2025/06/17 更新

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カナダ アヤト
金田 礼人
KANADA AYATO
所属
工学研究院 機械工学部門 助教
工学部 機械工学科(併任)
工学府 機械工学専攻(併任)
職名
助教
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研究分野

  • 情報通信 / 知能ロボティクス

学位

  • 工学博士(豊橋技術科学大学、日本) ( 2020年3月 豊橋技術科学大学 )

経歴

  • 九州大学 工学研究院 機械工学部門  助教 

    2020年4月 - 現在

学歴

  • 豊橋技術科学大学    

    - 2020年3月

研究テーマ・研究キーワード

  • 研究テーマ: 伸縮アーム

    研究キーワード: 伸縮アーム

    研究期間: 2025年

  • 研究テーマ: 自在に伸長・屈曲・収納できる柔軟アームロボット

    研究キーワード: 伸長、連続体ロボット、ソフトロボット

    研究期間: 2020年6月

  • 研究テーマ: スパイダーマンロボット:ワイヤの射出・巻き取りによって3次元的な移動を可能にするロボットの開発

    研究キーワード: スパイダーマン、ケーブル吊り下げ、ワイヤ

    研究期間: 2020年6月

  • 研究テーマ: トビヘビを模した胴開閉機構を有するソフト索状ロボット

    研究キーワード: 連続体ロボット、ソフトロボット、ヘビ型ロボット

    研究期間: 2020年4月

受賞

  • 日本機械学会奨励賞(研究)

    2024年4月   日本機械学会   柔軟伸展屈曲ロボットアームに関する研究

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    従来の伸縮ロボットアームは大きな伸展と屈曲を両立することが難しく、その応用が限られていた。これは、剛体を用いた伸縮機構は屈曲することが難しく、弾性材を用いた伸縮機構は伸長距離が制限されるためである。そこで申請者は、柔軟材料を並行移動によって伸展させる特殊な機構を考案した。提案する伸展機構を用いたアームは以下の特長を有する。①大きな伸展・屈曲運動による広いワークスペース②柔軟かつ安全で小さく収納することも可能な体幹③アームが大きく伸展しても重力によって垂れない構造。提案ロボットアームは、医療・生活介護・災害対応などヒトや障害物と密接する環境でも活躍でき、今後の学術的および産業的なロボットアーム技術の発展に多大な貢献が期待できる。

  • 日本機械学会奨励賞(研究)

    2024年4月   日本機械学会   柔軟伸展屈曲ロボットアームに関する研究

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  • 日本ロボット学会第 37 回研究奨励賞

    2022年7月   日本ロボット学会   柔軟直動モータとロボットの研究

  • IEEE RAS Japan Joint Chapter Young Award

    2017年9月   IEEE Japan Council  

  • IEEE Excellent Student Award

    2017年3月   IEEE Nagoya Section  

  • 日本機械学会若手優秀講演フェロー賞

    2016年6月   日本機械学  

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論文

  • Geared Rod-Driven Continuum Robot with Woodpecker-Inspired Extension Mechanism and IMU-Based Force Sensing 査読

    Ujjal Mavinkurve, Ayato Kanada, Seyed Amir Tafrishi, Koki Honda, Yasutaka Nakashima, Motoji Yamamoto

    IEEE Robotics and Automation Letters   9 ( 1 )   135 - 142   2024年1月

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    記述言語:その他   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Continuum robot arms that can access confined spaces are useful in many applications, such as invasive surgery, search and rescue, and inspection. However, their reach is often limited because their extension mechanism relies on elastic deformation or folding structures. To address this challenge, we propose a continuum robot with a novel extension mechanism inspired by the impressive ability of woodpeckers to extend and bend their long tongues to catch insects in tree holes. The proposed mechanism can change the effective length of the robot from almost zero to any length by moving the robot's body back and forth. Our prototype robot demonstrated a maximum extension of 450 mm and a minimum bending radius of 125 mm. In addition, we developed a Gaussian process regression model to predict an external force applied to the robot's tip using inertial measurement units. This enabled us to determine the magnitude and direction of the force with an error rate of 4.8 percent and 11.1 percent, even when the robot's length was varied between the training and test data. The unrestricted extension capability of the proposed approach has the potential to increase the application prospects of continuum robots.

    DOI: 10.1109/LRA.2023.3331650

  • A Woodpecker’s Tongue-Inspired, Bendable and Extendable Robot Manipulator With Structural Stiffness 査読

    Ryota Matsuda, Ujjal Mavinkurve, Ayato Kanada, Koki Honda, Yasutaka Nakashima, Motoji Yamamoto

    IEEE Robotics and Automation Letters   7 ( 2 )   3334 - 3341   2022年4月

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    記述言語:その他   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1109/lra.2022.3146954

    リポジトリ公開URL: https://hdl.handle.net/2324/7172242

  • Design and Experiments of Flexible Ultrasonic Motor Using a Coil Spring Slider 査読

    ayato kanada

    IEEE/ASME Transactions on Mechatronics   25 ( 1 )   468 - 476   2020年2月

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    記述言語:その他   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1109/tmech.2019.2959614

    リポジトリ公開URL: https://hdl.handle.net/2324/7172243

  • Reachability Improvement of a Climbing Robot Based on Large Deformations Induced by Tri-Tube Soft Actuators 査読

    ayato kanada

    Soft Robotics   6 ( 4 )   483 - 494   2019年8月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1089/soro.2018.0115

    リポジトリ公開URL: https://hdl.handle.net/2324/7172244

  • Joint-Repositionable Inner-Wireless Planar Snake Robot

    Kanada, A; Takahashi, R; Hayashi, K; Hosaka, R; Yukita, W; Nakashima, Y; Yokota, T; Someya, T; Kamezaki, M; Kawahara, Y; Yamamoto, M

    IEEE ROBOTICS AND AUTOMATION LETTERS   10 ( 5 )   4994 - 5001   2025年5月   ISSN:2377-3766 eISSN:2377-3766

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:IEEE Robotics and Automation Letters  

    Bio-inspired multi-joint snake robots offer the advantages of terrain adaptability due to their limbless structure and high flexibility. However, a series of dozens of motor units in typical multiple-joint snake robots results in a heavy body structure and hundreds of watts of high power consumption. This paper presents a joint-repositionable, inner-wireless snake robot that enables multi-joint-like locomotion using a low-powered underactuated mechanism. The snake robot, consisting of a series of flexible passive links, can dynamically change its joint coupling configuration by repositioning motor-driven joint units along rack gears inside the robot. Additionally, a soft robot skin wirelessly powers the internal joint units, avoiding the risk of wire tangling and disconnection caused by the movable joint units. The combination of the joint-repositionable mechanism and the wireless-charging-enabled soft skin achieves a high degree of bending, along with a lightweight structure of 1.3 kg and energy-efficient wireless power transmission of 7.6 watts.

