下野 誠通 (シモノ トモユキ)

SHIMONO Tomoyuki

所属組織

大学院工学研究院 知的構造の創生部門

職名

准教授

生年

1980年

研究分野・キーワード

ハプティクス,モーションコントロール,ロボティクス,メカトロニクス,人間支援工学

メールアドレス

メールアドレス

ホームページ

http://www.tsl.ynu.ac.jp/

関連SDGs




代表的な業績 【 表示 / 非表示

  • 【論文】 Mathematical Modeling of Semicircular Linear Motor Based on Vector Potential With Landen's Transformation   2019年03月

    【論文】 Estimation of Antagonistic Output Ratios Based on Force Distribution at End Effector of Limb  2017年02月

    【論文】 Abstraction and Reproduction of Force Sensation from Real Environment by Bilateral Control  2007年04月

直近の代表的な業績 (過去5年) 【 表示 / 非表示

  • 【論文】 External Force Estimation in Linear Series Elastic Actuator without Load-side Encoder   2021年01月

    【論文】 Reduction of Contact Force Fluctuation for Rotary Wear Test Apparatus  2020年02月

    【論文】 Novel Algorithm for Effective Position/Force Control  2019年11月

    【論文】 Mathematical Modeling of Semicircular Linear Motor Based on Vector Potential With Landen's Transformation  2019年03月

    【論文】 Estimation of Antagonistic Output Ratios Based on Force Distribution at End Effector of Limb  2017年02月

出身学校 【 表示 / 非表示

  •  
    -
    2004年

    早稲田大学   理工学部   機械工学科   卒業

出身大学院 【 表示 / 非表示

  •  
    -
    2007年

    慶應義塾大学  理工学研究科  総合デザイン工学専攻  博士課程  修了

  •  
    -
    2006年

    慶應義塾大学  理工学研究科  総合デザイン工学専攻  修士課程(博士前期課程)  修了

取得学位 【 表示 / 非表示

  • 博士(工学) -  慶應義塾大学

  • 修士(工学) -  慶應義塾大学

学内所属歴 【 表示 / 非表示

  • 2013年04月
    -
    継続中

    専任   横浜国立大学   大学院工学研究院   知的構造の創生部門   准教授  

  • 2009年04月
    -
    2013年03月

    専任   横浜国立大学   大学院工学研究院   知的構造の創生部門   助教  

  • 2018年04月
    -
    継続中

    併任   横浜国立大学   大学院理工学府   数物・電子情報系理工学専攻   准教授  

  • 2013年04月
    -
    継続中

    併任   横浜国立大学   大学院工学府   物理情報工学専攻   准教授  

  • 2013年04月
    -
    継続中

    併任   横浜国立大学   理工学部   数物・電子情報系学科   准教授  

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学外略歴 【 表示 / 非表示

  • 2020年04月
    -
    継続中

      神奈川県立産業技術総合研究所   次世代医療福祉ロボットグループ   グループリーダー

  • 2016年04月
    -
    2020年03月

      神奈川県立産業技術総合研究所   力を感じる医療・福祉介護次世代ロボットプロジェクト   プロジェクトリーダー

  • 2008年04月
    -
    2009年03月

      慶應義塾大学   大学院理工学研究科総合デザイン工学専攻   特別研究助教(グローバルCOEプログラム)

  • 2007年10月
    -
    2008年03月

      慶應義塾大学   大学院グローバルCOEプログラム情報・電気・電子分野「アクセス空間支援基盤技術の高度国際連携」訪問   研究員(PostDoctorialFellow)

  • 2007年10月
    -
    2008年03月

      日本学術振興会   日本学術振興会特別研究員

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所属学会 【 表示 / 非表示

  • 2014年05月
    -
    継続中
     

    計測自動制御学会

  •  
     
     
     

    電気学会

  •  
     
     
     

    日本ロボット学会

  •  
     
     
     

    IEEE

専門分野(科研費分類) 【 表示 / 非表示

  • 電力工学・電力変換・電気機器

  • 制御・システム工学

  • 知能機械学・機械システム

 

