研究者詳細 - 小川原　光一

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点滅周期が異なる複数の LED を用いた小型近接覚センサの開発

浅野智紀, 小川原光一 (担当区分：最終著者,　責任著者 )

日本機械学会関西支部第100期定時総会講演会 1 - 3 2025年03月

荷物台の姿勢が装着者の股関節と膝関節に連動するパワーアシストスーツの開発

松井駿弥, 小川原光一 (担当区分：最終著者 )

日本機械学会関西支部第100期定時総会講演会 1 - 2 2025年03月

自重補償機構を用いた冗長自由度ロボットアームの開発

石田陸登, 小川原光一 (担当区分：最終著者,　責任著者 )

日本機械学会関西支部第98期定時総会講演会 1 - 4 2023年03月

ロボット指に搭載可能な波長が異なる複数のLEDを利用した小型近接覚センサの開発

加藤颯, 小川原光一 (担当区分：最終著者 )

日本機械学会関西支部第97期定時総会講演会 2022年03月

RGB-Dカメラと2台のロボットアームによる計測視点数を考慮した持ち替えに基づく全周3次元形状計測法

曽我幸慧, 小川原光一 (担当区分：最終著者 )

日本機械学会関西支部第97期定時総会講演会 2022年03月

深層学習に基づく複数の長方形布の分離と形状推定

曽根川大輝, 小川原光一 (担当区分：最終著者 )

第22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講演論文集 2B2-14 2021年12月

受動型アクチュエータを用いた移乗介護用パワーアシストスーツの開発

福永幸大, 小川原光一 (担当区分：最終著者 )

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集 ( 一般社団法人日本機械学会 ) 2021 2P3-C13 2021年06月

Today in Japan, as the population ages and the number of people using nursing homes increases, back pain and other symptoms caused by the increased burden on caregivers have become a problem. Therefore, several devices have been developed to reduce the burden of transfer care, which is particularly burdensome, but they are not practical and have not been adopted in nursing homes. Therefore, in this study, we developed a power assist suit with only passive actuators to reduce the burden of transfer care. We conducted lifting experiments using a developed power assist suit and confirmed the assisting effect from ElectroMyoGraphy (EMG) values with and without the power assist suit.

DOI

Multi-label Image Classification with Visual Explanations

Haoqi Gao, Liangzhi Li, Bowen Wang, Yuta Nakashima, Ryo Kawasaki, Koichi Ogawara, Hajime Nagahara

Responsible Computer Vision CVPR 2021 Workshop 2021年06月 [査読有り]

リンクとラチェット機構を用いたパワーアシストスーツの持ち手の開発

堀口皓生, 小川原光一 (担当区分：最終著者 )

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集 ( 一般社団法人日本機械学会 ) 2021 2P3-C14 2021年06月

The L-shaped gripper commonly used in power assist suits has the problem of not being able to stably hold arbitrarily shaped objects. To solve this problem, we developed a gripper with a wire-driven ratchet mechanism. However, we could not confirm its effectiveness in reducing the burden on the hands and arms for irregularly shaped objects such as rice bags. This is because the mechanism using a wire did not work as expected due to friction between the wire and the wire guide. Therefore, in this study, we solved these problems by developing a gripper with a link-driven ratchet mechanism, which does not use a wire. We conducted experiments to compare the proposed gripper with our previous gripper by measuring the surface EMG of the wearer's arms when lifting objects of various shapes.

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対照学習を用いた潜在表現空間上での目標条件付き強化学習

山田貴哉, 小川原光一 (担当区分：最終著者 )

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集 ( 一般社団法人日本機械学会 ) 2021 1P1-I15 2021年06月

The goal-conditioned reinforcement learning approach is useful when an agent wants to adaptively achieve arbitrary goals in various environments. Furthermore, it is desirable to be able to learn the behavior of an agent from observations from on-board sensors such as RGB cameras. Since it is difficult for agents to learn directly from images, previous research has shown that the learning process can be accelerated by learning latent representations using VAEs and performing goal-conditioned reinforcement learning in the latent space. However, latent representations learned using VAEs with image reconstruction loss contain information irrelevant to the task to be accomplished. In goal-conditioned reinforcement learning, the reward function is defined as the distance to the goal state, so latent representations that capture the distance between states are appropriate. In this study, we propose a method for maintaining the similarity between states in the latent space using contrastive learning and performing goal-conditioned reinforcement learning in the latent space given image observations. We compared the proposed method with that using latent representations obtained from VAEs, and show that our method outperformed the other.

