FUCHIWAKI Ohmi

Affiliation

Faculty of Engineering, Division of Systems Research

Job Title

Associate Professor

Date of Birth

1975

Research Fields, Keywords

Piezoelectric actuator, Mechanism, Precise positioning control, Omnidirectional and Holonomic precise mobile mechanism, Micro Manipulation, SMA actuator, Robotic factory, Microscopic operation, motion compensation, Multi-axis position sensor, Formation control, Cooperation control, Micro TAS, Fluid control, Capillary force gripper, Ultrasonic streaming, Precise orbitary control, Ultrasonic motor, Ultrasonic levitation, Vibration suppression

Web Site

http://www.fuchilab.ynu.ac.jp/index_e.html

Related SDGs




ORCID  https://orcid.org/0000-0003-2357-2899

The Best Research Achievement in the last 5 years 【 display / non-display

Education 【 display / non-display

  •  
    -
    2004

    The University of Electro-Communications   Department of Mecanichal Engineering   Doctor Course   Completed

  •  
    -
    2001

    The University of Electro-Communications   Department of Mechanical Engineering   Master Course   Completed

  •  
    -
    1999

    University of Tsukuba   Physical Engineering   Graduated

Degree 【 display / non-display

  • Master of Engineering - The University of Electro-Communications

  • Doctor Engineering - The University of Electro-Communications

Campus Career 【 display / non-display

  • 2012.4
     
     

    Duty   Yokohama National UniversityFaculty of Engineering   Division of Systems Research   Associate Professor  

  • 2007.11
    -
    2012.3

    Duty   Yokohama National UniversityInterdisciplinary Research Center   Specially Appointed Assistant Professor  

  • 2018.4
     
     

    Concurrently   Yokohama National UniversityGraduate school of Engineering Science   Department of Mechanical Engineering, Materials Science and Ocean Engineering   Associate Professor  

  • 2017.4
     
     

    Concurrently   Yokohama National UniversityCollege of Engineering Science   Department of Mechanical Engineering, Materials Science and Ocean Engineering   Associate Professor  

  • 2012.4
     
     

    Concurrently   Yokohama National UniversityCollege of Engineering Science   Department of Mechanical Engineering and Materials Science   Associate Professor  

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External Career 【 display / non-display

  • 2007.4
    -
    2007.10

    University of Electro-Communications   Assistant Professor  

  • 2004.4
    -
    2007.3

    University of Electro-Communications   Research Assistant  

  • 2003.4
    -
    2004.3

      Special researcher of the Japan Society for the Promotion of Science  

Academic Society Affiliations 【 display / non-display

  • 2007.4
     
     
     

    IEEE

  • 2001.4
     
     
     

    The Japan Society for Precision Engineering (JSPE)

  •  
     
     
     

    American Society of Pricise Engineering (APSE)

  •  
     
     
     

    The Robotics Society of Japan

  •  
     
     
     

    The Japan Soceity of Mechanical Engineers

Research Areas 【 display / non-display

  • Informatics / Mechanics and mechatronics

  • Informatics / Robotics and intelligent system

  • Nanotechnology/Materials / Nano/micro-systems

  • Manufacturing Technology (Mechanical Engineering, Electrical and Electronic Engineering, Chemical Engineering) / Control and system engineering

 

Research Career 【 display / non-display

  • Holonomic Precise Miniature Robots

    Project Year: 2020.4 - 2027.3

  • Holonomic Precise Miniature Robots

    Project Year: 1999.4 - 2022

  • Improvement of response frequency for SMA actuator

    Project Year: 2019.4 - 2022.3

  • XYθ変位センサ

    The Other Research Programs  

    Project Year: 2015.4 - 2027.3

  • XYθ displacement sensor organized by multiple optical encoders

    Project Year: 2015.4 - 2023.3

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Books 【 display / non-display

  • ロボット制御学ハンドブック

    編集幹事会( 松野文俊(主査),大須賀公一(幹事),松原 仁, 野田五十樹,稲見昌彦)( Role: Contributor)

    近代科学社  ( ISBN:9784764904736

     More details

    Total pages:1024   Responsible for pages:715-717   Language:Japanese Book type:Scholarly book

