修士論文研究

修士論文題目ではなく，開発したロボットや装置，原理が分かるように見出しを付けています．学会発表や論文など公開した件については氏名を記載しています．

2013年度修了・2件

重力補償機能を有した7自由度ロボットアーム 横山 　生活支援，作業支援など人間の傍で，利用することを想定しています．
　1)冗長自由度を含む7自由度(関節)を有し，2)肩および，肘関節に重力補償機能を適用し，3)自重はばねを含む機構で支持することで，小出力のモータで十分な作業出力を得るように構成しています．腕の姿勢も人間の腕に近い状態とすることで，違和感なく運用することを目指しました．
　丁寧に設計されたため，その後も改良されながら他の研究テーマにも利用され続けました．
重力の影響を受けない簡潔な4自由度ロボットアーム 　生活支援，作業支援など人間の傍で，利用することを想定しています．より作業を想定したものです．
　1)根元の関節はスカラー型のように旋回し，2)肘関節は2関節，3)手首は水平が維持される平行リンク関節とした4関節アームで，肘関節のみ自重補償機構を用いていますが，根元も手首も重力の影響は受けない構造となっています．
　簡潔で頑丈な機構となったため，その後の研究のプラットフォームにでき，展示会などでも利用することができました．

2014年度修了・4件

階段に適応する車輪を用いた車輛ロボット 中村 　住宅における搬送作業を目指した移動ロボットです．
　標準的な階段であれば，車輪外周に取り付けたC型爪機構で段鼻（階段の凸部）を保持して，滑落すること無く移動可能な車輪を考案し，これを利用して階段を昇降する実験を行いました．段鼻間の距離に合わせられるよう，パッシブに作用するダンパーを装備しています．
　人間を乗せられる可搬重量を確保することができました．
まわり階段を移動可能な4+1脚型歩行ロボット 笠井 　多くの住宅に存在するまわり階段を簡単に移動できる脚式ロボットを目指しました．
　まわり階段部ではその場で旋回できる必要があり，踏み替え歩容をを行える脚の長い4脚ロボットでは，膝を壁にぶつける問題があり，思いの外動きにくいため，胴体下部に1脚追加して簡単に旋回できるようにしたロボットです．
　1/2スケールのまわり階段を製作し，実際に登ることができました．
視覚誘発電位を用いたロボット用ユーザーインターフェイス 小坂 　手を使わずにロボットを動かす手段の確立を目指した操作系です．
　点滅光が脳波を変調するという現象を利用し，見るだけでコマンドを獲得するというユーザーインタフェイスです．これを有効に使うための装置の構成法を工夫し，操作試験を行いました．
掌に押し付ける把持を行うハンド機構 　生物，人間を模倣せず，簡単に把持動作ができないかを考えて開発したハンドです．
　2指および掌で確実に対象物をつかみ，しかも利用するモータは2つだけという簡便さを特徴としています．
　材質選定の工夫により，簡単な制御で把持動作を実現できました．