研究経歴 【 表示 / 非表示

  • 触覚技術データベース構築のための双方向モーションコントロール

    科学研究費補助金  

    研究期間:  - 

  • 微小触覚情報記録のためのマイクロハプティクス技術の開発研究

    科学研究費補助金  

    研究期間:  - 

学位論文 【 表示 / 非表示

  • Advanced Motion Control for Real World Haptic Storage

    下野 誠通

      2007年09月

    学位論文(博士)   単著

     概要を見る

    慶應義塾大学 (博士(工学)) 本学位論文では、実世界触覚記録のための基礎技術となる高度モーションコントロール手法を提案している。特に、透明性の高い加速度制御に基づくバイラテラル制御手法、ミクロマクロバイラテラル制御手法、マルチラテラル制御手法について述べており、それぞれの制御手法による実世界触覚記録について論じた。

  • 実世界力覚情報の抽出と再現のための双方向モーションコントロール

    下野 誠通

      2006年03月

    学位論文(修士)   単著

     概要を見る

    慶應義塾大学 (修士(工学)) 本学位論文では、実世界力覚情報の抽出と再現のためのバイラテラル制御手法を提案しており、実環境を用いた実験を行いその有効性を示した。

論文 【 表示 / 非表示

  • 画像情報に基づく情報拡張機能を有するバイラテラル遠隔制御システム

    松永 卓也, 下野 誠通, 大西 公平

    精密工学会誌 ( 公益社団法人 精密工学会 )  87 ( 4 ) 380 - 387   2021年04月

    共著

     概要を見る

    <p>Master-slave teleoperation robots are useful for tasks that require human judgments and skills. Haptic sensation can be transmitted between a master and a slave by implementing bilateral control. Besides, visual information of the slave side that cannot be directly seen from the master side is presented by devices such as cameras, endoscopes, and displays. Therefore, advanced support of the teleoperation robots for operators can be expected by utilizing extended visual and haptic information. In this paper, a master-slave teleoperation system with ability to extend information transmitted to operators is proposed. The teleoperation system consists of one degree of freedom master-slave system implementing bilateral control based on robust acceleration control and an image processing system. To support operators, visual and haptic augmented reality is generated by image processing, micro-macro bilateral control, and compliance control. In addition, a design method of position and force scaling for micro-macro bilateral control according to magnification ratio of image is presented. The utility of the proposed bilateral teleoperation system is verified by experiments.</p>

    DOI CiNii

  • Development of Multi Degrees-of-Freedom Haptic Forceps Robot with Three Actuated Fingers

    Matsunaga Takuya, Shimono Tomoyuki, Ohnishi Kouhei

    IEEJ Journal of Industry Applications ( 一般社団法人 電気学会 )  10 ( 2 ) 247 - 253   2021年03月  [査読有り]

    共著

     概要を見る

    <p>Surgical robots have been studied and developed to assist surgeons. Master-slave flexible forceps robots that are components of a flexible endoscopic surgical robot are useful to realize novel minimally invasive surgical procedures that are difficult for conventional rigid medical devices. Although driving force for the tip portion of a flexible forceps robot is mechanically transmitted by wires through the flexible portion, friction and backlash changed by the posture of the flexible portion make it difficult to realize precise end effector control. Furthermore, transmission of haptic sensation is necessary to realize safer operation. In this study, a multi degrees-of-freedom (DoF) haptic forceps robot with three fingers is presented as an end effector of a flexible forceps robot. Transmission of driving force in flexible structure that causes performance deterioration is eliminated by arranging motors near the end effector. To transmit haptic sensation to operators, bilateral control is implemented to a master-slave system composed of the haptic forceps robot and a multi DoF input device. Additionally, control on modal space is implemented to verify finger dexterity. The utility of the haptic forceps robot is experimentally validated.</p>

    DOI CiNii

  • External Force Estimation in Linear Series Elastic Actuator without Load-side Encoder

    Minoru Yokoyama, Razvan Andrei Budau Petrea, Roberto Oboe, Tomoyuki Shimono

    IEEE Transactions on Industrial Electronics   68 ( 1 ) 861 - 870   2021年01月  [査読有り]

    共著

    DOI

  • A study on safe forceps grip force for the intestinal tract using haptic technology

    Yatabe Kentaro, Ozawa Soji, Oguma Junya, Hiraiwa Shinichiro, Tomita Sakura, Matsunaga Takuya, Togas … 全著者表示

    MINIMALLY INVASIVE THERAPY & ALLIED TECHNOLOGIES     2020年12月  [査読有り]

    共著

    Web of Science DOI

  • Back-drivability Improvement of Geared System Based on Disturbance Observer and Load-side Disturbance Observer