    DOI: 10.1109/LRA.2025.3555394

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  • T字杖歩行中の杖先位置に対する杖荷重推定のための上肢筋骨格モデルの構築

    松永 夏己, 栗家 悠樹, 梅津 颯太, 金田 礼人, 山村 康裕, 本田 功輝, 山本 元司, 中島 康貴

    日本ロボット学会誌   43 ( 4 )   447 - 450   2025年   ISSN:02891824 eISSN:18847145

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人 日本ロボット学会  

    <p>In a previous study, the authors proposed a method to adapt the dynamic stability of walking, MoS, to walking with a cane. Specifically, the moment of equilibrium (CoP) point between the legs and the cane load was used as the boundary of the BoS. As a result, it was confirmed that the MoS tended to be higher at a specific cane tip position. In this study, a musculoskeletal model was developed for theoretical analysis. The musculoskeletal model consists of four links from the ground to the shoulder, upper arm, forearm, and cane; three joints (shoulder, elbow, and hand); and three muscles (deltoid, triceps, and extensor carpi ulnaris). Using this model, the cane load was estimated for the cane tip position. The results showed that the estimation accuracy was high in the range of 20 to 40 cm. </p>

    DOI: 10.7210/jrsj.43.447

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  • Proposal for Cane Tip Position to AchieveBoth High Stability and Low Joint TorqueUsing Inverse Dynamics Analysis in T-Cane Gait

    Matsunaga, N; Kurike, Y; Kanada, A; Yamamura, Y; Honda, K; Yamamoto, M; Nakashima, Y

    Journal of Robotics and Mechatronics   36 ( 5 )   1208 - 1220   2024年10月   ISSN:09153942 eISSN:18838049

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    記述言語:英語   出版者・発行元:富士技術出版株式会社  

    T-cane is a primary method used to prevent falls. Although canes effectively increase stability and reduce load, the specific position of the cane tip that maximizes these effects is not yet clear. Furthermore, the cane tip position that enhances effectiveness may also increase the burden on the user. In this study, we used the center of pressure (CoP) as an indicator of stability and shoulder joint adduction torque as an indicator of burden. In this study, we propose a cane tip position that increases the stability of the cane user, but does not increase the burden, through experiment. The experiment involved healthy young male participants. The results confirmed that the CoP increased with the cane tip position. The shoulder joint adduction torque increased with the cane tip position and then remained constant. The results suggest that the participants can walk with higher stability per load when the cane tip was positioned 30 cm in front of the right foot on the ground.

    DOI: 10.20965/jrm.2024.p1208

    Web of Science

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    CiNii Research

  • 車椅子介助者の押す力を低減させる可変剛性ハンドルの開発

    久保 大地, 西山 悠太, 松永 夏己, 金田 礼人, 山本 元司, 中島 康貴

    ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集   2024 ( 0 )   2A1-J09   2024年   eISSN:24243124

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人 日本機械学会  

    <p>It is necessary to reduce the large burden on caregivers pushing wheelchairs. A spring handle has been proposed as a solution to reduce burden on caregiver ’s upper limb. A spring handle consists of a spring built into the handle. By using this handle, the integral value of the pushing force can be reduced at a steady velocity. However, during acceleration, the integral value of the pushing force may become large because of the large contraction of the spring. Therefore, it is considered effective to reduce the burden by increasing the spring constant during acceleration and decreasing it at steady velocity. The objective of this study was to develop a variable stiffness handle that can switch the spring constant between the acceleration and steady velocity sections. Experimental results suggest the effectiveness of the variable stiffness handle.</p>

    DOI: 10.1299/jsmermd.2024.2a1-j09

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  • トレッドミルの急停止を用いた足関節インピーダンスの推定

    大石 裕斗, 栗家 悠樹, 松永 夏己, 金田 礼人, 山本 元司, 亀﨑 允啓, 中島 康貴

    ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集   2024 ( 0 )   1P1-F07   2024年   eISSN:24243124

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人 日本機械学会  

    <p>Humans are able to walk by controlling multiple joints simultaneously. In this study, we estimated the impedance of ankle joint with sudden stops of the treadmill belt.We tried to reveal the viscoelastic properties of the lower limb joints considering the interlocking of multiple joints during walking. It was shown that the stiffness of ankle joint has an increasing tendency from 15% to 35% of the walking cycle, and that it can be expected to reach its maximum between 35% to 40% of the walking cycle. We confirmed that the muscle activity level of the gastrocnemius muscle, which is mainly responsible for plantar flexion during walking, roughly corresponds to the phase when the stiffness is expected to be maximum. It was shown that lower limb impedance estimation using sudden stopping of a treadmill is considered to be generally effective in estimating stiffness.</p>

    DOI: 10.1299/jsmermd.2024.1p1-f07

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  • 直列接続された交差リンクの連動により滑らかに屈曲するヘビ型ロボットモジュール

    室岡 大晴, 金田 礼人, 中島 康貴, 山本 元司

    ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集   2024 ( 0 )   2A2-N03   2024年   eISSN:24243124

