記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：frontiers  

In this study, a robotic system is employed to track free-walking insects while simultaneously recording electroantennogram (EAG) responses at the location of the antenna of the insect during movement, thus enabling the measurement of the relationship between olfactory reception and behavioral change. In this research, we focus on a male silk moth (Bombyx mori) as the target insect and measure its odor source localization behavior. The system comprises a high-speed camera to estimate the movement direction of the insect, a drive system, and instrumentation amplifiers to measure physiological responses. The robot tracks
the insect with an error margin of less than 5 mm, recording the EAG responses associated with the olfactory reception during this process. An analysis of the relationship between EAG responses and behavior revealed that the silk moth exhibits a significant amplitude in its EAG responses during the initial odor source localization stage.

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：The Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)  

This article proposes a collision avoidance method for ellipsoidal rigid bodies that utilizes a control barrier function (CBF) designed from a supporting hyperplane. We formulate the problem in the special Euclidean groups SE(2) and SE(3), where the kinematics are described as rigid body motion. The designed CBF is integrated into a quadratic programming problem, where each rigid body calculates its collision-free input in a distributed manner, given communication among rigid bodies. We exemplify that our method can be extended to other kinematic models. The proposed method is demonstrated through simulation results.

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：The Robotics Society of Japan (RSJ)  

This paper presents motion planning strategies that assure stable hovering for a transformable unmanned aerial vehicle throughout its transformation. We first introduce the concept of hoverability, which assures static hovering with a linear state feedback controller. Because the hoverability can be evaluated quantitatively by utilizing a convex hull yielded by the positions of rotors, we propose motion planning methods that leverage the hoverability to achieve transformation while guaranteeing stable hovering with desired margin. The proposed motion planning is designed to secure the specified threshold for hoverability and avoid interferences between links or rotors. We then present two types of costs for motion planning: one minimizes the transformation duration, and the other maximizes the hoverability during the transformation.

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担当区分：最終著者   記述言語：日本語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：電気学会  

In this paper, we present a visual feedback control method via an input-to-state safe control barrier function (ISSf-CBF). The control objective is that a camera-mounted mobile robot achieves the desired relative pose to a target object with avoiding any elliptic cylinder obstacles under input disturbances. First, we derive a visual feedback error system with visual motion observers to discuss stability via the Lyapunov method. Through the kinematic model for a relative rigid body, we design an ISSf-CBF for elliptic cylinder obstacle avoidance under input disturbances. Next, we present a control Lyapunov function (CLF) for the visual feedback error system. By using the ISSf-CBF and the CLF, we discuss a unified quadratic program formulation that connects the safety and the stability for pose control of a camera-mounted mobile robot under input disturbances.

DOI： 10.1541/ieejeiss.144.353

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：The Association for Computing Machinery (ACM)  

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：The Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)  

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担当区分：筆頭著者,　責任著者   記述言語：日本語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：計測自動制御学会  

This paper investigates discrete-time pose (position and attitude) synchronization for a group of networked rigid bodies in three dimensions. The rigid body network consisting of multiple bodies with discrete-time pose dynamics, relative pose measurements, and directed interconnection topology between the bodies is defined. Then, attitude synchronization is first investigated for the rigid body network. As the main feature of this work, it is shown that attitude dynamics of each rigid body have a passivity shortage-like property, and a distributed attitude synchronization law based on the property is proposed. Pose synchronization is next investigated with Euler approximations for position dynamics. Here, a passivity shortage-like property is also derived for approximated pose dynamics, and passivity shortage-based distributed pose synchronization laws are presented. The proposed techniques are verified via convergence analysis and simulations.

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）   出版者・発行元：The Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)  

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：The International Federation of Automatic Control (IFAC)  

This paper focuses on the constrained attitude control of a rigid body. We propose an Explicit Reference Governor (ERG) specifically designed to handle constraints on SO(3). Two types of constraints are considered: (i) input torque constraints, and (ii) geometric conic pointing constraints. The objective of this paper is to design a control law that is able to steer the attitude of a rigid body to the desired attitude reference while enforcing constraints at all times. To this end, the first step is to design a controller that makes the desired attitude asymptotically stable when constraints (i) and (ii) are neglected. Next, the proposed control scheme is augmented with a novel ERG scheme able to add constraint-handling capabilities to the overall architecture. All the proposed solutions are defined in terms of SO(3) and do not make use of any parametrization such as quaternions or Euler angles.

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担当区分：筆頭著者,　責任著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：The Society of Instrument and Control Engineers (SICE)  

This paper presents visual feedback 3D pose estimation/regulation methodologies under the situation that visual measurements are sampled due to the frame rates. The problem settings are first provided. Then, the pose estimation/regulation methods with sampled visual measurements are proposed. The convergence/performance analysis is conducted by the fusion of a Lyapunov-based approach and an event-triggered control technique. The present analysis scheme provides us guidelines for the design of estimation/control gains guaranteeing desired convergence/performance. The effectiveness of the present technique is verified via simulation and an experiment with real hardware.

