学部・学科の分類 - ロボティクス&デザイン工学部

37件の研究シーズが見つかりました

大須賀 美恵子

ICT・ロボティクスのウエルネス分野への応用

心拍や呼吸,目の動きや脳波,筋電などを人に負担をかけずに測る技術と,それらから人の意図や気持ちを推定する手法の研究をしています.これらの人を測る技術とバーチャルリアリティなどの情報通信技術とロボティクスを組合わせて,さまざまな人のwellbeing(幸せ)に役立つシステム・サービスを提供します.

廣井 富

手すりの上を移動する道案内ロボット

 本コミュニケーションロボットの特徴は、手すりの上を移動することである。ケータイや地図が読めない方でも問題なく、音声とジェスチャで指示してくれる。さらに人はロボットの手を握って誘導される。この時、ロボットの腕が伸び縮み可能なシステムを構築した。これにより、人の歩行速度に応じた無理のない道案内が可能である。本研究室でアルゴリズムを開発した「測域センサを用いた人検出システム」を応用しており、複数人が存在する環境内においても対象者を見失うことがなく、動作可能である。また、ロボットと案内される人の対話が破綻している場合等にオペレータが介入可能である。その介入頻度を簡易に制御可能であり、オペレータの負荷を軽減することが可能である。

三浦 慎司

デジタルファブリケーション技術のプロダクトデザインへの応用

積層造形(3Dプリンティング)技術により従来では製造困難であったラティス構造を取り入れたデザインが実現でき、高剛性かつ軽量な特性を活かした製品が検討されている。モデルの出力検証と量産性や材料多様化などの積層造形技術の向上に応じたモデリング方法の試行によりラティス構造をプロダクトに取り入れるデザインの諸要件を研究する。

河合 俊和

医師と協働する手術支援マニピュレータ

執刀医が手術を一人で行える,安全性に優れるソロサージェリー手術支援ロボットを研究しています. 人と同じ空間に存在し,共存協調して作業を行えるロボット技術の確立を目指して, 内視鏡下手術におけるカメラと鉗子の助手をマニピュレータが担えるよう,医工・産学連携で取り組んでいます. 医師のハイエンドツールであるオールインワンシステムのリモート(遠隔)操作型ロボットに対して, アシスタントツールであるローカル操作型ロボットLODEM(Locally Operated Detachable Endo-effector Manipulator)群は, センシング能力に優れる人と,安定した作業に優れるロボットが補完しあう,インテグレーションです.

脇田 由実

人同士のコミュニケーションを支援する

会話時の声の音響的特徴(ピッチ、パワー、周波数特性など)及びしぐさの動的特徴の時間変化度合いを観察することで、会話が楽しく進行しているかそれともギクシャクしているかなどの会話の雰囲気を推定できることがわかってきました。この技術を用いた会話支援システムを構築中ですが、他にも、高齢者の理解度衰え推定、場の雰囲気盛り上げシステム、学習支援システムなど、幅広いアプリケーション展開を図っています。

赤井 愛

視覚障がい者・児のためのデザイン

目が見えない・見えにくい子どもの生活動作(はさみで紙を切る、紐を丸結びするなど)の難易度の調査から、習得支援ツールや、食事や着替えを「自分で」「楽しく」進めていくためのプロダクトなどをデザインしています。また2019年度から、子どもだけでなく、視覚障害を持つ成人のための服薬支援についても研究を進めています。

朽木 順綱

景観に配慮した祇園祭祭礼時の仮設休憩所のデザイン

毎年7月に催される伝統行事,祇園祭においては,「山」や「鉾」と呼ばれる大型の山車を保有する「山鉾町」の各所で,神事や祭事などの様々な催しが行われる。2017年より本研究室で運営協力を行っている岩戸山町もそのひとつであり,2019年においては,「岩戸山」に隣接し,祇園囃子を演奏する「囃子方」が演奏の幕間に休憩や準備を行う休憩所を木製テントで実現することを設計,設営することとなった。計画にあたっては,規模に見合う主要骨格の設計や,構成部材の選定,搬送,組立手順のみならず,山鉾や京都の伝統的景観だけでなく,駒形提灯や露天などの祭礼独特の空間演出にも調和するよう検討,試作を重ねた。

谷口 浩成

筋萎縮と関節拘縮を予防する足関節多自由度運動装置

筋萎縮と関節拘縮の予防には,関節可動域(ROM)訓練や筋肉や腱のストレッチなどによって,対象の部位を動かすことが重要である.このような運動は,理学療法士などの介助者によって実施され,患者に合わせて複数の動作を実施する.本研究は,独自に開発した空気圧ソフトアクチュエータを用いることで,足関節のROM訓練やストレッチ運動など多様な動作を実現できるリハビリテーションシステムの開発である.本アクチュエータの柔軟性を利用することで,患者に対して安全で予防に必要な多様な動作を提供できる点が特長である.

