井瑳佳, 荒川俊哉, 井上椋太, 久保田直行

    Journal of the Japanese Council of Traffic Science   18 ( Supplement )   2018

  • Remote control and visualization of the behavior for a mobile robot in a dynamic environment

    井上椋太, 新井智之, 戸田雄一郎, 久保田直行

    電気学会研究会資料   ( ST-18-039-054.056-078.080-084 )   2018

  • スマートデバイス連動型シニアカートにおける自動運転に向けた知能化技術

    戸田雄一郎, 中村佳雅, 久保田直行

    自動車技術会大会学術講演会講演予稿集(CD-ROM)   2018   2018

  • 部分未知環境における帰路の走行環境を考慮した自律移動ロボットの経路計画

    岩朝睦美, 戸田雄一郎, 久保田直行

    ロボティクスシンポジア予稿集   23rd   2018

  • Growing Neural Gasを用いた日用品の把持位置の決定

    呉澤沛, 戸田雄一郎, 久保田直行

    計測自動制御学会システム・情報部門学術講演会講演論文集(CD-ROM)   2018   2018

  • コミュニケーションロボットによる能動的インタラクションのための行動認識

    加藤薫平, HONG Chin Wei, 戸田雄一郎, 久保田直行

    ViEWビジョン技術の実利用ワークショップ講演論文集(CD-ROM)   2018 (Web)   2018

  • 照度測定の自動化に向けた自律移動ロボットの知能化技術

    戸田雄一郎, CHIN WeiHong, 新井智之, 辻元誠, 谷口和彦, 久保田直行

    日本保全学会学術講演会要旨集   15th   2018

  • Evolution Strategy based 3D Localization using Sokuiki Sensor Array

    TODA Yuichiro, KITAI Sasuga, TAKESUE Naoyuki, WADA Kazuyoshi, KUBOTA Naoyuki

    The Proceedings of JSME annual Conference on Robotics and Mechatronics (Robomec)   2018 ( 0 )   2A2 - M03   2018

     More details

    Language:Japanese   Publisher:The Japan Society of Mechanical Engineers  

    <p>Recently, the expectation to rescue robots has been increasing much in order to perform the monitoring in disaster areas. However, there are many critical problems in rescue robots. Especially, a real-time 3D localization is the one of the most important capability for the rescue robot by using 3D measurement sensor. In this paper, we introduce our Sokuiki sensor array system for measuring 3D distance data. Next, we propose Evolution Strategy (ES) based real-time 3D localization method using Sokuiki sensor array. Our method uses the occupancy grid map for the map representation and (μ+1)-ES for estimating the robot pose for realizing the real-time 3D localization. Finally, we show several experimental results of the proposed method.</p>

    DOI: 10.1299/jsmermd.2018.2A2-M03

    CiNii Article

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  • コミュニケーションロボットのためのConvolutional Neural Networkを用いた姿勢推定と学習用データセットに関する検討

    加藤薫平, 戸田雄一郎, 久保田直行

    ViEWビジョン技術の実利用ワークショップ講演論文集(CD-ROM)   2017   2017

  • 物体把持のためのBatch Learning Growing Neural Gasを用いた把持位置の決定

    呉澤沛, 戸田雄一郎, TAY Noel, 久保田直行

    日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM)   35th   2017

  • 可変型測域センサアレイによる動的物体の追従制御

    北井瑳佳, 戸田雄一郎, 武居直行, 和田一義, 久保田直行

    日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM)   35th   2017

  • Study of improvement about the heuristic function in A* algorithm

    岩朝睦美, 戸田雄一郎, 久保田直行

    ファジィシステムシンポジウム講演論文集(CD-ROM)   33rd   2017

  • Topological Structure Learning and Feature Extraction of 3D Point Clouds for Grasping