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）   出版者・発行元：The International Federation of Automatic Control (IFAC)  

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）   出版者・発行元：The International Federation of Automatic Control (IFAC)  

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：The Robotics Society of Japan (RSJ)  

This paper presents a novel structure for a quadrotor, making it hover only with clockwise rotors, where we denote it as a 4P (Positive) rotor. We first investigate the condition for a 4P rotor to hover. More specifically, we conduct the hoverability analysis, which is closely related to the controllability analysis, and show that the tilting angles of each rotor are crucial conditions for the hoverability of the 4P rotor. The derived condition for the tilting angles is then utilized to present two prototypes. Each prototype is developed with the following design purposes: One is to reduce the horizontal force generated by the tilted rotors, and the other is to make its torque generation the same as that of a standard quadrotor. The hoverability and dynamical property of both prototype is demonstrated in simulations and experiments.

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担当区分：最終著者,　責任著者   記述言語：日本語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：計測自動制御学会  

This paper presents a distributed flocking control methodology for a group of multirotor UAVs (drones) under input disturbances. The proposed method follows Reynolds's three flocking rules: cohesion; alignment; and separation. Each drone determines its velocity control input by solving a fully distributed optimization problem with the constraints for these three rules. Here, the conflict between cohesion and separation is handled by adding a relaxation term to the constraint for cohesion. Moreover, the effect of input disturbances, evaluated in preliminary experiments, is incorporated into the constraint for separation. The effectiveness of the proposed flocking control method is demonstrated via simulation and hardware experiments.

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記述言語：日本語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：電気学会  

In this paper, we present a pose control method for rigid body motion via an input-to-state safe control barrier function (ISSf-CBF). The control objective is that a mobile robot converges to the desired pose with avoiding any obstacles under input disturbances. First, we derive a control error system to discuss stability via the Lyapunov method. Through the kinematic model for a rigid body, we design an ISSf-CBF for obstacle avoidance under input disturbances. Next, we present a control Lyapunov function (CLF) for the control error system. By using the ISSf-CBF and the CLF, we discuss a unified quadratic program formulation that ensures both safety and stability for pose control of rigid body motion under input disturbances. Our proposed approach, which deals with both the position and the orientation of rigid body motion, connects the safety and the stability via the ISSf-CBF and the CLF.

DOI： 10.1541/ieejeiss.143.67

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担当区分：筆頭著者,　責任著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：The Society of Instrument and Control Engineers (SICE)  

This paper presents a robust position/attitude tracking control method for a fully-actuated hexarotor unmanned aerial vehicle (UAV) based on Gaussian processes. Multirotor UAVs suffer from modelling errors due to their structure complexity and aerodynamical disturbances whose perfect mathematical formulation is intractable. To handle this issue, this paper incorporates a data-based learning technique, Gaussian process regression, with model-based control.

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）   出版者・発行元：The Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)  

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：The Robotics Society of Japan (RSJ)  

This paper addresses distributed learning of object shapes using multiple robots, and proposes a systematic design procedure for distributed optimization algorithms with data-independent performance certificates. We start with formulating the object shape learning as a distributed classification problem based on so-called kernel method. A distributed algorithm, continuous-time alternating direction method of multipliers, is then applied to the problem, wherein poor transient performances are observed. To improve the performance, we reformulate the classification problem so that singular values of sub-blocks in the algorithm are appropriately scaled. We then propose a systematic design procedure of the algorithm based on the concept of loop-shaping. The procedure is further extended so that the performance is independent of the data, and its effectiveness is verified through a numerical example.

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：The Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)  

This paper proposes risk-aware energy management for drive mode control in plug-in hybrid electric vehicles (PHEVs) to reduce fuel consumption. This paper focuses on reducing fuel usage in scenarios in which energy demands along a planned route are stochastically estimated using historical driving data. In this scenario, the proposed method evaluates the risk of high energy consumption based on the conditional value at risk (CVaR) and entropic value at risk (EVaR) derived from Chernoff’s inequality. The CVaR quantifies the high fuel consumption expected in the tail of the probability distributions as a cost function. In contrast, the EVaR bound constraint provides stochastic constraints of electricity capacity based on the property of the cumulant-generating function. Each risk evaluation is formulated as a mixed-integer exponential cone programming problem by expressing the drive modes of a PHEV as binary variables.

