2017年度 工学部精密工学科 卒業論文テーマ

注意事項

受入教員一覧


受入教員別テーマ一覧

淺間 一 教授 テーマ一覧
テーマ 1. ヒトの身体や脳内身体表現の理解に基づくリハビリ支援手法・ヒューマンインタフェースの研究 2. タフ環境で活躍する屋外ロボットの研究
狙い   ヒトの身体や脳内身体表現の理解に基づいて,リハビリ支援手法や,運動主体感に基づく能動的ヒューマンインタフェースの開発を行います.
 前者については,身体的な衰えから,高齢者は起立動作が困難になることが知られています.また,近年,膝関節症などの疾病も問題となっています.そこで,ヒトの下肢の筋骨格系のモデルを構築すると共に,それに基づくリハビリ支援手法を構築します.
 後者については,人が自分の意志で何かを能動的に動かそうとする際に感じる自分で動かしている感覚を運動主体感と呼びます.ロボットなどの人工物を遠隔操作する際,時間遅れが大きくなると,運動主体感が減少し,操作における認知機能や操作性が低下することが知られています.その特性を脳波の計測実験によって明らかにするとともに,その知見に基づいたヒューマンインタフェースの提案を行います.
 研究室見学は山下研と合同で行います.研究テーマに興味を持たれた方,より詳細を知りたい方は,お気軽に山下までメールでご連絡下さい.

 研究室見学連絡先(山下メールアドレス): yamashita@robot.t.u-tokyo.ac.jp
 日本は世界有数の災害頻発国であり,東日本大震災では災害時におけるロボットの有用性が証明されています.極限の災害現場でも,へこたれず,タフに仕事ができる遠隔自律ロボットの実現を目指し,屋外ロボットのカギとなる基盤技術の構築を目指します.具体的には,屋外のタフな環境において,ロボットを効率的に遠隔操作するためのヒューマンインタフェースの開発,およびロボットが故障した際の故障診断手法,故障時に別の機能を使ったリカバリモーション手法を構築します.
 研究室見学は山下研と合同で行います.研究テーマに興味を持たれた方,より詳細を知りたい方は,お気軽に山下までメールでご連絡下さい.

 研究室見学連絡先(山下メールアドレス): yamashita@robot.t.u-tokyo.ac.jp
内容  前者のリハビリ支援手法の開発については,東京大学医学部/旭川医科大学/理化学研究所などとの共同研究により,ヒトの下肢の筋骨格系の精密なモデルを構築すると共に,コンピュータ上にシミュレータを構築します.身体的属性変化がどのような動作や負荷における問題を発生するかを分析しながら,それを予防,あるいはリハビリするために,いかなる手段が考えられるかを検討します.
 後者のヒューマンインタフェースの開発については,慶應義塾大学医学部/杏林大学医学部などとの共同研究により,運動主体感の特性を,仮想環境を用いた認知実験によって明らかにします.その知見に基づき,インターネットや無線LANなど,通信系を介してロボットを遠隔操作する際の,使いやすいインタフェースを設計・構築し,その有効性を実験によって検証します.具体的には,視覚,聴覚,触覚などの刺激を人に与えることにより意志作用感がどのように変化するのかを調査し,その知見に基づいた新規なインタフェースを提案することを目指します.
 ロボット遠隔操作のためのヒューマンインタフェースについては,コマツ/大阪大学/神戸大学/東北大学/東京工業大学との共同研究により,ロボット工学や画像処理の技術を用いて,効率的に遠隔操作を実現できる映像提示手法の構築を目的とします.
 故障診断については,ロボットが故障したことを検出し,故障した場所を特定して,更には故障した部分以外の機能を使うことで,目的の作業を実行する手法の構築を目的とします.
 本研究はImPACT「タフ・ロボティクス・チャレンジ」プロジェクトに関する内容を含みます.
場所(予定) 本郷工学部14号館625号室または1022号室 本郷工学部14号館625号室または1022号室
計画 4~5月:関連研究調査 4~5月:関連研究調査
6~7月:下肢の筋骨格系のモデル化手法の検討,または,認知実験・分析 6~7月:屋外ロボットのヒューマンインタフェース,または,故障診断の概念設計
9月~11月:筋骨格モデルの構築,または,ヒューマンインタフェース設計・構築 9月~11月:ヒューマンインタフェースまたは故障診断手法の構築・実装
12月~2月:実験および評価,論文作成 12月~2月:実験および評価,論文作成
WEB 研究室ホームページ
http://www.robot.t.u-tokyo.ac.jp/asamalab/
研究室ホームページ
http://www.robot.t.u-tokyo.ac.jp/asamalab/
テーマ一覧
http://www.robot.t.u-tokyo.ac.jp/yamalab/research_projects2017.html
テーマ一覧
http://www.robot.t.u-tokyo.ac.jp/yamalab/research_projects2017.html
 

東京大学工学部のプレスリリース
http://www.t.u-tokyo.ac.jp/foe/press/setnws_20161111112605522225893076.html