  • 次世代センサハンドブック

    藍 光郎 他( Role: Joint author ,  基礎編10章4節「電磁・磁歪アクチュエータ」)

    培風館 

     More details

    Language:Japanese Book type:Scholarly book

Thesis for a degree 【 display / non-display

  • 多機能超小型ロボットの開発と顕微鏡下マイクロ・プロセッシンググ

    渕脇 大海

    2004.3

    Doctoral Thesis   Single Work  

     More details

    電気通信大学 電気通信学研究科 機械制御工学専攻
    XYθ軸の三自由度をもつ5cm3のホロノミック型自走式精密位置決め機構の開発と,四つの積層型圧電素子への入力電圧について説明している。、繰り返し補正法により、任意軸の直進動作、任意点を中心とする回転動作が可能である事を実験により示している。また、自走機構に搭載する球面アクチュエータの設計、試作、実験結果を報告している。応用実験として3台の自走機構と二台の球面アクチュエータによる微小パイプの操作、小型の羽虫の解体作業について報告している。

  • 多機能マイクロロボットの開発と電顕内マイクロ・プロセッシング

    渕脇 大海

    2001.3

    Master Thesis   Single Work  

     More details

    電気通信大学 電気通信学研究科 機械制御工学専攻
    Xθ軸の二自由度をもつ2cm3の自走式精密位置決め機構の開発と,4台による走査電子顕微鏡の真空チャンバ内での静電気力によるピック&プレース、YAGレーザー加工実験について報告している。さらに、二自由度の自走機構の経路生成の限界について述べ、XYθの独立三自由度を有する自走式精密位置決め機構が必要であることを,背景技術を参照しながら説明した。提案した三自由度の新機構の基本構成と動作原理の説明、設計、開発、実験結果について説明している。

Papers 【 display / non-display

  • Self-assembling bilayer wiring with highly conductive liquid metal and insulative ion gel layers

    Murakami Koki, Isano Yuji, Asada Juri, Usami Natsuka, Isoda Yutaka, Takano Tamami, Matsuda Ryosuke, … Show more authors

    SCIENTIFIC REPORTS   13 ( 1 )   2023.4  [Reviewed]

    DOI Web of Science

     More details

    Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)   Joint Work  

  • Precise Position Control of Holonomic Inchworm Robot Using Four Optical Encoders

    Tanabe, Kengo, Masato Shiota, Eiji Kusui, Yohei Iida, Hazumu Kusama, Ryosuke Kinoshita, Yohei Tsuku … Show more authors

    MICROMACHINES   14 ( 2 )   375   2023.2  [Reviewed]

    DOI Web of Science

     More details

    Authorship:Last author, Corresponding author   Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)   Publisher:MDPI   Joint Work  

    A pioneer in scholarly, open access publishing, MDPI has supported academic communities since 1996. Based in Basel, Switzerland, MDPI has the mission to foster open scientific exchange in all forms, across all disciplines.

    Our 422 diverse and open access journals, including 413 peer-reviewed journals and 9 conference journals, are supported by more than 115,000 academic experts who share our mission, values, and commitment to providing high-quality service for our authors. We serve scholars from around the world to ensure the latest research is freely available and all content is distributed under a Creative Commons Attribution License (CC BY).

    MDPI publishes over 98 journals that are ranked as high impact within their fields. To view the current impact factors for MDPI journals (according to the Journal Citation Reports), please visit our yearly announcement page here.

    With additional offices in Beijing, Wuhan, Tianjin and Nanjing (China), Barcelona (Spain), Belgrade and Novi Sad (Serbia), Manchester (UK), Tokyo (Japan), Cluj and Bucharest (Romania), Toronto (Canada), Kraków (Poland), Singapore (Singapore) and Bangkok (Thailand), MDPI has published the research of more than 330,000 individual authors and our journals receive more than 25 million monthly webpage views.