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担当区分：筆頭著者,　責任著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：The Robotics Society of Japan (RSJ)  

This paper presents a distributed input rectification methodology to guarantee the safety of a multi-agent system over its pre-given cooperative control task. We start with defining a multi-agent system as a control target, which consists of a group of agents with general control affine nonlinear dynamics and an interconnection topology between agents. The research objective, safety, is next defined via a set invariance property, where a safe set is formed by control barrier functions. Then, an optimization-based distributed safety control method is presented. In the proposed approach, each agent rectifies its control input by solving an individual optimization problem to achieve a pre-given cooperative control strategy as much as possible while satisfying constraints for the safety derived by investigating the control barrier functions. Here, the optimization problem is formulated in a distributed manner by dividing the safety constraint between agents.

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：The Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)  

We propose a non-parametric approach for online synthesis of CBFs using Gaussian Processes (GPs). A dynamical system is defined to be safe if a subset of its states remains within the prescribed set, also called the safe set. CBFs achieve safety by designing a candidate function a priori. However, designing such a function can be challenging. Consider designing a CBF in a disaster recovery scenario where safe and navigable regions need to be determined. The decision boundary for safety here is unknown and cannot be designed a priori. Moreover, CBFs employ a parametric design approach and cannot handle arbitrary changes to the safe set in practice. In our approach, we work with safety samples to construct the CBF online by assuming a flexible GP prior on these samples, and term our formulation as a Gaussian CBF. GPs have favorable properties such as analytical tractability and robust uncertainty estimation.

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）   出版者・発行元：The Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)  

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）   出版者・発行元：The Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)  

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：The International Federation of Automatic Control (IFAC)  

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：The Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)  

This article proposes a novel geometric method to investigate whether a multirotor unmanned aerial vehicle (UAV) can achieve static hovering, i.e., hoverability. Hoverability is indispensable for a multirotor UAV to conduct its tasks safely and should be satisfied even after its rotors fail to prevent accidents. The proposed geometric method reveals the relationship between the position of the center of mass (CoM) and the rotor placement of a multirotor UAV with upward-oriented rotors to satisfy hoverability. It can be applied to a multirotor UAV with any number and positioning of rotors. This article also demonstrates that our proposed method can be applied to the investigation of a robust structure against rotor failures. This investigation provides a geometric proof that a pentarotor UAV with robustness against an arbitrary rotor failure cannot be developed. Furthermore, a quantitative measure of hoverability is newly presented based on the analysis method.

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）   出版者・発行元：The Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)  

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）   出版者・発行元：The International Federation of Automatic Control (IFAC)  

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）   出版者・発行元：The Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)  

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担当区分：筆頭著者,　責任著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：The Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)  

This paper studies a distributed collision avoidance control problem for a group of rigid bodies on a sphere. A rigid body network, consisting of multiple rigid bodies constrained to a spherical surface and an interconnection topology, is first formulated. In this formulation, it is shown that motion coordination on a sphere is equivalent to attitude coordination on the 3-dimensional Special Orthogonal group. Then, an angle-based control barrier function that can handle a geodesic distance constraint on a spherical surface is presented. The proposed control barrier function is then extended to a relative motion case and applied to a collision avoidance problem for a rigid body network operating on a sphere. Each rigid body chooses its control input by solving a distributed optimization problem to achieve a nominal distributed motion coordination strategy while satisfying constraints for collision avoidance.

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）   出版者・発行元：The Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)  

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）   出版者・発行元：The International Federation of Automatic Control (IFAC)  

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）   出版者・発行元：The International Federation of Automatic Control (IFAC)  

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担当区分：筆頭著者,　責任著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：The Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)  

This letter considers distributed flocking control on the Special Euclidean group for networked rigid bodies. The method captures the three flocking rules proposed by Reynolds: cohesion; alignment; and separation. The proposed controller is based only on relative pose (position and attitude) information with respect to neighboring rigid bodies so that it can be implemented in a fully distributed manner using only local sensors. The flocking algorithm is moreover based on pose synchronization methods for the cohesion/alignment rules and achieves safe separation distances through the application of control barrier functions. The control input for each rigid body is chosen by solving a distributed optimization problem with constraints for pose synchronization and collision avoidance. Here, the inherent conflict between cohesion and separation is explicitly handled by relaxing the position synchronization constraint.

DOI： 10.1109/lra.2020.2969950

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その他リンク： http://xplorestaging.ieee.org/ielx7/7083369/8932682/08972380.pdf?arnumber=8972380

記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：The Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)  

This paper presents a fast nonlinear model predictive control method for rigid body dynamical systems such as spacecraft or aerial vehicles on the special Euclidean group SE(3). The focus of this research is on the real-time execution of the optimal control on a low-cost embedded computer. The position and orientation of a rigid body are expressed as a 6-dimensional vector via the Cayley map for SE(3). Based on the representation, the motion can be exactly discretized on the algebra se(3). As a result, coarse sampling intervals can be selected to reduce the number of prediction steps. Furthermore, the recursive discretization technique is applied to effectively reduce the decision variables of the nonlinear optimization problem by eliminating states from them. Simulation results on a Raspberry Pi single-board computer are given to prove that the present model predictive control method is feasible in real time.