    戸田雄一郎, 北井瑳佳, 武居直行, 和田一義, 久保田直行

    インテリジェント・システム・シンポジウム(CD-ROM)   27th   2017

  • 測域センサアレイを用いたDYNAMIC TIME WARPINGに基づく3次元点群からの特徴点抽出

    戸田雄一郎, 北井瑳佳, 武居直行, 和田一義, 久保田直行

    ロボティクスシンポジア予稿集   22nd   2017

  • Growing Neural Gas with Utilityを用いた3次元点群からの動的物体の検出

    戸田雄一郎, 久保田直行

    インテリジェント・システム・シンポジウム(CD-ROM)   26th   2016

  • 電動カートによる対象物の移動方向推定を用いた追従走行

    田松孝慈, 戸田雄一郎, 久保田直行

    日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集(CD-ROM)   2016   2016

  • 環境認識のためのGrowing Neural Gasを用いた注視領域に基づく位相構造の抽出

    戸田雄一郎, 三宅晨, 武居直行, 和田一義, 久保田直行

    日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集(CD-ROM)   2016   2016

  • 2A1-O04 2D Environmental Map Building based on Evolution Strategy using 3D Distance Sensor

    TODA Yuichiro, KUBOTA Naoyuki

    2015   "2A1 - O04(1)"-"2A1-O04(2)"   2015.5

     More details

    Language:Japanese   Publisher:The Japan Society of Mechanical Engineers  

    Simultaneous Localization And Mapping (SLAM) is one of the most important problems of mobile robot systems. Recently, 3D distance sensor is expected for 3D SLAM. However, It is difficult to build the 3D environmental map in real time because a distance dataset from 3D distance sensor has many position data and it is difficult to search the corresponding points from the dataset in real time. In our research, we combine the 2D environmental maps that are divided into different height for realizing the real-time 3D SLAM. In this paper, we propose a real-time 2D SLAM based on an Evolution Strategy by using 3D distance sensor. The experimental result shows the effectiveness of our proposed method.

    CiNii Article

    CiNii Books

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  • ランドマークを利用したシニアカーの自動追従システム

    田松孝慈, 中村佳雅, 戸田雄一郎, 久保田直行

    日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM)   33rd   2015

  • Batch Learning Growing Neural Gasを用いた半教師あり学習

    戸田雄一郎, 久保田直行

    インテリジェント・システム・シンポジウム(CD-ROM)   25th   2015

  • 遠隔モニタリングのためのバネモデルに基づく取り囲みフォーメーション制御

    戸田雄一郎, 久保田直行

    自律分散システム・シンポジウム(CD-ROM)   27th   2015

  • スマートデバイスの個人データを用いたロボットパートナーの自然なコミュニケーション

    粕谷千秋, WOO Jinseok, 戸田雄一郎, 久保田直行

    ファジィシステムシンポジウム講演論文集(CD-ROM)   31st   2015

  • Formation Control with Co-leader for Multi-robot System In dynamic environment

    Miyake Shin, Toda Yuichiro, Kubota Naoyuki, Nakano Kazushi, Funato Tetsuro

    Proceedings of the Fuzzy System Symposium   31   111 - 114   2015

     More details

    Language:Japanese   Publisher:Japan Society for Fuzzy Theory and Intelligent Informatics  

    In this paper, we discuss formation control of multiple mobile robots with co-leader. Our objective is to realize the robust control method for applying the multi-robot system to various situations such as maintenance of the formation shape, obstacle avoidance and adjusting to environmental changes.First, we apply a spring model for constructing the formation and maintaining the optimum position between the robots. Next, we introduce the obstacle avoidance method by using fuzzy control.Finally, we show several experiments in simulation and real environments in order to verify the effectiveness our proposed method.

