Research-J
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加藤研究室では，Network + Sensing + Robotics をコンセプトに，情報ネットワークとロボティクスの融合に関する研究を行っています．
Cyber Physical System や Internet of Things と呼ばれる考え方が注目されるようになってきました．ここでは，現実世界の状況をセンサーなどで観測することにより仮想世界（コンピュータ内に構築されたモデル）に取り込み，モデル内でデータの加工や計算を行い，その結果に基づいてアクチュエータ（モーター等の機構）を駆動することで現実世界に働きかけます．私たちは，IoT等の情報ネットワーク技術と，人や環境と相互作用を行うロボティクスを融合することにより，真のサイバーフィジカル社会を実現するための，新たなネットワークシステムをデザインすることを目指しています．
研究分野
情報ネットワーク
ユビキタスコンピューティング
知能ロボティクス
研究手法
数理モデル（確率・統計的手法），シミュレーション
機械学習，データ解析・予測
プロトタイプ実装
研究テーマ
実世界センシングとその解析・予測（主に，ロボティクスのための数理モデル）
ロボットサービス基盤
IoTサービス基盤 など
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1. 実世界センシングとその解析・予測
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各種センシング技術，およびその分析・解析結果のロボットサービスへの応用に関する研究を行っています．例えば，LRS（Laser Range Scanner）により取得された歩行者の移動軌跡から歩容を推定する手法（機械学習），移動軌跡から人の分岐方向を予測する手法（機械学習），生体時系列データ解析（フーリエ解析），ロボティクスのための人移動モデル（ベイズ推定，深層学習）などの研究があります．また，ネットワーク技術とロボティクスの融合に関する研究として，ネットワーク遅延を考慮した移動ロボットの遠隔ナビゲーション手法を提案しています．最近では，データ分析のための前処理を半自動化する研究にも取り組んでいます．
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参考文献
H. Nagashima and Y. Kato: APREP-DM: a Framework for Automatic the Pre-Processing of a Sensor Data Analysis based on CRISP-DM, IEEE PerFoT 2019, pp.555-560, 2019.
加藤由花, 池田貴政, 岡野憲, 松日楽信人: インタフェースロボット応答制御のための歩行者分岐方向の予測, 情報処理学会論文誌, Vol.60, No.2, pp.572-580, 2019(2).
N. Sakata, Y. Kinoshita and Y. Kato, Predicting a Pedestrian Trajectory Using Seq2Seq for Mobile Robot Navigation, IEEE IECON 2018, pp.4300-4305, 2018.
Y.Kato,Y.Nagano and H.Yokoyama, A Pedstrian Model in Human-Robot Coexisting Environment for Mobile Robot Navigation, IEEE/SICE SII 2017, pp.992-997, 2017.
S. Akiyama and Y. Kato, A Method for Estimating Stress and Relaxed States Using a Pulse Sensor for QOL Visualization, Smart Sensors Networks (Chap.12), F. Xhafa et al. (Eds.), Academic Press, pp.261-290, 2017.
坂井栞, 木村純麗, 池田貴政, 野見山大基, 松日楽信人, 加藤由花, 測域センサにより取得される歩行パターンを利用した高齢者/若年者弁別手法, 情報処理学会論文誌, Vol.58, No.2, pp.375-383, 2017.
Y. Kato and M. Tanaka, Performance Evaluation of Remote Navigation with Network Delay for Low-cost Mobile Robots, IEEE MFI 2016, pp.615-620, 2016.
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2. ロボットサービス基盤
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インターネットを利用したロボットサービスのためのプロトコル仕様，およびロボットサービス統合プラットフォームに関する研究開発を行っています．プラットフォーム技術の提案のほか，仮想空間を用いたロボット遠隔ナビゲーションシステム，リモートオープンキャンパスシステムなどの応用研究も推進しています．これらの研究は，ロボット関連企業が集まって結成されたコンソーシアムである RSi （Robot Service initiative），日本ロボット学会・ネットワークを利用したロボットサービス研究専門委員会，人工知能学会・近未来チャレンジ 等の活動の一貫として行われています． 参考文献
成田雅彦, 土屋陽介, 加藤由花, 村川賀彦, 近未来チャレンジ総括：クラウドベースのロボットサービス統合基盤, 人工知能, Vol.33, No.6, p.814, 2018.
Y. Kato, A Remote Navigation System for a Simple Tele-presence Robot with Virtual Reality, IEEE/RSJ IROS 2015, pp.4524-4529, 2015.
成田雅彦, 泉井透, 中川幸子, 土屋陽介, 松日楽信人, 加藤由花: ネットワークを活用したロボットサービスのための非専門家向け開発フレームワークの提案, 日本ロボット学会誌, Vol.33, No.10, pp.807-817, 2015.
T. Kusu, M. Takahashi, Y. Nomoto, Y. Ito, Y. Tsuchiya, M. Narita and Y. Kato, An RPG-like Campus Tour Service using Remote Control Robots, IEEE IECON 2013, Vienna, Austria, pp.8251-8256, 2013.
Y. Kato, T. Izui, Y. Tsuchiya, M. Narita, M. Ueki, Y. Murakawa and K. Okabayashi, RSi-Cloud for Integrating Robot Services with Internet Services, IEEE IECON 2011, pp.2164-2169, 2011.
M. Narita, Y. Murakawa, C. Akiguchi, Y. Kato and T. Yamaguchi, Push Communication for Network Robot Services and RSi/RTM Interoperability, FUZZ-IEEE 2009, pp.1480-1485, 2009.
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3. IoTサービス基盤
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携帯型デバイスやセンサ等のIoT機器がセンシングし，生成するデータ流を，実時間で組合せ利活用する「情報流基盤の構築に向けた研究」に取り組んでいます．情報コンテンツの流れを「情報流」として捉え，次世代情報通信技術と融合させることで，新たな基盤技術を構築します．現在は，情報社会におけるトラストを対象に，セキュアIoTサービス基盤に関する研究を行っています．
参考文献
F. Ito, E. Ozawa and Y. Kato: Design of Robot Service Functions for a Framework Establishing Human-Machine Trust, AINA 2019, pp.1193-1204, 2019.
菅沼拓夫, 安本慶一, 加藤由花, セキュア IoT サービスに向けた人と機械の信頼関係構築フレームワークの基本構想, 情報処理学会研究報告, DPS-175, pp.1-7, 2018.