所属組織 |
大学院工学研究院 システムの創生部門 |
職名 |
准教授 |
生年 |
1975年 |
研究キーワード |
圧電アクチュエーター、マイクロマニピュレーション、機構、精密位置決め制御、ホロノミック精密自走機構、SMAアクチュエータ、顕微作業、動作補正、多軸変位センサ、協調制御、編隊制御、Micro TAS、流体制御 |
ホームページ |
渕脇 大海 (フチワキ オオミ)
FUCHIWAKI Ohmi
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代表的な業績 【 表示 / 非表示 】
直近の代表的な業績 (過去5年) 【 表示 / 非表示 】
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【論文】 Precise Position Control of Holonomic Inchworm Robot Using Four Optical Encoders(MICROMACHINES) 2023年02月
【論文】 Double-Nozzle Capillary Force Gripper for Cubical, Triangular Prismatic, and Helical 1-mm-Sized-Objects 2022年04月
【論文】 Vision Feedback Control for the Automation of the Pick-and-Place of a Capillary Force Gripper(MICROMACHINES) 2022年08月
【論文】 Development of a Delta-Type Mobile Robot Driven by Three Standing-Wave-Type Piezoelectric Ultrasonic Motors 2020年10月
学歴 【 表示 / 非表示 】
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-2004年
電気通信大学 電気通信学研究科 機械制御工学科 博士課程 修了
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-2001年
電気通信大学 電気通信学研究科 機械制御工学科 修士課程(博士前期課程) 修了
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-1999年
筑波大学 基礎工学類 物理工学 卒業
学内所属歴 【 表示 / 非表示 】
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2012年4月-現在
専任 横浜国立大学 大学院工学研究院 システムの創生部門 准教授
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2007年11月-2012年3月
専任 横浜国立大学 学際プロジェクト研究センター 特任教員(助教)
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2018年4月-現在
併任 横浜国立大学 大学院理工学府 機械・材料・海洋系工学専攻 准教授
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2017年4月-現在
併任 横浜国立大学 理工学部 機械・材料・海洋系学科 准教授
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2012年4月-現在
併任 横浜国立大学 理工学部 機械工学・材料系学科 准教授
学外略歴 【 表示 / 非表示 】
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2007年4月-2007年10月
電気通信大学 電気通信学部 助教
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2004年4月-2007年3月
電気通信大学 電気通信学部 助手
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2003年4月-2004年3月
日本学術振興会 日本学術振興会特別研究員
研究分野 【 表示 / 非表示 】
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情報通信 / 機械力学、メカトロニクス
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情報通信 / ロボティクス、知能機械システム
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ナノテク・材料 / ナノマイクロシステム
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ものづくり技術(機械・電気電子・化学工学) / 制御、システム工学
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
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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
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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
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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
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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
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 )
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
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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
記述言語:日本語 著書種別:学術書
学位論文 【 表示 / 非表示 】
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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
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
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 】
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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
Tanabe, Kengo, Masato Shiota, Eiji Kusui, Yohei Iida, Hazumu Kusama, Ryosuke Kinoshita, Yohei Tsukui, Rintaro Minegishi, Yuta Sunohara, and Ohmi Fuchiwaki 閉じる
MICROMACHINES 14 ( 2 ) 375 2023年2月 [査読有り]
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
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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]
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
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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]
記述言語:英語 掲載種別:研究論文(学術雑誌) 共著
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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
Murakami Koki, Tochinai Ryota, Tachibana Daiki, Isano Yuji, Matsuda Ryosuke, Nakamura Fumika, Kurotaki Yuta, Isoda Yutaka, Yamane Monami, Sugita Yuya, Fukuda Junji, Ueno Kazuhide, Miki Norihisa, Fuchiwaki Ohmi, Ota Hiroki 閉じる
ACS APPLIED MATERIALS & INTERFACES 14 ( 5 ) 7241 - 7251 2022年1月 [査読有り]
記述言語:英語 掲載種別:研究論文(学術雑誌) 共著
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Tachibana Daiki, Murakami Koki, Kozaki Takashi, Matsuda Ryosuke, Isoda Yutaka, Nakamura Fumika, Isa … 全著者表示
Tachibana Daiki, Murakami Koki, Kozaki Takashi, Matsuda Ryosuke, Isoda Yutaka, Nakamura Fumika, Isano Yuji, Ueno Kazuhide, Fuchiwaki Ohmi, Ota Hiroki 閉じる
ADVANCED INTELLIGENT SYSTEMS 2022年1月 [査読有り]
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
総説・解説記事等 【 表示 / 非表示 】
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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]
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.
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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
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
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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
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 】
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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
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
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
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移動装置及びプログラム
渕脇大海, 八釼学
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
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
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
受賞 【 表示 / 非表示 】
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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 -
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 】
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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
資金種別:競争的資金
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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
資金種別:競争的資金
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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
資金種別:競争的資金
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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
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 】
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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
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
担当区分:研究代表者
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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
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
[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
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.
研究発表 【 表示 / 非表示 】
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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
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
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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
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
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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
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
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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
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
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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
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
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
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2022年度 統合システム設計A
大学院理工学府
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2022年度 統合システム製作B
大学院理工学府
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2022年度 統合システム製作A
大学院理工学府
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2022年度 数学演習Ⅰ
理工学部
その他教育活動及び特記事項 【 表示 / 非表示 】
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2022年01月
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2020年10月
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2020年09月
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
委員区分:学協会
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精密工学会
2020年04月 - 現在 第1次選考委員(論文賞等)
委員区分:学協会
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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
委員区分:学協会
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精密工学会
2018年04月 - 現在 校閲委員
委員区分:学協会
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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)
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
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
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
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
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.