研究経歴 【 表示 ／ 非表示 】

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• 圧電歩行式ホロノミック精密自走ボット

  研究期間： 2020年4月 - 2025年

• 電磁石式ホロノミック精密自走ボット

  研究期間： 1999年4月 - 2022年

• SMAアクチュエータの応答周波数の向上

  研究期間： 2019年4月 - 2022年3月

• 複数のエンコーダによるXYθ変位センサの開発

  研究期間： 2015年4月 - 2023年3月

• プーリー歯車型SMAヒートエンジンの定式化と最適化

  研究期間： 2012年4月 - 2015年3月

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著書 【 表示 ／ 非表示 】

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• 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）（ 担当： 分担執筆）

  近代科学社  2017年12月  （ ISBN:9784764904736 ）

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  総ページ数：1024   担当ページ：715-717   記述言語：日本語 著書種別：学術書

• 次世代センサハンドブック

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

  培風館  2008年 

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  記述言語：日本語 著書種別：学術書

学位論文 【 表示 ／ 非表示 】

学位論文 【 表示 ／ 非表示 】

• 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年3月

  学位論文（博士）   単著  

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  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年3月

  学位論文（修士）   単著  

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  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。

論文 【 表示 ／ 非表示 】

論文 【 表示 ／ 非表示 】

• 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 … 全著者表示

  MICROMACHINES   14 ( 2 )   375   2023年2月  [査読有り]

  DOI

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  担当区分：最終著者,　責任著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：MDPI   共著  

  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.

  その他リンク： 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年8月  [査読有り]

  DOI Web of Science

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  担当区分：責任著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   共著  

  その他リンク： 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年4月  [査読有り]

  DOI Web of Science

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  記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   共著  

  その他リンク： 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 … 全著者表示

  ACS APPLIED MATERIALS & INTERFACES   14 ( 5 )   7241 - 7251   2022年1月  [査読有り]

  DOI Web of Science

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  記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   共著  

  その他リンク： https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.1c20628

• Ultrafast and Highly Deformable Electromagnetic Hydrogel Actuators Assembled from Liquid Metal Gel Fiber

  Tachibana Daiki, Murakami Koki, Kozaki Takashi, Matsuda Ryosuke, Isoda Yutaka, Nakamura Fumika, Isa … 全著者表示

  ADVANCED INTELLIGENT SYSTEMS   2022年1月  [査読有り]

  DOI Web of Science

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  記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   共著  

  その他リンク： https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aisy.202100212

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総説・解説記事等 【 表示 ／ 非表示 】

総説・解説記事等 【 表示 ／ 非表示 】

• ソフトマターによる小型ロボット技術

  渕脇 大海

  日本設計工学会誌   56 ( 9 )   445 - 448   2021年9月  [査読有り]

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  記述言語：日本語   掲載種別：記事・総説・解説・論説等（学術雑誌）   出版者・発行元：日本設計工学   単著  

  本解説では，最近活発化している昆虫・微生物の柔軟性を目指したソフトロボット技術の研究活動について概説を述べる．ソフトロボットの小型化技術は，「内力駆動型」と「外力駆動型」の2つに大別できる．　以下ではそれぞれについて例を示しながら特徴を説明する．

• 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年

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  記述言語：日本語   掲載種別：記事・総説・解説・論説等（大学・研究所紀要）   単著  

• 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年

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  記述言語：日本語   掲載種別：記事・総説・解説・論説等（大学・研究所紀要）   単著  

産業財産権 【 表示 ／ 非表示 】

産業財産権 【 表示 ／ 非表示 】

• 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

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  出願人：国立大学法人横浜国立大学

  出願番号：特願2019_147423  出願日：2019年8月9日

  出願国：国内  

  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

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  出願人：National University Corporation the University of Electro-Communications

  出願番号：2,577,280(Canada), 2006-531248(Japan), 1  出願日：2006年

  出願国：外国  

• 移動装置及びプログラム

  渕脇大海, 八釼学

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  出願人：国立大学法人横浜国立大学

  特許番号/登録番号：特許第6168592号  発行日：2017年7月7日

  出願国：国内  

  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

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  出願人：国立大学法人横浜国立大学

  出願番号：特願2016-041572  出願日：2016年3月3日

  出願国：国内  

  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

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  出願人：国立大学法人横浜国立大学

  出願番号：特願2013-059013  出願日：2013年3月21日

  出願国：国内  

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受賞 【 表示 ／ 非表示 】

受賞 【 表示 ／ 非表示 】

• 最優秀論文賞

  2014年11月   アジア精密工学会  

  受賞者：青野弘幸，　渕脇大海

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  ボルタ電池の原理で電気エネルギーを自己発電し、Combアクチュエータにより自己推進する液中マイクロロボットの理論解析に関する研究です。電気回路モデルと動力学モデルの連成解析により、必要機能や課題について詳細に検証されている事、テーマの斬新性、プレゼンテーションの内容等から、優秀な論文内容・発表技術を有すると評価され受賞に至った。