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人 日本機械学会  

    <p>Snake robots are suitable for work on irregular ground, such as disaster sites with many obstacles, or in areas that are too dangerous or too narrow to enter. In this paper, we developed a snake-shaped robot module that enables smooth bending in three dimensions using crossed links, and reduces the number of motors by using interlocking gears between crossed links. This snake-shaped robot module also has the advantage of being constructed of hard materials and having a high payload. In the first half of this paper we describe the design and mechanics of this new snake-shaped robot module. In the second half of the paper, we describe the stiffness test of this new snake-shaped robot module.</p>

    DOI: 10.1299/jsmermd.2024.2a2-n03

    CiNii Research

  • 3次元伸縮屈曲アームのための高負荷伝達ラックギアの開発

    小出 尚寛, 金田 礼人, 中島 康貴, 山本 元司

    ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集   2024 ( 0 )   2A1-Q03   2024年   eISSN:24243124

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人 日本機械学会  

    <p>As a solution for manpower shortage, soft robot arms that can be used in housekeeping and nursing have been actively developed. A rod-driven soft robot arm that can extend, retract, bend in three dimensions was struggling with a problem of low payload due to tooth skipping of rack gear under high loads. To solve this problem, we devised the new shaped rack gear that can withstand high loads. While the tooth height of the conventional rack gear was 2 mm, we achieved 4 mm tooth height with the new rack gear, keeping the gear tooth size unchanged. The maximum transmission torque without tooth skipping was increased 6.1 times with the new rack gear compared to the conventional rack gear.</p>

    DOI: 10.1299/jsmermd.2024.2a1-q03

    CiNii Research

  • Earthworm-Inspired Robot Design: Reducing the Number of Actuators Through Embedded Motor Between Segments 査読

    Liem, WL; Kanada, A; Mashimo, T

    IEEE ACCESS   12   114636 - 114644   2024年   ISSN:2169-3536 eISSN:2169-3536

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:IEEE Access  

    Typically, earthworm-inspired robots consist of N segments and N actuators, each segment having one actuator. However, to reduce the number of actuators, complex mechanisms are often required to activate multiple segments. In this study, we introduce a novel design for an earthworm-inspired robot that reduces the number of actuators from N to N-1, thereby simplifying the mechanical complexity while maintaining high performance. Our proposed robot consists of three segments and two motors embedded between the segments. These two motors share a single flexible shaft and move back and forth along it. By extending or retracting the segments through the movement of the motors, the robot is propelled forward. We evaluated the robot's performance, achieving a maximum speed of 11.6 mm/s, a payload capacity of 200 g (three times its own weight), and a climbing angle of 20 degrees, demonstrating its superior capabilities in various scenarios. The proposed robot generates significant force through simultaneous motor actuation and exhibits effective steering locomotion with additional actuators. This study introduces a new design approach for earthworm-inspired robots and offers valuable insights into achieving locomotion with fewer actuators.

    DOI: 10.1109/ACCESS.2024.3445330

    Web of Science

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  • 可変剛性機構を有するキツツキ模倣型伸展屈曲ロボットアーム 査読

    金田礼人 松田良太 本田功輝 中島康貴 山本元司

    42 ( 5 )   473 - 476   2024年

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者  

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  • A Suspended Pollination Robot With a Flexible Multi-Degrees-of-Freedom Manipulator for Self-Pollinated Plants 査読

    Masuda, N; Khalil, MM; Toda, S; Takayama, K; Kanada, A; Mashimo, T

    IEEE ACCESS   12   142449 - 142458   2024年   ISSN:2169-3536 eISSN:2169-3536

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:IEEE Access  

    Pollination is an essential component of plant production, but today, agricultural fields suffer from a shortage of natural pollinators due to a variety of factors. To solve this serious problem, artificial pollination has been introduced. Robotic pollinators not only help farmers with a more cost-effective and stable pollination method but also help in crop production in environments that are not suited for natural pollinators, such as greenhouses. In this paper, we propose a suspended pollination robot that moves along the rail laid on the roof of greenhouses. This robot has a flexible multi-degrees-of-freedom manipulator with two actuators: a retractable linear actuator controls the end effector with a blower to approach the flower, and a tendon-driven continuum actuator changes the orientation of the end effector. After a flower is designated by a perspective camera and close-up camera, the end effector blows the wind to shake the flower. Field tests are conducted by manual control to assess the fruit set rate of tomatoes, one of the well-known self-pollinated plants. This result becomes a benchmark for robotic pollination when manual tasks will be replaced by AI in the future.

    DOI: 10.1109/access.2024.3469784

    Web of Science

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  • Design of 3D-printed Flexible Robotic Arm with Bendable and Extendable Capacity

    松田 良太, 金田 礼人, 本田 功輝, 中島 康貴, 山本 元司

    2023年2月   ISSN:24742317 eISSN:24742325

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    記述言語:英語   出版者・発行元:Institute of Electrical Electronics Engineers(IEEE)  

    Continuum robots can produce dexterous movements and safe interactions due to their inherent compliance, but the lack of stiffness has restricted their deployment in real-world environments. To address this problem, we have studied a high-payload robotic manipulator that bends and extends in 2D space. In this article, we propose the mechanical design for moving our manipulator in 3D space. We use a 3D printer for the prototype production and share its technical strategies for sturdiness and strong fastening.