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伊藤寿浩 教授 テーマ一覧
テーマ 1.皮膚刺激情報伝達デバイスに関する研究 2.動物健康モニタリングシステムに関する研究 
狙い  現在IoTの次の技術として、スマートフォンなどの情報機器を介さず人に情報を直接入出力する技術が研究され始めています。しかし、視覚(目)、聴覚(耳)を使う情報伝達は現実世界の情報入手手段として重要であるため、現状のヘッドマウントディスプレイやイヤホン型デバイスとは別の形(視覚・聴覚を使わない情報伝達)が望まれます。
 本研究では、人に情報を伝達する手段として皮膚に着目し、皮膚刺激による情報伝達技術の確立を目指します。
 インフルエンザなど人獣共通感染症が代表例ですが、畜産動物や伴侶動物の健康は、公衆衛生等の我々を取り巻く環境の健全性と密接に関係しています。本研究では、例えば牛の胃の状態を長期に連続モニタリングするための無線センサシステムに関する研究を、動物衛生研究所などと共同して行います。
内容  このテーマでは、触覚を中心とした人の皮膚の構造の理解から、皮膚に情報を入力するための刺激手段やアルゴリズムの開発を行っていく予定です。また、ウェアラブルデバイスとしての小型化・無線化を含む構造設計や生体(人)とのインターフェースの部分の構造についても検討したいと考えています。
(テーマ内容についてより詳細を知りたい方は伊藤 toshihiro-itoh@k.u-tokyo.ac.jp までメール連絡下さい.)
 マイクロマシニング技術を使った長期間連続使用できるpHセンサと、それを搭載した無線ルーメン(牛の第一胃)センサ端末の開発、あるいは無線センサ端末を用いた牛の胃運動の解析に関する研究などを動物衛生研究所や産業技術総合研究所と共同して行います。また北海道などにある共同研究機関で、試作したセンサを使ったフィールド実験を実施したいと考えています。
(テーマ内容についてより詳細を知りたい方は伊藤 toshihiro-itoh@k.u-tokyo.ac.jp までメール連絡下さい.)
場所(予定) 柏キャンパス 柏キャンパス
計画 4~6月:皮膚刺激に利用するデバイス・評価技術に関わる勉強会 / 研究方針の打ち合わせ  4~5月:無線センサ端末やその動物応用に関する勉強会 / 研究方針の打ち合わせ
6~8月:刺激デバイス・駆動回路・評価装置等および他の加工装置の使い方の修得  6~8月:無線センサシステムやMEMS製造装置・評価装置等の使い方の修得 
9~12月:実験・得られた結果の検討  9~12月:実験・得られた結果の検討 
1~2月:実験.評価.とりまとめ.  1~2月:実験.評価.とりまとめ. 
WEB http://www.hem.k.u-tokyo.ac.jp http://www.hem.k.u-tokyo.ac.jp

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梅田 靖 教授 テーマ一覧
テーマ 1.製品ライフサイクル設計方法論に関する研究 2.概念設計支援に関する研究
狙い  21世紀は、地球の持続可能性実現に貢献するものづくり、すなわち、持続可能なものづくりを目指さなければならない。持続可能なものづくりの要件の一つは、製品の一生(ライフサイクル)を見える化し、設計、評価、実装、マネジメントすることである。その中でも、本研究は、製品ライフサイクルの設計を支援する計算機環境を構築することを目的とする。具体的には、製品とそのライフサイクルを計算機上でモデル化し、設計者の設計作業を支援し、シミュレーションにより評価するというサイクルを実現することを目指す。例題としてアジアの複写機市場におけるライフサイクル設計を扱う予定である。  設計プロセスの上流段階において、様々なアイディアを導出し、それを評価することは、新しい製品、魅力ある製品を設計するためには最も重要である。近年、製品の挙動を計算機上でシミュレーションしながら基本メカニズムの設計を支援するModel Based Design (MBD)が産業界で流行しつつある。本研究は、このMBDを概念設計段階で活用できるように、感性、機能などを表現できるように拡張することにより、概念設計支援システムを構築する。
内容  この研究テーマでは、これまで当研究室で開発してきたライフサイクル設計支援システムをベースにその拡張をはかる。具体的には、新製品、メーカーによる再生品、中古品などが競合するアジア市場において、製品の循環バランスを評価しながら、ライフサイクルを設計するための方法論を提案し、計算機上で実装する。複数製品ライフサイクルのモデリング、市場競争のモデリングがポイントとなる。
 このテーマにより、ものづくりとの関係における持続可能性問題に対するものの見方、論理的思考力、プログラミング能力の獲得が期待される。
 教員1名が指導し、企業や他研究室と共同研究を行う。
 この研究テーマでは、製品の構造と動特性をモデル化し、挙動をシミュレーションする市販のMBDソフトウェアを利用する。ここに、機能を表現したり、感性のモデルと接続できるような拡張を行うことにより、概念設計支援システムを構築する。また、具体的な製品について本システムを用いて設計のケーススタディを行う。
 このテーマにより、設計に対するものの見方、機械のモデル化能力、論理的思考力、プログラミング能力の獲得が期待される。
 教員1名が指導し、企業や他研究室と共同研究を行う。
場所(予定) 本郷工学部14号館1034号室 本郷工学部14号館1034号室
計画 4~6月:プログラミング講座、研究テーマの理解、LC設計支援システムの修得、既存研究調査
達成目標:問題設定と解決方針の明確な記述
4~6月;プログラミング講座、研究テーマの理解、MBDシステムの修得、既存研究調査
達成目標:問題設定と解決方針の明確な記述
9~11月:机上シミュレーション、方法論の作成、プログラミング
達成目標:システムのデモンストレーション
9~11月:データ収集、モデル構築、システム作成
達成目標:設計支援システムの一応の完成
12月:実行例の作成、システムの修正
達成目標:実行例のデモンストレーション
12月:ケーススタディの実施、システムの修正
達成目標:ケーススタディのデモンストレーション
1~2月:最終修正、論文執筆、最終プレゼンテーション
達成目標:学会発表
1~2月:最終修正、論文執筆、最終プレゼンテーション
達成目標:学会発表
WEB http://www.susdesign.t.u-tokyo.ac.jp/ http://www.susdesign.t.u-tokyo.ac.jp/

