デジタル/AI | 広島大学オープンイノベーション本部産学連携部門

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2026.01.19

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深層学習・ニューラルネットワークによる視覚表現学習

アピールポイント数理的なアイデアに基づいた深層学習・ニューラルネットワーク技術の研究をしています．最近は効率的な学習・推論に向けた画像認識・画像生成の研究に興味があります．研究者のねらい深層学習は，大量のデータからパターンを自動で学習する機械学習の一分野であり，ニューラルネットワークを用いて段階的に特徴表現を獲得します．予測と正解の誤差をもとに重みを最適化することで，画像認識・生成や生成AIなど多様なタスクを実現します．研究の興味汎化性能に優れたニューラルネットワークを学習するためにはどうすれば良いか？ニューラルネットワークによる認識データ数に偏りがあっても安定して性能が出る画像認識技術製品や工程によってデータ数に大きな差がある場合でも，少数データを活かして学習できる手法を研究しています → 製品Aと製品Bで検査画像数に差がある外観検査，クラス不均衡な品質判定への応用が可能 https://arxiv.org/abs/2508.18723 重要な部分だけに注目することで高速・省資源な認識を実現画像中の不要な領域を自動的に無視し，本当に見るべき部分に集中して認識する仕組みを開発しています → 計算資源が限られた装置，動画像や高解像度画像を扱う検査・監視システムに応用可能「知らないものは分からない」と判断できる安全な認識技術学習時に見たことのない対象を，誤って正常と判断せず「未知」と検出する技術を研究しています → 外観検査や映像監視における異常検知，見逃しリスクの低減に貢献学習の順序を工夫して未知データに強いモデルを作る技術簡単なデータから難しいデータへ段階的に学習させることで，実運用での性能低下を抑えます → データの難易度に偏りがある場合や，現場データが徐々に変化する環境で有効 https://arxiv.org/abs/2508.18726 異常を「理由付き」で説明できる大規模画像言語モデル画像だけでなく言語情報も用いて，異常を説明できる外観検査向け生成AIを開発しています → 画像と言語による異常の説明を実現 + 大規模画像言語モデルの学習ノウハウの提供 https://arxiv.org/abs/2502.09057 ニューラルネットワークによる生成 3次元形状を高精度に表現・復元する技術形状の密度だけでなく「距離」の概念も学習することで，より正確な3次元表現を実現します → 3次元形状復元，3次元姿勢推定，製品形状のデジタル化に応用可能 https://ueda0319.github.io/neddf/ 形状と動きを同時に扱う時空間モデリング技術物体の形状変化や動作をまとめて学習し，時間的な変化を含む構造を捉えます → 動作解析のためのデータ拡張，時系列3次元データの再構成への応用 https://ieeexplore.ieee.org/document/11228866 [ホンダとの共同研究] 把持動作を学習するロボット制御のための3次元表現学習の技術ロボットハンドの「つかみ方」をモデル化し，柔軟な把持動作の学習に向けた3次元表現学習を実現しています → ロボティクス応用深層学習・ニューラルネットワークの基礎から応用までの講義 MLP から Vision Transformer（ViT）まで，学部・修士向けに講義をしています → ニューラルネットワークの仕組みからプログラミングまで学術指導も可能ですその他の取り組み [ヤマハとの共同研究] 生成モデルを用いた官能検査支援人の感覚に依存しやすい検査を，生成モデルによって支援する技術を研究しています → 正常・異常の判断・定義が困難な検査工程，異常データを生成したい場合に活用可能国際会議（CVPR など）の最新動向サーベイ人の感覚に依存しやすい検査を，生成モデルによって支援する技術を研究しています → 正常・異常の判断・定義が困難な検査工程，異常データを生成したい場合に活用可能研究者相澤宏旭AIZAWA HIROAKI 広島大学大学院先進理工系科学研究科助教

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2026.01.19

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ウェーブレットに基づいた円滑化技術による寿命分析の改善に関する検討

