2025年03月18日～2025年03月19日 修士1年生のケニス銀河が 第30回ロボティクスシンポジア にて発表しました！
2025年02月20日 朝日新聞社が運営する高校生向けのYouTubeチャンネル『土佐兄弟の大学ドコイク』に出演しました！
2024/11/262024年11月23日～2024年11月24日 理大祭が行われました！
2024/8/102024年08月10日 夏のオープンキャンパスが行われました！
2023/3/212024年03月18日 学位伝達式が行われました！
2023/12/242024年03月05日～2024年3月06日 学部4年生の村上雷伊斗の論文がロボティクスシンポジアにて採択されました！
2023/09/022023年09月02日 修士1年生の田中健聖がROOB2023で発表しました！
2023/09/022023年09月02日 学部4年生の金子凌星がROOB2023で発表しました！
2023/09/022023年09月02日 学部4年生の守屋洸希がROOB2023で発表しました！
2023/09/022023年09月02日 学部4年生の長谷川允哉がROOB2023で発表しました！
2023/08/112023年08月11日 夏のオープンキャンパスが行われました！
2023/05/13機械航空宇宙工学科の研究室対抗ソフトボール大会が行われました！
2023/04/23春のオープンキャンパスが行われました！
2023/04/12新四年生の配属歓迎会が行われました！
2023/04/3新四年生が荒井研究室に配属されました！
2023/03/31VOICEの取材を受けました！
2023/03/20研究室の公式説明会日時を決定しました！
2023/03/19学位伝達式が行われました！
2023/03/01荒井研究室のホームページをリニューアルしました！
2023/02/08荒井研究室の第一期生３名が卒業研究発表会で卒業研究の発表を行いました！
2022/06/24東京ビッグサイトで開催された第３４回日本モノづくりワールドに参加しました！
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知能ロボティクス研究室では，ロボット工学，制御理論，機械学習，画像処理等の技術を活用して，社会問題を解決するためのロボットシステムに関する研究開発に取り組んでいます．特に，ロボットマニピュレーションに必要とされる三次元計測，環境・物体認識，把持計画，ビジュアルサーボなどの要素技術と，それらをインテグレーションしたロボットシステムについて研究を推進しています．また，一連の技術を生体画像認識やマルチエージェントシステムに応用した研究についても実施しています．
ロボットアームの手先にカメラ，プロジェクタ，電動ドライバを取り付け，ビジョンによりアームを制御することによって自動でボルトの取り外しを行うロボットシステムです．電子ごみと呼ばれる電気電子部品の廃棄量は年々増加しており、SDGsに向けてリサイクル率を向上させることが求められています．一方で製造工程と異なり，解体対象物は多品種少量であるため，解体工程に従来の位置決め治具を用いたティーチング&プレイバック方式を適用していては資源循環プロセスの促進に期待できません．そこで、位置決め治具を必要としない，汎用的な自動解体システムが必要不可欠です．本研究では主要解体工程であるボルトの取り外しに着目し，当研究室で提案しているアクティブビジュアルサーボを用いた電動ドライバの位置決めによりボルトの取り外し自動化を達成しました．
ロボットアームの手先にカメラ，切断器具を取り付け，配線及び切断位置を認識し，配線切断を行うロボットシステムです．電子ごみと呼ばれる電気電子部品の廃棄量は年々増加しており、SDGsに向けてリサイクル率を向上させることが求められています．解体対象物は多品種少量であることから，その多くが，手作業で行われており，リサイクル率はまだ50%にも満たしていません．資源循環プロセス促進のためには，位置決め治具を必要としない，汎用的な自動解体システムが必要不可欠です．本研究では，主要解体工程である配線切断に着目しました．電子ごみに多く含まれる配線やワイヤーハーネスといった変形可能物体は CAD データが存在しないため，事前情報を使用できず，認識が困難ですが，インスタンスセグメンテーションとキーポイント検出を用いて配線切断の自動化を達成しました．
三次元計測の難易度が高い光沢物体や透明度の高い物体のロボットによるピッキングを目的としたシーンの三次元復元計算法について研究しています．これまでに提案した方法では，ハンドアイカメラを用いて，シーンを複数の箇所から撮影し，撮影された画像群を用いて三次元復元計算を行い，復元計算結果を用いて物体をピッキングします．提案法は，単眼カメラを利用するので低コストでの実装が可能です．この研究は，公益財団法人JKA研究補助を受けて実施しました．
