情報理工学研究科 知能機械工学専攻

【ものづくり技術】

『マイクロロボットとその応用』

マイクロロボットファクトリーの構築と実用化を目指して微動機構、マイクロマニピュレータおよびセンサーの開発やそれらの駆動方法や精密誘導方法などについて研究しています。最近は海外の研究室との交流も積極的に行い、マイクロメカトロ技術を体験し、また他国の人たちとコミニュケーションできるように環境を整備しています。

• （新しいウィンドウが開きます）青山 尚之 研究室

【情報通信】

『人間的な振舞をする知能ロボットおよび顔画像情報処理』

知能ロボットに人間と同じ様な振舞を自律的に行わせるためには、どうすればいいでしょうか？本研究室では、目（画像・距離情報）と耳（音情報）でもって周りの人間や環境の状況を把握し、その結果に応じて人間的な振舞をしたり、人間とコミュニケーションを行うことができる知能ロボットの実現を目指した研究成果を紹介します。また、カメラで取込んだ顔写真から顔の特徴や印象を数値的に解析し、表現力豊かな似顔絵をコンピュータに自動的に描かせる技術を、実演を含めて紹介します。顔画像データベースの中から、顔の特徴や印象が似た顔を効率良く探してくることもできます。

• （新しいウィンドウが開きます） 金子 正秀・高橋 桂太 研究室

【ものづくり技術】

『いろいろな近接・触覚センサとロボット制御への展開』

高速ロボットハンドに取付けた触覚・すべり覚を用いた把持操作、非接触で近傍物体を検出する近接覚センサとそれを装備したロボットハンド、自律移動車による衝突回避と物体追従などについて実機の展示を行います。

• （新しいウィンドウが開きます）下条 誠 研究室

【情報通信】

『飛ぶロボット＆生物型ロボットから脳波で操るロボットまで』

本研究室は Unique & Challenge in Robotics and Control をコンセプトに、飛ぶロボット＆生物型ロボットから脳波で操るロボットまで、また、非線形＆知的制御理論から産業応用までを幅広く展開しています。 当日、可能な限りデモ、あるいは、実験映像、シミュレーションなどをご覧いただけます。

• （新しいウィンドウが開きます）田中 一男・田中 基康 研究室

• （新しいウィンドウが開きます） 横井 浩史・加藤 龍 研究室

【情報通信】

『生体計測とバルーン魚ロボット』

ロボットと生体情報が私たちの研究分野です。ロボットを開発し、脳波や筋電を解析します。バルーン魚ロボットや錯覚による触覚ディスプレイの開発が研究目標です。

• （新しいウィンドウが開きます）内田 雅文 研究室

【ものづくり技術】

『精巧なロボットシステムの構築を目指して』

～高性能高機能メカトロ要素の開発から精密計測・精密制御システム、サービス・作業支援・エンターテイメントロボットまで～
169：三次元環境・物体認識システム、直交4脚車輪移動ロボット、太鼓演奏ロボット、楽器演奏ロボット（リコーダMUBOT）、アーチェリーロボットほか
144：三次元測定機（ZEISS PRISMO Navigator 5 S-ACC mass)、三次元レーザ干渉計(LEICA LT-500)、レーザ光平面による三次元位置姿勢計測システムほかを紹介します。

• （新しいウィンドウが開きます）金森 哉吏 研究室

【ものづくり技術】

『人間の状態・意図推定と作業支援』

本研究室では、人間、特に製造業の組立作業者や、オフィスでのデスクワーカーなどを、情報面・物理面の両方から支援するシステムを研究しています。システムが適切なタイミングで適切な内容の支援を行うためには、作業者の意図や状態を理解することが必要となります。このオープンキャンパスでは、人間の状態・意図を推定するための方法や、ロボットによる物理的な作業支援についてお見せします。

• （新しいウィンドウが開きます）杉 正夫 研究室

【情報通信】

『人間のような知能をもったロボットは創れるか？』

本研究室では、真に人の役に立つ家庭用ロボットの実現を目指して、研究を進めています。また、本当の意味で知能をもち、私たちとコミュニケーションできるロボットの実現を目指しています。こうしたロボットを開発するためには、ロボットの工学的な研究だけでなく、人間の認知発達の仕組みを研究し、それをロボットで実現する試みも重要であると考えています。当日は、こうした研究の一部を実際のロボットのデモンストレーションを通して紹介します。