    Other Link: https://www.mdpi.com/2072-666X/14/2/375

  • Vision Feedback Control for the Automation of the Pick-and-Place of a Capillary Force Gripper

    Ito Takatoshi, Fukuchi Eri, Tanaka Kenta, Nishiyama Yuki, Watanabe Naoto, Fuchiwaki Ohmi

    MICROMACHINES   13 ( 8 )   1270   2022.8  [Reviewed]

    DOI Web of Science

     More details

    Authorship:Corresponding author   Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)   Joint Work  

    Other Link: https://www.mdpi.com/2072-666X/13/8/1270

  • Double-Nozzle Capillary Force Gripper for Cubical, Triangular Prismatic, and Helical 1-mm-Sized-Objects

    Tanaka Kenta, Ito Takatoshi, Nishiyama Yuki, Fukuchi Eri, Fuchiwaki Ohmi

    IEEE ROBOTICS AND AUTOMATION LETTERS   7 ( 2 )   1324 - 1331   2022.4  [Reviewed]

    DOI Web of Science

     More details

    Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)   Joint Work  

    Other Link: https://ieeexplore.ieee.org/document/9664376

  • Direct Wiring of Liquid Metal on an Ultrasoft Substrate Using a Polyvinyl Alcohol Lift-off Method

    Murakami Koki, Tochinai Ryota, Tachibana Daiki, Isano Yuji, Matsuda Ryosuke, Nakamura Fumika, Kurot … Show more authors

    ACS APPLIED MATERIALS & INTERFACES   14 ( 5 )   7241 - 7251   2022.1  [Reviewed]

    DOI Web of Science

     More details

    Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)   Joint Work  

    Other Link: https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.1c20628

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Review Papers 【 display / non-display

  • Miniature robot technology based on soft matter

    Ohmi Fuchiwaki

    Journal of Japan Society for Design Engineering   56 ( 9 )   445 - 448   2021.9  [Reviewed]  [Invited]

     More details

    Language:Japanese   Publishing type:Article, review, commentary, editorial, etc. (scientific journal)   Publisher:Japan Society for Design Engineering   Single Work  

    This article has reviewed miniature robot technologies based on soft matter. We have introduced DEAnsect robot driven by dielectric elastomer actuators and insect's muscle driven miniature robot as inner-force-type robots. We have also introduced liquid metal gel fiber soft robot driven by Lorentz force, and magnetically anisotropic rubber robot driven by variable magnetic field as outer-force-type robot. This article has reviewed miniature robot technologies based on soft matter. We have introduced DEAnsect robot driven by dielectric elastomer actuators and insect's muscle driven miniature robot as inner-force-type robots. We have also introduced liquid metal gel fiber soft robot driven by Lorentz force, and magnetically anisotropic rubber robot driven by variable magnetic field as outer-force-type robot.

  • デスクトップ・マイクロロボット・ファクトリにおける精密位置計測-ナノテクノロジーを支える生産システムに向けて-

    電気学会誌   124-E ( 12 )   449 - 553   2004

     More details

    Language:Japanese   Publishing type:Article, review, commentary, editorial, etc. (bulletin of university, research institution)   Single Work  

  • デスクトップマイクロロボットファクトリの構築, 研究室紹介記事

    精密工学会誌   70 ( 8 )   1049 - 1050   2004

     More details

    Language:Japanese   Publishing type:Article, review, commentary, editorial, etc. (bulletin of university, research institution)   Single Work  

Industrial Property Rights 【 display / non-display

  • マイクロ流体デバイス、及びその製造方法

    太田 裕貴, 渕脇 大海, 橘 大毅, 田中 良巳

     More details

    Applicant:国立大学法人横浜国立大学

    Application no:特願2019_147423  Date applied:2019.8.9

    Country of applicant:Domestic  

    本実施形態にかかるマイクロ流体デバイスの製造方法は、らせん溝が形成されたらせん
    部を有するワックス型を3Dプリンタにより作製するステップと、前記ワックス型の周り
    を造形材料で固めるステップと、前記ワックス型を溶かして、造形材料から取り出すステ
    ップと、を備えたものである。このようにすることで、効率よく流体を混合することがで
    きる。

  • AMPLE MOVEMENT CONTROL UNIT, SAMPLE MOVEMENT PARAMETERS ACQUISITION METHOD, AND SAMPLE MOVEMENT CONTROL METHOD

    Ohmi Fuchiwaki, Naoto Chiba, Hisayuki Aoyama

     More details

    Application no:2,577,280(Canada), 2006-531248(Japan), 1  Date applied:2006

    Country of applicant:Foreign country  

    APPARATUS FOR CONTROLLING MOVEMENT OF OBJECT TO BE EXAMINED, METHOD FOR ACQUIRING PARAMETER FOR MOVEMENT OF OBJECT TO BE EXAMINED, AND METHOD FOR CONTROLLING MOVEMENT OF OBJECT TO BE EAXMINED