    DOI: 10.14864/fss.31.0_111

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  • 対話型遺伝的アルゴリズムを用いたロボットパートナーのジェスチャデザイン支援

    岩朝睦美, 戸田雄一郎, 久保田直行

    ファジィシステムシンポジウム講演論文集(CD-ROM)   30th   2014

  • Batch Learning Growing Neural Gasによる3次元点群の位相構造学習

    戸田雄一郎, 久保田直行

    ViEWビジョン技術の実利用ワークショップ講演論文集(CD-ROM)   2014   2014

  • 複数台移動ロボットによるフォーメーション行動に基づく遠隔モニタリングシステム

    戸田雄一郎, 鈴木慎太郎, 久保田直行

    ロボティクスシンポジア予稿集   19th   2014

  • Growing Neural Gasに基づく3次元点群処理

    戸田雄一郎, 久保田直行

    ViEWビジョン技術の実利用ワークショップ講演論文集(CD-ROM)   2013   2013

  • 地図情報を用いたマルチロボットの進化戦略による自己位置推定

    鈴木慎太郎, 戸田雄一郎, 久保田直行

    日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集(CD-ROM)   2012   2012

  • 人に優しい遠隔操作のための人の意図に基づくナビゲーションシステム

    戸田雄一郎, 安田寛, 坂田泰典, 久保田直行

    ファジィシステムシンポジウム講演論文集(CD-ROM)   28th   2012

  • 3次元環境地図構築のためのEvolution Strategy Sample Consensus(ESSAC)

    戸田雄一郎, 久保田直行

    ViEWビジョン技術の実利用ワークショップ講演論文集(CD-ROM)   2012   2012

  • Multi-resolution mapを用いた未知環境の探査

    戸田雄一郎, 久保田直行

    日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集(CD-ROM)   2011   2011

  • ロボットパートナーのための遠隔操作における実時間SLAM

    戸田雄一郎, 久保田直行

    インテリジェント・システム・シンポジウム(CD-ROM)   20th   2010

  • iPhoneを用いた全方位移動ロボットの遠隔操作

    戸田雄一郎, 久保田直行

    ファジィ・ワークショップ講演論文集   35th   2010

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Presentations

  • 自律移動ロボットのための3次元点群処理の基礎と応用 Invited

    電子情報通信学会コミュニケーションクオリティ研究会  2024 

     More details

    Presentation type:Public lecture, seminar, tutorial, course, or other speech  

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  • 未知環境における自律ロボットのための知覚システム Invited

    戸田雄一郎

    CcS-serBOTinQオンラインセミナー  2021 

     More details

    Presentation type:Public lecture, seminar, tutorial, course, or other speech  

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  • SLAMとトポロジカルマッピング Invited

    戸田雄一郎

    serBOTinQ & 東京AIコミュニティジョイントセミナー2019  2019 

     More details

    Presentation type:Public lecture, seminar, tutorial, course, or other speech  

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  • Unsupervised neural network based topological learning from point clouds for map building Invited

    Yuichiro Toda

    22th IEEE International Symposium on Micro-NanoMechatronics and Human Science  2017 

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    Presentation type:Oral presentation (invited, special)  

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Awards

  • 計測自動制御学会学会RTミドルウェア賞

    2024.12   計測自動制御学会  

    藤井雄基, 戸田雄一郎, 松野隆幸

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  • 計測自動制御学会学会論文賞

    2024.8   計測自動制御学会  

    王俊祥, 白川智也, 渡部知俊, 戸田雄一郎, 松野隆幸

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  • 計測自動制御学会学会RTミドルウェア賞

    2023.12   計測自動制御学会学会  

    藤井雄基, 戸田雄一郎

     More details

  • 2022年度技術部門貢献賞

    2023.8   公益社団法人自動車技術会  

    戸田雄一郎

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  • 計測自動制御学会学会RTミドルウェア賞

    2022.12   計測自動制御学会学会  

    藤井雄基, 張家祺, 古田優泰, 室本達也, 戸田雄一郎, 松野隆幸

     More details

  • 奨励賞

    2022.9   日本知能情報ファジィ学会  

    戸田雄一郎

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  • Best Presentation Award

    2022.2   the 22nd International Symposium on Advanced Intelligent Systems (ISIS2021)  

    Yuichiro Toda

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  • 優秀講演賞

    2019   第20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  

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  • 優秀論文賞

    2017   第27回インテリジェント・システム・シンポジウム  

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  • Best Paper Award

    2016   The 9th International Conference on Human System Interaction  

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  • Best Paper Award

    2013   2013 Second International Conference on Robot, Vision and Signal Processing  