アピールポイントウェーブレット変換により，任意の寿命関数を異なる解像度で表現．既存の寿命分析関数にウェーブレット変換を適⽤することで適合精度が向上．部品やハードウェアに対して，より精度の⾼い寿命分析が可能．研究のねらい部品の故障が製品もしくはシステム全体の故障につながることを防ぐため、寿命分布を統計的に推定し、計画的な保守・点検を⾏う必要がある．本研究ではウェーブレットに基づいた寿命分布関数の円滑化技術を開発し，既存の寿命関数に「ズームレンズ」をかけるイメージで異なる解像度で表⽰できる．この円滑化技術を既存の寿命関数に適⽤することによって，より精度の⾼い寿命分析を⾏い，保守コストの削減や信頼性の向上に繋げる．研究内容１，背景寿命分析とは部品の故障時間データから寿命分布関数を統計的に推定し，⼀定の時間において部品が故障しない確率（信頼度）を予測することである．⾼い精度の寿命分析により予防保全の計画策定か製品品質及び顧客満⾜度の向上に繋げたい．２，ノンパラメトリックモデル部品の故障時間が従う分布（例えば，指数分布）が事前にわかっていれば，最尤法などを使ってデータからパラメーター推定を⾏えばよい．しかしながら，多くの場合，部品の寿命分布に関して事前知識がないことが多い．ノンパラメトリックモデルは寿命分布に関する事前知識が必要ない汎⽤的な統計⼿法である．３，ウェーブレットに基づいた円滑化技術ここで、 ɤは形状パラメーター、mは解像度パラメーター、kɤ,m(t,s)はドブシーウェーブレットで構成された再生カーネル,λ(・)は任意の既知のノンパラメトリックモデル、λm(・)は解像度レベルmで円滑化されたノンパラメトリックモデル４，応⽤例 NPMLE ︓ノンパラメトリック最尤推定量 NPMLWE︓円滑化技術を適応したNPMLE LogLogist︓パラメトリックモデル（baseline）５，ツール開発︓Daubechies-WET ⼩修理回数を表すNHPP（⾮定常ポアソン過程）に対して，いくつかのノンパラメトリックモデルやウェーブレットで円滑化されたモデルを実装したツールを開発． HP: daubewet.wujingchi.com 関連情報【論⽂】 J. Wu, T. Dohi and H. Okamura (2025), A novel lifetime analysis of repairable systemsvia Daubechies wavelets, Annals of Operations Research, vol. 349, pp. 287–314. 【知財】なし研究者呉敬馳WU JINGCHI 広島大学大学院先進理工系科学研究科特任助教