山積みにされた物体から一つを掴んで，決められた位置に整列するロボットシステムです．Amazon.com, Inc.や楽天グループ株式会社に代表されるECビジネスを行う企業は，競争力確保のため物流倉庫の自動化を目指していますが，このためにビンピッキングロボットが必要不可欠です．さらに，工場においてもビンピッキングとキッティングは生産ラインに必須のタスクですが，この作業は主に人かパーツフィーダと呼ばれる装置が主に担っています．しかし，現在では，市場の需要に応じて必要な製品を必要な数生産する変種変量生産が要求されており，効率的な生産実現のためにビンピッキング＆キッティングロボットシステムが必要不可欠であるとの認識が共有されています．このシステム実現の鍵を握る三次元計測・認識，把持，動作計画，およびアクティブビジュアルサーボ技術に関する研究を行っています．
視覚情報を使ってロボットを制御する理論的な枠組みをビジュアルサーボと呼びます．人間がそうであるように，視覚情報は状況を認識して作業を行う自律ロボットにとって極めて重要です．我々はビジュアルサーボと進化させたアクティブビジュアルサーボという新しい理論を提唱し，これまで難しかったテクスチャレス物体等の高精度な位置決めを可能とするロボットマニピュレーションの実現を目指しています．
物体の持ち替えは，汎用自律ロボットにとって必要不可欠なスキルです．本研究では，双腕ロボットによる誤差1[mm]以下での持ち替え実現のために，我々が提唱したアクティブビジュアルサーボ技術を利用して，高速かつ高精度な持ち替えを実現することに成功しました．
人間は２つの眼を使って世界を三次元で計測＆認識しています．自律ロボットにとっても三次元計測は最も重要な技術の一つであり，様々な三次元計測センサが開発されてきましたが，金属光沢のある物体や半透明/透明な物体の高精度三次元計測はいまだに困難です．こうした問題を解決するために，様々な光学特性を持つ物体の安価かつ高精度な計測が可能な汎用三次元計測装置の研究開発に取り組んでいます．スパースモデリングや深層学習という数理的な手法を取り入れ，理論面から三次元計測の新たな方法を提唱すると同時に，実際に計測装置を作成し，産業分野で使える装置の実現を目指しています．
人間と作業を分担する協働作業ロボットの稼働台数は年々増加しており，今後も増加することが見込まれています．協働ロボットを利用したオペレーションの高効率化のためには，人間の動作を予測した上で，作業時間を短縮しつつ，かつ人に恐怖感を与えないように協働ロボットが自律動作する必要があります．こうした協働作業ロボットシステム実現のために，人間の動作予測や協働ロボットの動作計画に関する研究を実施しています．
人類を脅かすガンや感染症に対する効果的な対策を実施するためには，種々の生命現象について，その制御メカニズムを解明することが必須条件となっています．本研究では，そのメカニズム解明のために，最もよく用いられるモデル生物の一つであるショウジョウバエを対象として，画像処理による識別・追跡アルゴリズムを提案しました．ショウジョウバエには，ヒトの病気に関係する遺伝子のうちの70%以上が存在すると言われています．提案したアルゴリズムを使って，ショウジョウバエの「足」にある味覚神経細胞の役割を解明することに成功しています．本研究成果の一部は，Nature Communications に採録されています．本研究の成果を応用すると，例えば，がん関連遺伝子やウイルス感染制御遺伝子をノックアウト・ノックインさせたゲノム編集ショウジョウバエを用いて，新規薬剤の大規模スクリーニングも可能となり，いち早く個体への効果を検証することが可能となり，新薬の開発スピードを格段に引き上げることに貢献すると考えられます．
准教授
事務／技術補佐員
修士２年
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修士１年
修士１年
修士１年
修士１年
修士１年
修士１年
修士１年
学部４年
学部４年
学部４年
学部４年
学部４年
学部４年
学部４年
学部４年
千葉県野田市山崎2641 東京理科大学野田キャンパス2号館1階 荒井研究室１
千葉県野田市山崎2641 東京理科大学野田キャンパス7号館3階 荒井研究室３
04-7124-1501 内線：3925（荒井研究室1）/ 5443（荒井研究室3）
arai.shogo@rs.tus.ac.jp
〒278-8510 千葉県野田市山崎2641 東京理科大学野田キャンパス2号館1階 知能ロボティクス研究室（荒井研究室１）
〒278-8510 千葉県野田市山崎2641 東京理科大学野田キャンパス7号館3階 荒井研究室３