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1台のモータで荷物の昇降動作と膝の固定・解放動作を行うウインチ型パワーアシストスーツの開発

原亨成, 小川原光一 (担当区分：最終著者 )

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集 ( 一般社団法人日本機械学会 ) 2021 2P3-C11 2021年06月

In this paper, we present a mechanical design of a winch-type power assist suit that realizes luggage lifting movement and knee fixation-and-release movement with a single motor. To solve the problems of our previous power assist suit, we realized the descent of a load of 20kg, reduced the weight, improved the safety, and strengthened the rigidity. We developed a prototype power assist suit and verified if it works as designed. We also conducted lifting experiments and confirmed that it could lift a load of 5kg. We measured the surface electromyogram (EMG) and confirmed that it reduced the burden on the wearer's arms and back when lifting a load.

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Adaptive Data Generation and Bidirectional Mapping for Polyp Images

Haoqi Gao, Koichi Ogawara (担当区分：最終著者 )

49th Anual IEEE Applied Imagery Pattern Recognition (AIPR) workshop 2020年10月

直動部と回転部から構成されるラチェット機構を用いたパワーアシストスーツの持ち手の開発

堀口皓生, 小川原光一, 鈴木新, 菊地邦友

ロボティクス・メカトロニクス講演会2019 講演論文集 ( 一般社団法人日本機械学会 ) 1A1-I10 1 - 4 2019年06月

L-shaped grippers typically used for power assist suits have a problem in stably holding objects of arbitrary shape. To solve this problem, we developed a gripper with a ratchet mechanism consisting of linear motion and rotational motion parts. The gripper can be deformed according to the shape of the wearer's hand and the shape of the object to be held, and the shape of the gripper can be fixed due to the rachet mechanism, thus objects of arbitrary shape can be held stably by this gripper and the burden of the wearers is reduced. We carried out experiments where four types of objects were held by the developed gripper. We showed that the developed gripper has reduced the wearer's burden for two types of objects among four.

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弾性要素を利用して把持物体の6自由度運動を実現する多指ロボットハンドの開発

和唐昂希, 南方隆秀, 小川原光一

日本機械学会関西学生会学生員卒業研究発表講演会講演前刷集 12P13 1 - 1 2019年03月

装着者の脚の内側に配置したリンク機構により重量物の支持運搬を支援するパワーアシストスーツの開発

坪井和広, 原亨成, 小川原光一, 鈴木新, 菊地邦友

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集 ( 一般社団法人日本機械学会 ) 2019 ( 0 ) 1P1 - I03 2019年

In this paper, we present a power assist suit that supports and transports heavy objects with a single motor. The leg mechanism of the power assist suit is made of upper and lower parallel links and springs. It is designed to be located inside the wearer's legs so that the power assist suit becomes small and light-weight, and the stability during transportation is improved. We measured the surface electromyogram (EMG) during luggage lifting experiments and confirmed that the burden of the wearer's back and legs is reduced when wearing the developed power assist suit.

DOI

線形な荷物の昇降動作と非線形な膝の固定・解放動作を両立するパワーアシストスーツ用ワイヤ駆動機構の開発

原亨成, 坪井和広, 小川原光一, 鈴木新, 菊地邦友

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集 ( 一般社団法人日本機械学会 ) 2019 ( 0 ) 1P1 - I09 2019年

In this paper, we present a mechanical design of a wire drive mechanism for power assist suits that realizes linear luggage lifting movement and nonlinear knee fixation-and-release movement using a motor. The nonlinear fixation-and-release movement is realized by a mechanism using a piston and a crankshaft. We developed an algorithm to find the design parameters that minimize the error from the optimal wire movement. We developed a prototype wire drive mechanism and verified that it works as designed. In addition, we carried out lifting experiments and confirmed that luggage up to 20 kg can be lifted. We measured the surface electromyogram (EMG) and confirmed that the burden of the wearer's arms was reduced during luggage lifting.