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2021.01.25

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ロボットの周期運動と⾮周期運動の精密／安全な制御と診断

周期運動と⾮周期運動を診断・制御するアルゴリズム周期／⾮周期運動を、より⾼精度、より安全に、制御・診断する産業⽤ロボットや⾃動機械の多くは⼤量⽣産のため繰り返し作業（周期運動）を実施します。さらにそこには、故障・摩耗・⼈間との接触などに起因する異常（⾮周期運動）も潜んでいます。これら、周期運動と⾮周期運動を対象とした機械システムの⾼精度化・安全化・異常検知を実現する制御・診断アルゴリズムの研究開発を⾏っています。機械システムの制御・診断 USE CASE 01 ⾃動機械 APPLICATION周期外乱の推定・補償よる精密位置決め繰り返し作業する⾃動機械の位置決め精度を悪化させる周期外乱（振動）の問題へ、周期外乱を推定・補償する制御アルゴリズムによりこれを解決します。 USE CASE 02 協働ロボット周期運動の精密制御と⾮周期運動の安全制御繰り返し作業（周期運動）へ精密な位置制御を、⼈間との突発的な接触（⾮周期運動）へ安全な⼒制御を実現することで、協働ロボットへ精密かつ安全な運動を実現します。 USE CASE 03 診断・検査⼤量⽣産された製品の押し込み検査や繰り返し運転する機械から計測される⼒より、正常な周期⼒と異常な⾮周期⼒を分離することで、異常品や異常運転をリアルタイム検出します。周期／⾮周期問題を解決する実時間アルゴリズム STRENGTHS 01 周期／⾮周期の⽬線運動に潜む周期現象と⾮周期現象を捉える問題発⾒と、周期／⾮周期の性質を活⽤したアルゴリズム開発による、ユニークな周期／⾮周期の問題解決を提供します。 STRENGTHS 02 アルゴリズム開発可能な限り既存の機構や運転環境（ハードウェア）を保存しつつ、機械システムの運動を取り巻く問題はアルゴリズム（ソフトウェア）によって解決します。 STRENGTHS 03 リアルタイム性リアルタイムな制御・診断が、機械システムを取り巻くその瞬間の問題へ、その瞬間に対応します。周期／⾮周期分離技術 TECHNOLOGY 01 周期／⾮周期分離フィルタ運動に潜在する周期運動と⾮周期運動を制御・診断するには、まず、位置・速度・加速度・⼒といった運動に関する信号を周期信号と⾮周期信号へ分離しなければなりません。この分離の要となるのは、村松がこれまでの研究で独⾃に発明した「周期／⾮周期分離フィルタ」です。この分離フィルタを⽤いることにより、あらゆる周期運動と⾮周期運動の制御・診断が実現されます。機械システムの周期／⾮周期問題を解決します共同研究仮説01 既存の機械システムを対象とした共同研究今、利⽤している機械を⾼度化しましょう共同研究仮説02 新たな機械システムを開発する共同研究これから、活⽤したい機械システムを開発しましょう産業⽤機械やロボットのハードウェアから共に開発していきましょう。そして、開発したハードウェアへ制御・診断のアルゴリズムを実装します。備考（関連論文） H. Muramatsu and S. Katsura, IEEE Transactions on Industrial Informatics, 2018. H. Muramatsu and S. Katsura, IEEJ Journal of Industry Applications, 2019. H. Muramatsu and S. Katsura, Automatica, 2019. H. Muramatsu and S. Katsura, IEEE Transactions on Industrial Electronics, 2020. 研究者村松久圭（MURAMATSU HISAYOSHI）広島大学大学院先進理工系科学研究科准教授

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2010.04.01

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出力制限があり応答が穏やかな目標値追従制御

研究者のねらい人間と協働するロボットへの応用を意図しています。モーターの発生力や速度に制限をかけた上で、正確な動作を実現します。そして、動作中に人間が接触したり、誤った目標位置指令を与えてしまった場合にも、安全に穏やかに作業を続行できます。ロボットの位置制御だけでなく、他のさまざまな制御（接触力、空気圧、液圧、重力、流量など）にも使える可能性があります。人間や環境と接触して作業するロボット、人間と協調作業するロボット、遠隔操作ロボットなどへの応用が可能です。研究内容不連続な微分方程式（微分包含式）をベースにした新しい観点から、産業界へ即時投入できるさまざまな制御技術や計算技術を考案しています。本制御技術は、小さな外乱には素早く応答し、大きな外乱にはゆっくり応答します。そのため、正確な制御の実現と、オーバーシュートや振動の抑制が両立できる制御技術を開発しています。備考ホームページ：https://home.hiroshima-u.ac.jp/kikuuwe/ YouTubeのチャンネル：https://www.youtube.com/kikuuwe プロクシベースト・スライディングモード制御について https://home.hiroshima-u.ac.jp/kikuuwe/res_psmc/index_j.html 研究者菊植亮（KIKUUWE RYO）広島大学大学院先進理工系科学研究科教授