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  • Best Paper Award

    2011   22th 2011 International Symposium on Micro-NanoMechatronics and Human Science  

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Research Projects

  • トポロジカルクラスタリングによる位相幾何学的情報の継続的グラフ構築とその応用

    Grant number:25K03187  2025.04 - 2028.03

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    増山 直輝, 戸田 雄一郎

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    Grant amount:\18720000 ( Direct expense: \14400000 、 Indirect expense:\4320000 )

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  • 自己増殖型ニューラルネットワークに基づく自律ロボットのための適応型知覚システム

    Grant number:24K20870  2024.04 - 2027.03

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  若手研究

    戸田 雄一郎

      More details

    Grant amount:\4420000 ( Direct expense: \3400000 、 Indirect expense:\1020000 )

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  • 半自律的遠隔操作のための自己増殖型ニューラルネットワークに基づく知覚モジュール

    Grant number:20K19894  2020.04 - 2023.03

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 若手研究  若手研究

    戸田 雄一郎

      More details

    Grant amount:\3640000 ( Direct expense: \2800000 、 Indirect expense:\840000 )

    本研究の目的は、遠隔操作と情報収集を同時に支援できる半自律移動ロボットのシステム開発を通して、物体・空間認識における注意や状況に基づく新たなロボットの知覚モジュールに関する方法論を確立することである。本年度においては、まず、そのベースとなる移動ロボットの設計及び開発を行った。本研究では、3次元距離情報に基づく知覚モジュールを構築していくため、ロボットには3次元距離計測が可能なRGB-Dカメラと半自律型遠隔操作システムを実現するために必要となる2次元環境地図構築を行うための測域センサを移動ロボットのセンサとして搭載している。次に、遠隔操作インタフェースとして、タブレットPCを用いた半自律型遠隔操作システムを構築し、実験データの収集が可能となる実験系を構築した。
    本研究の核となる自己増殖型ニューラルネットワークにおいては、ロボットに搭載されているRGB-Dカメラから、ロボットの知覚に必要となる位相構造を学習するための手法として、Growing Neural Gas with Different Topologies (GNG-DT)を提案した。GNG-DTは、従来手法と異なり複数の位相構造を保持しており、ロボットが移動していく上で必要に応じたクラスタリング結果を得ることが可能となる。本手法においては、RGB-Dカメラなどによってその有効性を検証した。さらに、GNG-DTに、位相構造の密度の調整が可能となる方法論を組み込んだ新たな学習の枠組みを構築しており、現在、構築した半自律型遠隔操作システムに実装し、有効性の検証を行っている段階である。

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  • 複眼水中ロボットの実海域充電実証と両眼転導による広範囲/高精度空間認識

    Grant number:19H04190  2019.04 - 2023.03

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 基盤研究(B)  基盤研究(B)

    見浪 護, 戸田 雄一郎

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    Grant amount:\17420000 ( Direct expense: \13400000 、 Indirect expense:\4020000 )

    気中(水中に対して陸上を「気中」と呼ぶ)ではGPS機能を用いた位置同定が可能であるが、水中では電波が届かないため不可能である。また音波による環境計測はメートル単位の精度であり、水中の計測技術は未熟である。そこで、複眼で動画像を認識し空間計測に基づいてロボットを制御するビジュアルサーボ技術を水中ロボットに応用し、水中での自動充電を可能とする自動ドッキング(以下、嵌合)制御技術について研究を続けてきた。その結果深海底での継続的運用が可能なロボット作業の実現につながる自律水中ロボット(AUV: Autonomous Underwater Vehicle)の自動充電模擬実験(仮想充電ステーションとの嵌合を意味する)の実海域実証実験に成功した。さらに発光3次元マーカーを考案することで、深海底を模擬した漆黒光環境と海底泥舞上り条件下での実海域嵌合にも成功した。これにより、深海底で自動充電可能な実用的システムの構築と実海域での資源回収などのタスクを全自動で行う海底知能ロボットシステムの構築を目指す。
    2020年度に造船会社との共同研究を実施するとともに、科研課題テーマの研究を進めた。本学が開発した実時間複眼3次元立体認識(3D-MoS: 3 Dimension Move on Sensing)計測装置を、同社所有の航行型水中ロボットに搭載し、自動嵌合実証実験を行った。また、岡山大学所有の水中ロボットにも搭載し、計測と制御の両方を本学が行ったところ、嵌合に成功した。今後、共同研究を継続する予定である。
    この嵌合技術は、洋上で調査船からのAUVの投入・揚収作業を安全に行うための技術として利用できるとともに、海底での自動充電を可能にするため、長期間連続航行を要する海底資源探査・回収や海中未確認生物の生態調査など、AUVの長時間海底作業の実現には不可欠な技術である。