DOI

遠隔操作のための複数3次元視覚情報統合・提示システムの開発～過去の映像の提示による作業対象の視認性の向上～

岩橋知久, 小川原光一

第19回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会講演論文集 2C1-05 1675 - 1679 2018年12月

RGB-Dカメラと双腕ロボットによる把持の可否を考慮した持ち替えに基づく全周3次元形状計測法の開発

原田稜, 小川原光一

第19回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会講演論文集 3D2-08 2986 - 2990 2018年12月

多視点から得られるRGB-D画像とカメラの姿勢を用いた深層学習に基づく物体の種類と姿勢の推定

井堰啓太, 小川原光一

第19回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会講演論文集 3D2-09 2991 - 2994 2018年12月

隣接特徴点の位置制約を用いた深層学習に基づく任意に変形した長方形布の形状推定

今川涼介, 小川原光一

第19回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会講演論文集 3D2-05 2970 - 2975 2018年12月

連続多様体からなる物体の把持姿勢候補を用いた RRT-connect に基づくロボットの把持計画法

齋藤拓史, 小川原光一

第18回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会講演論文集 3A4-10 2182 - 2186 2017年12月

把持の安定性を考慮したRRT-connect に基づく多指ハンドとロボットアームの経路探索法

塔本健太, 小川原光一

第18回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会講演論文集 3A4-04 2155 - 2158 2017年12月

探索自由度の適応的な変更に基くRRT-connectを拡張した経路探索法

塔本健太, 小川原光一

第35回日本ロボット学会学術講演会予稿集 3K2-04 1 - 4 2017年09月

手形状と物体形状の相関を利用した深層学習に基づく画像からの把持形状推定

片山涼平, 小川原光一

ロボティクス・メカトロニクス講演会2017 講演論文集 1P2-J01 1 - 4 2017年05月

RGB-Dカメラとロボットアームに設置したステレオ魚眼カメラを用いた遠隔操作用透過映像の生成

岩橋知久, 小川原光一

ロボティクス・メカトロニクス講演会2017 講演論文集 2A1-K07 1 - 3 2017年05月

ロボットアームを搭載した飛行ロボットによる物体の安定した運搬を実現するための経路計画に関する研究

村瀬浩彰, 小川原光一

ロボティクス・メカトロニクス講演会2017 講演論文集 1P1-E03 1 - 3 2017年05月

RGB-Dカメラと双腕ロボットによる持ち替えを利用したSfM法に基づく欠損のない全周3次元形状計測法の開発

原田稜, 小川原光一

ロボティクス・メカトロニクス講演会2017 講演論文集 2A2-O11 1 - 4 2017年05月

狭隘空間で大型物体を運搬するための飛行ロボットの経路計画に関する研究

村瀬浩彰, 小川原光一

日本機械学会関西支部第92期定時総会講演会論文集 M612 1 - 1 2017年03月

ナイロンアクチュエータ作製時の荷重による駆動特性への影響

石田龍一, 菊地邦友, 硴塚龍望, 鈴木新, 小川原光一

第34回日本ロボット学会学術講演会予稿集 1B3-03 1 - 3 2016年09月

クレーン型アームを有し１台のモータで重量物の支持運搬を補助するパワーアシストスーツの開発 -第２報アームの揺動を抑制する機構の開発-

韓鵬, 武野友哉, 小川原光一, 鈴木新, 菊地邦友

第34回日本ロボット学会学術講演会予稿集 1E3-04 1 - 4 2016年09月

1台のモータを使用したアシストロボットの脚機構について

柴原悠佑, 武野友哉, 鈴木新, 小川原光一, 菊地邦友

システム制御情報学会研究発表講演会講演論文集 ( システム制御情報学会 ) 60 3p 2016年05月

上空からの映像を位置合わせに利用した移動ロボットによる広域空間の３次元レーザ計測

村瀬浩彰, 中村祐太, 小川原光一

第20回知能メカトロニクスワークショップ予稿集 13 - 18 2015年07月

RGB-Dカメラを用い手と物体の相互隠蔽を考慮したHuモーメント不変量に基づく手形状推定

片山涼平, 小川原光一

ロボティクス・メカトロニクス講演会2015 講演論文集 2A1-S05 1 - 3 2015年05月

クレーン型アームを有し１台のモータで重量物の支持運搬を補助するパワーアシストスーツの開発

韓鵬, 武野友哉, 村上綺乃, 小川原光一, 鈴木新, 菊地邦友

第59回システム制御情報学会研究発表講演会予稿集 341-2 1 - 4 2015年05月

統計的モデルを用いた見えの変化に頑強な歩容による個人識別

新崎誠, 岩下友美, 小川原光一, 倉爪亮

第20回ロボティクスシンポジア予稿集 342 - 347 2015年03月 [査読有り]

Quantitative analysis of ciliary alignment on multiciliated epithelium

Kazuhiro Tateishi, Koichi Ogawara, Sachiko Tsukita

Cellular Dynamics & Modelbs, Cold Spring Harbor Laboratory 2015 Meeting & Courses 1 - 1 2015年 [査読有り]