    CiNii Research

  • Design of 3D-printed Flexible Robotic Arm with Bendable and Extendable Capacity 査読

    Ryota Matsuda, Ujjal Krishnan Mavinkurve, Ayato Kanada, Koki Honda, Yasutaka Nakashima, Motoji Yamamoto

    2023 IEEE/SICE International Symposium on System Integration (SII)   2023年1月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(その他学術会議資料等)  

    DOI: 10.1109/sii55687.2023.10039169

    リポジトリ公開URL: https://hdl.handle.net/2324/7172189

  • A Palm-Sized Omnidirectional Mobile Robot Driven by 2-DOF Torus Wheels 査読

    Yunosuke Sato, Ayato Kanada, Tomoaki Mashimo

    IEEE Robotics and Automation Letters   8 ( 1 )   105 - 112   2023年1月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1109/lra.2022.3223296

    リポジトリ公開URL: https://hdl.handle.net/2324/7172240

  • A Palm-Sized Omnidirectional Mobile Robot Driven by 2-DOF Torus Wheels

    サトウ ユウノスケ, 金田 礼人, 真下 智昭

    IEEE Robotics and Automation Letters   8 ( 1 )   105 - 112   2022年11月   eISSN:23773766

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    記述言語:英語   出版者・発行元:Institute of Electrical Electronics Engineers(IEEE)  

    This letter proposes a palm-sized omnidirectional mobile robot with two torus wheels. A single torus wheel is made of an elastic elongated coil spring in which the two ends of the coil connected each other and is driven by a piezoelectric actuator (stator) that can generate 2-degrees-of-freedom (axial and angular) motions. The stator converts its thrust force and torque into longitudinal and meridian motions of the torus wheel, respectively, making the torus work as an omnidirectional wheel on a plane. In this paper, we build a control system of a piezo-driven 2-degrees-of-freedom torus wheel and evaluate its performance measures, such as the transient characteristics, the orientation accuracy and the payload capacity. An omnidirectional robot with the two torus wheels is constructed, and the feedback control for a desired planar motion is demonstrated. The design inspired by a ring torus represents the possibility toward the creation of an unprecedentedly simple, light, and compact 2-wheel omnidirectional robot.

    CiNii Research

  • The vibration-induced kinesthetic illusion enhanced by functional electrical stimulation for neurorehabilitation

    Shouta Okunami, Koki Honda, Ayato Kanada, Yasutaka Nakashima, Motoji Yamamoto

    World Automation Congress Proceedings   2021-August   296 - 301   2021年8月

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    記述言語:その他   掲載種別:研究論文(その他学術会議資料等)  

    The final goal of this study is to propose a method to increase the sensory feedbacks for the neurorehabilitation of post-stroke patients. As the rehabilitation method for the post-stroke patients, the neurorehabilitation has been studied to reconstruct the neural network. However, in a post-stroke patient, since sensory feedbacks are weakened, the effect of the neurorehabilitation may be reduced. To increase the sensory feedbacks, some studies have tried to use the kinesthetic illusion induced by vibration stimulation on a human body. On the other hand, it is also known that there is a dead time (latency) to generate the kinesthetic illusion. Furthermore, there is an individual variation of the amount of illusion. To use the kinesthetic illusion in the neurorehabilitation, it is necessary to propose a method to shorten the dead time and increase the amount of illusion. In this study, we propose a method to increase the amount of illusion and reduce the dead time by applying electrical stimulation to human muscles in addition to vibration stimulation. To verify the effectiveness of the proposed method, two experiments were carried out. One is the experiment using vibration stimulation only to create the wrist kinesthetic illusion, and the other is using a combination of vibration stimulation and the Functional Electrical Stimulation (FES) to create the illusion. The experimental results showed that the dead time was reduced by 16&#37; and the angular velocity of the illusion (i.e. the amount of illusion) was increased by 250&#37; compared with the only-vibration stimulation condition. These results suggest that the proposed method is useful as a method to increase sensory feedbacks in neurorehabilitation.

    DOI: 10.23919/WAC50355.2021.9559448

  • An experimental study on energy-based control of rigid parallel series elastic actuator

    Ujjal Krishnanand Mavinkurve, Seyed Amir Tafrishi, Ayato Kanada, Koki Honda, Yasutaka Nakashima, Motoji Yamamoto

    World Automation Congress Proceedings   2021-August   26 - 31   2021年8月

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    記述言語:その他   掲載種別:研究論文(その他学術会議資料等)  

    Parallel elastic actuators (PEA) find a growing interest in many research areas ranging from rehabilitation devices to industrial robots on account of their ability to save energy as well as providing passive impact absorption. PEAs are actuators with elements of compliance, such as springs connected in parallel between the actuator and the load. The majority of these PEA mechanisms rely on clutches that require a high amount of power in a short amount of time. Furthermore, these PEA can only switch between a state of complete rigidity to constant stiffness. We consider the emerging design of rigid parallel series elastic actuators (RPSEA) which, in addition to the advantages provided by parallel elastic actuators, uses a motor instead of a clutch-based mechanism to manipulate the stiffness. We develop an experimental setup of the RPSEA and compare an Energy-based control method with a conventional PID control. The response of the two controllers is evaluated under disturbance and presented in this paper.

    DOI: 10.23919/WAC50355.2021.9559477

  • Switching Between Continuum and Discrete States in a Continuum Robot With Dislocatable Joints 査読

    Ayato Kanada, Tomoaki Mashimo

    IEEE Access   9   34859 - 34867   2021年2月

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    記述言語:その他   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1109/access.2021.3062284

    リポジトリ公開URL: https://hdl.handle.net/2324/7172163

  • An Energy Based Control for Vibration Suppression in a Rigid Parallel Series Elastic Actuator

    Ujjal Krishnanand Mavinkurve, Seyed Amir Tafrishi, Ayato Kanada, Motoji Yamamoto

    2021 IEEE/SICE International Symposium on System Integration (SII)   600 - 605   2021年1月

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    記述言語:その他   掲載種別:研究論文(その他学術会議資料等)  

    Elastic actuators find a growing interest in many research areas ranging from rehabilitation robotics to industrial robotics. Elastic actuators are actuators with elements of compliance, such as springs connected in different configurations between the actuator and the load. In particular, Rigid Parallel Series Elastic Actuators (RPSEA) is an emerging design that, in addition to the advantages provided by parallel elastic actuators, provides the ability to actively control the storage and release of spring energy. Owing to the spring element in these actuators, they often face the problem of oscillations. In this study, we propose an energy-based control strategy for vibration suppression by using only one motor of the RPSEA. The analytical findings are substantiated with simulations of the mechanism subjected to an impulse disturbance.