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記述言語：日本語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：計測自動制御学会  

In this paper, we propose a pose synchronization law on SE(3) under disturbances. First, we present a control law which uses partial information of disturbance models. Then, we show that rigid body motion has incremental passivity-like property and prove that the proposed control law achieves disturbance rejection with pose synchronization on SE(3). We also show that our results are reduced to disturbance rejection with attitude synchronization on SO(3) with only relative information. Finally, we demonstrate the validity of the control law by simulations. Additionally, we build a planar (2-D) testbed and show its efficiency.

DOI： 10.9746/sicetr.55.808

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記述言語：日本語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：計測自動制御学会  

This paper investigates a constrained control problem of a rigid body in three dimensions via Explicit Reference Governor (ERG), which suitably modifies the exogenous reference to satisfy the constraints based on invariant sets. In this paper, force/torque input constraints and pose (position and attitude) constraints are considered. The objective of this paper is to propose a control scheme to regulate the rigid body pose to the desired pose while enforcing constraints at all times. To achieve the goal, a pre-stabilizing pose regulation controller is first introduced while ignoring the constraints. The pre-stabilized system is then augmented with the ERG to handle the constraints. All the proposed methods are based only on the special Euclidean group SE(3) elements without any parameterizations. Numerical simulations are finally carried out to show the effectiveness of the proposed methods.

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）   出版者・発行元：The Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)  

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）   出版者・発行元：The Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)  

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記述言語：日本語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：計測自動制御学会  

In this paper, a novel stochastic optimal control method based on a stochastic model predictive control framework is proposed. The proposed method is formulated as mixed integer linear programming using statistical information and binary variables, which allows us to obtain the deterministic optimization problem from the stochastic optimization problem. Moreover, it does not need to assume a class of stochastic process such as white noise. This paper also shows that the present method can be applied to real stochastic systems that have only low computation specifications, through an example problem on online optimal mode management for a Plug-in Hybrid Vehicle. The usefulness of the method is demonstrated via a detailed numerical simulator named ADVISOR, and the results show that the amount of the fuel consumption is reduced and computation time is small enough for the problem.

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）   出版者・発行元：The Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)  

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）   出版者・発行元：The Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)  

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）   出版者・発行元：The Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)  

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）   出版者・発行元：The Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)  

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）   出版者・発行元：The Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)  

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）   出版者・発行元：The Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)  

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担当区分：筆頭著者,　責任著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：The Society of Instrument and Control Engineers (SICE)  

In this paper, a distributed 3-D pose synchronization law is proposed for a group of networked quadrotors. Thequadrotor network consisting of multiple quadrotors with dynamics and interconnection topology between them is first defined, and then, the definition of pose synchronization is provided. A novel pose synchronization law is next proposed,where linear approximation and passivation approaches are employed in the controller design. The former allows us to independently deal with the yaw, vertical, and horizontal motion dynamics of the quadrotor network, and the latter enables us to apply a passivity-based output synchronization technique. Convergence is next analyzed, and finally, the present pose synchronization law is demonstrated via simulation and an experiment to show its validity.

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）   出版者・発行元：The Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)  

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記述言語：日本語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）   出版者・発行元：The Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)  

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記述言語：日本語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）   出版者・発行元：The Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)  

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）   出版者・発行元：The Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)  

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）   出版者・発行元：The Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)  

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記述言語：日本語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：計測自動制御学会  

This paper tackles dynamic manipulability analysis and design optimization of a fully-actuated hexrotor unmanned aerial vehicle. First, a dynamical model of the hexrotor is presented. The model is then analyzed to prove that nonplanar hexrotor structure can be approximately simplified and transformed into planar rotor arrangement. Based on the fact, symmetric-coplanar-tilted-rotor (SCTR) structure is introduced as a kind of canonical structure of hexrotors. Moreover, dynamic manipulability measure (DMM) of the hexrotor is newly defined to analyze its maneuverability, and DMM of the hexrotor with SCTR structure is found suitable for performance evaluation of the structure. Finally, based on the analysis, a design optimization method for the hexrotor is presented, and numerical examples are shown.