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2018.04.01

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工作機械とロボットの精度を保証する

アピールポイント工作機械の精度を何年にもわたって保証する技術機械の運動を3次元で測定，制御する独自技術産業用ロボットの「絶対的」位置決め精度を保証する研究者のねらい機械加工の精度が、徐々に変化し、ある時点で許容値を満たさなくなることはないでしょうか。工作機械の精度は、熱変形や経年変化などを原因として変化していきます。そこで、精度を長期間にわたって保証するため、定期的に機械の精度を計測する技術の研究を行っています。また産業用ロボットについては、我々が開発した新しい誤差補正技術により、ロボットの可動領域全体で精度を保証することを目指しています。これにより、これまでロボットでは難しかった新しいアプリケーションを広げるための研究を、産学連携で進めています。その代表例が、ロボットを用いた切削加工や、タッチプローブやレーザスキャナを用いた計測です。備考【特許】特許第6147022号，工作機械の空間精度測定方法および空間精度測定装置【特許】特許第6803043号，工作機械の幾何誤差測定方法【特許】特開2020-066083，ロボットの運動精度測定方法及び位置補正方法【特許】特許第7161753号，ロボットの運動精度測定方法及び位置補正方法【特許】特願2021-083751，ロボットの制御装置及び制御方法【特許】特許7641000号，ロボットの制御装置及び制御方法【学術論文】https://mecdes.hiroshima-u.ac.jp/index_jp.html 研究者茨木創一（IBARAKI SOICHI）広島大学大学院先進理工系科学研究科教授

2011.04.01

希薄流および連続流解析へのCIP法の応用

アピールポイント高次精度手法流体方程式の数値解析に適している計算手法様々な双曲型方程式への適用も可能研究者のねらい非平衡希薄気体・中間流の振る舞いを調べる為には、巨視的な物理量に関する方程式（オイラー・ビエス‐トークス方程式）ではなく、速度分布関数の時間発展を扱うボルツマン方程式が必要となるが、複雑な多重積分を含む衝突項を含む為、衝突項の性質を保持したまま簡略化したBGK方程式が用いられる。CIP法は双曲型方程式の高次精度解法であり、かつソロバン格子を併用することで、CIP法の時間空間精度を保持した解適合格子の数値解析手法を構築できる。研究内容希薄流の様な平均自由行程が長い、マイクロチャネルの様な系の代表長さが小さい流れでは、クヌッセン数（Kn）が大きい流れを解く為に、BGK方程式を表空間・速度空間2次元（位相空間4次元）に拡張を行い、基礎的な例題等を用いた検証結果を、連続流に近い条件（Kn = 0.002）から希薄流（Kn = 0.05）で衝撃波の反射問題で示す。実空間にCIP法に適した解適合ソロバン格子を用いることで、ディフューザーの様な内部流で生じる、小Kn数（連続流）での反射衝撃波面・接触不連続面の解像度向上、及び大Kn数（希薄流）で波面が鈍る様子も計算可能である。論文: T. Yabe and Y. Ogata, A multidimensional approach to rarefied and transitional flows with the CIP method, International Journal of Numerical Methods in Fluids, Vol. 65, 191–206 (2011) 関連図書矢部孝，內海隆行，尾形陽一「CIP法」森北出版（2003）矢部孝，尾形陽一，滝沢研二「CIP法とJAVAによるCGシミュレーション」森北出版（2006）研究者尾形陽一（OGATA YOICHI）広島大学大学院先進理工系科学研究科教授

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2017.10.01

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極端な変形下でも計算を続行できる変形シミュレーション技術

研究者のねらい人間と協働するロボットへの応用を意図していました。モーターの発生力や速度に制限をかけた上で正確な動作を実現します。そして、動作中に人間が接触したり、誤った目標位置指令を与えてしまったりした場合にも、安全に穏やかに作業を続行できます。ロボットの位置制御だけでなく、他の様々な制御 (接触力、空気圧、液圧、電圧、電流など) にも使える可能性があります。人間や環境と接触して作業するロボット, 人間と協調作業するロボット, 遠隔操作ロボットなどへの応用が可能です。研究内容物理現象のリアルタイム/インタラクティブ (実時間/相互作用的) シミュレーションに使える様々な計算技術の開発を行っています。たとえば、既存ソフトウェアでのシミュレーションで、「計算が遅い」「計算が発散してしまう」「計算が止まってしまう」などへの対応が可能です。備考ホームページ(https://home.hiroshima-u.ac.jp/kikuuwe/ ) Youtubeのチャンネル( https://www.youtube.com/kikuuwe) 動画1( https://youtu.be/SFFCbUdioEQ) 動画2 ( https://youtu.be/S4bJS8SGZXU) 動画3 (https://youtu.be/R5iJgJ7VApc) 研究者菊植亮（KIKUUWE RYO）大学院先進理工系科学研究科広島大学教授