姜 長安

非把持双腕ロボットによる摩擦力補償無しでの抱きかかえ制御

本研究では,力学的な本質を失わず,3次元運動を2次元運動に簡略化し,要介護者を一つの関節を持った2リンクの物体とみなす.そして,非把持双腕ロボットアームとリンクの間の静止摩擦を利用し,リンクがロボットアームから滑り落ちないための安定領域を求め,最も滑り落ちにくい角度を求める.得られたロバスト角度を用いて,ロボットの抱きかかえ制御を行い,リンクが動いてもリンクの安定支持が実現できることを示す.

中山 学之

生体の運動制御メカニズムを取り入れた人と親和性の高い介護支援ロボット

人間の神経系や筋骨格系の構造は長い進化の過程で日常生活を行うのに適した形に最適化されてきたものと考えられています。本研究では進化の過程で生物が獲得してきた運動制御メカニズムをロボットに取り入れることにより,動力を使用せずに人やモノの自重を支持できる機械式自重補償装置や,脳の運動制御メカニズムを取り入れた環境適応制御,小脳-大脳基底核をモデル化したニューラルネットワークによる予測的な環境認識・最適行動生成を実現する研究を行っています。

横山 香奈

ハワイにおける日系移民の成功要因に関する一考察

 ハワイでは、日系移民が他のアジア系エスニックグループに比して突出した成功を収めた。成功した背景理由として、「日本人は勤勉で我慢強かったからだ」と精神論に終始することが多いが、調査の結果、それ以外にも多角的要因が寄与していることが示唆された。 かつて海外へと移り住んだ日系移民の一例を参考に、今後、日本においても移民の教育問題について検討したりするなど、多方面に還元できるような研究に繫げていくことを目指す。

福原 和則

図面分析による建築設計プロセスの解明

人々の生活や活動の場である建築空間は、個人にとっても社会のとってもたいへん重要な活動の舞台である。優れた建築空間の構築は建築家や設計者の個人の力量によるものが多いが、多くの関係者や施工者との協働も重要なファクターとなっている。また優れた設計には優れたプロセスが存在する。設計プロセスを建築設計図面を手掛かりに解析し、時系列に沿った検討過程を明らかにすることで今後の設計に資する知見を構築する。

益岡 了

UXデザインの開発・デザイン提案と評価

情報デザイン分野において、グラフィックや映像といった従来の視覚デザインを扱っていたメディア:印刷物やTVの機能の多くを、スマートフォンに代表される情報メディアが置き換わろうとしています。従来のメディアでは一方方向の上方伝達が中心であったのに対して、新メディアは双方向的で相互作用を伴うインタラクティブなデザインを実現しています。そのためにユーザ中心設計やユーザビリティといった観点から、そのインタラクティブな体験を調査・評価することで、新たなデザイン機器やサービスの提案が求められています。私どもは特にユーザインタフェースデザイン(以下UIデザイン)を中心に、新たなデザインの可能性の研究・開発を行っています。

井上 雄紀

ROSを基盤とした研究、開発用の移動ロボット

移動ロボットの開発では、信頼性確保のために新規モジュールの開発は上位の各種ソフトウェアモジュール、スタック、ツール群を含めると膨大なコストとなる。ROSを活用することで、きちんと動作する、独自ハードウェアロボットの実装が容易となる。なお、移動ロボットの独自のハードウェアとロボットシステムとの間のドライバは、当然開発が必要となる。PSOCによりその部分の抽象化共通化を目指す。

西應 浩司

人間の視覚行動からみた都市空間の設計基準

建築や都市は生活基盤として、人間に対し大きな心理的影響力を持っています。基本的な人間の移動方法を考えれば、そのデザインは歩行によって我々が得た空間能力に関する研究成果が生かされたものとなるのが理想的だと考えられます。 研究室では、空間能力を司り評価を行う脳機能の左右差や個人差を検討する事から、人間が理解しやすい建築空間、都市空間をつくるための方法を、人間の視覚行動を計測したデータや、脳波計によるデータをもとに探ります。

瀬尾 昌孝

二次元画像1枚からの表情変化動画像のリアルタイム生成

深層生成モデルを用いて,1枚の二次元顔画像から表情変化動画像の自動生成を行った.現状,動画像のサイズは500×500pixel程度だが、超解像度、ネットワーク規模削減手法を組み合わせることでリアルタイムの生成を実現した.本研究はビデオ会議システムにおけるアバターの自動生成を想定して行っており、今後は応用システムの開発に取り組む予定である.

横山 広充

将来的な地下街デジタルサイネージ構築のための感性評価システムの開発

 本研究は将来的な地下街デジタルサイネージ構築のための感性評価システムの開発を大きな目的としている。具体的には実際の地下空間において被測定者に脳波計を装着した状態でデザインした地図を読図させた上で経路探索実験を実施する。取得した脳波計測データと行動観察調査結果の相関などにより、デザインに関する感性評価システムを開発する。実験では可搬型脳波計を用いる。  開発した感性評価システムは新製品の評価やデジタルサイネージなど各デザイン分野において利用者に求められるデザインの創出に寄与することを目指す。

瀬尾 昌孝

リース機器の循環型物流における需要予測と在庫最適化

出荷と撤去・回収の存在する循環型物流において,最適化技術を利用して需要の期待値を予測するとともに,突発需要等の変動を確率分布を用いて予測した.これにより倉庫や販売店など,全国に点在する数十拠点を対象に在庫最適化を行った.実際の物流システムにも採用され,実務担当者による運用からさらにコストを低減することが可能となった.