    Xu Shuang, Yokoyama Minoru, Shimono Tomoyuki

    IEEJ JOURNAL OF INDUSTRY APPLICATIONS ( 一般社団法人 電気学会 )  9 ( 5 ) 475 - 485   2020年09月  [査読有り]

    共著

     概要を見る

    <p>This paper proposes a method of improving the back-drivability of torque control according to the dynamic characteristic of forward-drivability based on the concept of proposed equivalent expression. The control strategy is composed of disturbance observer (DOB), a load-side DOB (LDOB) and the designed controller for torque control. The DOB realizes robust motion control by compensating for the friction and modeling error of the system, and the LDOB estimates the external torque input from the load-side. According to the designed controller, the proposed method constructs the back-drivability as forward-drivability via each transfer function of the equivalent expression. In addition, a scaling factor is introduced to quantitatively adjust the back-drivability to adapt to different application demands. Moreover, the decision basis of parameters in the proposed control is discussed and the effect on the control system is clarified. The experimental results are compared with the conventional torque control method, and show the consistency in the quantitative improvement of back-drivability effectively with the scaling factor.</p>

    Web of Science DOI CiNii

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総説・解説記事 【 表示 / 非表示

  • 遠隔医療に向けたリアルハプティクス

    下野誠通, 溝口貴弘, 大西公平

    映像情報メディア学会誌 ( 一般社団法人映像情報メディア学会 )  75 ( 3 ) 330 - 333   2021年05月  [依頼有り]

    総説・解説(学術雑誌)   共著

  • 力触覚のディジタル化を実現する医療デバイス

    下野誠通,大西公平

    化学工業 ( 化学工業社 )  71 ( 8 ) 478 - 482   2020年08月  [依頼有り]

    総説・解説(商業誌)   共著

  • モーションコントロール概論

    下野誠通,大西公平

    機械設計 ( 日刊工業新聞社 )  64 ( 5 ) 4 - 8   2020年04月  [依頼有り]

    総説・解説(商業誌)   共著

  • リアルハプティクスの医療支援応用

    下野誠通,大西公平

    機械設計 ( 日刊工業新聞社 )  64 ( 5 ) 38 - 41   2020年04月  [依頼有り]

    総説・解説(商業誌)   共著

  • リアルハプティクス技術を用いた外科支援手術ロボット

    下野誠通,大西公平,溝口貴弘,松永卓也,浅井洋

    腎臓内科・泌尿器科   10 ( 5 ) 471 - 476   2019年11月

    総説・解説(大学・研究所紀要)   単著

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学術関係受賞 【 表示 / 非表示

  • Outstanding Paper Award(SAMCON2021)

    2021年03月11日   IEEJ   “Mathematical Modeling, Finite Element Analysis, and Experimental Verification of Cross-Coupled 2-DOF Tubular SPMSM”  

    受賞者:  T. Shimono, S. Tanaka, Y. Hatta, H. Asai, and Y. Fujimoto

  • 平成30年部門優秀論文発表賞(国際ワークショップ)

    2019年09月01日   電気学会産業応用部門   Adaptability Improvement of Handling Object Based on Inertia Variation in Multi DOF Motion Copying System  

    受賞者:  M.K.C. Dinesh Chinthaka

  • 平成30年部門優秀論文発表賞(国際ワークショップ)

    2019年09月01日   電気学会産業応用部門   Comparison between Calculated and Measured Output Force of Supporting Robot for Lower Limb Function  

    受賞者:  Natsuki Inamura

  • Outstanding Paper Award

    2019年03月04日   IEEJ   Development of Multi Degree of Freedom Haptic Forceps Robots with Multi Actuated Fingers  

    受賞者:  T. Matsunaga, T. Shimono, and K. Ohnishi

  • 優秀講演論文表彰

    2018年02月01日   一般社団法人 日本機械学会   トポロジー最適化を用いたマイクロマニピュレータの開発  

    受賞者:  孫 尽一、久保田 将、横山 稔、根岸 知和、山田 崇恭、下野 誠通、西脇 眞二、丸尾 昭二

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科研費(文科省・学振)獲得実績 【 表示 / 非表示

  • クロスカップル形円筒二自由度埋込磁石同期モータの開発

    基盤研究(B)