• （新しいウィンドウが開きます）長井 隆行 研究室

【ものづくり技術】

『人間や生物に学ぶ高度で自然なロボットの研究開発』

長年にわたって進化してきた人間や生物の機構と運動制御技能をヒントに、人間や生物らしいコンパクトな構造と自然な動きを実現できる高度なロボットの研究開発に取り組んでいます。また産業界のニーズに応じて、実用で先進なメカトロシステムの開発も行っています。研究テーマの紹介パネル、研究紹介ビデオまたはロボットの実機を用いて、ゴルフスイングロボット、水中ロボット、羽ばたきロボット、移動マニピュレータ、メカトロシステムなどを紹介します。

• （新しいウィンドウが開きます）明 愛国 研究室

【ものづくり技術】

『“もの作り”に欠かせない設計とは!?』

良い設計は優れた“ものづくり”に欠かせません。本研究室では「設計をするときに大切なこと」「設計をしたあとに大切なこと」「設計をするために大切なこと」を考え、新しい扉を開く研究を行っています。その実例として、セットベース設計など3次元CADを用いた設計支援システム、AE(アコースティック・エミッション)モニタリングシステム、設計・製図教育支援システムなどに関する研究の一端を紹介します。

• （新しいウィンドウが開きます）石川 晴雄・結城 宏信 研究室

【エネルギー】

『熱と流れ～百聞は一見にしかず！』

本研究室では、エネルギー・環境関連機器の信頼性向上と高性能化、巨視的な熱流動状態を支配する現象素過程の解明に取り組んでいます。熱や流れを「見る」ことは、現象を理解するのに大きな助けになります。高速度カメラを使った現象観察、コンピューターシミュレーションによる熱流動場の可視化を体験します。

【ものづくり技術】

『新しい知的な加工法と加工機の創造と実践』

工業技術立国を支え更なる前進をするためには、独創的で新たな加工法が必要となってきます。そこで、新しい加工法を考案・開発するとともにコンピュータの援用による加工を行っております。世界で我が研究室でしか見られない、いつくかの加工機の加工原理の説明とともに、成形品を手にとって見ることができます。

【ナノテクノロジー・材料】

『ナノ材料力学シミュレーション』

グラフェン、カーボンナノチューブ、フラーレン、ナノ粒子、ナノワイヤなどはナノ材料として注目を集めています。ナノ材料の変形特性や強度を調べてみると、日常世界でなれ親しんでいる巨視的材料の性質とは異なる性質が現れてきます。

• （新しいウィンドウが開きます） 新谷 一人・荒井 規允 研究室

【ものづくり技術】

『航空宇宙工学の流体力学的課題解決に向けて』

HII-Aロケットや次世代超音速輸送機など輸送機器開発には取り組むべき課題があります。それらの課題の解決に向けて、現象の本質を明らかにするために、スーパーコンピュータによる大規模流体シミュレーションや、風洞実験を行います。高速複雑流れ現象（例えば、乱流境界層）を示し、航空・宇宙工学における流体力学的課題を紹介します。時速500km/h以上の次世代高速鉄道輸送システムや新幹線の高速化に伴う空気力学的音響場について紹介します。

• （新しいウィンドウが開きます）前川 博 研究室

『設計・生産・保守を支援するための３次元形状処理システム』

以下に関して、開発したシステムのデモとプレゼンテーションを行います。

• レーザ計測を用いたプラントの３次元モデル作成支援システム
• 車載移動計測による道路周辺の３次元モデル化システム
• 解析やラフモデル検討のためのポリゴンの編集システム

【環境】

『渦の神秘を探る：Into the mysterious world of vortices』

本研究室は「流体力学」、とくに「渦」のメカニズムとその影響を研究しています。渦は、オゾンホール、海流、台風、竜巻、飛行機、自動車、さらにはジャイ ロボールまで、あらゆる自然現象に関わる根本的な力学現象です。このような流体運動に伴う物質・エネルギーの輸送現象を理論・数値計算によって研究することを主なテーマとしています。スポーツから地球環境まで「渦」ぬきには語れません。国立環境研究所、理化学研究所、宇宙航空研究開発機構、国立スポーツ科学センターなど多くの外部研究機関と共同で、幅広い流体現象のメカニズムの解明とその応用を目指しています。