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太田 順 教授 テーマ一覧
テーマ マルチエージェントの行動設計 2.センサを用いた知的処理と人間の支援
狙い 工場環境においてはロボット,搬送機器等,複数のエージェントが協調的に稼働している.工場では与えられた多くの作業に応じて,各エージェントがどの作業をどの順番で遂行するかを決定するスケジューリングが重要である.このスケジューリングにはいくつかの方法が提案されているが,作業内容に応じた適切なスケジューリング法の選択が難しい問題であった.ここでは,この問題を扱うメタスケジューリング問題を扱う. センサ等を用いてエージェントシステムの知的処理を行い,人間を解析または支援する方法論をさぐる.本年度は,人間を支援する介護機器の開発等,適切なアプリケーションを想定した上での計測,認識,支援を行うシステム実装を目指す.
内容 当該テーマは,問題設定,アルゴリズムの概念設計,アルゴリズムの実装,検証実験,評価,という構成により研究を進める.このテーマの実現により,人工知能技術,プログラミング技術,問題解決手法の獲得を目指す.指導には教員1名,およびスタッフまたは学生1名があたる. 具体的な作業対象の選定,情報取得装置の準備,計測アルゴリズムの構築,計測と評価,その結果に基づくアルゴリズムの改良,再実験,というプロセスを踏む.このテーマの実現により,プログラミング技術,センサ処理技術,問題解決手法の獲得を目指す.指導には教員1名,およびスタッフまたは学生1名があたる.
場所(予定) 柏キャンパス総合研究棟5階534A号室(予定) 柏キャンパス総合研究棟5階534A号室(予定)
計画 4~5月:問題設定およびプログラミング環境の理解,アルゴリズムの提案 4月~5月 問題設定.システム構成.計測および認識手法に関する理解
6~7月:提案アルゴリズムの実装.計算機等による評価. 6月~7月 システムの実装と基礎実験.データ集計.
9月~12月:問題点の抽出と新たなアルゴリズム開発,実装. 9月~12月 プログラムの再実装.議論.
1月~2月:追加シミュレーションまたは実験,評価,とりまとめ. 1月~2月:システムの再構成.実験.まとめ.
WEB 関連研究のpdfと動画 関連研究のpdfと動画
http://otalab.race.u-tokyo.ac.jp/old-server-research/intro13/pdf/j/Ozaki.pdf http://otalab.race.u-tokyo.ac.jp/lab_intro/jp/2016_Intro_Japanese_Lin.pdf
http://otalab.race.u-tokyo.ac.jp/old-server-research/intro13/movie/individual/Ozaki_lab_2013_.wmv http://otalab.race.u-tokyo.ac.jp/old-server-research/intro14/movie/individual/huangZF.wmv
http://otalab.race.u-tokyo.ac.jp/old-server-research/intro08/movie/[8]Takano.wmv http://otalab.race.u-tokyo.ac.jp/old-server-research/intro15/movie/individual/srisamosorn.mp4

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大竹 豊 准教授 テーマ一覧
テーマ 1.3次元形状スキャンを利用した製造支援に関する研究 2.3Dプリントによる物理シミュレーション結果の実物化に関する研究
狙い  3Dスキャン技術の高精度化に伴い,その技術を精密なものづくりで活用するニーズが高まっています.当研究室では,そのニーズに応えるためのスキャンデータ処理技術として,アルゴリズム開発やソフトウェアのプロトタイピングを行っています.特に,製造された現物形状をスキャンデータ上で把握・解析し,その結果の製造工程へのフィードバックを研究しています.
 来年度におけるこのテーマの予定は,外力により変形してしまった形状と元の形状との対応関係を推定するアルゴリズム開発を行います.このアルゴリズムの実現により変形の事象を詳細に知ることが可能となります.
 流体解析や構造解析などの計算機による物理シミュレーション結果は,通常,ディスプレイ上にカラーマップやベクトル場として表示されます.しかし,2次元のディスプレイに投影された複雑な3Dデータの把握は容易ではありません.そこで,本テーマでは,3Dプリント技術により,3次元のスカラ場やベクトル場のデータを分かりやすく実物として造形するための形状生成アルゴリズムの開発を目指します.
内容 手始めに単純な形状(例えば空き缶)の変形前後のデータを3Dスキャナでデジタル化し,目的を達成するアルゴリズムの構築を行います.3次元データを扱うプログラムの構築はC++言語で行います.基盤駅な部分に関しては,これまでに研究室メンバが作成してきたプログラムを利用します.