    研究期間:  2017年04月  -  2020年03月  代表者:  下野誠通

  • 磁気ギア内蔵円筒形リニアモータの原理実証

    挑戦的萌芽研究

    研究期間:  2016年04月  -  2018年03月 

  • クロスカップル形二自由度ダイレクトドライブモータの開発

    基盤研究(B)

    研究期間:  2014年04月  -  2017年03月  代表者:  下野誠通

  • 周囲環境を知覚可能なステアバイワイヤシステムの開発

    挑戦的萌芽研究

    研究期間:  2014年04月  -  2016年03月  代表者:  下野誠通

  • 低侵襲性外科手術シミュレータのための多自由度鉗子型ハプティックシステムの開発研究

    若手研究(A)

    研究期間:  2011年04月  -  2014年03月  代表者:  下野誠通

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研究発表 【 表示 / 非表示

  • Haptics and Its Medical Applications

    Tomoyuki Shimono, Kouhei Ohnishi, Takahiro Mizoguchi, Takuya Matsunaga, Hiroshi Asai,

    Haptics and Its Medical Applications  (Vietnam International Conference and Exhibition on Control and Automation)  2019年09月  

  • Haptic Robots for Physical Human Support

    T. Shimono  [招待有り]

    The 26th International Conference on Information, Communication and Automation Technologies, ICAT2017  2017年10月01日  

 

担当授業科目(学内) 【 表示 / 非表示

  • 大学院理工学府  エネルギー・制御実習

  • 大学院理工学府  メカトロニクス特論

  • 大学院理工学府  先端制御・エネルギーシステム実証F

  • 大学院理工学府  先端制御・エネルギーシステム実証S

  • 大学院理工学府  先端制御・エネルギーシステム設計F

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その他教育活動及び特記事項 【 表示 / 非表示

  • 2020年09月
     
     
    令和元年電気学会優秀論文発表賞(基礎・材料・共通部門表彰)   (学生の学会賞等の受賞実績)

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    受賞者:八田禎之(横浜国立大学工学府 博士課程後期) 指導教員:下野誠通 准教授 受賞機関:一般財団法人 電気学会 発表タイトル:「埋込磁石型クロスカップル二自由度モータにおけるセンサレス制御のための位置推定法」 授与日:2020年9月1日

  • 2019年09月
     
     
    平成30年部門優秀論文発表賞(国際ワークショップ)   (学生の学会賞等の受賞実績)

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    受賞者:Natsuki Inamura(稲村奈月)(横浜国立大学大学院理工学府博士課程前期 H31(2019).3.26修了) 指導教員:下野誠通 准教授 受賞論文:「Comparison between Calculated and Measured Output Force of Supporting Robot for Lower Limb Function」 授与者:電気学会 産業応用部門(IEEJ International Workshop on Sensing, Actuation, Motion Control, and Optimization, SAMCON2019.) 受賞日:2019年9月1日

  • 2019年09月
     
     
    平成30年部門優秀論文発表賞(国際ワークショップ)   (学生の学会賞等の受賞実績)

     概要を見る

    受賞者:M.K.C. Dinesh Chinthaka(横浜国立大学大学院 理工学府博士課程後期 H31(2019).3.26付け修了) 指導教員:下野誠通 准教授 受賞論文:「Adaptability Improvement of Handling Object Based on Inertia Variation in Multi DOF Motion Copying System」 授与者:電気学会 産業応用部門(IEEJ International Workshop on Sensing, Actuation, Motion Control, and Optimization, SAMCON2019.) 受賞日:2019年9月1日

  • 2019年03月
     
     
    2018年電気学会産業応用部門優秀論文発表賞   (学生の学会賞等の受賞実績)

     概要を見る

    受賞者:八田禎之 電気学会産業応用部門リニアドライブ研究会での論文発表:LD-18-016「ハルバッハ配列を用いた表面磁石クロスカップル型二自由度モータの解析」に対する受賞

 

社会活動(公開講座等) 【 表示 / 非表示

  • 読売新聞朝刊 26面「未来はそこに」『遠隔操作「感触」伝送』 

    読売新聞  読売新聞朝刊 

    2021年01月
     
     

     概要を見る

    紙面掲載日:2021年1月7日

  • 公明新聞朝刊3面「コロナ禍を機に技術革新」

    公明新聞  公明新聞朝刊 

    2020年09月
     
     

     概要を見る

    紙面掲載日:2020年9月16日 掲載内容:コロナ禍を機に技術革新として、研究の応用や転換から「遠隔操作でPCR検査」について掲載された。