• （新しいウィンドウが開きます）宮嵜 武・田口 智清 研究室

【ものづくり技術】

『ロボット知能化のための戦術と戦略』

人間とロボットとが複雑に入り混じっているような人間-機械混合システムを、小気味良く動かしたい。そのためには機械に「賢さ」が必要になります。
ここで言う「賢さ」とは、たとえば、機械が自分の仲間と共通の目標に向かって努力したり、仲間の負荷を減らすために、あるいは将来の自分の負荷を減らすために、今ちょっと余計に努力してみたりするようなことを想定しています。
そんな、人間ならごく当たり前にやってしまっているような、でも機械には難しいことを、どのように実現していくかが本研究室の課題です。

• （新しいウィンドウが開きます）高田 昌之 研究室

【ナノテクノロジー・材料】

『10ミリから10マイクロまでの強度と疲労』

マイクロマシンの実現は、マイクロサージェリー、医療・福祉ロボットなどの医療、あるいは狭小・閉鎖空間への応用にとどまらず、すべての産業分野への波及効果が期待されています。本研究室では、マイクロマシンに使用されるような微小材料(マイクロマテリアル)の強度や疲労の研究を行っています。当日は、直径200マイクロの線材、または板厚10マイクロの板材の疲労試験の実演を行います。

【ナノテクノロジー・材料】

『未来を拓く新機能金属の開発』

巨大ひずみ加工によって製造した超微細粒組織の透過型電子顕微鏡写真を紹介します。

【ものづくり技術】

『ものづくりを、人のそばに』

コンピュータと各種ロボット（工作機械、計測器、多関節ロボット）を活用した生産加工システムの自動化・効率化・高精度化・知能化に関する研究を精力的に行っています。
○現在の主な研究テーマ

• （1）多軸制御加工のためのソフトウェア基盤技術の開発
• （2）生産作業自動化のための産業用ロボットの知能化
• （3）触覚デバイスを利用した加工インタフェイスの開発
• （4）パーソナル・ファブリケーションを志向した加工システム

当日は、卓上工作機械によるデモンストレーションを行います。

• （新しいウィンドウが開きます）森重 功一 研究室

【情報通信】

『安全・安心を担う計測技術の研究・開発』

本研究室では、電磁波を用いた計測方式、信号処理アルゴリズムについて研究しています。特に、レーダ変復調方式、アンテナ信号処理技術、ネットワークセンサなどを主な研究テーマとしています。研究の応用先は道路交通の安全・安心のためのITS(Intelligent Transport Systems)技術の一環である車載レーダや鉄道交通の安全を守る鉄道安全監視システム、安全運転支援システムなど多岐に渡ります。オープンラボ当日は、当研究室が行っている研究内容や、シミュレーションについてパネル展示を行うとともに、実験装置の展示および実験デモンストレーションを行います。

• （新しいウィンドウが開きます）稲葉 敬之 研究室

【ライフサイエンス】

『身体運動を科学する －ヒューマンパフォーマンスの改善を目指して－』

人間の日常生活やスポーツ活動における身体の動きをバイオメカニクス的手法を用いて研究することが主なテーマです。主に画像による動作解析法を用いて人間の様々な動きの力学的解析を行っており、立つ、座る、歩く、走る、跳ぶ、投げるなどの誰もが行なう日常生活での人間の基礎的動作やスポーツにおける動作を研究対象としています。人間の身体運動に潜む様々な謎を科学的に解明し、生体の生力学的特性への理解を深め、運動処方、スポーツのコーチングや日常生活動作（ADL）の維持・改善に活かせる知見を発信することを目的としています。 当日は、モーションキャプチャシステムやアナログセンサを用いた身体運動解析のデモンストレーションを行います。

• （新しいウィンドウが開きます）吉川 和利・岡田 英孝 研究室

【情報通信】

『電波で物を観る』

電波で物の像を撮れるカメラのようなレーダーがあります。電波の波長は光のそれに比べて10万倍以上も長く、霧や雲があっても大きな影響を受けずそれらを透過して画像を撮ることができます。その一方でその画像は日常我々が見る絵とは大きく違っています。電波暗室と呼ばれる滅多にお目にかかれない不思議な部屋で、電波で物を観る実演を行います。船舶などの金属物体を観測し、電波の眼の透視能力と金属物体を電波で観測するとどのように見えるのかを紹介します。