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2022.11.11

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メカトロニクス制御技術と動力学シミュレーション技術

研究の概要【研究者によるシーズ紹介動画】 1.人間と協働するロボット制御技術【事例】応答が穏やかな目標値追従制御技術「プロクシベースト・スライディングモード制御（PSMC）」ロボットの位置決め制御などに利用できる安全な目標追従制御技術です。通常動作時の正確な位置制御性能は損なわずに、異常発生時に滑らかでオーバーシュートを起こさない緩やかな動作を実現します。ロボットの位置制御だけでなく、他の様々な制御（接触力、空気圧、液圧、電圧、電流など）にも使える可能性があります。２．リアルタイム／インタラクティブシミュレーション技術【事例】極端な変形下でも計算を続行できる変形シミュレーション技術通常のシミュレーション技術では、極端な変形が起こると、ソフトウェアのエラーが起こったり、計算が発散してあり得ない挙動が起こったりしてしまうことが多々あります。この変形シミュレーション技術では、要素がつぶれて裏返るような極端な変形下においても計算を続行できます。ゴム・スポンジ・生体組成など変形が激しい部材のシミュレーションに応用できる可能性があります。想定される市場・製品・産業分野産業用ロボット・メカトロニクス制御 CAE ゲーム・動画作成特許特開2020-113214：制御装置特許第6934173号：力制御装置、力制御方法及び力制御プログラム特許第6032811号：アドミッタンス制御を用いた力制御装置および位置制御装置論文 Kikuuwe: “Dynamics Modeling of Gear Transmissions with Asymmetric Load-Dependent Friction,” Mechanism and Machine Theory, vol.179, p.105116, 2023. Kikuuwe, T. Okada, H. Yoshihara, T. Doi, T. Nanjo and K. Yamashita: “A Nonsmooth Quasi-Static Modeling Approach for Hydraulic Actuators,” Transactions of ASME: Journal of Dynamic Systems, Measurement, and Control, vol.143, no.12, p.121002, 2021. Kikuuwe: “A Brush-Type Tire Model with Nonsmooth Representation,” Mathematical Problems in Engineering, Vol.2019, Article 9747605, 2019 Kikuuwe: “Torque-Bounded Admittance Control Realized by a Set-Valued Algebraic Feedback,” IEEE Transactions on Robotics, Vol.35, No.5, pp.1136-1149, 2019. Kikuuwe: “A Time-Integration Method for Stable Simulation of Extremely Deformable Hyperelastic Objects,” The Visual Computer, Vol.33, No.10, pp.1335-1346, 2017． Kikuuwe, K. Kanaoka, T. Kumon and M. Yamamoto: “Phase-Lead Stabilization of Force-Projecting Master-Slave Systems with a New Sliding Mode Filter,” IEEE Transactions on Control Systems Technology, Vol.23, No.6, pp.2182-2194, 2015. 研究者からのメッセージ産業界での困りごとの情報は、我々の研究によって貴重なヒントになります。メカトロニクス制御、シミュレーション等で困りごとがありましたら、まずはご相談ください。共同研究、共同開発、コンサルティングなど、様々な形態での協業が可能です。下記の情報もご覧ください。ホームページ：https://home.hiroshima-u.ac.jp/kikuuwe/index_j.html YouTubeチャンネル： https://www.youtube.com/kikuuwe/ 研究成果に関するスライド：https://speakerdeck.com/kikuuwe/ 研究者菊植亮（KIKUUWE RYO）広島大学大学院先進理工系科学研究科教授