  • 移動装置及びプログラム

    渕脇大海, 八釼学

     More details

    Applicant:国立大学法人横浜国立大学

    Patent/Registration no:特許第6168592号  Date issued:2017.7.7

    Country of applicant:Domestic  

    近年、情報機器や半導体デバイス等の製品の小型化が進むに連れ、これら小型製品の量産を支える基盤技術として、微小な移動を制御できる小型移動装置の需要が高まっている
    。このような背景から、従来、圧電アクチュエータを駆動源とした精密自走機構(移動装置)の研究が行われている(特許文献1、非特許文献1)。
    【0003】
    この研究では、一対のU字型のフレームを電磁石として交互に強磁性体性の走行面に吸着させ、アクチュエータの伸縮と同期させることで連続微動する尺取虫型の四点接地型移動装置の開発が進められている。これにより移動装置の小型化、軽量化を促進し、省エネルギー、低振動、定床面積、独立三自由度の経路生成を特長とする精密作業の実現が期待されている。

  • 保持部材及び実装装置

    田中良巳, 今井健一郎,小林航也, 毛利紀之, 渕脇大海

     More details

    Applicant:国立大学法人横浜国立大学

    Application no:特願2016-041572  Date applied:2016.3.3

    Country of applicant:Domestic  

    微小コイルに水を毛細管現象で保持する事で
    微小な部品を液架橋力により好適に保持可能な保持部材及び実装装置

  • 移動装置

    渕脇大海, 大井章生

     More details

    Applicant:国立大学法人横浜国立大学

    Application no:特願2013-059013  Date applied:2013.3.21

    Country of applicant:Domestic  

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Awards 【 display / non-display

  • BEST PAPER AWARD

    2014.11   Asian Society for Precision Engineering and Nanotechnology (ASPEN)   Design and development of in-liquid micro robot with self-energy harvesting and self-propulsion functions - Study of coupled model of fluid dynamics and electro circuit and design of proof of concept prototype -

    Individual or group name of awards:Hiroyuki Aono, Ohmi Fuchiwaki

  • the Best Presentation Award -( Japan Soceiety of Precise Engineering (2003/03)

    2003    

Grant-in-Aid for Scientific Research 【 display / non-display

  • ピラミッド型CSV姿勢制御装置による人工衛星の小型化

    2020.4 - 2023.3

    科学研究費補助金  Grant-in-Aid for Scientific Research(C)

    Investigator(s):樋口丈浩

      More details

    Grant type:Competitive

  • 小型自走ロボットとロボットアームによる分散協調型フレキシブル精密生産法の創出

    2016.4 - 2019.3

    科学研究費補助金  Grant-in-Aid for Scientific Research(C)

    Investigator(s):渕脇 大海

      More details

    Grant type:Competitive

  • 自己発電かつ自律推進する液中マイクロロボットの開発

    2012.4 - 2015.3

    科学研究費補助金  Grant-in-Aid for Exploratory Research

      More details

    Grant type:Competitive

  • チップ部品実装用自走式精密位置決め機構の開発

    2010.4 - 2012.3

    科学研究費補助金  Grant-in-Aid for Young Scientists(B)

    Investigator(s):渕脇 大海

      More details

    Grant type:Competitive

Other external funds procured 【 display / non-display

  • 小型作業ロボットの精密変位計測と精密位置決め制御

    2023.4 - 2024.3

    Private Foundations  高橋産業経済研究財団研究助成

    Investigator(s):渕脇 大海

      More details

    Authorship:Principal investigator 

    ロボット技術は多分野で自動化に貢献しているが,顕微作業や精密機器の隙間等の狭所での多軸精密作業への応用には,ロボット技術の小型化と高精度化が必要となる.
     本研究では,小型作業ロボットの「①精密変位計測」,「②精密位置決め制御」
    の2つの課題を達成することで、ロボット技術による狭所での多軸精密作業の自動化への突破口を開く.