村尾 純子

自律的学習者育成のための 英語教材の開発および研究

自律的学習者育成の方策は、学習者の個性や環境などによって異なるため、すべての学習者に適した教材の提供は難しい。読書のような従来の学習方法から、podcastやMOOCsなどのオンライン教材に至るまで多種多様な学習方法があり、個性に合わせた最適な学習法が選択されることが、語学学習を長続きさせる秘訣である。学習者個人の様々なニーズに対応できるe-learning教材や大学の英語授業に使用する教科書など、授業内および授業外での英語学習に効果的な教材の開発を行う。また、言語は意思伝達手段であると同時に、その言語体系を支える文化の集積でもある。異文化理解のため他国の文学の研究も行い、単なる語学習得だけに留まらない教育を目指す。

白髪 誠一

盲導犬とユーザーの快適な歩行の実現に関する研究

 建築構造設計において利用される構造解析方法に基づくデザインをプロダクトデザインに応用することについて研究を行っている。  本研究は,プロダクトデザイン研究室(赤井准教授),兵庫盲導犬協会と共同で盲導犬とユーザーの安全で快適な歩行を実現するために,歩行時の盲導犬とユーザーの負荷の定量化を行い,その負荷を軽減するハーネス,盲導犬からの情報をより的確にユーザーに伝達するハーネスの開発を目的にしている。

大石 容一

デザインアーカイブ研究の手法と発展

2015年9月に締結した大阪工業大学と大阪市経済戦略局(大阪市新美術館建設準備室)との包括連携協定(2015.Sep.~2019.Mar.)のもと, 2021年開館予定である中之島美術館(2019年に正式名称として決定)の展示コンテンツの基となるデザインアーカイブの研究を目的とし, インダストリアルデザイン・アーカイブズ研究プロジェクト(IDAP)との共同研究及びシンポジウムの運営を行っている。発明家やデザイナー, 企業, 研究者他に聞き取りを行いながら情報を収集・編集し, デザインアーカイブとして未来に繋げることを目指す。

倉前 宏行

マルチスケール・マルチフィジックス有限要素解析法

金属材料の機械的特性は,材料の微視的な多結晶構造,特に優先方位や結晶粒径に大きく依存する.微視結晶構造制御に基づく高機能材料の創製のためには,熱的影響を含む材料の加工過程における塑性変形過程の結晶集合組織発展の非線形解析手法と加工プロセスパラメータの最適化の確立が必要である. 本研究においては,塑性変形誘起の集合組織発展に加え,熱的負荷による動的再結晶を解析可能なマルチスケール熱・結晶塑性有限要素解析コードを開発した.これにより自動車用ボディ板材のAl合金板材の圧延創製過程のプロセス最適化が可能となる.

井上 剛

生体電位計測を用いたアプリケーションの創出

ヒトの体からは臓器の活動や筋の収縮に伴い微弱な電気信号(生体電位)が発生しています.医療現場で病気の判断等に用いられていたこれらの電気信号は,近年の計測技術の発展によりより日常での計測が可能になりつつあります.生体電位の計測結果からはユーザの状態,例えばどのくらい心拍が変動しているか?どのくらい筋力が発揮されているか,などが定量化できるため,この定量値を基づいて自然な形でユーザを「推定・理解・予測」する様々なユーザ支援アプリケーションの実現が可能となります.

福原 和則

イノベーションを誘発するワークプレイスの設計

製品開発を行うワーカーのための新しい環境を構想するにあたっては、単なる「箱モノ」の設計を超えたプロセスを共有することが重要である。場としての環境を設計する行為を会社やチームそのものを設計する行為であるととらえ、時には「デザイン思考」の方法論を取り入れて検討をおこなうと有効である。内容の検討に加えてプロセスも合わせてマネージメントすることが求められる。

郡 裕美

伝統的建造物の再生と新しい価値の創造

古い建物は、時代の変遷の中で増築や改築が重ねられ、最初の形がわからないものも多い。伝統的な建築や町並みの再生に取り組む場合、まず、その変遷や歴史的景観の調査をし、その土地の歴史や伝統を尊重しながらも現代に生きて使えるデザインを研究し、建物を蘇らせるための実践的的な研究を行なっている。古民家や空家などでも、その地域の風土や文化を調査し、それを生かした形で現代に再生する研究を行なっている。

福原 和則

商業建築のファサードにおける工芸材料(信楽焼陶板)の活用

建設の機械化や合理化が進む現在の建設現場では、1990年代を境に職人や技術者による手づくりの仕事が激減している。日本の美意識や工芸技術に裏打ちされた繊細な建築表現は、一部の特殊建築に限定され、いずれは職人が姿を消して、その技術は二度と再現できないことが懸念される。人間の五感に訴える手づくりの風合いを現代後方に取り入れる接合方法を考案して、日本の伝統を感じさせるファサードを構築した。