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2022.01.12

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工作機械やロボットの㎛オーダーでの精度測定・制御技術

狙い機械加工の精度がだんだん変化していき、あるとき許容値を満たさなくなる、といったことはないでしょうか？工作機械の精度は、熱変形や、経年変化が原因で、変わっていきます。精度を長い期間にわたって保証するための精度の計測法・制御法について研究しています。また、産業用ロボットの「絶対的」位置決め精度は、工作機械に比べ数10～数100倍悪いというのが一般的です。これまで産業用ロボットは、人間が手動でロボットを動かし、その動作を覚えさせる「ティーチング」でプログラムされるのが一般的でした。しかし、ロボットの用途をさらに広げるには、ロボットの動作をコンピュータでプログラムすることが必要不可欠です。このとき、ロボットの作業の成否は、ロボット自身の精度が決めることになり、近い将来に、ロボットにも高い精度が求められるようになるのは、確実と考えます。我々の新しい誤差補正技術により、ロボットの精度を可動領域全体で保証することで、ロボットの応用をさらに広げられると考えています。研究内容金属等を加工して機械部品などを生み出す「工作機械」は、三次元空間を自由に動きます。この軌跡の精度が，加工精度を決定しますが，運動軌跡を直接にマイクロメーターオーダーの精度で3次元計測する技術は，今のところありません。そのための新しい計測技術を研究しています。産業用ロボットについては、我々の新しい誤差補正技術により、ロボットの精度を可動領域全体で保証することで、ロボットで行うことがこれまで難しかった、新しいアプリケーションを広げるための研究を、産学連携で進めています。その代表例は、ロボットを使った切削と、タッチプローブやレーザスキャナを使った計測です。＜事例＞１．工作機械の誤差原因を診断するための加工試験法２．工作機械の運動精度の測定と誤差原因の診断３．産業用ロボットの位置決め精度と補正方法４．ロボットを使った切削・計測各技術の詳細は以下の動画をご参照ください。アピールポイント工作機械の精度を何年にもわたって保証する技術機械の運動をマイクロメートルオーダーの精度で測定、制御する独自技術産業用ロボットの「絶対的」位置決め精度を保証する技術想定される市場・製品・産業分野工作機械やロボットのメーカー工作機械やロボットのユーザー特許特許第6147022号，工作機械の空間精度測定方法および空間精度測定装置特許第6803043号，工作機械の幾何誤差測定方法特許第7161753号，ロボットの運動精度測定方法及び位置補正方法特許第7641000号，ロボットの制御装置及び制御方法論文 Tianhao Cui, Soichi Ibaraki, “Calibration of rotary axis angular positioning deviations in a six-axis robotic manipulator by using the R-Test,” International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 134(7-8), pg. 3845-3862, Oct. 2024. S. Ibaraki, K. Masamine, M. Hamamura, O. Takahara, “Influence of rotary axis angular positioning error motions on robotic probing,” CIRP Annals, July 2024. Shota Onishi, Soichi Ibaraki, Masashi Yamaguchi, Takao Sugimoto, “A self-calibration scheme for two-dimensional free-form probing measurement under the assumption of rigid-body machine kinematic model,” Measurement, 222, 113586, Nov. 2023 Soichi Ibaraki, Nikolas Alexander Theissen, Andreas Archenti, Md. Moktadir Alam, “Evaluation of Kinematic and Compliance Calibration of Serial Articulated Industrial Manipulators,” International Journal of Automation Technology, 15(5), pp. 567-580, Sep. 2021 Md. Moktadir Alam, Soichi Ibaraki, Koki Fukuda, “Kinematic Modeling of Six-Axis Industrial Robot and its Parameter Identification: A Tutorial,” International Journal of Automation Technology, 15(5), pp. 599-610, Sep. 2021 その他の論文は、研究室ホームページをご参照ください。研究者からのメッセージ３次元空間を自由に動く機械の運動を、３次元測定するための技術と、数学モデルと数値最適化の手法を使って誤差原因診断や制御を行うことを得意としています。工作機械やロボットのメーカと共に、ユーザとも多くの共同研究の実績があります。機械の精度に関して課題があれば、ぜひ情報交換させてください。研究者HP https://mecdes.hiroshima-u.ac.jp/ https://mecdes.hiroshima-u.ac.jp/~ibaraki.h0523/ 研究者茨木創一（IBARAKI SOICHI）広島大学大学院先進理工系科学研究科教授