DOI： 10.9746/sicetr.53.480

CiNii Research

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）   出版者・発行元：The Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)  

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）   出版者・発行元：The International Federation of Automatic Control (IFAC)  

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）   出版者・発行元：The International Federation of Automatic Control  

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記述言語：日本語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：計測自動制御学会  

Coordinates transformation is a fundamental tool for nonlinear system control. Particularly, the transformation is also applied to state constrained problems. This paper investigates a coordinates and input transformation method, and proposes a new transformation method named "system revival transformation". The system revival transformation generates a virtual system having the same state equation as an original system. By the proposed transformation, a controller for state constrained systems can be designed by using a controller for unconstrained systems. For general nonlinear systems, the paper provides a mathematical definition of the system revival transformation and proves global asymptotic stability. Moreover, a system revival transformation design method is also presented for control affine nonlinear systems. The effectiveness of the system revival transformation is confirmed through a stabilization problem of a two-wheeled mobile robot.

CiNii Research

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：The Society of Instrument and Control Engineers (SICE)  

This paper studies visual feedback position tracking control of two-wheeled vehicles in the situation that a camera and a target object are attached to the vehicles, respectively. Here, the body velocity of the target object vehicle is modeled as a Fourier series expansion. The relative position between the camera and the target object is controlled to the desired relative position. The present control law is based only on visual measurements, and the necessary information to implement the law is estimated from them. The asymptotic stability of the equilibrium of the total system including the internal attitude behavior is analyzed under some conditions of the target object vehicle velocity via stability theory of perturbed systems. Finally, a numerical simulation is conducted to show the effectiveness of the proposed method.

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担当区分：筆頭著者,　責任著者   記述言語：日本語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：日本機械学会  

This paper proposes a structural optimization method for a hexrotor. Structure here means the positions and orientations of the six rotors constituting the hexrotor. In the present optimization method, 6-DOF dynamic manipulability and the maximum translational acceleration are simultaneously considered as structural evaluation indices. The former is introduced as a common evaluation index for motion performance, and the latter with hope for payload flying against the gravity force. A special class of hexrotor structure is first proposed to make the optimization problem tractable, where 6-DOF dynamic manipulability can be provided by the simple product of translational manipulability and rotational one. Then, structual optimization problems are defined and a nonlinear optimization technique is applied. Consequently, it is shown that the optimization provides strong symmetry.

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）   出版者・発行元：The Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)  

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記述言語：日本語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：計測自動制御学会  

This paper proposes a novel pose (position and attitude) control law for hexrotors composed of six rotors. Since hexrotors have the potential to control full 6 degrees of freedom, we can apply two major kinds of control methods to them. One is a linear control scheme for a linearly approximated hexrotor model, which can make a hexrotor tilt when it moves in the horizontal direction. The other is a feedback linearization method which enables us to control 6 degrees of freedom of it individually. For these methods, the former can often be suitable for large translational movement and the latter to control the pose precisely. However, there exists no research on combination of both controllers. In view of this fact, this paper proposes a novel continuous switching control method using a weighting function. Here, the weighting function is built by dynamic manipulability based on given hexrotor structure.

DOI： 10.9746/sicetr.52.507

CiNii Research

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）   出版者・発行元：The Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)  

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）   出版者・発行元：The Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)  

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）   出版者・発行元：The Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)  

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）   出版者・発行元：The Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)  

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）   出版者・発行元：The Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)  

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）   出版者・発行元：The Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)  

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）   出版者・発行元：The Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)  

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）   出版者・発行元：The Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)  

This paper proposes a structural optimization method for a hexrotor. Structure here means the positions and orientations of the six rotors constituting the hexrotor. In the present optimization method, 6-DOF dynamic manipulability and the maximum translational acceleration are simultaneously considered as structural evaluation indices. The former is introduced as a common evaluation index for motion performance, and the latter with hope for payload flying against the gravity force. A special class of hexrotor structure is first proposed to make the optimization problem tractable, where 6-DOF dynamic manipulability can be provided by the simple product of translational manipulability and rotational one. Then, structual optimization problems are defined and a nonlinear optimization technique is applied. Consequently, it is shown that the optimization provides strong symmetry.

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）   出版者・発行元：The Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)  

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）   出版者・発行元：The Society of Instrument and Control Engineers (SICE)  

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記述言語：日本語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：計測自動制御学会  

This paper proposes a flocking algorithm on the Special Euclidean group SE(3) for a network of rigid bodies. The main feature of the present law is to embody the three fundamental flocking rules, cohesion, alignment, and separation, presented by Reynolds. We first define rigid body networks and tackle a pose synchronization problem as a partial flocking problem. Then, based on the Reynolds rules, we define flocking motion as the goal of this paper, propose a flocking algorithm and give the convergence analysis. Here, the present scheme is based only on relative pose information to neighbors for imitating actual flocking motion or facility of implementation. We finally show the effectiveness of the present algorithm through simulation.