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  • 複数台ロボットによる半自律知的遠隔操作システムの開発

    Grant number:13J06433  2013.04 - 2016.03

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 特別研究員奨励費  特別研究員奨励費

    戸田 雄一郎

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    Grant amount:\3600000 ( Direct expense: \3600000 )

    今年度は、遠隔操作システムにおける操作者の意図を反映した知的遠隔操作インタフェースの開発とOpenRTM-aistを用いた各技術のコンポーネント化を中心に研究し、その成果を論文として発表した。
    知的遠隔操作インタフェースの開発においては、まず、未知のデータ群からBatch Learning Growing Neural Gasにより位相構造を学習し、学習された位相構造の一部に含まれる教師データから位相構造全体へ教師データの伝搬を行う手法である半教師あり学習の提案を行なった。本提案手法を用いることにより、遠隔操作ロボットがこれまでに蓄積してきた制御データと遠隔操作者が与えた操作データとを結びつけることが可能となり、操作者が数回の操作を行うことで、操作者の操作方法を学習し、新たな操作時に操作者の意図の抽出が可能となる。また、本手法にいては、半教師あり学習における様々な手法との比較実験を行ない、その有効性を示している。
    また、これまでに行なってきた2次元の地図構築手法における成果発表を行なった。本手法では、これまでに提案を行なってきた地図作成の手法をより単純なモデルに変更し、評価関数を再設計することによって、2次元地図のベンチマークテストにおいて、他のスキャンマッチングにおける手法より、高精度かつ高速でSLAMを行えることを示した。
    OpenRTM-aistを用いた各技術のコンポーネント化に関する研究では、これまでに行なってきた各要素技術を産業技術総合研究所から提供されているOpenRTM-aistを用いてコンポーネントの作成を行なった。現在、いくつかのコンポーネントを他の研究者に提供しており、動作不備や使用性に関する検討を行なっている。動作確認がすみしだい各コンポーネントを公開していく予定である。

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Class subject in charge

  • Exercise on Robotics and Intelligent Systems Engineering 1 (2024academic year) Prophase  - その他

  • Exercise on Robotics and Intelligent Systems Engineering 2 (2024academic year) Late  - その他

  • Laboratory Work and Practice on Basic Engineering (2024academic year) 1st and 2nd semester  - 火5~8

  • Laboratory Work and Practice on Basic Engineering (2024academic year) 1st and 2nd semester  - 水5~8

  • Laboratory Work and Practice on Basic Engineering (2024academic year) 1st and 2nd semester  - 火5~8

  • Laboratory Work and Practice on Basic Engineering (2024academic year) 1st and 2nd semester  - 水5~8

  • Research Works for Mechanical and Systems Engineering 1 (2024academic year) Prophase  - その他

  • Research Works for Mechanical and Systems Engineering 2 (2024academic year) Late  - その他

  • Manufacturing PracticeⅡ (2024academic year) 3rd and 4th semester  - 水5~8

  • Manufacturing PracticeⅡ (2024academic year) 3rd and 4th semester  - 水5~8

  • Advanced Study (2024academic year) Other  - その他

  • Seminar on Industrial Technologies (2024academic year) Late  - 水5~8

  • Seminar on Industrial Technologies (2024academic year) Late  - 水5~8

  • Intelligent Control Systems (2024academic year) Fourth semester  - 金3~4

  • Intelligent Control Systems (2024academic year) Fourth semester  - 金3~4

  • Computational Intelligence (2024academic year) Prophase  - その他

  • Seminar in Intelligent Adaptive and Learning System (2024academic year) Year-round  - その他

