研究経歴 【 表示 ／ 非表示 】

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• 移動体の群制御

  研究期間： 2015年 - 2024年

• 多関節宇宙ロボットの周期最適制御

  研究期間：

• CMGを用いた衛星の姿勢制御

  研究期間：

• 屋内飛行体の自律航行に関する研究

  その他の研究制度  

  研究期間：

• UAVの自律航行に関する研究

  科学研究費補助金  

  研究期間：

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著書 【 表示 ／ 非表示 】

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• Advances in the Astronautical Sciences：Applications of Space Technology for Humanity

  上野誠也（ 担当： 共著）

  Univelt Inc.  2012年12月 

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  記述言語：英語 著書種別：学術書

• Numerical Analysis Theory and Application

  J. Awrejcewicz, et. al.（ 担当： 共著）

  InTech  2011年7月  （ ISBN:9789533073897 ）

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  記述言語：英語 著書種別：学術書

• Ａdvances in the Astronautical Sciences：Space Activities and Cooperation Contributing to All Pacific Basin Countries

  上野誠也（ 担当： 共著）

  Univelt Inc.  2010年12月 

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  記述言語：英語 著書種別：学術書

論文 【 表示 ／ 非表示 】

論文 【 表示 ／ 非表示 】

• 航空交通流制御の効率化に向けた深層強化学習による動的バッファ制御

  佐藤 岳, 虎谷 大地, 樋口 丈浩

  計測自動制御学会論文集   62 ( 3 )   100 - 109   2026年

  DOI CiNii Research

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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：公益社団法人 計測自動制御学会   共著  

  <p>This paper proposes a method to dynamically control a buffer that determines ground delay times in order to improve the efficiency of air traffic flow management. When arrival demand at an airport exceeds the capacity of the airport, airborne delay occurs in the airspace around the airport. To resolve the imbalance between demand and capacity at the airport, flights that are expected to be airborne-delayed are given a ground delay before departure. A buffer is used to calculate the ground delay time and the buffer is basically fixed in the current operation. We developed a dynamic buffer algorithm based on deep reinforcement learning to improve operational efficiency by changing the buffer based on the uncertainty characteristics of each flight. Numerical simulations were performed in an environment consisting of multiple routes with different uncertainties. The simulation results showed that compared with the conventional fixed buffer algorithm, the proposed method could improve the operational efficiency in terms of airborne delay and throughput loss while balancing them.</p>

• Reactive persistent surveillance by heterogeneous multi-agents with energy constraint

  Kobayashi, S; Higuchi, T

  ARTIFICIAL LIFE AND ROBOTICS   30 ( 4 )   764 - 772   2025年11月

  DOI Web of Science 学術情報リポジトリ

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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：Springer Nature   共著  

• Reactive persistent surveillance by heterogeneous multi-agents with energy constraint

  Kobayashi Shohei, Higuchi Takehiro

  Artificial Life and Robotics   2025年10月

  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：Springer Nature   共著  

  When natural disasters occur, accurately assessing the situation in a changing environment requires rapid and persistent observation. This paper focuses on the problem of conducting persistent observations using heterogeneous multi-agents with different observation capabilities and maximum operational time. To enable long-term operations covering vast environments, agents must replenish energy resources such as batteries and fuel. In this research, we discuss a method for selecting the direction of movement for observation by calculating utility values based on mutual information and remaining energy. Additionally, since mutual information reflects the different observation capabilities of each agent type, agents can move to locations where they can obtain the most information through their own observations. Through utility value-based action determination, agents fundamentally decide their movement directions based on mutual information, but as their energy levels decrease, they become more likely to choose the shortest path to a supply station. To validate the proposed method, we conducted numerical experiments involving persistent observation simulations in two changing environments: a simplified artificial environment and an environment representing a large-scale disaster in progress. The experimental results confirm that our proposed method successfully enables heterogeneous multi-agents to perform reactive observations while resupplying energy.

• Distributed Algorithm with Emergent Area Partitioning and Base Station's Situation Awareness for Multi-Robot Patrolling

  Kobayashi, K; Kobayashi, S; Ueno, S; Higuchi, T

  JOURNAL OF ROBOTICS AND MECHATRONICS   37 ( 4 )   927 - 944   2025年8月

  DOI Web of Science CiNii Research

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  記述言語：その他外国語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：富士技術出版株式会社   共著  

  <p>Patrolling with multiple robots enables efficient surveillance for detecting and managing undesirable situations. This necessitates improved patrol efficiency and operator situational awareness at base stations. An enhanced situational awareness enables operators to predict robot behavior, support recognition and decision-making, and execute emergency interventions. This paper presents the local reactive and partition (LR-PT) algorithm. It is a novel multi-robot patrolling approach. In the simulations, LR-PT outperformed the existing methods by ensuring frequent patrols of all the locations of interest and enhancing the situational awareness of the base station. The robots independently select patrol targets based on locally available information. It integrates patrol requirements and the urgency of reporting mission progress to base stations into a unified utility function. This locality also contributes to the robustness against communication constraints and robot failures, as demonstrated in this study. The algorithm further autonomously performs emergent area partitioning. This can prevent falling into local optima and realize a comprehensive patrol over the entire mission area. The simulation results demonstrate the superior performance of LR-PT for multi-robot patrolling. It utilizes the advantages of swarm robotics and addresses real-world operational challenges.</p>

• AL-iLQRによるCubeSatクラス宇宙機の火星大気突入用低推力軌道設計

  倉田 昇祈, 樋口 丈浩, 大山 聖

  ［第35回アストロダイナミクスシンポジウム講演後刷り集］   2025年7月

  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：宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究所 (JAXA)(ISAS)   共著  