研究を進める上で必要となる知識(幾何学,スキャンデータ処理,プログラミング)は,少人数への講義+課題形式にて習得できます.

なお,このプロジェクトは鈴木研究室と連携して行います.
 本年度は流体解析をメインターゲットとして,圧力場の等値面群や流線の実物化に取り組んでもらいます.3次元モデル構築のためのプログラムはC++言語で行います.データ処理の基盤的な部分に関しては,これまでに研究室メンバが作成してきたプログラムを利用します.

研究を進める上で必要となるツール(幾何学,シミュレーションデータ処理,プログラミング)は,少人数への講義+課題形式にて習得できます.

なお、このプロジェクトは鈴木研究室と連携して行います.
場所(予定) 本郷キャンパス工学部14号館 本郷キャンパス工学部14号館
計画 4~5月:プログラミングとスキャンデータ処理の基礎を学習. 4~5月:プログラミングと画像処理の基礎の学習.
6~7月:先行研究調査およびプロトタイプによる検証.初期プレゼンテーション. 6~7月:先行研究調査およびプロトタイプによる検証.初期プレゼンテーション.
9月~12月:アルゴリズムの開発・実験および評価.中間プレゼンテーション. 9月~12月:アルゴリズムの開発・実験および評価.中間プレゼンテーション.
1月~2月:実験.論文執筆.最終プレゼンテーション. 3月:希望により精密工学会で発表 1月~2月:実験.論文執筆.最終プレゼンテーション. 3月:希望により精密工学会で発表
WEB 研究室のHP:http://www.den.t.u-tokyo.ac.jp/ 研究室のHP:http://www.den.t.u-tokyo.ac.jp/

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木下 裕介 講師 テーマ一覧
テーマ 1.持続可能なエネルギーシステム設計のためのシナリオシミュレーション手法の開発 2.参加型シナリオデザインに関する研究
狙い  エネルギーは我々の生活を支えるために必要不可欠です。一方で、気候変動問題を含む地球環境問題を解決するためには、持続可能なエネルギーシステムを設計した上で、現在のエネルギー利用と供給の両面を変えてゆく必要があります。本研究では、省エネ製品や創エネ製品(太陽光発電等)の普及が2050年までの日本のエネルギーシステムに与える影響に着目し、将来の社会状況に応じたエネルギーシステムの変化を動的に分析することを目的とします。様々な社会状況を想定したシナリオの作成・評価を通して、低炭素社会と循環型社会を両立させるような日本のエネルギーシステムのあるべき姿を設計します。  最近のニュースでも、地域の持続的な発展を目的とした「地方創生」がキーワードとなっています。しかし、長期的にどのような将来を目指すのか(ビジョン)、および、そのビジョンに向かってどのような道筋をとるべきなのかは、必ずしも明らかではありません。本研究では、地域のステークホルダー(市民、政策立案者、研究者など)を巻き込んだ参加型ワークショップを用いて、中長期的な政策・戦略の立案を支援するためのシナリオデザイン方法論を開発します。具体例として、自治体(大阪府吹田市)と協働した参加型シナリオデザインワークショップを実践します。
内容  本研究テーマでは、様々な将来の不確実性が製品の普及やエネルギーシステムに及ぼす影響を分析するため、様々な将来社会の状況を想定したシナリオの作成を支援するための方法論とシステムを開発します。さらに、2050年ごろまでの日本のエネルギーシステムを対象とした事例分析を実施します。
 このテーマへの取り組みを通して、持続可能性やエネルギーに対する基本的な知識、プログラミング技術、論理的思考能力、問題解決能力、論文作成・プレゼンテーション能力の獲得を目指します。
 指導には教員1名があたります。
 本研究テーマでは、地域のステークホルダーを明示的に巻き込み、様々な意見や知識を取り込むことによって、地域の望ましい将来ビジョンを描いたシナリオを作成します。シナリオ作成には、これまでに当研究室で開発してきた「持続可能社会シナリオシミュレータ」というシステムを利用します。
 このテーマへの取り組みを通して、持続可能性(サステナビリティ)に対する基本的な知識、プログラミング技術、論理的思考能力、問題解決能力、高度なコミュニケーション能力、論文作成・プレゼンテーション能力の獲得を目指します。
 指導には教員1名があたり、参加型ワークショップの実施は、自治体(大阪府吹田市)、大阪大学等と協働で進めてゆきます。
場所(予定) 本郷工学部14号館1034号室 本郷工学部14号館1034号室
計画 4〜6月:プログラミング講座、研究テーマの理解、既存研究の調査、シナリオ作成手法の学習
達成目標:問題設定と解決方針の明確な記述
4〜6月:プログラミング講座、研究テーマの理解、既存研究の調査、ワークショップの準備
達成目標:問題設定と解決方針の明確な記述
9〜11月:方法論の開発、プログラミング
達成目標:システムのデモンストレーション
9〜11月:方法論の開発、ワークショップの実践、プログラミング
達成目標:システムを用いたワークショップ結果の整理
12月:実行例の作成、システムの修正
達成目標:実行例のデモンストレーション
12月:ワークショップの実践、システムの修正
達成目標:ワークショップ結果のデモンストレーション
1〜2月:実行例のアップデート、論文執筆、最終プレゼンテーション
達成目標:学会発表
1〜2月:ワークショップ結果のとりまとめ、論文執筆、最終プレゼンテーション
達成目標:学会発表
WEB http://www.susdesign.t.u-tokyo.ac.jp http://www.susdesign.t.u-tokyo.ac.jp