  • Adaptive Learning Systems (2024academic year) Prophase  - 水1~2

  • Exercise on Robotics and Intelligent Systems Engineering 1 (2023academic year) Prophase  - その他

  • Exercise on Robotics and Intelligent Systems Engineering 2 (2023academic year) Late  - その他

  • Laboratory Work and Practice on Basic Engineering (2023academic year) 1st and 2nd semester  - 火5~8

  • Laboratory Work and Practice on Basic Engineering (2023academic year) 1st and 2nd semester  - 水5~8

  • Laboratory Work and Practice on Basic Engineering (2023academic year) 1st and 2nd semester  - 火5~8

  • Laboratory Work and Practice on Basic Engineering (2023academic year) 1st and 2nd semester  - 水5~8

  • Research Works for Mechanical and Systems Engineering 1 (2023academic year) Prophase  - その他

  • Research Works for Mechanical and Systems Engineering 2 (2023academic year) Late  - その他

  • Manufacturing PracticeⅡ (2023academic year) 3rd and 4th semester  - 水5~8

  • Manufacturing PracticeⅡ (2023academic year) 3rd and 4th semester  - 水5~8

  • Advanced Study (2023academic year) Other  - その他

  • Intelligent Control Systems (2023academic year) Fourth semester  - 金3~4

  • Intelligent Control Systems (2023academic year) Fourth semester  - 金3~4

  • Exercise on Systems Engineering (2021academic year) Third semester  - 火8

  • Practice on Systems EngineeringⅡ (2021academic year) 3rd and 4th semester  - [第3学期]火5,火6,火7, [第4学期]火5,火6,火7,火8

  • Practice on Systems EngineeringⅡ (2021academic year) 3rd and 4th semester  - [第3学期]火5,火6,火7, [第4学期]火5,火6,火7,火8

  • Laboratory Work and Practice on Basic Engineering (2021academic year) 1st and 2nd semester  - 火5,火6,火7,火8

  • Laboratory Work and Practice on Basic Engineering (2021academic year) 1st and 2nd semester  - 水5,水6,水7,水8

  • Laboratory Work and Practice on Basic Engineering (2021academic year) 1st and 2nd semester  - 火5,火6,火7,火8

  • Laboratory Work and Practice on Basic Engineering (2021academic year) 1st and 2nd semester  - 水5,水6,水7,水8

  • Laboratory Work and Practice on Basic Engineering (2021academic year) 1st and 2nd semester  - 火5,火6,火7,火8

  • Laboratory Work and Practice on Basic Engineering (2021academic year) 1st and 2nd semester  - 水5,水6,水7,水8

  • Research Works for Mechanical and Systems Engineering 1 (2021academic year) Prophase  - その他

  • Research Works for Mechanical and Systems Engineering 2 (2021academic year) Late  - その他

  • Exercise on Systems Engineering (2020academic year) Third semester  - 火8

  • Practice on Systems EngineeringⅡ (2020academic year) 3rd and 4th semester  - 火4,火5,火6,火7

  • Fourier and Laplace Transforms (2020academic year) 1st semester  - 月3,月4,木1,木2

  • Fourier and Laplace Transforms (2020academic year) 1st semester  - 月3,月4,木1,木2

  • Programming (2020academic year) 3rd and 4th semester  - 水1,水2

  • Programming 1 (2020academic year) Third semester  - 水1,水2

  • Programming 2 (2020academic year) Fourth semester  - 水1,水2

  • Experiments for Robot Systems (2020academic year) 3rd and 4th semester  - 火4,火5,火6,火7

  • Safety and Security Managements for Engineer (2020academic year) 3rd and 4th semester  - 金5,金6,金7,金8

  • Safety and Security Managements for Engineer (2020academic year) 3rd and 4th semester  - 金5,金6,金7,金8

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