DOI： 10.9746/sicetr.51.189

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）   出版者・発行元：The Society of Instrument and Control Engineers (SICE)  

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）   出版者・発行元：The International Federation of Automatic Control (IFAC)  

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）   出版者・発行元：The International Federation of Automatic Control (IFAC)  

DOI： 10.3182/20140824-6-za-1003.02768

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担当区分：筆頭著者,　責任著者   記述言語：日本語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：計測自動制御学会  

This paper studies pose synchronization on the Special Euclidean group SE(3) for a network of rigid bodies. In particular, we extend our earlier results on the topic to expand a class of interaction graphs for which synchronization is proved. We first give the definitions of rigid body networks and pose synchronization as the controlled system and goal of this work, respectively. We next introduce our previous results as the preliminaries. Then, by introducing a condensation graph and stability theory of perturbed systems, we derive a necessary and sufficient condition in terms of interconnection topologies for pose synchronization on SE(3). We finally demonstrate the effectiveness of the present analysis through simulation.

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）   出版者・発行元：The Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)  

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：The Society of Instrument and Control Engineers (SICE)  

This paper investigates passivity-based visual feedback pose regulation whose goal is to control a vision camera pose so that it reaches a desirable configuration relative to a moving target object. For this purpose, we present a novel visual feedback estimation/control structure including a vision-based observer called visual motion observer under the assumption that a pattern of the target motion is available for control. We first focus on the evolution of the orientation part and the resulting estimation/control error system is proved to be passive from the observer/control input to the estimation/control error output. Accordingly, we also prove that the control objective is achieved by just closing the loop based on passivity. Then, we prove convergence of the remaining position part of the error system. We moreover extend the present velocity input to force/torque input taking account of camera robot dynamics.

DOI： 10.9746/jcmsi.6.322

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）   出版者・発行元：Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc.  

DOI： 10.1109/CDC.2013.6761105

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）   出版者・発行元：The Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)  

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）   出版者・発行元：The Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)  

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担当区分：筆頭著者,　責任著者   記述言語：日本語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：システム制御情報学会  

This paper investigates visual feedback pose (position and attitude) synchronization in leader-following type visibility structures on the Special Euclidean group SE(3). We first define visual robotic networks for multiple camera models. We then propose a visual feedback pose synchronization law combining a vision-based observer with the pose synchronization law presented in our previous works. We then prove that for a static leader, the present control law on the network achieves visual feedback pose synchronization. Moreover, for a moving leader, we evaluate the tracking performance of the network by employing the notion of L2-gain performance. Finally, the validity of the present control law and analysis is demonstrated through experiments.

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）   出版者・発行元：The Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)  

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担当区分：筆頭著者,　責任著者   記述言語：日本語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：システム制御情報学会  

In this paper we investigate visual feedback attitude synchronization in leader-follower type visibility structures on the Special Euclidean group SE(3). We first define visual robotic networks consisting of the dynamics describing rigid body motion, visibility structures among bodies and visual measurements. We then propose a visual feedback attitude synchronization law combining a vision-based observer with the attitude synchronization law presented in our previous works. We then prove that when the leader does not rotate, the visual robotic network with the control law achieves visual feedback attitude synchronization. Moreover, for a rotating leader, we evaluate the tracking performance of the other bodies. In analysis, we employ the notion of input-to-state stability and L2-gain performance regarding the leader’s angular velocity as an external disturbance. Finally, the validity of the proposed control law and the analysis is demonstrated through simulations.

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）   出版者・発行元：The Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)  

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）   出版者・発行元：The Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)  

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）   出版者・発行元：The Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)  

CiNii Research

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）   出版者・発行元：The Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)  