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国枝 正典 教授 テーマ一覧
テーマ 1.微細電解加工の研究 2.放電加工の除去メカニズムの解明と加工速度の増大に関する研究
狙い  電解加工は放電加工よりも加工間隙が大きいので、精密加工や微細加工が困難であると考えられてきたが、超短パルスを用いると数ミクロンの加工間隙が得られることが知られている。当研究室では、20ナノ秒という短いパルスが容易に得られる静電誘導給電回路を開発し、電解加工を用いたマイクロ加工を実現した。今までの研究で、放電加工に匹敵するサイズの微細加工が可能であることを示したので、28年度は放電加工の微細化限界を超える微細加工の実現を目標とする。そして、熱影響層が生じない、仕上げ面粗さが良いなどの特長を活かし、放電加工に取って代わる微細電解加工機の実用化を目標とする。  放電加工は材料の硬さによらず複雑な形状も高精度に加工できるが、加工速度が小さいことが問題点のひとつである。一方で、一回のパルスで放電点に生成する溶融プールの体積のうち、実際に加工屑として除去される割合は数%に過ぎないことが基礎実験から明らかにされている。つまり、放電のエネルギーを投入しても、せっかく融点に達した溶融域のほとんどが再凝固することを意味し、これが除去効率を低くする原因である。そこで、溶融域から加工屑として除去される体積の割合を増やす方法について研究を行う。これによって、従来の放電加工の加工速度を十倍以上に向上することを目的とする。
内容 ・静電誘導給電回路を用いて、電流パルス幅を数ナノ秒のオーダに短縮する。そして、放電加工を用いた軸成形における直径の微細化限界である直径0.8ミクロンを超える微細加工を実現する。
・電解加工が困難な、超硬合金(WC相とCo相からなる材料)や、酸化皮膜が形成されやすいTi, Si, SiCなどの材料の微細加工を試みる。
・微細加工の領域では放電加工の方が加工速度が大きいので、荒加工に放電加工、仕上げ加工に電解加工を使用するハイブリッド加工機を開発する。共通の加工液と加工電源を用いて加工モードの切り替えをできるように、加工回路を改良する。
・高速度ビデオカメラを用いて、単発放電現象を観察し、アーク柱の直径、形、運動、それにともなう放電痕の形成、溶融プール液面の振動、加工屑の除去・飛散などを観察する。
・マルチフィジックスシミュレーションソフトにより、アーク柱からの熱流束による工作物内の温度分布、工作物の溶融、蒸発による放電痕の形成、加工屑の飛散を熱流体解析する。
・放電電流パルスの立上り、立下り速度を変えて、加工速度に及ぼす影響を調べる。また、高周波を重畳させ、強制振動によって溶融プールが共振し、液面の波立ちによって溶融材料の排出が促進される現象を高速度ビデオ観察する。そして、加工速度の増大を試みる。
場所(予定) 本郷キャンパス工学部14号館8階830室 本郷キャンパス工学部14号館8階830室
計画 4~7月:放電加工の微細化限界を超える微細加工の実現 4~6月:単発放電現象の高速度ビデオ観察
8~10月:超硬合金、W, Si, SiC, Tiの微細加工、中間発表 7~10月:放電痕形成と除去現象の熱流体解析、中間発表
11月~12月:ハイブリッド加工機の開発 11月~12月:放電電流波形が除去現象に及ぼす影響の調査と加工速度の増大の試み
1月~2月:補足実験、論文執筆と最終プレゼンテーション 1月~2月:補足実験、論文執筆と最終プレゼンテーション
WEB http://www.edm.t.u-tokyo.ac.jp/ http://www.edm.t.u-tokyo.ac.jp/