2P1-M01 装着者と一致する腰と脚の関節軸を有し1台のモータで重量物の支持運搬を補助するパワーアシストスーツの開発

武野友哉, 村上綺乃, 韓鵬, 小川原光一, 鈴木新, 菊地邦友

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集 ( 一般社団法人日本機械学会 ) 2015 ( 0 ) _2P1 - M01_1-_2P1-M01_3 2015年

In this paper, we present a mechanical design of an exoskeleton-type power assist suit that helps a wearer to lift up and transport heavy objects while walking. The assist suit supports heavy objects by itself thus the force exerting on the whole body of the wearer is reduced. In addition, the hip and leg joint axes are aligned with those of the wearer so that the wearer can walk smoothly. The experimental results show that the developed power assist suit is able to support and transport heavy objects while walking without exerting a load on the upper body of a wearer including the arms and legs.

DOI

Development of Power Assist Suit for Supporting and Transporting Heavy Objects with Single Motor

Tomoya Takeno, Ayano Murakami, Peng Han, Koichi Ogawara, Arata Suzuki, Kunitomo Kikuchi

The 34th Chinese Control Conference and SICE Annual Conference ThC04-4 1 - 4 2015年 [査読有り]

Gait-Based Person Identification Method Using Shadow Biometrics for Robustness to Changes in the Walking Direction

Makoto Shinzaki, Yumi Iwashita, Ryo Kurazume, Koichi Ogawara

IEEE Winter Conference on Applications of Computer Vision 670 - 677 2015年 [査読有り]

統計的モデルを用いた見えの変化に頑強な歩容認証

新崎誠, 岩下友美, 小川原光一, 倉爪亮

第4回バイオメトリクスと認識・認証シンポジウム O-1-1 1 - 6 2014年11月

動的計画法を用いた多指ハンドによる物体操作運動の生成とフィードバック制御による運動補償

中川圭祐, 小川原光一

第32回ロボット学会学術講演会予稿集 1 - 4 2014年09月

ロボットによるSFM法を用いた未知小物体の全周3次元形状推定

古川直人, 小川原光一

第19回知能メカトロニクスワークショップ予稿集 1 - 5 2014年07月

動的計画法とフィードバック制御を用いた多指ハンドによる持ち替えを伴う物体操作の獲得

中川圭祐, 小川原光一

第19回知能メカトロニクスワークショップ予稿集 1 - 4 2014年07月

画像処理に基づく細胞内構造体の配置の規則性に関する定量解析

小川原光一

バイオイメージ・インフォマティクスワークショップ 2014 1 - 1 2014年06月

Non-rigid Registration with Reliable Distance Field for Dynamic Shape Completion

Kent Fujiwara, Hiroshi Kawasaki, Ryusuke Sagawa, Koichi Ogawara, Katsushi Ikeuchi

Workshop on Dynamic Shape Measurement and Analysis 2014 in conjunction with International Conference on 3DV 1 - 8 2014年 [査読有り]

4次元歩容データによる歩行の向きの変化に頑強な個人識別

馬場亮輔, 岩下友美, 小川原光一, 倉爪亮

電子情報通信学会技術研究報告. SP, 音声 ( 一般社団法人電子情報通信学会 ) 111 ( 431 ) 59 - 64 2012年02月

歩行画像列を用いた個人識別手法では,例えば対象人物のカメラに対する歩行方向がデータベース構築時と異なる場合,対象人物の見えが変化するため識別率が低下する.これに対し我々は,対象人物の3次元モデル列から構成される4次元歩容データベースを構築し,歩行方向による見えの変化に頑強な個人識別手法を提案した.この手法ではまず,複数台のカメラから撮影された歩行画像から,視体積交差法により対象人物の3次元形状を復元する.次に複数の仮想的な任意視点から3次元モデルの仮想視点画像を合成し,各仮想視点において抽出された歩行特徴により学習データを構築した.個人識別時には,対象人物の歩行画像から歩行特徴を抽出し,これを学習データの全ての歩行特徴と比較することで,個人識別を行った.しかし,全ての仮想視点における歩行特徴を用いているため,計算コストが高く,また実際とは異なる仮想視点が選択される場合があった.そこで本論文では,まず撮影したカメラの視点をフリーズパターンにより推定し,その視点での歩行特徴のみを比較することで,計算コストの低下と識別性能の向上を実現する個人識別手法を提案する.実際に4次元歩容データベースを用いて個人識別実験を行い,提案手法の有効性を示す.