2021.11.25

機構の工夫によるロボットの付加価値の向上

目標・狙いリアルワールドに対する迅速かつ柔軟な行動を実現する基盤ロボティクス技術として、構造に知能を内包したロボットメカニズムの研究などを行っており、人間とは異なる形でのマニピュレーション技術の実現を目指します。＜研究概要説明動画＞ https://hoip.hiroshima-u.ac.jp/wordpress/wp-content/uploads/2021/11/03-01-takaki-professor_japanese_1080p-1-video-converter.com-1-1.mp4 研究事例ドローンのための無反動ロボットアーム【概要】ドローンなどの小型無人航空機にロボットアームを取付け空中から作業できるとその活躍範囲が拡がります。しかし、アームを取付けるとアームの動作によってドローンの姿勢が崩れてしまいます。この問題解決のため、作業を行う「無段変速ロボットハンド」に加えて、アーム回転の反動を打ち消す「反トルク機構」と「干渉駆動機構」、水平方向の反動を打ち消し重心位置を調整する「スライダ機構」を考案して、ドローンの姿勢に影響を与えない無反動ロボットアームを開発いたしました。【本研究の優位性】ロボットアームの動作による飛行への外乱をなくすため、ドローン本体の飛行制御システムの改造や専用の新たなコントローラの追設が不要で、どんなドローンにもロボットアームを簡単に追設可能です。アームを脚として、鳥が木の枝に留まるように、枝などに留まることが可能です。【想定される市場・製品・産業分野】レスキュー（避難用の縄梯子の架設、水難事故での浮き輪の投入、等）サンプルの回収（広大な農場で作物サンプルの回収、等）計測や監視（高所の枝等からの長時間の計測や監視、等）荷物の宅配（高層階の住宅へ直接アクセス）【特許】特願2016-136605 多関節ロボットアーム及びUAV 【論文】 Ohnishi, T. Takaki, T. Aoyama and I. Ishiii, Development of a 4-Joint 3-DOF robotic arm with anti-reaction force mechanism for a multicopter, in Proc. IEEE/RSJ Int. Conf.Intelligent Robots and Systems, pp. 985-991, 2017. その他の研究事例階段を移動できる遊星車輪機構を用いた倒立振子ロボット https://www.robotics.hiroshima-u.ac.jp/researches_single_jp/937/ モアレ縞を利用した微小歪可視化シール https://www.robotics.hiroshima-u.ac.jp/researches_single_jp/936/ など研究者からのメッセージ種々のニーズに合わせて、私とは異なる技術を持っている企業の方と共同で、中長期的な開発ができることを期待しております。研究者高木健（takaki takeshi）広島大学大学院先進理工系科学研究科教授

