1.　ビジュアルサーボ

ビジュアルサーボは視覚情報処理の過程とロボットのダイナミクスを結合し、ひとつの動的システムとして定式化する理論的枠組である。フィードバック制御に適した特徴量の抽出手法やキャリブレーション誤差にロバストなロボット･カメラ系の構成法について検討している。また、変形にロバストなビジュアルトラッキング手法、隠れにロバストなビジュアルサーボ手法、イメージスケジューリングなど、実応用に直結する要素技術の構築を行っている。

2.　三次元データ処理とその応用

三次元センサで計測される三次元データをリアルタイムに処理し、ロボット制御に応用することを目指した三次元ビジョンシステムの開発と応用に関する研究を進めている。加えて、深層学習や位相幾何学を利用した三次元データ処理の基礎技術の研究をベースとして、三次元データ処理の技術をロボティクス以外の他分野（材料科学における結晶構造、計算工学における形状生成など）への応用を進めている。

3.　システム行動生物学応用

生物の行動変化を神経活動のレベルで観測し説明することを目標とし、高速ビジョンやロボティクスを応用することにより、システムとしての生物行動を解明している。