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開催年月日： 2025年9月

記述言語：英語   会議種別：口頭発表（一般）  

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開催年月日： 2025年6月

記述言語：日本語   会議種別：ポスター発表  

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開催年月日： 2025年6月

記述言語：日本語   会議種別：ポスター発表  

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開催年月日： 2025年6月

記述言語：英語   会議種別：口頭発表（一般）  

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開催年月日： 2025年5月

記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（招待・特別）  

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開催年月日： 2025年3月

記述言語：日本語   会議種別：ポスター発表  

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開催年月日： 2025年3月

記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

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開催年月日： 2025年3月

記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

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開催年月日： 2025年1月

記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

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開催年月日： 2025年1月

記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

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開催年月日： 2024年11月

記述言語：日本語   会議種別：ポスター発表  

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開催年月日： 2024年11月

記述言語：日本語   会議種別：ポスター発表  

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開催年月日： 2024年9月 - 2024年10月

記述言語：日本語   会議種別：ポスター発表  

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開催年月日： 2024年9月

記述言語：英語   会議種別：口頭発表（招待・特別）  

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開催年月日： 2024年8月

記述言語：英語   会議種別：ポスター発表  

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開催年月日： 2024年8月

記述言語：英語   会議種別：口頭発表（一般）  

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開催年月日： 2024年8月

記述言語：英語   会議種別：ポスター発表  

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開催年月日： 2024年5月 - 2024年6月

記述言語：日本語   会議種別：ポスター発表  

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開催年月日： 2024年5月 - 2024年6月

記述言語：日本語   会議種別：ポスター発表  

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開催年月日： 2024年5月

記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

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開催年月日： 2024年5月

記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

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開催年月日： 2024年3月

記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

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開催年月日： 2024年3月

記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

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開催年月日： 2024年3月

記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（招待・特別）  

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開催年月日： 2024年3月

記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（招待・特別）  

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開催年月日： 2024年3月

記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（招待・特別）  

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開催年月日： 2024年2月

記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

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開催年月日： 2023年12月

記述言語：日本語   会議種別：ポスター発表  

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開催年月日： 2023年10月

記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

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開催年月日： 2023年10月

記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

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開催年月日： 2023年10月

記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

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開催年月日： 2023年10月

記述言語：英語   会議種別：口頭発表（一般）  

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開催年月日： 2023年9月

記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（基調）  

開催地：Mie, Japan  

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開催年月日： 2023年9月

記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（基調）  

開催地：Mie, Japan  

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開催年月日： 2023年9月

記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（基調）  

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開催年月日： 2023年7月

記述言語：英語   会議種別：口頭発表（一般）  

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開催年月日： 2023年7月

記述言語：英語   会議種別：口頭発表（一般）  

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開催年月日： 2023年3月

記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

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開催年月日： 2023年3月

記述言語：日本語   会議種別：ポスター発表  

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開催年月日： 2022年11月

記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

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開催年月日： 2022年10月

記述言語：英語   会議種別：口頭発表（一般）  

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開催年月日： 2022年6月

記述言語：英語   会議種別：口頭発表（一般）  

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開催年月日： 2022年6月

記述言語：英語   会議種別：口頭発表（一般）  

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開催年月日： 2022年3月

記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

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開催年月日： 2022年3月

記述言語：日本語   会議種別：ポスター発表  

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開催年月日： 2022年3月

記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

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開催年月日： 2021年12月

記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

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開催年月日： 2021年9月 - 2021年10月

記述言語：英語   会議種別：口頭発表（一般）  

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開催年月日： 2021年9月

記述言語：英語   会議種別：口頭発表（一般）  

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開催年月日： 2021年5月 - 2021年6月

記述言語：英語   会議種別：口頭発表（一般）  

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開催年月日： 2021年3月

記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

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開催年月日： 2020年11月

記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

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開催年月日： 2020年8月

記述言語：英語   会議種別：口頭発表（一般）  

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開催年月日： 2020年7月

記述言語：英語   会議種別：口頭発表（一般）  

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開催年月日： 2020年7月

記述言語：英語   会議種別：口頭発表（一般）  

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開催年月日： 2020年3月

記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

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開催年月日： 2020年3月

記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

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開催年月日： 2019年12月

記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（招待・特別）  

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開催年月日： 2019年12月

記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

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開催年月日： 2019年7月

記述言語：英語   会議種別：口頭発表（一般）  

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開催年月日： 2019年6月

記述言語：英語   会議種別：口頭発表（一般）  

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開催年月日： 2019年3月

記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

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開催年月日： 2019年3月

記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

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開催年月日： 2019年3月

記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

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開催年月日： 2019年3月

記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

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開催年月日： 2018年12月

記述言語：英語   会議種別：口頭発表（一般）  

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開催年月日： 2018年12月

記述言語：英語   会議種別：口頭発表（一般）  

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開催年月日： 2018年12月

記述言語：英語   会議種別：口頭発表（一般）  

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開催年月日： 2018年12月

記述言語：英語   会議種別：口頭発表（一般）  

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開催年月日： 2018年11月

記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（招待・特別）  

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開催年月日： 2018年11月

記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（招待・特別）  

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開催年月日： 2018年9月

記述言語：英語   会議種別：口頭発表（一般）  

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開催年月日： 2018年6月