• 2002年度精密工学会春季大会学術講演会ベストプレゼンテーション賞

  2003年    

科研費（文科省・学振）獲得実績 【 表示 ／ 非表示 】

科研費（文科省・学振）獲得実績 【 表示 ／ 非表示 】

• 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年4月 - 2023年3月

  科学研究費補助金  基盤研究(C)

  代表者：樋口丈浩

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  資金種別：競争的資金

• 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年4月 - 2019年3月

  科学研究費補助金  基盤研究(C)

  代表者：渕脇　大海

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  資金種別：競争的資金

• 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年4月 - 2015年3月

  科学研究費補助金  萌芽研究

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  資金種別：競争的資金

• チップ部品実装用自走式精密位置決め機構の開発

  2010年4月 - 2012年3月

  科学研究費補助金  若手研究(B)

  代表者：渕脇　大海

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  資金種別：競争的資金

その他競争的資金獲得・外部資金受入状況 【 表示 ／ 非表示 】

その他競争的資金獲得・外部資金受入状況 【 表示 ／ 非表示 】

• 小型モーター用超小型サイクロイド減速機の開発と超小型ロボットアームの実現

  2023年1月 - 2023年12月

  民間財団等  公益財団法人津川モータ研究財団　研究助成

  代表者：渕脇　大海

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  担当区分：研究代表者

  ロボット技術は多分野で自動化に貢献している。もしも世界中の機器の隙間に簡単に設置できる「超小型で高性能なロボット」を実現出来れば，ニーズに応じて機能を自由にカスタマイズできるようになるため，様々な機器の稼働率・応用範囲を大幅に拡大できる。
  本研究では，小型モーター用の「①超小型サイクロイド減速機」を開発することで，狭所での精密作業に高い汎用性を発揮する”②超小型ロボットアーム”を創出する事を目的とする。

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

  2022年5月 - 2022年8月

  民間財団等  中部電気利用基礎研究振興財団　出版助成

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  担当区分：研究代表者

• モータ減速機の軸受偏心量のXYθ変位センサの開発

  2022年1月 - 2022年12月

  民間財団等  公益財団法人津川モータ研究財団　研究助成

  代表者：渕脇　大海

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  担当区分：研究代表者

  現在の精密携帯機器の普及にみられるように，汎用性の高い産業用ロボットの分野において， μｍオーダーの分解能での精密作業は今後ますます重要となる．産業用ロボットの高精度化のためには，ロボットの関節に相当するモータ減速機の回転軸の偏心量を計測し，マニピュレータ先端の誤差を補正することが必要である．
  本研究では，「４つのエンコーダ」と「一体型２次元スケール」により構成される、モータ減速機の軸受偏心量の「XYθ変位センサ」を開発し，産業用ロボットの関節の偏心量を定量評価することを目的とする．

• 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年4月 - 2022年3月

  民間財団等  電子回路基板技術振興財団研究助成

  代表者：渕脇　大海

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  [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．

• 小型精密自走ロボットのXYΘ精密位置決め制御の高速化とAFMへの応用

  2020年4月 - 2021年3月

  民間財団等  スズキ財団 一般科学技術研究助成金

  代表者：渕脇大海

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  精密機械工場の小型軽量化につながるインチワーム型ホロノミック精密自走ロボットに複数個のエンコーダにより構成される内界センサを搭載し， XYθ変位の精密制御を高速化することを第一の目的とする。第二の目的として，原子間力顕微鏡(AFM)のスキャナーとカンチレバーを2台に搭載し，AFMの観察範囲の拡大と自在化を実現する．