2015年修了・5件

荒れ地走行のための連接機構を有した車輛型ロボット 小林 　不整地において，クローラ（履帯）が有効なのは確かですが，車輪で高い移動性能を実現したいというのがこの研究の出発点です．連接形態にすることで，車輛ユニットが相互に助ける効果を得られることが特徴です．
　屈曲時において横方向の作用点を調整できるように工夫し，曲がった姿勢のまま後ろの車輛から押されることが無いように動作できました．
段差乗り越えのための車輪まわりを公転する車輪を有した車輛ロボット 長岡 　車輪が段差を乗り越えるのは車輪直径だけでなく，台車などは作用点に起因するモーメントの作用の仕方も問題となります．そこで，各車輪において，車輪が乗り上げることを手助けする車輪を新たに取り付け，
階段に適応する車輪と伸縮する車体を用いた車輛ロボット 長谷川 　住宅における搬送作業を目指した移動ロボットです．
　開発したC型爪機構を有し，段鼻間の距離に合わせられるよう，車体を伸縮させられる機構を搭載しました．移動方法も検討し，前後どちらかが必ず踏面（階段の段の面）で静止している状態で安定性を確保し，交互に動作させて移動する動作方法を用いて階段を昇降できることを確認しました．
片斜面および凹凸に適応する車輛型ロボット 吉尾 　斜面を移動する際，勾配がひとつの指標となるが，斜面を自在に移動するには，斜面を斜行可能であることが求められ，また，等高線方向にも移動可能である必要があります．
　車輛の懸架機構の構造を検討し，車輪の対地姿勢を変えながら，重心位置を調整して，片斜面における安定余裕を確保する機構を実装した車輛型ロボットを開発しました．比較的遅い速度で移動することを想定し，車体に設けた加速度センサを用いて，姿勢制御を可能としました．
　斜面に凹凸があることを考え，対角に配置された車輪同士を対として，他の対が逆方向に動作する機構を用いることで対処できることを考え，先の片斜面適応機構と統合して動作できるような機構としました．
視覚誘発電位を用いたユーザーインターフェイスを用いたロボットシステム 杉山 　手を使わずにロボットを動かす手段の確立を目指した操作系を用いたロボットシステムを開発し，模擬操作試験を行いました．複数の対象物から必要なものを取り出す操作を行いますが，そのためにコマンドをどのように送ったらよいかを考えて試したものです．

2016年修了・4件

階段昇降のための車輪まわりを公転する車輪を有した車輛ロボット 平松 　段差乗り越え車輛に伸縮可能な車体を設けて，階段を移動可能としたロボットです．
　移動の際には，前後どちらかが静止して安定を確保することを基本とし，車体を伸縮させながら交互に動作させることで，簡潔な制御で，階段の昇降を可能としました．伸縮機構にはロック機構を取り付け，不要な動作をしないよう，動作を制限することで，安定な運用を目指しました．
1段で大減速比を得られる減速機機構 菊池 　ロボット用減速機に求められる特性は，バックラッシが少ないこと，大きなトルクを受けられること，応答性がよいことなどが挙げられます．負荷に対して可逆駆動性があれば，過大な負荷にも逆回転でき，また，滑らかで柔らかい動作も実現可能です．これに加えて，ロボットアーム関節や車輪などへの組み込みを考慮すると，伝達トルク以外のモーメントや並進力を支持できる構造が求められるため，大口径軸受けを内蔵できる扁平な減速機を開発しました．
生活空間における多様な作業に対応するハンド交換機構 ※成果を公表次第，公開します．
アーム先端位置を制御するためのマルチコプタをアクチュエータとして機能させる手法 ※成果を公表次第，公開します．

2017年修了・4件

アーム内に組み込み可能な重力補償機構の解析・設計 細野 　重力の影響を受けない簡潔な4自由度ロボットアームを改良すべく，重力補償機構の機構構成を検討しました．特に，重力補償機構に用いるための機構を設計する際，解析に工夫を要する複雑なカムの形状について，設計法を簡素化できたことが成果となっています．
ベルトを用いた巻き込み式摘まみ上げ機構を有したロボットハンド 木幡 　生物，人間を模倣せず，簡単に把持動作ができないかを考えて開発したハンドです．
　2対の2指で確実に対象物をつかむ配置となっており，指先には無限軌道型のベルトが配置されています．これにより，薄いもの，柔らかいものなど摘まみ上げる際，ベルトを駆動すれば容易に把持可能となりました．
まわり階段を移動可能な4+1脚型歩行ロボットの歩容と脚長さの調整，中間足機構の開発，中間脚ロック機構，蹴上検出動作制御 村尾 　まわり階段を移動可能なロボットについて，以下のような改善策を講じた機体です．
　1)脚の長さを変更し，階段昇降時の股関節トルクを減少させています．2)中間足は，長方形，台形に変形可能として，まわり階段踏面形状に適応できる機能を追加しました．3)中間脚機構は，受動的にロックでき，支持時に自重による電力消費を抑えるようにしました．4)蹴上(階段の段の垂直面)を検出するセンサは簡潔な距離センサとして，限定された分解能を活用できるよう，体幹を旋回方向に揺動する動作を組み入れました．
モジュール型関節で構成されるロボットハンド・アームシステム ※成果を公表次第，公開します．