  • Development of miniature cycloidal reduction gear and realization of minitature robotic arm

    2023.1 - 2023.12

    Private Foundations  Tsugawa foundation research grant

    Investigator(s):Ohmi Fuchiwaki

      More details

    Authorship:Principal investigator 

  • Vision Feedback Conrtrol for Automation of Pick-and-Place of Capillary Force Gripper

    2022.5 - 2022.8

    Private Foundations  中部電気利用基礎研究振興財団 出版助成

      More details

    Authorship:Principal investigator 

  • Development of XYθ displacement sensor for evaluating axial run out of joint mechanism

    2022.1 - 2022.12

    Private Foundations  Tsugawa foundation research grant

    Investigator(s):Ohmi Fuchiwaki

      More details

    Authorship:Principal investigator 

  • 運動機能とセンシング機能を併せ持つ「フレキシブル・エレクトロニクス」の実現

    2021.4 - 2022.3

    Private Foundations  電子回路基板技術振興財団研究助成

    Investigator(s):渕脇 大海

      More details

    [目的]
    「フレキシブルエレクトロニクス」に「運動機能」と「センシング機能」を付与するのに必要なゲル上への10µmの分解能での液体金属の配線技術の確立.
    <内容>
    [アクチュエータ技術の現状と問題点]
    <超柔軟かつ超高精細な人工筋肉アクチュエータとセンシング機能の実現の必要性>
    人体には大小含めて600を超える筋肉が存在する.人工的に筋肉を造形し,運動機能だけでなく,センシング機能を付与する技術は,フレキシブルエレクトロニクス・バイオメカニクス分野の最重要課題の一つである.しかし,既存のアクチュエータ技術では,生体筋肉の小型軽量性,柔軟性,複雑形状性を実現できない.
    表1に主なソフト・アクチュエータの比較を示す.申請者らの提案する「液体金属ゲル」アクチュエータは,ゲル内部に液体金属の配線を封入し,電流を流すことで発生するローレンツ力で駆動する.液体金属の超柔軟性により生体筋肉と同レベルの柔軟性・複雑形状性・高速応答性・小型軽量性を持ち,生体適合性も高いため,「人工筋肉」として理想的な特性を有している.また超柔軟なゲルの変形により液体金属の電気特性の変化を増幅する事で圧力,液体成分の高感度なセンシング機能・「人工神経系」を付与できる.
    本申請では,人工臓器に運動機能とセンシング機能を付与するのに必要な10µmの分解能での液体金属のゲル上への配線技術の確立を目的とする.

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Presentations 【 display / non-display

  • 四つのエンコーダにより構成されるXYθ変位センサの校正

    塩田雅人,関根千裕,楠井英二,渕脇大海

    2023年度精密工学会秋季大会学術講演会  2023.9  精密工学会

     More details

    Event date: 2023.9

    Language:Japanese   Presentation type:Oral presentation (general)  

    Venue:福岡工業大学  

  • P制御による昇降足式ホロノミック自走ロボットの3軸精密位置決め

    楠井英二,関根千裕,渕脇大海

    2023年度精密工学会秋季大会学術講演会  2023.9  精密工学会

     More details

    Event date: 2023.9

    Language:Japanese   Presentation type:Oral presentation (general)  

    Venue:福岡工業大学  

  • XYθ精密自走機構搭載用圧電スティックスリップ型マニピュレータの開発

    木下稜介,飯田遥平,草間弾,津久井陽平,春原優太,渕脇大海

    2023年度精密工学会春季大会学術講演会  2023.3  精密工学会

     More details

    Event date: 2023.3

    Language:Japanese   Presentation type:Oral presentation (general)  

    Venue:東京理科大学 葛飾キャンパス  

  • 高周波振動により発生するスクイーズ膜を用いた浮揚機構の開発

    春原優太、渕脇大海

    2023年度精密工学会 第30回「学生会員卒業研究発表講演会」  2023.3  精密工学会

     More details

    Event date: 2023.3

    Language:Japanese   Presentation type:Oral presentation (general)  

    Venue:東京理科大学 葛飾キャンパス  

  • ダブルノズル型液架橋力グリッパの画像FBを用いた自動制御システム

    渡部直人、渕脇大海

    2023年度精密工学会 第30回「学生会員卒業研究発表講演会」  2023.3  精密工学会

     More details

    Event date: 2023.3

    Language:Japanese   Presentation type:Oral presentation (general)  

    Venue:東京理科大学 葛飾キャンパス  

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Preferred joint research theme 【 display / non-display

  • Development of miniature robots and mechanisms

  • R&D for Precise manipulation

  • Development of precise positioning mechanism

  • Development of actuators

Past of Collaboration and Commissioned Research 【 display / non-display

  • Micro Processing System assisted by fiber grided YAG laser.