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小谷 潔 准教授 テーマ一覧
テーマ 1.在宅での診断支援に向けた,超音波ロボットシステムの開発および血流ビッグデータの解析  2.脳活動信号から意図を読み取り,外部機器を操作する次世代型インタラクション技術の開発
狙い 生活習慣病による動脈硬化は心筋梗塞や脳梗塞などの重篤な発作の原因となることが知られております.そのような発作を未然に防ぐためには病院ではなく在宅環境で簡便に投薬効果の評価や経過の観察を行う必要がありますが,そのような技術の成熟は遅れているのが現状です.本研究では,自宅やクリニックで使用可能な小型超音波自動診断ロボットを開発します.さらに,本研究室の非線形時系列データ解析手法によって血流データから疾患などの特徴量を抽出し,診断支援を果たします.内容に関しましては気軽に小谷までご連絡ください. 脳活動から直接利用者の意図を読み取るシステムはBrain-Computer Interface(BCI)と呼ばれ,疾患患者におけるコミュニケーション技術として期待されています. しかしながら,微弱かつ複雑な脳の信号から情報を読み取ることは困難であり,BCIの能力向上が望まれています.本研究では視覚,聴覚など五感を介した情報提示・フィードバック技術,およびディープラーニングを含む近年進歩の著しい機械学習の先端技術を駆使することで,次世代型の脳-外部環境インタラクション技術を実現します.内容に関しましては気軽に小谷までご連絡ください.
内容 在宅で簡便に使用できる超音波診断ロボットシステムを開発します.特に,在宅での使用に必須となる自動での校正手法(出力値と計測機器・測定物の関係を決定して測定精度を向上させる手法)を提案します.校正後,診断システムの有効性をファントム(生体を模した試料)およびヒトの血管の自動測定によって検証します.得られた血流データは時間×空間の情報を持つ生体ビッグデータとなり通常の解析が難しいですが,本研究室の非線形解析手法を応用することで,疾患の特徴量を抽出し診断支援が可能なデータ解析手法を構築します. 筋萎縮性側索硬化症(ALS)などの疾患においては運動神経系に麻痺がおこり身体が動かせなくなるため,外部とのコミュニケーションが困難になります.そのような患者のコミュニケーションを支援するため,新しいBCI技術を開発を目指します.具体的には,利用者への視覚,聴覚,触覚など多感覚を同時に用いた情報提示や拡張現実感(AR)による患者の機器操作支援を行います.さらに機械学習においては脳の数理特性を考慮した最適化を行い,幅広い外部環境制御支援手法に役立てます.
場所(予定) 駒場IIキャンパス先端研 駒場IIキャンパス先端研
計画 ~5月:先行研究の理解,文献調査  ~5月:先行研究の理解,文献調査
6~7月:プログラム技術,校正手法の習得 6~7月:信号処理の理解,インタフェース構築
9月~12月: 試作機改良および信号処理プログラム作成・評価実験 9~12月:システム構築,実験,数理解析,議論
1月~2月:評価実験,考察,まとめ. 1月~2月:評価,考察,まとめ.
WEB 本テーマに関する補足資料:
http://neuron.t.u-tokyo.ac.jp/kotani/H29_1.pdf
ホームページ:  
http://neuron.t.u-tokyo.ac.jp/
本テーマに関する補足資料:  
http://neuron.t.u-tokyo.ac.jp/kotani/H29_2.pdf
ホームページ:  
http://neuron.t.u-tokyo.ac.jp/

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小林 英津子 准教授 テーマ一覧
テーマ 1.経尿道的膀胱腫瘍摘除術のための手術デバイス開発研究 2.レーザを用いた医療用音波生成法の新規開発と,最先端の可視化技術による解析
狙い 経尿道的膀胱腫瘍摘除術(TUR-BT)は近年膀胱腫瘍に対する治療法として行われています。しかしながら電気メスで腫瘍を直接破砕するため正常組織へのがん細胞の播種等が懸念されます。そこで本研究では、低侵襲的に膀胱腫瘍を一括切除を可能とする手術デバイスを開発することを目的とします。 重力や血液の流れなど,生体は力を感じて自身の構造を決め,機能を制御しています.本研究では,これらの力を生体の内部で自在に発生させるための新しい音波刺激方法を開発します.
この音の刺激により,血管新生や骨成長,脳神経活動の制御といった作用を,非侵襲(生体に傷を与えない)で行う手法の確立を目指します.
内容 本研究は低侵襲的に膀胱腫瘍を切除するための、細径多自由度鉗子を含むデバイスシステムの開発を行います。設計に際しては泌尿器科医師とのディスカッションにより要求仕様を決定し、設計・製作・評価を行います。最終的な目標は動物実験によるデバイスの操作性、有用性の検証を行うことです。臨床に近い手術ロボット・デバイス開発に関わる研究です。 大きく,1)レーザによる音波の発生方法の開発,2)高速度撮影による音波の解析,の2つに従事してもらいます.短パルスレーザを用いて自在に音波を生体内に発生させるため,任意の時空間パターンの光電場を吸収体に照射し,様々な音場を形成します.このアイデアを検証するのがこの一年の目標です.その検証方法として,超高速カメラ「STAMP」をはじめとする世界最先端の高速撮影技術を習得してもらい,実際に発生させた音波・瞬間的力学作用を可視化し解析してもらいます.
場所(予定) 本郷キャンパス工学部14号館7階722号室 本郷キャンパス工学部14号館7階722号室
計画 4~5月:関連する文献・先行研究の調査 4~5月:関連する文献・先行研究の調査、実験技術の習得
6~7月:試作機の設計・製作 6~7月:システム開発
9月~12月:試作機の設計・製作・評価実験 9月~12月:システム開発および評価実験
1月~2月:論文執筆 1月~2月:論文執筆
WEB http://www.bmpe.t.u-tokyo.ac.jp/ http://www.bmpe.t.u-tokyo.ac.jp/