    DOI: 10.1109/ieeeconf49454.2021.9382723

  • Self-Sensing and Feedback Control for a Twin Coil Spring-Based Flexible Ultrasonic Motor 査読

    Yunosuke Sato, Ayato Kanada, Tomoaki Mashimo

    IEEE Robotics and Automation Letters   5 ( 4 )   5425 - 5431   2020年10月

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    記述言語:その他   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1109/lra.2020.3008118

  • Mobile Continuum Robot with Unlimited Extensible Sections 査読

    Ayato Kanada, Tomoaki Mashimo

    2018 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS)   2018年10月

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    記述言語:その他   掲載種別:研究論文(その他学術会議資料等)  

    DOI: 10.1109/iros.2018.8594340

    リポジトリ公開URL: https://hdl.handle.net/2324/7172166

  • Flexible ultrasonic motor using an output coil spring slider 査読

    Ayato Kanada, Tomoaki Mashimo, Kazuhiko Terashima

    2017 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS)   2017年9月

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    記述言語:その他   掲載種別:研究論文(その他学術会議資料等)  

    DOI: 10.1109/iros.2017.8206449

    リポジトリ公開URL: https://hdl.handle.net/2324/7172187

  • Study of Rotary-Linear Ultrasonic Motor Output Shafts (Special Issue on Innovative Actuators) 査読

    Kanada Ayato, Mashimo Tomoaki, Terashima Kazuhiko

    International journal of automation technology   10 ( 4 )   549 - 556   2016年7月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Study of Rotary-Linear Ultrasonic Motor Output Shafts
    We propose output shafts with a preload generation mechanism to improve the output torque and thrust force of the rotary-linear ultrasonic motor. The stator is comprised of a single metallic cube with a through-hole, and the output shafts are inserted into the hole to generate motion in both its circumferential and axial directions arbitrarily. In this paper, two design concepts for optimizing the preload using the output shafts are examined. The first involves a cylinder shaft with micron-order accuracy diameter realization. The cylinder shaft makes contact with the entire inner surface of the stator and generates a preload between the stator and shaft. The second concept employs a spring shaft having a slightly larger diameter than the stator hole, which expands in the radial direction and generates the preload. Experiments show that these design concepts improve the output torque and thrust force.

    DOI: 10.20965/ijat.2016.p0549

    リポジトリ公開URL: https://hdl.handle.net/2324/7172188

  • High response master-slave control eye robot system using gaze tracking data 査読

    Ayato Kanada, Tomoaki Mashimo, Tetsuto Minami, Kazuhiko Terashima

    2015 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS)   2015年9月

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    記述言語:その他   掲載種別:研究論文(その他学術会議資料等)  

    DOI: 10.1109/iros.2015.7353483

    リポジトリ公開URL: https://hdl.handle.net/2324/7172238

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講演・口頭発表等

  • 任意の体幹位置で屈曲可能な災害救助用クローラロボットの開発

    宇田裕喜, 金田礼人, 中島康貴, 山本元司

    日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会(ROBOMECH 2025) 

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    開催年月日: 2025年6月

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  • 錘の慣性力に基づき安定な杖先位置へヒトの姿勢を誘導する杖型デバイスの設計

    梅津颯太, 松永夏己, 金田礼人, 山本元司, 中島康貴

    日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会(ROBOMECH 2025) 

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    開催年月日: 2025年6月

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  • 連続体ロボットの S 字変形に着目した可変剛性メカニズム

    山元隆介, 金田礼人, 中島康貴, 山本元司

    日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会(ROBOMECH 2025) 

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    開催年月日: 2025年6月

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  • 車椅子操作における表面に突起を施したハンドルを用いた把持圧力分布による上肢姿勢推定

    小嶋純奈, 久保大地, 松永夏己, 小林洋, 金田礼人, 山本元司, 中島康貴

    日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会(ROBOMECH 2025) 

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    開催年月日: 2025年6月

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  • 移動関節ヘビ型ロボット:任意の体幹位置を能動屈曲可能なヘビ型ロボットによるセンサレス狭路推進制御の検討

    保坂琉介, 金田礼人, 林渓人, 中島康貴, 高橋亮, 雪田和歌子, 横田知之, 染谷隆夫, 亀﨑允啓, 川原圭博, 佐藤峻, 来見田淳也, 岩瀬英治, 山本元司

    日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会(ROBOMECH 2025) 

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    開催年月日: 2025年6月

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  • 左右分離型トレッドミルを用いた歩行時転倒リスク評価手法

    毛利洋斗, 弘山泰士, 金田礼人, 中島康貴, 山本元司

    日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会(ROBOMECH 2025) 

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    開催年月日: 2025年6月

    会議種別:ポスター発表  

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  • 伸縮屈曲ロボットアームの多自由度化について

    金田礼人, 小出尚寛, まびぃんくるうっじゃる, 中島康貴, 山本元司

    日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会(ROBOMECH 2025) 

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    開催年月日: 2025年6月

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  • 伸縮屈曲アームのための外部モータ駆動式ハンドシステム

    斉藤涼一, 金田礼人, 中島康貴, 山本元司

    日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会(ROBOMECH 2025) 

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    開催年月日: 2025年6月

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  • 直列接続された交差リンクの連動により滑らかに屈曲するヘビ型ロボットモジュール

    室岡大晴, 金田礼人, 中島康貴, 山本元司

    日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会(ROBOMECH 2024)  2024年5月 

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    開催年月日: 2024年5月 - 2024年6月

    記述言語:その他  

    国名:その他  

  • 3次元伸縮屈曲アームのための高負荷伝達ラックギアの開発

    小出尚寛, 金田礼人, 中島康貴, 山本元司

    日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会(ROBOMECH 2024)  2024年5月 

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    開催年月日: 2024年5月 - 2024年6月

    記述言語:その他  

    国名:その他  

  • トレッドミルの急停止を用いた足関節インピーダンスの推定

    大石裕斗, 栗家悠樹, 松永夏己, 金田礼人, 山本元司, 亀﨑允啓, 中島康貴

    日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会(ROBOMECH 2024)  2024年5月 

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    開催年月日: 2024年5月 - 2024年6月

