教員の紹介
研究者情報
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学位
博士（工学）(北海道大学)
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担当授業科目
工学基礎実験および演習，地域未来デザイン工学入門，制御工学，機械知能?生体総合工学I，機械知能?生体総合工学II，機械力学II，電気回路，創成工学，???????????，農業機械工学，機械知能?生体工学特別講義
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専門分野
制御工学、機械力学、ロボティクス
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研究テーマ
空気アクチュエータ除振台の支持脚冗長化による最適負荷分散，冗長支持空気圧除振台のシステム同定ならびにアクティブ振動制御，農業機械のスマート化，農業機械の振動制御，柔軟ロボットアームの状態推定と振動制御，渦により励振される弾性支持された円柱構造物の外乱相殺制御，鉄道車両の走行安定性解析に関する研究
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研究内容キーワード
振動制御，運動制御，機械力学，ロボティクス
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所属学会
日本機械学会，日本ロボット学会，計測自動制御学会，農業食料工学会 (旧 農業機械学会)
研究室の概要
本研究室では、メカトロニクスや人工知能、人の運動の知識をベースに、振動解析と制御、農業機械、ロボット工学、冬季スポーツ工学などの幅広い分野の研究を行っています。例えば、農業機械の性能向上の妨げとなる振動の問題に対して、ダイナミクスを重視した振動制御の研究を行っています。更に、日本の農業人口の減少と高齢化に対して、機械工学や人工知能、ロボット技術で農業を支える研究も行っています。また、国際大会での日本のスキー選手の活躍をサポートするために、日本人の骨格的特徴に適したスキーブーツの設計や選手のスキル解析に関する研究も行っています。学生の教育では、全日本ママチャリ耐久レースやロボット?トライアスロンなどの大会に参加し、学生がこれらの経験を通じて成長し、将来の技術者として活躍するための教育にも力を入れています。
研究室の研究テーマ
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運動?振動のアクティブ制御
機械システムを高性能化するために高速化、軽量化が進められています。これに伴い、これまで問題とならなかった振動の影響が大きくなり、機械システムの性能向上の妨げとなっています。そこで、ダイナミクスを重視した動力学モデルの構築と、運動ならびに振動制御の研究を行い、さらなる性能向上を目指します。農業機械の高性能化?スマート化にも精力的に取り組んでいます。たとえば農薬散布用のブームスプレーヤを高速走行作業する際に起こる振動問題を解決するための制御手法ならびにアクティブ除振装置とパッシブ免振装置の研究を精力的に行っています。
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重量野菜の収穫と加工ロボットの開発
日本では高齢化に伴って農業人口の減少が進んでおり、農業現場でも人手不足の問題が深刻化しています。特に腰に負担が大きい重量野菜の収穫は機械化が進んでおらず、手作業でしているのが現状です。本研究室では、人工知能の技術を用いた南瓜果実の自動認識の研究を行い、更にロボットアームを使用した南瓜果実の自動収穫を目指しています。加えて、GPSやカメラを使用して、圃場内を自律的に走行できる自律移動ロボットを研究開発しています。加工工程では、南瓜果実の皮むきロボットなどの研究も行っています。
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スキーブーツ設計の最適化とスキースキルの解析
現在、スキー人口の減少により、閉鎖されるスキー場が後を絶たず、積雪地域の経済的問題となっています。これに対して日本人選手の国際大会での活躍によって、スキー人口の増加を促進することが、これらの課題の解決に有効であると考えられます。競技タイムの短縮には、素早い内傾動作と大きな内傾角度の維持が欠かせません。そこで、日本人の骨格的特徴に基づいて設計された高速な内傾動作が可能なスキーブーツなどを開発しています。さらに、世界トップレベル選手のスキルに着目し、選手の三次元CADモデルを用い、AIを用いた画像処理手法により競技映像から三次元運動情報を抽出する手法を開発しており、さらに工学的な観点からスキルの解析を行っています。