電子ロボット工学科 研究室 – 愛知工科大学 Just another WordPress site Thu, 08 May 2025 08:49:38 +0000 ja hourly 1 https://wordpress.org/?v=5.5.15 /cms/wp-content/uploads/2020/12/cropped-大学ファビコン-32x32.png 電子ロボット工学科 研究室 – 愛知工科大学 32 32 中谷研究室 /department/electoronic_robot/electoronic_robotresearch/8320/ Sat, 10 Apr 2021 10:11:16 +0000 /?post_type=electoronic_control&p=8320

今や人工衛星は、天気予報、通信、放送、位置情報といった我々の日常生活に欠かせない社会基盤の一部になっている。加えて、地球低軌道を利用した宇宙ビジネスから深宇宙を舞台とした未踏領域の探査に至るまで、幅広いフィールドで人工衛星が活用されている。
人工衛星は、物理法則に従い宇宙空間を飛行するが、その飛行方法を研究し、進化させていくのが宇宙飛翔工学分野である。本研究室では、人工衛星を効率的に運用するための新しい軌道技術、即ち惑星大気の空気力を利用した軌道制御技術の研究を行っている。人工衛星の軌道制御は、通常、人工衛星に搭載されたロケットエンジンやスラスターの推力によってなされる。もし、空気力による軌道制御技術を実用化することが出来れば、推進剤の消費を抑えた軌道変更を行うことが可能となる。このことによって、ミッションの自由度向上、低軌道衛星の軌道離脱などが期待できる。
空気力を利用した軌道制御技術の実現には、様々な要素技術の研究開発が必要となる。本研究室では目下、大気飛行に適した衛星形状の設計に着目し、数値流体力学を活用した人工衛星の形状設計を進めている。また、本学で取り組んでいる超小型衛星開発と連動として、独自開発したキューブサット教材を活用した宇宙教育を検討中である。  

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加藤研究室 /department/electoronic_robot/electoronic_robotresearch/7656/ Tue, 30 Mar 2021 07:47:16 +0000 /?post_type=electoronic_control&p=7656

ロボットは、私たちの身近に存在できる素晴らしい技術です。ロボットは人の運動能力のサポートのみならず、各種競技のサポートや日々の生活能力のサポートも可能な素晴らしい技術です。そのうえ、教育にものロボットの活用が大きく期待されています。これらの視点から考えれば、現代のロボットの活用域は未だ限定的です。私たちは、もっと身近に、そして人に寄り添うロボットの開発を進めていきます。
そのためには、社会の問題点を的確に捉える数値的分析も必要です。オープンデータを活用し、社会の問題点を、地域の問題点を、そしてチームの、あなたの問題点を把握しながら、身近で固有のロボットを作りこんでいく。その全体技術が、究室目標であり、到達点です。その開発は、あなたの生活に、あなたの社会にきっと必要な技術となっていくはずです。

電子ロボット工学科 加藤研究室
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薮下研究室 /department/electoronic_robot/electoronic_robotresearch/5446/ Fri, 19 Mar 2021 05:11:21 +0000 /?post_type=electoronic_control&p=5446

環境問題はSDGsとも深い関わりがあり、社会が解決に向けて取り組んでいくべき課題です。私はこれまでレーザーなどの光を用いて、大気環境化学や宇宙化学に関する研究を行ってきました。2023年9月に本学科に着任し、電気、機械、情報などの工学を学んでいます。そこで化学と工学で環境分野に貢献する研究テーマに取り組み始めました。

現在、取り組んでいるテーマは3つあります。1つはオゾン層破壊やエアロゾル生成に関与する化学物質の生成機構に関する研究です。特に極域に着目して、氷表面や氷中での化学反応の研究を行っています。次は、中赤外LEDを利用した二酸化炭素計測装置の開発です。地球温暖化などの環境教育を行うことを目的としています。この他に、化学反応を利用して二酸化炭素を分解する研究の準備を始めました。今後も環境分野に貢献できるような新しいテーマを立ち上げていきたいです。

化学と工学という2つの専門性で環境分野に貢献すること、また卒業研究を通して複数の専門性と幅広い教養を兼ね備えた人材を育てることが本研究室の目的です。

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裴研究室 /department/electoronic_robot/electoronic_robotresearch/5458/ Mon, 15 Mar 2021 05:17:06 +0000 /?post_type=electoronic_control&p=5458

人間の力が足りない時、ロボットがそれをサポートする。その役割が最も期待されている分野の一つが、リハビリテーションだ。ケガや病気で身体の自由がきかなくなった時、その回復を助けるリハビリテーションロボットの研究をしている。筋肉にまったく力が入らない時は、プログラムにしたがって動くことで可動域の確保を助ける。わずかに筋力が残っている時は、小さな入力をアシストするように動く。そして、入力が強い時には抵抗側にまわって、筋力トレーニングの役割を果たす。