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研究発表 【 表示 ／ 非表示 】

研究発表 【 表示 ／ 非表示 】

• 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年3月  精密工学会

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  開催年月日： 2023年3月

  記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

  開催地：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年3月  精密工学会

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  開催年月日： 2023年3月

  記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

  開催地：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年3月  精密工学会

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  開催年月日： 2023年3月

  記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

  開催地：東京理科大学　葛飾キャンパス  

• 無線自走ロボット用の超音波アクチュエータ開発と光学マウスセンサの評価

  峯岸凜太郎、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年3月  精密工学会

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  開催年月日： 2023年3月

  記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

  開催地：東京理科大学　葛飾キャンパス  

• 超小型ピラミッド配置VS-CMG姿勢制御実験機の開発

  星加 那音，藤井 元春，海江田 蒼，鳥居 丈瑠，渕脇 大海，樋口 丈浩

  日本航空宇宙学会第 66 回宇宙科学技術連合講演会講演集  2022年11月  日本航空宇宙学会

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  開催年月日： 2022年11月

  記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

  開催地：熊本県、熊本市、熊本城ホール  

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共同研究希望テーマ 【 表示 ／ 非表示 】

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共同・受託研究情報 【 表示 ／ 非表示 】

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• YAGレーザーによる電顕内プロセッシングシステム

  研究期間：  -   

担当授業科目（学内） 【 表示 ／ 非表示 】

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• 2022年度   統合システム設計B

  大学院理工学府

• 2022年度   統合システム設計A

  大学院理工学府

• 2022年度   統合システム製作B

  大学院理工学府

• 2022年度   統合システム製作A

  大学院理工学府

• 2022年度   数学演習Ⅰ

  理工学部

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教育活動に関する受賞 【 表示 ／ 非表示 】

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• 日本機械学会教育賞

  2020年04月16日   日本機械学会  

  受賞者（グループ）： 横浜国立大学・機械工学教育プログラム

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  学部一年生から最先端研究に参加できる ROUTE(Research Opportunities for UndergraduaTEs) プロジェクトの実践

その他教育活動及び特記事項 【 表示 ／ 非表示 】

その他教育活動及び特記事項 【 表示 ／ 非表示 】

• 2022年01月

  　

  　

  若手優秀講演フェロー賞   (学生の学会賞等の受賞実績)

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  受賞者：村上航輝（横浜国立大学大学院理工学府 博士課程前期１年） 指導教員：渕脇大海 准教授、太田裕貴 准教授 受賞論文：「PVAリフトオフを用いた超柔軟材料上の液体金属配線加工技術の創出」 授与者：一般社団法人　日本機械学会　マイクロ・ナノ工学部門 授与日：2022(R4)年1月18日 その他：12回マイクロ・ナノ工学シンポジウム, オンライン開催，MN1-11A3-2, 10月, 2021 （対象講演論文）村上航輝，橘大毅，栃内亮太，伊佐野雄司, 中村史香，松田涼佑，倪思捷，桑原正貴, 上野和英，三木則尚，太田裕貴，渕脇大海

• 2020年10月

  　

  　

  若手優秀講演賞   (学生の学会賞等の受賞実績)

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  受賞者：橘大毅（横浜国立大学大学院理工学府博士課程前期2年） 指導教員：渕脇大海 准教授 受賞論文：「水中での多様な高速動作を可能とする電磁ゲルアクチュエータの開発」 （橘大毅(発表)，神崎崇志，村上航輝，太田裕貴，渕脇大海） 授与団体：日本機械学会 受賞年月：2020(R2)年10月 その他：第11回マイクロナノ工学シンポジウム講演論文集，オンライン開催，27A2-MN1-1

• 2020年09月

  　

  　

  アドバンスト・ベストプレゼンテーション賞   (学生の学会賞等の受賞実績)

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  受賞者：田邉健冴（横浜国立大学大学院理工学府博士課程前期1年） 指導教員：渕脇大海 准教授 受賞論文：「インチワーム型精密位置決め自走機構の圧電アクチュエータへの入力電圧調整による動作補正」 （田邉健冴(発表)),塩田雅人,渕脇大海） 授与団体：精密工学会秋季大会学術講演会 受賞年月：2020(R2)年9月1-7日 その他：2020精密工学会秋季大会,講演論文，発表番号C0102，pp. 261-262.，オンデマンド開催

委員歴 【 表示 ／ 非表示 】

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• 日本ロボット学会

  2022年04月 - 2025年3月  日本ロボット学会代議員

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  委員区分：学協会 

• 精密工学会

  2020年04月 - 現在  第1次選考委員（論文賞等）

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  委員区分：学協会 

• 日本機械学会・マイクロ・ナノ工学部門

  2020年04月 - 2021年3月  運営委員

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  委員区分：学協会 

• 精密工学会

  2018年04月 - 現在  校閲委員

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  委員区分：学協会 

• 2009年日本ロボット学会年次大会

  2008年03月 - 2009年9月  幹事（機器展示担当）

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  委員区分：その他 

社会活動（公開講座等） 【 表示 ／ 非表示 】

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• 出張講義

  役割：講師

  多摩高校  神奈川県立多摩高校  2019年11月

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  対象： 高校生

  種別：出前授業

  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

  役割：講師

  横浜国立大学  横浜国立大学  2019年6月

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  対象： 幼稚園以下,　小学生,　中学生,　高校生,　保護者,　社会人・一般

  種別：公開講座

  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

  役割：講師

  立川国際中等教育学校  立川国際中等教育学校  2014年10月

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  対象： 高校生

  種別：出前授業

  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

  役割：講師

  希望ヶ丘高校  神奈川県立希望が丘高校  2013年7月

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  対象： 高校生

  種別：出前授業

  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．