2018年度修了・5件

補償量を可変可能な非円形プーリを用いた重力補償機構を有した装着型ロボットアーム 篠本 　自重補償機構は，補償量が固定されているのが通例ですが，これを可変とすることで，把持した重量まで補償することを検討しました．
　また，補償機構を設計するにあたり，非円形プーリを搭載し，正確な補償動作を実現しました．
階段昇降のための車輪まわりを公転する車輪を有した車輛ロボットを用いた車椅子 石塚 　開発した車輛型ロボットを車椅子として利用できないか，検討した機体です．
　段差昇降，階段昇降はすでに実現できているので，これに傾斜可能な椅子を取り付け，座面を水平に維持する制御機構を組み込んだものを製作しました．
移動型ロボットを操作するための輝点を用いたユーザインターフェイス ※成果を公表次第，公開します．
平地と階段に適応する車輪を用いた移動ロボット ※成果を公表次第，公開します．
まわり階段を移動可能な4+1脚型歩行ロボット 　より簡潔な機体を目指し，体幹に固定足を取り付け，まわり階段の段に腹這いとなるような動作を検討した機体です．

2019年度修了・4件

不整地における対地適応性を向上する車輛本体および連接機構 藤野 　不整地においては，連接型車両の連接機構の作用点が重要であると考え，これを駆動力ベクトルを通る平面と合わせることで，前後車輛が引っ張り，押し上げの駆動力を的確に伝達できると考えました．そのために，球面で拘束されたリンク機構を設計しました．また，各車輛においてもボギー型車輪の動作作用点が重要であると考え，これを低く設けることで地面凸部に引っ掛かりのない動作が実現できると考えました．これらのアイディアを盛り込んで，連接車輛型ロボットの不整地移動特性をならびに挙動を改善することができました．
マルチコプタを用いた検査システム ※成果を公表次第，公開します．
薄物を把持するためのエンドエフェクタ ※成果を公表次第，公開します．
物理的視点を変化させる環境認識システム ※成果を公表次第，公開します．

2020年度修了・4件

対地適応機能を有した足機構を具備する4脚移動ロボット 傅 ※構想と部分的な技術，機体設計について発表していますが，最終成果を公表次第，公開します．
マルチコプタを支援するための画像認識機能を有した移動ロボット 岡本 ※構想と設計について発表していますが，最終成果を公表次第，公開します．
自重補償機能を有したアームと傾斜に適応する機能を有した移動機構を組み合わせたロボット ※成果を公表次第，公開します．
ベルトを用いた巻き込み式摘まみ上げおよび操り機構を有したロボットハンド 泉澤 ※構想と設計について発表していますが，最終成果を公表次第，公開します．

2021年度修了・5件

※成果を公表次第，公開します．
段差乗り上げ可能なオムニホイル全方向移動ロボットと軌道制御 斉藤 ※構想と設計について発表していますが，最終成果を公表次第，公開します．
※成果を公表次第，公開します．
ヒューマノイドの上半身部の設計・開発 ※成果を公表次第，公開します．
ベルトを用いた巻き込み式摘まみ上げおよび操り機構を有したロボットハンドの改良機 渡辺 ※構想と設計について発表していますが，最終成果を公表次第，公開します．

2022年度修了・5件

球面動作関節を用いた連結型装輪移動ロボット 伊藤 ※構想と設計について発表していますが，最終成果を公表次第，公開します．
※成果を公表次第，公開します．
※成果を公表次第，公開します．
※成果を公表次第，公開します．
沈み込みを抑える多輪型移動ロボット 吉村 ※構想と設計について発表していますが，最終成果を公表次第，公開します．

2023年度修了・5件

河西 ※成果を公表次第，公開します．
川島 ※成果を公表次第，公開します．
高橋 ※成果を公表次第，公開します．
泰 ※成果を公表次第，公開します．
増田 ※成果を公表次第，公開します．