    記述言語:その他  

    国名:その他  

  • 3次元伸縮屈曲アームのための高負荷伝達ラックギアの開発

    小出尚寛, 金田礼人, 中島康貴, 山本元司

    日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会(ROBOMECH 2024) 

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    開催年月日: 2024年5月 - 2024年6月

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  • 車椅子介助者の負担を軽減させる可変剛性ハンドルの開発

    久保大地, 西山悠太, 松永夏己, 金田礼人, 山本元司, 中島康貴

    日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会(ROBOMECH 2024) 

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    開催年月日: 2024年5月 - 2024年6月

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  • 大型旋回クレーンの逆動力学計算とブームたわみを考慮した吊り荷の振動抑制制御手法

    井手惣一朗, 金田礼人, 中島康貴, 水木和磨, 山本元司

    第29回ロボティクスシンポジア  2024年3月 

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    開催年月日: 2024年3月

    記述言語:その他  

    国名:その他  

  • 任意の体幹部位を能動屈曲できるヘビ型ロボット

    林渓人, 金田礼人, 中島康貴, 山本元司

    第29回ロボティクスシンポジア  2024年3月 

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    開催年月日: 2024年3月

    記述言語:その他  

    国名:その他  

  • Development of a Flexible Multi-degrees-of-Freedom Robot for Plant Pollination 国際会議

    N. Masuda, M. M. Khalil, S. Toda, K. Takayama, A. Kanada, T. Mashimo

    2024 IEEE/SICE International Symposium on System Integration (SII)  2024年1月 

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    開催年月日: 2024年1月

    記述言語:その他  

    国名:その他  

  • 能動駆動する腰痛防止椅子における座面動作と使用者の筋活動の関係

    @中原凌, #金田礼人, #中島康貴, #山本元司

    能動駆動する腰痛防止椅子における座面動作と使用者の筋活動の関係  2023年9月 

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    開催年月日: 2023年9月

    記述言語:その他   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:その他  

  • 可変剛性機構を有するキツツキ模倣型伸展屈曲ロボットアーム

    @金田礼人, #松田良太, 本田功輝, @中島康貴, @山本元司

    第41回日本ロボット学会学術講演会(RSJ 2023)  2023年9月 

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    開催年月日: 2023年9月

    記述言語:その他   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:その他  

  • 慣性センサを用いた膝関節・股関節角度に基づく矢状面方向のCoP推定

    井手隆統, 本田功輝, 金田礼人, 中島康貴, 山本元司

    第41回日本ロボット学会学術講演会(RSJ 2023)  2023年9月 

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    開催年月日: 2023年9月

    記述言語:その他  

    国名:その他  

  • 車椅子操作における介助者の上肢インピーダンス特性の解析

    西山悠太, 實松建吾, 松永夏己, 本田功輝, 金田礼人, 山本元司, 中島康貴

    日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会(ROBOMECH 2023)  2023年6月 

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    開催年月日: 2023年6月 - 2023年7月

    記述言語:日本語  

    国名:その他  

  • T字杖の効果的な操作指導に向けた動的安定性を高める杖先位置と杖荷重の関係の導出

    栗家悠樹, 松永夏己, 本田功輝, 金田礼人, 山村康裕, 山本元司, 中島康貴

    日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会(ROBOMECH 2023)  2023年6月 

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    開催年月日: 2023年6月 - 2023年7月

    記述言語:日本語  

    国名:その他  

  • 杖使用時に動的安定性を高める杖先位置の力学モデルに基づく提案

    松永夏己, 本田功輝, 金田礼人, 山村康裕, 山本元司, 中島康貴

    日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会(ROBOMECH 2023)  2023年6月 

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    開催年月日: 2023年6月 - 2023年7月

