米国カーネギーメロン大学コンピューターサイエンス及びロボティクスのワイタカー記念全学教授、京都大学高等研究所特任教授、革新知能統合研究センター（理研）では、シニアアドバイザーを歴任。1974年に京都大学で電気工学の博士号を取得し、京都大学情報工学部で教職についた後、1980年にカーネギーメロン大学に移る。1992年から2001年までロボティクス研究所のディレクターを務め、2006年から2012年までは、 生活の質工学センターで、センター長を務める。2001年から2010年までは、産業技術総合研究所で、デジタルヒューマン研究センターのセンター長も務めた。

コンピュータービジョン、マルチメディア、マニピュレーター、自律移動ロボット、医療ロボット、センサーなどのロボット工学の複数の分野において貢献するのみならず、テクロノジーの先駆者として、複数アルゴリズムや応用技術を創出してきた。特に知られているのが、1995年の「No Hand Across America」、アメリカ大陸を横断する自動運転デモンストレーションのNAVLAB自動運転プロジェクトの実現、コンピュータービジョンで最も基本的で幅広く使用されているアルゴリズムの1つであるLucas-Kanade法、スーパーボウルXXXVで当時人気のマルチカメラスポーツメディアとして使用されていた映画Matrixの様な映像が取れるリプレイシステム等がある。インパクトファクター（H指数)においてもトップのコンピューター科学者の一人であり、300以上の雑誌出版物と10万以上の引用件数といった実績を誇る。