研究室・教員紹介

モータは「産業の筋肉」と言われ, 私たちの身の回りの家電製品をはじめ、ロポット、自動車、 飛行機の発展には欠かせない存在となっています。当研究室ではモータやジェネレータの高効率化、 小型軽量化、 高性能化をテーマとして構造、 駆動回路、 制御の観点から研究活動を行っています。具体的には、(1)電気自動車用インホイールモータシステムの研究、 (2)超高速モータの構造と制御技術の研究、 (3)脱レアアースモータの研究に取り組んでいます。

人間がアクセスすることが困難な環境において活躍するロボットの研究を行っています。その１つが宇宙環境です。近年，スペースデブリ（宇宙ゴミ）の衝突事故により，宇宙環境の悪化が顕在化してきました。本研究室では，大型スペースデブリを安全に捕獲するシステムの提案と地上実験検証を行っています。捕獲手法のひとつとして渦電流ブレーキという電磁特性を用いて，自由回転運動するデブリの回転を静止させる手法を提案しています。
また，機敏な運動を可能とする航空ロボットの設計・開発を行っています。機敏性を有することで，従来機に比べ，外乱への応答性の向上，多様な飛行形態の実現が期待されます。それにより，これまで困難とされた複雑な作業が可能となると考えられます。その具体的なアプリケーションに対する手法を機体設計と共に提案しています。

当研究室では、ロボットの自律化・知能化の研究を行っています。移動ロボットの研究では、実際にロボットを動作させてみて、初めて問題点が見つかることも多いので、ロボットを実際に開発し実環境において動作させてみることは、移動ロボットの研究において大変重要となります。そこで当研究室では、実際に移動ロボットを開発しながら、ロボットの研究を進めています。

私たちの日常は，初対面の人との会話，商品の購入，ロボットやAIチャットボットとのやり取りなど，様々なインタラクションで満たされています。では，どんなときにインタラクションしたい（or したくない）と感じるのでしょう？インタラクションの仕方は，環境によってどう変わるのでしょうか？このような問いに挑むために，本研究室ではヒトとヒト，ヒトとモノ、ヒトと環境のインタラクションに着目して，社会における人々の行動や感情を包括的に理解することを目指しています。具体的には，認知科学の観点から人の心を情報処理装置として捉え，ヒューマノイド・ロボットに対する感情的意思決定や，消費者の購買意欲の背後にある認知メカニズムを含む多様なテーマに取り組んでいます。これらの研究を通じて，人間中心の技術開発に資する知見を提供し，人が技術と快適に共生する豊かな未来を実現することを目指します。

宇宙電気推進機は、電気のエネルギーを利用して「プラズマ」を作り、それを秒速30 kmものスピードで「投げる」ことで進むロケットエンジンです。小惑星探査機「はやぶさ」で利用されるなど、最近注目を集めています。当研究室では電気推進機を実際に設計・製作し、実験を行うことで、エンジンの性能向上やプラズマ物理の理解に取り組みます。皆さんのアイデアと工夫を凝らした新しいロケットエンジンを一緒に作ってみませんか。

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パワーエレクトロニクスを基軸とし、家電製品、電気自動車、鉄道などの省エネルギー化を主な目的に、インバータなどの電気電子回路から、モータなどの電気機器、デジタル制御などの自動制御、回路のモジュール化などの回路実装技術まで、さまざまな角度から研究を進めています。

“動き”に着目した研究を行っています。計測技術と物理学の発展により、これまで理解の難しかった複雑な動きを観測・解析できるようになりました。エネルギーを外部への“動き”に変換するアクチュエータや、材料内の電子の“動き”を制御することによって動作する電子デバイスの開発を行っています。最終的には、身の回りのものがもっと動くようになることで、私たちの生活が豊かになることを目指します。

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当研究室では、従来のモータの性能向上や新しいモータの開発とその制御方式について研究しています。モータは、誕生してから100年以上が過ぎていますので、大変古い技術のように思えるでしょうが、私たちの近代的な生活を支えるためになくてはならない存在です。また、その技術は今も進歩を続けています。つまり、モータは古くて新しい技術なのです。

低温物性学とは、温度を液体ヘリウム温度（4.2ケルピン）くらいの非常に低い温度まで下げ、熱振動による雑音を消して物質内部の電気的、磁気的状態を調べる学問分野です。当研究室では、量子スピン磁性体と呼ばれる「磁気的な揺らぎ」の大きい物質の振る舞いを、強磁場をかけたり、もっと温度を下げたりして調べています。新しい物質の状態を見つけたり、その発現機構を解明することをめざしています。

パワーエレクトロニクスとは、powerとelectronicsとcontrolの技術の融合で生まれた高度なエネルギーフロー制御を実現する技術分野です。これは地球温暖化問題を解決するために重要な技術です。当研究室てでは、パワーエレクトロニクス技術を駆使してさまざまなエネルギーから電気や温水などつくり、環境問題や災害対策に取り組んでいます。

イオン、電子、光などの量子ビームを細く、細く絞って、モノづくりに応用するための研究をしています。量子ビームはマイクロ、ナノメートルといった微細なモノづくりを実現するために不可欠で、これを物質の表面に照射した時に起こる現象を利用すれば、ミクロなモノづくりが実現できます。教員と学生が一丸となって、ミクロの世界で活躍する光、電子回路、機械をつくるために、毎日研究に取り組んでいます。

昨今話題のSociety5.0、そして現在進行形のAI、IoT、ロボット技術に対応できる技術者の育成とともに、それら基盤技術を応用した人や社会のために役立つ知能ロボットを研究している。具体的には、人が対応するには危険な場所で作業する重機のロボット化、人では手の届かない構造物のメンテナンスのための自律型ドローンなどの研究開発をしている。

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脱原発、地球温暖化など環境問題が騒がれるなか、太陽光や風力といった自然エネルギーを有効活用した、新電力供給システムとしてマイクログリッドが注目されています。これらのシステムを構築することは簡単ではありません。安定した電力供給ができ、信頼性のあるシステム構築をハードとソフト両面から検討しています。

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知能システム研究室では、人工知能に関する研究に取り組んでいます。とくにコンピュータに学習能力をつけるための機械学習の研究、および機械学習手法のWebマイニングやメディア処理への応用に取り組んでいます。Webマイニングでは、ブログデータを解析することで今後のトレンドを予測しています。メディア処理では、学習によって2次元画像（写真）から3次元情報を復元しています。

少子高齢社会の到来を控え、人手不足を補う切り札として、人に代わりさまざまな作業を行ってくれる、器用で賢いロボットの登場が期待されています。当研究室では、工場や施設から人々が暮らす日常生活空間に至るまで、さまざまなシーンで、環境・状況に柔軟に対応しながら目的の作業を遂行できる、高度な能力を備えたロボットの実現をめざしています。ロボットに技能やスキルをもたせる研究に取り組んでみませんか。