    記述言語:日本語  

    国名:その他  

  • ワイヤ懸垂型ロボットWEBカメラによる農作物生育管理

    山本元司, 赤松周, 林ゆい, 中島康貴, 金田礼人

    第40回日本ロボット学会学術講演会(RSJ 2022)  2022年9月 

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    開催年月日: 2022年9月

    記述言語:日本語  

    国名:その他  

  • 腰痛予防に効果的な体幹動作可能なオフィス用能動椅子の開発

    中原凌, 金田礼人生野岳志, 本田功輝, 中島康貴, 山本元司

    ロボティクス・メカトロニクス講演会2022  2022年6月 

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    開催年月日: 2022年6月

    記述言語:その他  

    国名:その他  

  • T字杖歩行中における両足と杖にかかる荷重に基づく動的安定性(MoS)の評価

    松永夏己, 本田功輝, 金田礼人, 山村康裕, 山本元司, 中島 康貴

    ロボティクス・メカトロニクス講演会2022  2022年6月 

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    開催年月日: 2022年6月

    記述言語:その他  

    国名:その他  

  • キツツキの舌を模した伸縮屈曲可能かつ高ペイロードを有するロボットマニピュレータ

    松田良太, 金田礼人, 本田功輝, 中島康貴, 山本元司

    ロボティクス・メカトロニクス講演会2022  2022年6月 

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    開催年月日: 2022年6月

    記述言語:その他  

    国名:その他  

  • 力学モデルに基づいた慣性センサによるヒト立位姿勢揺動の推定に関する研究

    井手隆統, 本田功輝, 伊藤太祐, 金田礼人, 中島康貴, 山本元司

    ロボティクス・メカトロニクス講演会2022  2022年6月 

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    開催年月日: 2022年6月

    記述言語:その他  

    国名:その他  

  • 受動変形柔軟ハンドによる軟弱ワークの超低負荷ピッキングにおける力学条件に関する研究

    中条 萌々子, 金田, 礼人, 本田, 功輝, 中島, 康貴, 山本 元司

    ロボティクス・メカトロニクス講演会2022  2022年6月 

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    開催年月日: 2022年6月

    記述言語:その他  

    国名:その他  

  • Large Deformation Improve Reachability of a Soft Climbing Robot

    A. KANADA, F. GIARDINA, T. HOWISON, T. MASHIMO, F, IIDA

    IEEE International Conference on Soft Robotics  2019年4月 

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    記述言語:その他  

    国名:その他  

  • フレキシブル超音波モータの原理と設計

    金田礼人, 真下智昭

    日本ロボット学会学術講演会  2019年9月 

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    記述言語:その他  

    国名:その他  

  • 柔軟チューブによって駆動するヘビ状ロボットの開発

    金田礼人, 真下智昭, 飯田史也

    日本ロボット学会学術講演会  2019年9月 

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    記述言語:その他  

    国名:その他  

  • 柔軟チューブによって駆動するヘビ状ロボットの開発

    金田礼人, 真下智昭

    日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会  2019年6月 

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    記述言語:その他  

    国名:その他  

  • コイルばねを出力軸とするフレキシブル超音波モータの開発

    金田礼人, 真下智昭, 寺嶋一彦

    精密工学会春季大会  2017年3月 

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    記述言語:その他  

    国名:その他  

  • 次世代型人工筋肉を目指したフレキシブル超音波モータの開発

    金田礼人, 真下智昭, 寺嶋一彦

    2017年5月 

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    記述言語:その他  

    国名:その他  

  • 回転直動超音波モータの出力軸に関する研究

    金田礼人, 真下智昭, 寺嶋一彦

    日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会  2016年6月 

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    記述言語:その他  

    国名:その他  

  • 視線情報を入力とする高応答眼球ロボットシステム

    金田礼人, 真下智昭, 南哲人, 寺嶋一彦

    日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会  2015年5月 

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    記述言語:その他  

    国名:その他  

  • FESの電気刺激波形が示指MP関節動作へ及ぼす影響に関する研究

    奥浪翔太, 本田功輝, 金田礼人, 中島康貴, 山本元司

    ロボティクス・メカトロニクス講演会  2021年6月 

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    記述言語:その他  

    国名:その他  

  • ワイヤの射出・巻取・分離機能を有するスパイダーマンロボットの開発

    壽田祐大, 金田礼人, 本田功輝, 中島康貴, 山本元司

    ロボティクス・メカトロニクス講演会  2021年6月 

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    記述言語:その他  

    国名:その他  

  • 定荷重ばねを用いた伸縮・屈曲・収縮が可能な柔軟ロボットアームの開発

    松田良太, 金田礼人, 本田功輝, 中島康貴, 山本元司

    ロボティクス・メカトロニクス講演会  2021年6月 

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    記述言語:その他  

    国名:その他  

  • セルフセンシングフレキシブル超音波モータ

    佐藤悠之輔, 金田礼人, 真下智昭

    ロボティクス・メカトロニクス講演会  2020年5月 

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    記述言語:その他  

    国名:その他  

  • Improving the Torque and Thrust Force of a Rotary-linear Ultrasonic Motor

    A. Kanada, T. Mashimo, K. Terashima

    International Workshop on Piezoelectric Materials and Applications in Actuators  2016年8月 

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    記述言語:その他  

    国名:その他  

  • Master-Slave Eye Robot System Driven by Ultrasonic Motors for Camera Operation

    A. Kanada, T. Mashimo, T. Minami, K. Terashima

    International Conference on Advanced Mechatronics  2015年12月 

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    記述言語:その他  

    国名:その他  

  • Master-Slave Eye Robot System Driven by Ultrasonic Motors for Camera Operation

    A. Kanada, T. Mashimo, T. Minami, K. Terashima

    Interdisciplinary Research And Global Outlook  2015年10月 

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    記述言語:その他  

    国名:その他  

  • T字杖歩行中における杖先位置の違いが動的安定性に及ぼす影響

    松永夏己, 本田功輝, 金田礼人, 山村康裕, 山本元司, 中島康貴

    第19回姿勢と歩行研究会  2023年3月 

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    記述言語:日本語  

    国名:その他  

  • 慣性センサを用いたヒト立位姿勢でのCoP推定における重心動揺計との比較

    井手隆統, 本田功輝, 金田礼人, 中島康貴

    第19回姿勢と歩行研究会  2023年3月 

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    記述言語:その他  

    国名:その他  

  • Development of Peristaltic Locomotion Robot Using Flexible Ultrasonic Motors

    William Leonard Liem, Ayato Kanada, Tomoaki Mashimo

    International Workshop on Piezoelectric Materials and Applications in Actuators  2022年10月 

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    記述言語:英語  

    国名:その他  

  • A new approach to snake robots: a body that actively bends at any point and deflection-based contact force sensing

    A. Kanada, K. Hayashi, K. Honda, Y. Nakashima, M. Yamamoto

    Adaptive Motion of Animals and Machines (AMAM2023)  2023年 

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    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

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MISC

  • 内視鏡への応用を目指したフレキシブル超音波モータの開発

    金田礼人, 真下智昭

    システム制御情報学会誌   2022年3月

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    記述言語:その他  

  • 内視鏡への応用を目指したフレキシブル超音波モータの開発

    金田礼人, 真下智昭

    システム制御情報学会誌   2022年3月

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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)  

所属学協会

  • IEEE

  • 日本機会学会

学術貢献活動

  • 座長

    日本機械学会九州支部 第75期総会・講演会  ( オンライン ) 2022年3月

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    種別:大会・シンポジウム等 

  • 会場運営委員

    計測自動制御学会 システムインテグレーション部門講演会  ( オンライン ) 2021年12月

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    種別:大会・シンポジウム等 

  • 座長

    第39回日本ロボット学会学術講演会  ( オンライン ) 2021年9月

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    種別:大会・シンポジウム等 

  • 会場運営副委員長

    計測自動制御学会 システムインテグレーション部門講演会  ( オンライン ) 2020年12月

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    種別:大会・シンポジウム等 

共同研究・競争的資金等の研究課題

  • 任意の体幹位置を能動的に屈曲可能なヘビ型ロボット

    2023年 - 2025年

    戦略的創造研究推進事業 (文部科学省)