• （新しいウィンドウが開きます）桐本 哲郎 研究室

【ライフサイエンス】

『感覚器疾患に対する新たな診断・治療技術の開発』

高齢化社会に向けて、健康の維持・増進は重要事項であり、特にコミュニケーション能力の維持はQOLの向上には不可欠です。本研究室では、音波・振動計測、数値解析や画像処理などにより、感覚器，特に聴覚器を対象とした治療に役立つ計測技術やデバイスの開発を行っています。具体例として、聴覚器病変診断・機能回復装置の開発、聴覚器官のシミュレーションによる難聴発生メカニズムの解明や最適治療法の開発、埋め込み型骨導補聴器の開発などを行っており、医工連携により、患者・障がい者・高齢者の自立支援を促すことを目標にしています。当日は、現在開発中の埋め込み型骨導補聴器などについて紹介します。

• （新しいウィンドウが開きます）小池 卓二・ 橋本 卓弥 研究室

【情報通信】

『マイコンを活かすモデルベース計測制御技術』

マイコンあるところシステム技術あり。その中で、最新の自動車や家電に使われている電子制御技術、電子計測技術、ネットワーク技術を紹介します。本研究室では企業との共同研究を積極的に行っており、「産業のための数学に基づく理論」を研究しています。過去の成果として、Lexus GS430 用の電動スタビライザーに用いられた二自由度制御、カローラのエアバッグに使われたwavelet 解析等が挙げられます。近年は、情報家電のネットワーク制御や省エネルギー制御、工場内の自律無人搬送車の制御、分散コンピューティングのための最適スケジューリングの研究等を行っています。また、制御系ネットワークのセキュリティ技術開発に携わっている国内でも有数の研究室です。

• （新しいウィンドウが開きます）新 誠一・澤田 賢治 研究室

【情報通信】

『ロボットデモを通した研究紹介と信号処理の産業応用について』

• 1． サッカーロボットデモ（東9号館 207室）
  Robocupサッカーはロボットを人間が操作するのではなく、ロボット自身が行動を考えて試合を行うサッカー競技です。ロボットの仕組みをデモを交えて説明します。
• 2．車両ロボットデモ（東9号館 406室）
  車両型ロボットの遠隔操作、障害物に対する自律回避を行うデモと実際に用いている制御方法の解説を行います。
• 3．2-リンクマニピュレータデモ、アクロボックスデモ（西2号館 322室）
  関節を二つ持つアーム型のロボット・マニピュレータのデモを公開します。障害物から回避させつつマニピュレータの手先を目的位置へ自動で移動させる制御のデモとその解説を行います。
  アクロボックスとは中に駆動円盤が入った四角型のロボットです。内部の円盤をうまく制御することでアクロボックスを角で倒立させるデモ（撮影動画）とその解説を行います。
• 4．信号処理を用いた産業応用（西2号館 322室前）
  時間‐周波数解析の一つであるウェーブレット変換を用いることにより故障診断、異常検知などが可能となります。
  ウェーブレット変換について実際の産業応用例を交えて説明します。

• （新しいウィンドウが開きます）中野 和司 研究室

【エネルギー】

『スイッチング電源およびD級オーディオアンプのロバストデジタル制御』

1. インターリーブPFC回路のロバストデジタル制御（RXマイコン）
2. インターリーブPFC回路+DC-DC降圧コンバータのロバストデジタル制御（RXマイコン）
3. PFC回路+LLC共振コンバータのロバストデジタル制御（RXマイコン）
4. オーディオアンプ用電源のロバストデジタル制御（DSP）
5. D級オーディオアンプのロバストデジタル制御（DSP）

• （新しいウィンドウが開きます）樋口 幸治 研究室

【ライフサイエンス】

『脳情報復号化技術と感覚知覚世界の可視化』

ヒトがものを見たり、聞いたり、触ったりして得た感覚情報は、脳に伝わり、情報処理が行われます。この時に発生する脳活動を脳の外から安全な状態で非侵襲的に計測し、その計測された信号をコンピュータで解析することにより、そのヒトが何を見ていたか、聞いていたか、触っていたかを読み取ることができます。このような技術のことを脳情報復号化といいます。 当研究室は、脳情報復号化技術を用いて、ヒトの脳の情報処理メカニズムの解明を行い、また解読した情報をロボットやコンピュータに送ることで、体の不自由な方々のサポートに役立てることを目指しています。

• （新しいウィンドウが開きます）宮脇 陽一 研究室

【ライフサイエンス】

『光を用いた生体内微視的イメージング』

光を用いた医療工学における新しい技術の開発研究を実験とコンピュータシミュレーションの両面から行っています。

• （新しいウィンドウが開きます）正本 和人 研究室