  レポート番号: ASTRO-2025-C006(024)/In-person

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総説・解説記事等 【 表示 ／ 非表示 】

総説・解説記事等 【 表示 ／ 非表示 】

• Distributed Algorithm with Emergent Area Partitioning and Base Station’s Situation Awareness for Multi-Robot Patrolling

  Kobayashi Kazuho, Kobayashi Shohei, Ueno Seiya, Higuchi Takehiro

  Journal of Robotics and Mechatronics   37 ( 4 )   927 - 944   2025年8月

  DOI CiNii Research

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  記述言語：その他外国語   掲載種別：記事・総説・解説・論説等（大学・研究所紀要）   出版者・発行元：富士技術出版株式会社   共著  

  <p>Patrolling with multiple robots enables efficient surveillance for detecting and managing undesirable situations. This necessitates improved patrol efficiency and operator situational awareness at base stations. An enhanced situational awareness enables operators to predict robot behavior, support recognition and decision-making, and execute emergency interventions. This paper presents the local reactive and partition (LR-PT) algorithm. It is a novel multi-robot patrolling approach. In the simulations, LR-PT outperformed the existing methods by ensuring frequent patrols of all the locations of interest and enhancing the situational awareness of the base station. The robots independently select patrol targets based on locally available information. It integrates patrol requirements and the urgency of reporting mission progress to base stations into a unified utility function. This locality also contributes to the robustness against communication constraints and robot failures, as demonstrated in this study. The algorithm further autonomously performs emergent area partitioning. This can prevent falling into local optima and realize a comprehensive patrol over the entire mission area. The simulation results demonstrate the superior performance of LR-PT for multi-robot patrolling. It utilizes the advantages of swarm robotics and addresses real-world operational challenges.</p>

• Hierarchical Control and Subgroup Formation for the Robotic Swarms in Patrol Missions

  Kobayashi, K. and Higuchi, T. and Ueno, S.

  International Journal of Mechanical Engineering and Robotics Research   12 ( 5 )   258 - 263   2023年

  DOI Scopus

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  記述言語：その他外国語   掲載種別：記事・総説・解説・論説等（大学・研究所紀要）   共著  

受賞 【 表示 ／ 非表示 】

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• SICE-ICASE International Joint Conference 2006 Young Author Award

  2006年10月    

• ISTS Student Session JSASS President Award

  2002年    

科研費（文科省・学振）獲得実績 【 表示 ／ 非表示 】

科研費（文科省・学振）獲得実績 【 表示 ／ 非表示 】

• 特異入力を活用し高トルクを実現するピラミッド型マイクロVS-CMGの開発

  2020年4月 - 2023年3月

  科学研究費補助金  基盤研究(C)

  代表者：樋口　丈浩

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  資金種別：競争的資金

• 自律小型航空機の回避マヌーバにおける制御コンフリクト実験

  2007年4月 - 2009年3月

  科学研究費補助金  若手研究(B)

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  資金種別：競争的資金

学会誌・論文誌編集等 【 表示 ／ 非表示 】

学会誌・論文誌編集等 【 表示 ／ 非表示 】

• 日本航空宇宙学会論文集

  編集委員 

  2017年4月

  -

  2018月3日

   

共同・受託研究情報 【 表示 ／ 非表示 】

共同・受託研究情報 【 表示 ／ 非表示 】

• SLIMプロジェクト

  提供機関: JAXA/ISAS  国内共同研究  

  研究期間： 2010年02月  -  現在 

• UZUMEプロジェクト

  提供機関: JAXA/ISAS  国内共同研究  

  研究期間： 2020年12月  -  現在 

担当授業科目（学内） 【 表示 ／ 非表示 】

担当授業科目（学内） 【 表示 ／ 非表示 】

• 2026年度   航空宇宙工学概論

  理工学部

• 2026年度   数値情報処理Ⅰ

  理工学部

• 2026年度   航空宇宙利用工学Ⅱ

  大学院先進実践学環

• 2026年度   航空宇宙利用工学Ⅰ

  大学院先進実践学環

• 2026年度   海洋宇宙システム工学国際インターンシップ

  大学院理工学府

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委員歴 【 表示 ／ 非表示 】

委員歴 【 表示 ／ 非表示 】

• 第34回 アストロダイナミクスシンポジウム

  2024年07月 - 2024年7月  世話人

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  委員区分：その他 

• 第33回 アストロダイナミクスシンポジウム

  2023年07月 - 2023年7月  世話人

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  委員区分：その他 

• JAXA/ISAS 第11期 宇宙⼯学委員会

  2023年04月 - 2025年3月  委員

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  委員区分：学協会 

• 計測自動制御学会　次世代航法誘導制御技術研究会

  2022年01月 - 現在  幹事

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  委員区分：学協会 

• JAXA/ISAS 第10期 宇宙⼯学委員会 委員

  2021年04月 - 2023年3月 

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  委員区分：学協会 

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社会活動（公開講座等） 【 表示 ／ 非表示 】

社会活動（公開講座等） 【 表示 ／ 非表示 】

• 高校生インターンシップ

  役割：講師,　企画

  横浜国立大学  2023年8月

• IFAC2023 市民フォーラム

  役割：企画,　運営参加・支援

  International Federantion of Automatic Control  2022年9月 - 2023年7月

• オーサーズカフェ『飛行ロボットの活躍の現状と未来』

  役割：講師

  ユニコムプラザさがみはら  オーサーズカフェ  2022年1月

学内活動 【 表示 ／ 非表示 】

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