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    担当区分:研究代表者  資金種別:受託研究

  • キツツキの舌に学んだ高ペイロード伸縮屈曲ロボットアーム

    研究課題/領域番号:22K14224  2022年 - 2023年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  若手研究

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    資金種別:科研費

  • キツツキの舌に学ぶ 柔軟な伸縮屈曲ロボットアーム

    2021年 - 2022年

    積水化学工業株式会社 自然に学ぶものづくり研究助成プログラム

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    担当区分:研究代表者  資金種別:受託研究

  • 柔軟直動モータを用いたトビヘビ型ソフトロボットの開発

    研究課題/領域番号:20K22398  2020年 - 2021年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  研究活動スタート支援

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    資金種別:科研費

  • 超フレキシブル超音波モータの開発と大腸内視鏡への応用

    研究課題/領域番号:17J04776  2017年 - 2019年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  特別研究員奨励費

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    資金種別:科研費

共同研究におけるコンサルティング・交渉等

  • ロボット機構の設計と試作についての知見提供

    役割区分:コンサルティング   2024年10月 - 2025年3月

    クボタ株式会社

教育活動概要

  • 機械工学実験第二を担当。

担当授業科目

  • 機械工学実験第二(Aクラス)

    2023年10月 - 2024年3月   後期

  • 機械工学実験第二

    2023年10月 - 2024年3月   後期

  • 機械工学実験第二(Bクラス)

    2023年10月 - 2024年3月   後期

  • 機械工学実験第二(Bクラス)

    2023年10月 - 2024年3月   後期

  • 機械工学実験第二(Aクラス)

    2023年10月 - 2024年3月   後期

  • (IUPE)Mechanical and Aerospace Eng Exper II

    2023年10月 - 2023年12月   秋学期

  • 機械工学実験第二(Bクラス)

    2024年10月 - 2025年3月   後期

  • 機械工学実験第二(Bクラス)

    2024年10月 - 2025年3月   後期

  • 機械工学実験第二(Aクラス)

    2024年10月 - 2025年3月   後期

  • 機械工学実験第二(Aクラス)

    2024年10月 - 2025年3月   後期

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メディア報道

  • Researchers propose a coil spring-based soft actuator using two flexible ultrasonic motors

    Arduino Blog  2020年11月

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    Researchers propose a coil spring-based soft actuator using two flexible ultrasonic motors

  • Flexible Actuators Spring Into Action

    HACKADAY  2020年11月

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    Flexible Actuators Spring Into Action

  • The wall-climbing robot inspired by a leech

    2019年9月

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    The wall-climbing robot inspired by a leech

  • 壁登り乗り超えるロボット

    東愛知新聞  2019年7月

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    壁登り乗り超えるロボット

  • ヒル型ロポ 伸縮かるがる壁 スイスイ

    朝日新聞  2019年7月

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    ヒル型ロポ 伸縮かるがる壁 スイスイ

  • 垂直な壁登るロボット

    日刊工業新聞  2019年7月

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    垂直な壁登るロボット

  • 壁登りロボット次々

    中日新聞  2019年7月

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    壁登りロボット次々

  • 壁登り降りするロボット ヒル参考に開発

    NHKおはよう東海  2019年6月

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    壁登り降りするロボット ヒル参考に開発

  • These soft robots will amaze you

    2019年6月

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    These soft robots will amaze you

  • ヒルのごとく壁を縦横に移動

    東日新聞  2019年6月

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    ヒルのごとく壁を縦横に移動

  • This Soft and Flexible Leech-Inspired Robot Can Climb Walls

    2019年5月

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    This Soft and Flexible Leech-Inspired Robot Can Climb Walls

  • This leech-like robot can crawl on walls

    2019年5月

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    This leech-like robot can crawl on walls

  • This soft and flexible leech-inspired robot can climb walls

    2019年5月

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    This soft and flexible leech-inspired robot can climb walls

  • Wall-climbing robot inspired by the soft body of a leech

    2019年5月

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    Wall-climbing robot inspired by the soft body of a leech

  • Watch a Leech-Like Robot Crawl Its Way up a Wallt

    2019年5月

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    Watch a Leech-Like Robot Crawl Its Way up a Wallt

  • Sucking leech robot scales walls after bathroom revelation

    2019年5月

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    Sucking leech robot scales walls after bathroom revelation

  • A Leech-Like Robot Climbs Up the Walls

    2019年5月

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    A Leech-Like Robot Climbs Up the Walls

  • Inspired By A Soft Body Of A Leech: A Wall-Climbing Robot

    2019年5月

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    Inspired By A Soft Body Of A Leech: A Wall-Climbing Robot

  • Inspired by a Soft Body of a Leech — A Wall-Climbing Robot

    2019年5月

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    Inspired by a Soft Body of a Leech — A Wall-Climbing Robot

  • Inspired by a soft body of a leech — a wall-climbing robot

    2019年5月

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    Inspired by a soft body of a leech — a wall-climbing robot

  • Leech inspired wall climbing robot

    2019年5月

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    Leech inspired wall climbing robot

  • Leech-inspired robot climbs walls

    2019年5月

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    Leech-inspired robot climbs walls

  • Leech-inspired soft robot can climb walls

    2019年5月

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    Leech-inspired soft robot can climb walls

  • Newly-developed tiny wall climbing robot opens up host of possibilities“

    2019年5月

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  • Now, a robot that can climb walls

    2019年5月

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    Now, a robot that can climb walls

  • Researchers Develop Leech-Shaped Robot that Climbs Vertical Walls

    https://www.azorobotics.com/News.aspx?newsID=10530  2019年5月

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    Researchers Develop Leech-Shaped Robot that Climbs Vertical Walls

  • Robot Leeches Can Climb Over Walls

    2019年5月

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  • Robotics Leech-like climbing robot a world first in free movement

    2019年5月

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  • Sucker for walls: Soft robot inspired by leeches can grip, climb up walls like a pro

    2019年5月

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