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2020.07.21

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製造効率向上を実現するデータ駆動型制御システム

目標・狙い超情報化社会に合わせた新しい制御アルゴリズムを導入することで、以下を実現する。（１）機械立ち上げ時間の短縮（２）原材料破棄率の削減（３）人に依存しない製造システム構築想定される市場・製品・産業分野製造業一般（特に食品・自動車製造）農業・畜産業建設業概要センサー技術が発達した現代では、温度、湿度等の気象情報や、稼働している機械の電流、電圧等の運転情報、原料投入量や歩留まり等膨大なデータが瞬時に収集可能。本研究では、膨大なデータが収集可能な超情報化社会に適した新しい制御方法を開発する。新制御方法は、データベースを基盤とし、機器のデータのみならず、熟練者の制御パラメータ変更履歴を格納するため、熟練技術の再現をすることが可能である。導入後は、コンピュータで学習することにより、熟練技術を超える制御を実現することが可能となる。本研究の優位性学習機能を搭載し、機器を使用すればするほど「賢くなる」制御法各企業が保有している既存の制御システムに容易に付加できる特許（権利化2件，出願６件）山本，木下: データ指向型フィードバック制御装置およびデータ指向型フィードバック制御方法，特願2016-164631，出願日2016年8月30日，特開2018-036773，公開日2018年3月1日，出願者国立大学法人広島大学 Yamamoto T and Kinoshita T, Data-Oriented Feedback Controller and Data-Oriented Feedback Control Method, US15/690261, 登録年月日2020年3月3日，登録番号10,575,769，出願日2017年8月29日, US-2018-0055403，公開日2018年3月1日，出願者国立大学法人広島大学（上記特許の米国出願）論文木下拓矢，山本透: データ指向型カスケード制御系の一設計，電気学会電子・情報・システム部門誌，第136巻，第5号: 703-709，2016 Kinoshita T and Yamamoto T: Design of a Data-Oriented Kansei Feedback Control System, Journal of Robotics, Networking and Artificial Life, Vol. 4, No. 1: 14-17, 2017. 山内優，木下拓矢，脇谷伸，山本透，宮腰穂，原田真悟，矢野康英: データベース駆動型制御アプローチに基づく車両ドライバモデルの構築,電気学会電子・情報・システム部門誌，第138巻, 第7号: 910-911, 2018. 今地大武，木下拓矢，山本透，伊藤啓介，吉田昌弘，中川正: ランダムフォレストによる変数選択に基づくデータベース駆動型モデリングとその線形空燃比センサ出力予測への応用，電気学会電子・情報・システム部門誌，第139巻，第8号: 850-857, 2019. 木下拓矢，山本透: 類似度に基づくデータベース駆動型制御系の一設計，電気学会電子・情報・システム部門誌，第140巻，第3号: 1-8, 2020. Kinoshita T, Ikeda H, Yamamoto T, Machizawa M, Tanaka K, and Yamazaki Y: Design of a Database-Driven Kansei Feedback Control System using a Hydraulic Excavators Simulator, Journal of Robotics and Mechatronics, Vol. 32, No. 3, 2020. to appear. 外部資金の獲得状況日本学術振興会特別研究員奨励費（PD）：精神価値を向上させる人の感性を考慮したパフォーマンス駆動型制御系の一設計（課題番号17J03657）130万円研究代表者2017年度日本学術振興会研究活動スタート支援：「感性を制御する」データベース駆動型感性フィードバック制御システムの構築（課題番号18H05907）230万円研究代表者2018年度～2019年度その他：研究分担者6件（共同研究費）受賞状況 IEEJ (Institute of Electrical Engineers of Japan)，Outstanding Student Presentation Award, Aug. 27, 2015. 電気学会，電子・情報・システム部門技術委員会奨励賞，平成28年3月4日 The 2017 International Conference on Artificial Life and Robotics (ICAROB 2017), Young Author Award, Jan. 21, 2017 電気学会, 優秀論文発表賞，平成29年9月7日システム制御情報学会，奨励賞，平成30年5月17日電気学会，研究会奨励賞，平成30年9月6日研究者木下拓矢（KINOSHITA TAKUYA）広島大学大学院先進理工系科学研究科准教授

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深層学習・ニューラルネットワークによる視覚表現学習

ウェーブレットに基づいた円滑化技術による寿命分析の改善に関する検討

ロボットの周期運動と⾮周期運動の精密／安全な制御と診断

出力制限があり応答が穏やかな目標値追従制御

工作機械とロボットの精度を保証する

希薄流および連続流解析へのCIP法の応用

極端な変形下でも計算を続行できる変形シミュレーション技術

メカトロニクス制御技術と動力学シミュレーション技術

工作機械やロボットの㎛オーダーでの精度測定・制御技術

機構の工夫によるロボットの付加価値の向上

製造効率向上を実現するデータ駆動型制御システム

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深層学習・ニューラルネットワークによる視覚表現学習

ウェーブレットに基づいた円滑化技術による寿命分析の改善に関する検討

ロボットの周期運動と⾮周期運動の精密／安全な制御と診断

出力制限があり応答が穏やかな目標値追従制御

工作機械とロボットの精度を保証する

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極端な変形下でも計算を続行できる変形シミュレーション技術