見えの変化に頑強な歩容による個人識別曲線軌道への拡張

岩下友美, 馬場亮輔, 小川原光一, 倉爪亮

電子情報通信学会技術研究報告. SP, 音声 111 ( 431 ) 65 - 70 2012年02月

多数決型アルゴリズムによる非線形伸縮時系列パターン認識 (コンピュータビジョンとイメージメディア(CVIM)) -- (テーマセッション)

福冨正弘, 小川原光一, フォンヤオカイ

情報処理学会研究報告 ( 情報処理学会 ) 2010 ( 3 ) 8p 2010年10月

多数決型アルゴリズムによる非線形伸縮時系列パターン認識(テーマセッション,コンピュータビジョンとパターン認識のための機械学習と最適化,一般)

福冨正弘, 小川原光一, フォンヤオカイ, 内田誠一

電子情報通信学会技術研究報告. PRMU, パターン認識・メディア理解 ( 一般社団法人電子情報通信学会 ) 110 ( 187 ) 157 - 164 2010年08月

本稿では,時間的非線形伸縮を伴う時系列パターンの認識手法を提案する.本手法では,入力パターンの各サンプル点(各時刻)にクラスラベルを割り当てる.同時に,時間的非線形伸縮に対応するため,各サンプル点に標準パターン上において対応するサンプル点を割り当てる.入力パターンのクラスは,最終的に,クラスラベル数の多数決により確定される.割り当てに際し,入力パターンの時間的に隣接するサンプル点同士に相互制約を設け,できるだけ同じクラスにラベリングすると同時に,標準パターンのできるだけ時間的に隣接したサンプル点に対応付ける.本稿では,将来的な非隣接サンプル点間制約の導入をにらんで,グラフの最小切断(グラフカット)の一種であるα拡張アルゴリズムによりこの最適割り当て問題を解く.このアルゴリズムは多項式時間計算量で済む半面,原問題の近似解法となっている.そこで,求まる近似解がどの程度妥当かについて,オンライン文字データを対象とした認識実験を行い検証する.

部分空間分離に基づく関節構造を持った物体の運動と形状の推定法 (マルチメディア・仮想環境基礎)

松尾幸治, 小川原光一, 倉爪亮

電子情報通信学会技術研究報告 ( 電子情報通信学会 ) 109 ( 376 ) 273 - 278 2010年01月

部分的に局所性を保持するハッシュ関数を用いた画像列からの高頻度パターン検出

小川原光一, 田邉康史, 倉爪亮, 長谷川勉

日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM) 28th 2010年

部分的に局所性の高いハッシュ関数を用いた頻出運動パターンの効率的な抽出法

小川原光一, 田邉康史, 倉爪亮, 長谷川勉

ロボティクスシンポジア予稿集 15th 2010年

運動密度を用いた繰り返し現れる動作の抽出

田邉康史, 小川原光一, 倉爪亮, 長谷川勉

日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM) 27th 2009年

ロボットハンドによって操作される物体の視触覚情報に基づく位置姿勢計測

亀崎康之, 小川原光一, 倉爪亮, 長谷川勉

日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM) 27th 2009年

2物体間の相対運動に着目した動的計画法に基づく物体操作認識

米増慈洋, 内田誠一, 小川原光一

電気関係学会九州支部連合大会講演論文集 ( 電気・情報関係学会九州支部連合大会委員会 ) 2009 ( 0 ) 435 - 435 2009年

本論文では，物体操作作業を２物体間の時系列相対運動パターンとみなし，これをあらかじめ用意した参照相対運動パターン集合と比較することによって，動画像から物体操作を認識する手法を提案する．ある時刻の画像に対し，画像中の任意の２領域がある参照相対運動パターンに属する尤度を，(1)１つ目の領域が１番目の物体である尤度，(2)２つ目の領域が２番目の物体である尤度，(3)領域間の相対位置，の３つの指標により定義する．本手法では，この尤度に基づき動的計画法を用いて入力動画像全体と各参照相対運動パターンとの比較を行い，最も類似した参照相対運動パターンが表す物体操作を認識結果として出力する．

DOI

Fast Repetitious Motion Pattern Detection Method via Dynamic Programming using Motion Density

Koichi Ogawara, Yasufumi Tanabe, Ryo Kurazume, Tsutomu Hasegawa

IEEE International Conference on Robotics and Automation 2009年

DOI

<研究解説> (<小特集>Roboticsの展開)

高松淳, 冨長裕久, 小川原光一, 木村浩, 池内克史

生産研究 ( 東京大学 ) 52 ( 5 ) 231 - 236 2000年05月

DOI

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