記述言語：英語   会議種別：口頭発表（一般）  

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開催年月日： 2018年3月

記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

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開催年月日： 2018年3月

記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

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開催年月日： 2018年3月

記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

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開催年月日： 2017年12月

記述言語：英語   会議種別：口頭発表（一般）  

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開催年月日： 2017年9月

記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

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開催年月日： 2017年8月

記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

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開催年月日： 2017年8月

記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

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開催年月日： 2017年8月

記述言語：英語   会議種別：口頭発表（一般）  

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開催年月日： 2017年8月

記述言語：英語   会議種別：口頭発表（一般）  

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開催年月日： 2017年8月

記述言語：英語   会議種別：口頭発表（一般）  

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開催年月日： 2017年7月

記述言語：英語   会議種別：口頭発表（一般）  

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開催年月日： 2017年7月

記述言語：英語   会議種別：口頭発表（一般）  

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開催年月日： 2017年3月

記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

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開催年月日： 2017年3月

記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

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開催年月日： 2017年3月

記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

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開催年月日： 2017年3月

記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

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開催年月日： 2017年3月

記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

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開催年月日： 2016年11月

記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

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開催年月日： 2016年11月

記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

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開催年月日： 2016年9月

記述言語：英語   会議種別：口頭発表（一般）  

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開催年月日： 2016年9月

記述言語：英語   会議種別：口頭発表（一般）  

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開催年月日： 2016年9月

記述言語：英語   会議種別：口頭発表（一般）  

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開催年月日： 2016年9月

記述言語：英語   会議種別：口頭発表（一般）  

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開催年月日： 2016年3月

記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

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開催年月日： 2016年3月

記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

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開催年月日： 2015年12月

記述言語：英語   会議種別：口頭発表（一般）  

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開催年月日： 2015年12月

記述言語：英語   会議種別：口頭発表（一般）  

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開催年月日： 2015年12月

記述言語：英語   会議種別：口頭発表（一般）  

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開催年月日： 2015年11月 - 2015年12月

記述言語：英語   会議種別：ポスター発表  

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開催年月日： 2015年11月

記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

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開催年月日： 2015年9月

記述言語：英語   会議種別：口頭発表（一般）  

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開催年月日： 2015年9月

記述言語：英語   会議種別：口頭発表（一般）  

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開催年月日： 2015年7月

記述言語：英語   会議種別：口頭発表（一般）  

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開催年月日： 2015年6月

記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

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開催年月日： 2015年6月

記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

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開催年月日： 2015年5月 - 2015年6月

記述言語：英語   会議種別：口頭発表（一般）  

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開催年月日： 2015年3月

記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

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開催年月日： 2015年3月

記述言語：日本語   会議種別：ポスター発表  

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開催年月日： 2015年3月

記述言語：日本語   会議種別：ポスター発表  

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開催年月日： 2015年3月

記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

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開催年月日： 2014年11月

記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（招待・特別）  

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開催年月日： 2014年11月

記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

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開催年月日： 2014年9月

記述言語：英語   会議種別：口頭発表（一般）  

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開催年月日： 2014年8月

記述言語：英語   会議種別：口頭発表（一般）  

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開催年月日： 2014年8月

記述言語：英語   会議種別：口頭発表（一般）  

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開催年月日： 2014年3月

記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

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開催年月日： 2014年3月

記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

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開催年月日： 2014年3月

記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

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開催年月日： 2013年12月

記述言語：英語   会議種別：口頭発表（一般）  

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開催年月日： 2012年12月

記述言語：英語   会議種別：口頭発表（一般）  

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開催年月日： 2012年12月

記述言語：英語   会議種別：口頭発表（一般）  

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開催年月日： 2012年3月

記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

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開催年月日： 2011年12月

記述言語：英語   会議種別：口頭発表（一般）  

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開催年月日： 2011年6月 - 2011年7月

記述言語：英語   会議種別：口頭発表（一般）  

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開催年月日： 2011年3月

記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

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開催年月日： 2010年12月

記述言語：英語   会議種別：口頭発表（一般）  

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開催年月日： 2010年3月

記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

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開催年月日： 2009年12月

記述言語：英語   会議種別：口頭発表（一般）  

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開催年月日： 2009年6月

記述言語：英語   会議種別：口頭発表（一般）  

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記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（招待・特別）  

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記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（招待・特別）  

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記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（招待・特別）  

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記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（招待・特別）  

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記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（招待・特別）  

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記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（招待・特別）  

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記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（招待・特別）  

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受賞区分：国際学会・会議・シンポジウム等の賞  受賞国・地域：日本国

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受賞区分：国内学会・会議・シンポジウム等の賞  受賞国・地域：日本国

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受賞区分：国内学会・会議・シンポジウム等の賞  受賞国・地域：日本国

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受賞区分：国内学会・会議・シンポジウム等の賞  受賞国・地域：日本国

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受賞区分：国際学会・会議・シンポジウム等の賞  受賞国・地域：日本国

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受賞区分：国際学会・会議・シンポジウム等の賞  受賞国・地域：日本国

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受賞区分：国内学会・会議・シンポジウム等の賞  受賞国・地域：日本国

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受賞国・地域：日本国

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受賞区分：国内学会・会議・シンポジウム等の賞  受賞国・地域：日本国

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