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真下 智昭(ましも ともあき)

所属 エレクトロニクス先端融合研究所
兼務 機械工学系
職名 准教授
専門分野 アクチュエータ,メカトロニクス,ロボティクス,超音波
学位 博士(東京農工大学)
所属学会 精密工学会,日本機械学会,日本ロボット学会,IEEE
E-mail mashimo@eiiris
※アドレスの末尾に「.tut.ac.jp」を補完してください
研究室web http://eiiris.tut.ac.jp/mashimo/wordpress/

研究紹介

将来の医療機器やロボットへの応用を目指した先端的アクチュエーション技術を創出し,それらの基礎的な原理現象を解明し,性能向上に取り組み,世の中に広く使われることを目指して研究開発を行っています.

テーマ1:マイクロアクチュエーション

概要
マイクロ超音波モータの試作機

超音波モータは,高トルク密度(体積あたりのトルクが大きい)のアクチュエータとして知られています.言いかえると,これは小さくても力が出るということです.小さいものの加工法,ハンドリング技術,組立技術(マイクロものづくり)を含め,マイクロ超音波モータの研究開発を行っています.現在までに開発した約1mmのモータで,10μNm以上のトルク(半径1mmで1g以上の力)を達成しています.これは小型のセンサや部品などを動かすのであれば十分なトルクです.このようなモータは医療の現場での応用が期待されます.カテーテルや内視鏡などのマイクロ医療ロボットの実現を目指して研究開発に取り組んでいます.

主な業績

T. Mashimo, “Micro Ultrasonic Motor using a One Cubic Millimeter Stator,” Sensors and Actuators A: Physical, Vol.213 pp. 102-107, 2014.
T. Mashimo, “Performance Evaluation of a Micro Ultrasonic Motor using One Cubic Millimeter Stator,” IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control, Vol. 62, No. 10, pp. 1819-1826, 2015.

キーワード

医療ロボット,マイクロモータ,マイクロマシン

テーマ2:超音波モータを用いたロボティクス

概要
眼球ロボット(左),ロボットアーム(右)

超音波モータは,応答性が良い,位置決め精度に優れる,静粛である,磁場の影響を受けない,などの優れた特長を有するアクチュエータです.このような特長を活かしたロボットの開発を行っています.例えば,超音波モータを用いた眼球ロボットは,人体の中でも最も早い動作である眼球運動(サッカード)と同等の動きを再現できます.ロボットアイ(カメラ)を素早く動かしたい場合には最適です.また,人とのコミュニケーションを目的としたロボットアームを開発しています.発生するトルクの大きさを素早く自由に変えて,その力を人に伝えることができます.

主な業績

A. Kanada, T. Mashimo, T. Minami, K. Terashima, High Response Master-Slave Control Eye Robot System, IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS2015), pp. 937-943, Hamburg, 2015.

キーワード

眼球運動計測,リンク機構,インピーダンス制御

テーマ3:圧電アクチュエータ・超音波モータの基礎的研究

概要
ハイスピードカメラによって撮影された楕円振動

研究テーマをより発展させるには「基礎研究」が重要です.圧電アクチュエータや超音波モータの原理現象などをより深く理解するための基礎的な研究を行っています.例えば,超音波モータの最も重要な駆動原理である楕円振動を,直接ハイスピードカメラで観察する方法を取り入れて,楕円振動とモータ出力の関係を解析的・実験的に明らかにしています.この結果は,モータの高トルク化や,モータのトルク制御に重要な知見を与えるものです.

主な業績

T. Mashimo, K. Terashima, “Experimental Verification of Elliptical Motion Model in Travelling Wave Ultrasonic Motors,” IEEE/ASME Transactions on Mechatronics, Vol. 20, No. 6, pp. 2699-2707, 2015.

キーワード

振動解析,動力学解析,トルク制御

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