    Project Year:  -   

 

Charge of on-campus class subject 【 display / non-display

  • 2023   Graduation Research

    College of Engineering Science

  • 2023   Exercises in Mathematics Ⅰ

    College of Engineering Science

  • 2023   Mechanism

    College of Engineering Science

  • 2023   Exercises in Mathmatics for Mechanical Engineering I

    College of Engineering Science

  • 2023   In-depth lecture on micro manipulation

    Graduate school of Engineering Science

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Committee Memberships 【 display / non-display

  • 日本ロボット学会

    2023.4 - 2026.3  日本ロボット学会代議員

     More details

    Committee type:Academic society 

  • The Japan Society for Precision Engineering (JSPE)

    2020.4  First selection committee

     More details

    Committee type:Academic society 

  • Division of Micro & Nano engineering branch in JSME( The Japan Society of Mechanical Engineers)

    2020.4 - 2021.3  Steering committee

     More details

    Committee type:Academic society 

  • The Japan Society for Precision Engineering (JSPE)

    2018.4  Peer Reviewer

     More details

    Committee type:Academic society 

  • 2009年日本ロボット学会年次大会

    2008.3 - 2009.9  幹事(機器展示担当)

     More details

    Committee type:Other 

Social Contribution(Extension lecture) 【 display / non-display

  • 出張講義

    Role(s): Lecturer

    多摩高校  神奈川県立多摩高校  2019.11

     More details

    Audience: High school students

    Type:Visiting lecture

    講義名:「レゴで学ぶ機構学」
    多摩高校二年生:
    <概要>
    機構とは,エンジン,自動車のワイパー,歯車装置などのように,複数の部品が互いに限定された相対運動を行い,所望の機能を果たすように設計された機械の基本要素である.
    本講義では、身の回りにある代表的な機構のレゴ教材を配布し,受講者が動く仕組みを観察したり,機構を手で動かしたりすることで,機構の動作を観察・体験する事を目的とする.

  • レゴで学ぶ機構学

    Role(s): Lecturer

    横浜国立大学  横浜国立大学  2019.6

     More details

    Audience: Infants, Schoolchildren, Junior high school students, High school students, Parents/Guardians, General public

    Type:Extension Lecture

    機構とは,エンジン,自動車のワイパー,歯車装置などのように,複数の部品が互いに限定された相対運動を行い,所望の機能を果たすように設計された機械の基本要素である.
    本講義では、身の回りにある代表的な機構のレゴ教材を配布し,受講者が動く仕組みを観察したり,機構を手で動かしたりすることで,機構の動作を観察・体験する事を目的とする.

  • 出張講義

    Role(s): Lecturer

    立川国際中等教育学校  立川国際中等教育学校  2014.10

     More details

    Audience: High school students

    Type:Visiting lecture

    機構とは,エンジン,自動車のワイパー,歯車装置などのように,複数の部品が互いに限定された相対運動を行い,所望の機能を果たすように設計された機械の基本要素である.
    本講義では、身の回りにある代表的な機構のレゴ教材を配布し,受講者が動く仕組みを観察したり,機構を手で動かしたりすることで,機構の動作を観察・体験する事を目的とする.

  • 出張講義

    Role(s): Lecturer

    希望ヶ丘高校  神奈川県立希望が丘高校  2013.7

     More details

    Audience: High school students

    Type:Visiting lecture

    機構とは,エンジン,自動車のワイパー,歯車装置などのように,複数の部品が互いに限定された相対運動を行い,所望の機能を果たすように設計された機械の基本要素である.
    本講義では、身の回りにある代表的な機構のレゴ教材を配布し,受講者が動く仕組みを観察したり,機構を手で動かしたりすることで,機構の動作を観察・体験する事を目的とする.