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佐久間 一郎 教授 テーマ一覧
テーマ 1.心臓不整脈の計測と制御に関する研究 2.腫瘍環境で機能する薬剤担持型熱応答高分子ゲルの開発
狙い  心臓突然死の原因の一つである旋回性の興奮伝播現象(spiral reentry)を蛍光色素と高速度カメラを用いて計測し,電気刺激制御をおこなうことでスパイラルリエントリダイナミクスを分析し制御することを試みる。また電極計測との相関性や、心不全等の病態解析への展開も検討する。本研究は名古屋大学環境医学研究所等医学系研究機関との共同研究である.大学院生と協力して研究を行う.  腫瘍摘出手術時に伴う最大の問題点の一つに腫瘍の取り残しが挙げられる。腫瘍の取り残しは、がんの再発や転移につながる重篤な問題である。この問題を解決するために、抗がん剤を含むスマートハイドロゲルを創製し、熱をトリガーとしたゲルからの抗がん剤リリースによるがん部位選択的治療システムを構築することを目的とする。本研究は、本学薬学系研究科との共同研究であり、プローブの設計について協力しながら進める予定である。
内容  ハードウェア・ソフトウェア試作を伴う、高速度カメラを用いた画像計測・処理システムの設計と製作を実施する.心臓外科分野への応用の場合は,電気生理計測にもとづく手術支援システムの開発が主となる.実験動物を用いた検討は共同研究先で実施する。  本研究の先行研究から、光照射により、プローブ溶液の温度上昇が確認されている。得られたプローブの熱量を基に、熱分解性高分子の設計および合成を行う。合成した高分子を用いてゲルを作製し、分解挙動、力学特性の評価を行い、応用に最適な高分子ゲルの設計・作製方法について検討する。その後、ゲル内の薬剤の放出挙動についての調査を行う。
場所(予定) 本郷キャンパス工学部14号館722号室 本郷キャンパス工学部14号館722号室
計画 4~5月:文献調査、ハードウェア並びにプログラミング環境の理解,これまで試作されたシステムの理解. 4~5月:文献調査、高分子およびゲルの理解、合成練習
6~7月:予備的な実験の実施 6~7月:高分子合成・ゲルの作製
9月~12月:装置の試作・制御ソフトウェアの 9月~12月:ゲルの分解挙動、力学特性評価、薬剤放出挙動の検討
1月~2月:実験.評価.とりまとめ. 1月~2月:論文執筆
WEB http://www.bmpe.t.u-tokyo.ac.jp/research/research.html http://www.bmpe.t.u-tokyo.ac.jp/
参考文献:1)荒船龍彦,佐久間一郎ほか:高空間時間分解能の心筋通電刺激誘発Virtual Electrode現象光学マッピングシステム、生体医工学、41(4)、314-320,2003  
2) I. R. Efimov, V. P. Nikolski, and G. Salama, "Optical imaging of the heart," Circulation research, vol. 95, p. 21, 2004.  

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佐々木 健 教授 テーマ一覧
テーマ 1.人体通信を利用したウェアラブル機器の開発 2.環境音の認識に関する研究
狙い 人体通信とは人体が誘電体と導電体の特性を持つことを利用して,人体に接触あるいは近接させた情報機器間の通信を行う技術である.普通の無線通信に比べて低消費電力,秘匿性が高い,触れた時のみに情報が伝わる,などの特徴がある.このような特徴は市場が拡大しつつあるウェアラブル機器に適している.本研究では人体通信を利用したウェアラブル機器を試作し,通信に関する基礎研究の課題を明確にするとともに,実用化の方向を示すことを目指す. 環境音は音声以外の音を指す.環境音を認識して聞き分ける技術はロボット,検査,故障診断,高齢者の見守りや支援など,幅広い応用があるが,既存の音声認識技術は残念ながら環境音の認識に転用することが難しい.音声は母音と子音の時系列データと言語の対応を認識するという特殊な情報堀であり音声情報の特徴抽出から語句の認識に至るまでかなり特化された技術である.環境音は母音のような特徴的な持続音で構成されているものは少なく,いわば擬音や擬態語で表現される音である.昨今注目されている機械学習(AI)的な手法は,違いに基づく識別には適しているがモデル化ができず,最後までブラックボックスとなってしまうので本研究では適用しない方針である.環境音の認識のためには新たな技術開発が必要であり,挑戦的な研究である.
内容 人体通信を利用したウェアラブル機器の実験用送受信機およびデモ機を製作する.高周波発振回路,変調回路の制作,FM受信機ICを利用した受信機の製作,マイクロコンピュータのプログラミング等を行う.送受信特性など通信性能の基礎的な評価とともに,アプリケーションの機能評価と改良を進める. 身の回りで録音可能な様々な環境音を採取し,その音の特徴量を分析する.基本的には数10ms程度の時間毎の周波数分析(Short Time Fourier Transform)を行い,それを時間的に並べたスペクトログラムを分析する.強い音が現れる頻度,出現間隔のばらつき,周波数成分,等の統計分析とともにスペクトログラムを二次元画像として扱う画像分析も行う.
場所(予定) 柏キャンパス環境棟2F 柏キャンパス環境棟2F
計画 4~5月:人体通信に関する基礎的な理論の学習,文献調査 4~5月:関連研究の文献調査.信号処理理論の学習.
6~7月:人体通信を利用したウェアラブル機器の製作 6~7月:音の採取と基本的な信号処理の演習.対象とする環境音の選定
9月~11月:送受信特性の測定およびアプリケーションプログラムの評価実験 9月~11月:実験と解析.
12月~1月:総合実験,研究のまとめ 11月~1月:総合評価,研究のまとめ
WEB http://www.ems.k.u-tokyo.ac.jp/H29_sasaki http://www.ems.k.u-tokyo.ac.jp/H29_sasaki