バイオメカニクスの理論にしたがって、各関節のトルクを6軸の力覚センサで検出し、動きをサポートするモータを制御するしくみだ。脳卒中で片方の手が麻痺している時、もう片方の手の動きを反転させて麻痺している側に伝えるミラーセラピーなどに効果的だといわれている。理学療法士など、高度な知識と技術を持った専門家のアドバイスを受けながら、共同で研究開発を進めている。

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磯貝研究室 /department/electoronic_robot/electoronic_robotresearch/5468/ Wed, 10 Mar 2021 05:57:25 +0000 /?post_type=electoronic_control&p=5468

人間や普通サイズのロボットが入っていけないような狭い場所で活動できるマイクロロボットやマイクロマシンの需要が高まっている。機械や装置の隙間に入っていって故障の原因を調べたり、地震で倒壊した建物の隙間に入っていって生存者を探したり。また、人体に入っていって病気を診断したり治療したりすることも期待されている。こうした要望に応えるために、いかにロボットを小さくつくるかが課題になる。

ロボットを旋回させるためには、右足と左足、2つのアクチュエータが必要になるが、電磁石に流す電流の周波数成分を変化させるとともに、左右の足の固有振動数を変えることで、一つのアクチュエータで左右旋回をさせることが可能となった。また、ワイヤレスで制御信号を送る方法を開発して自由な走行を実現した。現在、ロボットを動かす電力の供給は本体に搭載されたボタン電池に依存しているが、今後はワイヤレス給電を実現するため、さらに回路の改良に挑んでいる。小さなロボットに秘められた大きな可能性を現実のものとするため、さらに研究を進化させたい。

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田中研究室 /department/electoronic_robot/electoronic_robotresearch/5471/ Mon, 01 Feb 2021 06:07:17 +0000 /?post_type=electoronic_control&p=5471

マイクロ粒子やナノ粒子は溶液中での分散性が高いことから、溶液中の物質との結合が容易にできる。それだけでなく、マイクロ粒子やナノ粒子は電磁気によって泳動させることで、位置を制御することもできる。これらの原理を応用して、マイクロ粒子やナノ粒子を利用した医療応用技術の開発を目指している。例えば、マイクロ粒子やナノ粒子を血液と混合して血液中の成分と結合させた後に、電磁気によって速やかに回収して分析する。これによって、10分程度で分析が完了する血液検査機器が実現できる。また、検査機器の小型化や通信デバイスとの連携も目指している。小型の医療機器が実現できれば、高齢化社会に向けた在宅医療や自己健康管理への利用が期待できる。

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小川研究室 /department/electoronic_robot/electoronic_robotresearch/6586/ Wed, 20 Jan 2021 13:45:29 +0000 /?post_type=electoronic_control&p=6586

磁気浮上技術は、磁力を用いて物体を非接触で空中に浮上させたり、移動させる技術である。磁力の発生には主に電磁石を使用する。物体を空中に浮上させるには、物体に働く重力と電磁石による磁力を釣り合わせる必要があり、磁力の強さを制御する必要がある。電磁石は入力する電流によって磁力をコントロールすることが可能であるため、物体を空中に浮かす制御が可能である。近年、磁気浮上技術に注目が集まっており、製品開発が行われている。身近な磁気浮上技術の応用例は、リニアモーターカーである。磁場の特性上、磁力の強さは電磁石と物体の距離の2乗で変化するため、物体の振動が浮上安定性に大きく影響する。そのため、磁気浮上中の物体の振動をどうやって制御するのかがテーマのひとつである。
物体を搬送する際には、何らかの形でその物体に接触し移動させる場合がほとんどである。しかし、物体に傷が発生したり、搬送装置自体の摩耗が問題となってくる。物体を非接触で搬送することができれば、物体には傷が発生せず、搬送装置の摩耗によるメンテナンスの頻度も少なくなると考えられる。また、壁の向こうの物体を動かすといったことも可能であると考えられる。
磁力という目には見えない力を応用することで、暮らしを豊かにする新たな技術を研究するのが本研究室である。

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忠内研究室 /department/electoronic_robot/electoronic_robotresearch/4463/ Sun, 10 Jan 2021 07:53:21 +0000 /?post_type=electoronic_control&p=4463

日本では超高齢化社会に突入する。様々な業界で人材不足の問題があり、ロボットによる自動化が注目を集めている。ロボットによる自動化は医療業界も例外ではない。医療ロボットの普及は、人材不足の解消や地方医療の拡充など様々な問題の対策として期待されている。

忠内研究室では、医療の中でも脳の治療を行う脳神経外科を工学的に支援する研究を行っている。脳神経外科では脳梗塞や、クモ膜下出血など脳動脈血管に発生した疾患をカテーテルと呼ばれる細長いチューブを血管に通して治療する。この治療ではX線を使用しながら行われることから医師やスタッフに職業被ばくの問題がある。この問題を解決するため、忠内研究室ではカテーテルを使った手術のロボット化を研究開発している。このロボットは安全に手術を行うためのセンサを備えており、世界でも唯一無二のロボットである。

その他にも医師の手技解析や、カテーテル加工の支援など、脳神経外科を中心とした医療分野を工学的に支援する研究を行っている。

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