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神保 泰彦 教授 テーマ一覧
テーマ 1.iPS分化誘導細胞による神経回路形成 2.ストレス環境により不整脈が誘起される機構の解明
狙い 様々な組織に分化する能力を持つ細胞を利用して治療を行う「再生医療」が注目を集めています.本研究では脳神経系の再生医療実現に向けて,人工多能性幹細胞(iPS細胞)から神経に分化誘導した細胞群を本来の生体由来組織の細胞群と人工環境下で結合させる試みを行います.両組織間で双方向の信号伝達が起こる条件を見出すことを目標に研究を進めます. 血液を体内に循環させるポンプである心臓は,自律神経系(交感・副交感)の活動によってその拍動リズムが制御されていますが,過剰な緊張状態が継続すると不整脈が発生することが知られています.本研究では1枚の基板上でネズミの心筋と交感神経細胞を共培養して心拍制御モデルシステムを構築,電気刺激によって交感神経活動亢進を誘導し,心拍リズムに対する影響を調べます.
内容 *2つの細胞培養チャンバとマイクロ電極を集積化した基板を製作します.
*この基板上でiPS由来神経細胞とネズミの脳から取り出したニューロン群を一緒に培養します.
*iPS由来神経細胞側で発生した活動がネズミの脳由来の細胞群に伝わるか,逆方向の信号伝搬は見られるかという観点から電気信号と細胞内Caイオン濃度変化の計測を行います.
*2つの細胞培養チャンバとマイクロ電極を集積化した基板を製作します.
*この基板上でネズミの交感神経細胞群と心筋を一緒に培養します.
*交感神経細胞群を電気刺激し,活動亢進状態(ストレス環境下で緊張が継続する状態)を誘導します.心筋の拍動リズムが乱れ,刺激を止めても初期状態に復帰しない条件を見出すことにより,不整脈発生機構の解明を目指します.
場所(予定) 本郷キャンパス工学部14号館11階1134実験室 本郷キャンパス工学部14号館11階1134実験室
計画 4~5月:マイクロ加工技術と細胞培養操作を修得します. 4~5月:マイクロ加工技術と細胞培養操作を修得します.
6~7月:神経回路活動の計測,データ解析手法を修得します. 6~7月:神経・心筋活動の計測,データ解析手法を修得します.
8月~12月:集積化電極基板上で共培養した細胞群の活動計測を行ないます. 8月~12月:集積化電極基板上で共培養した細胞群の電気刺激・活動計測を行ないます.
1月~2月:測定データをまとめ,プレゼンテーションの練習をします. 1月~2月:測定データをまとめ,プレゼンテーションの練習をします.
WEB http://neuron.t.u-tokyo.ac.jp/ http://neuron.t.u-tokyo.ac.jp/

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須賀 唯知 教授 テーマ一覧
テーマ 1.常温接合のパワー半導体実装への適用 2.ナノ密着層接合の適用に関する研究
狙い  本研究室では、常温接合を中心に、半導体実装・集積化に関する基盤研究を行っています。常温接合は、材料表面をイオンビーム照射等により清浄化・活性化し、接触させるだけで接合を行う、という世界でも特異な独自の接合手法です。常温で接合ができることから、その応用が半導体実装やMEMSパッケージなどのさまざまな分野で検討されています。普通はくっつきそうもないものが、なぜか触るだけでついてしまうというのは、いつ見ても不思議であり、ちょっと感動モノです。本年度は、省エネや車載用として脚光を浴びているパワー半導体への適用を想定した常温接合の基礎研究を行います。 本研究室では、昨年度、常温接合の拡張として、ナノ密着層を介在させた新しい手法を提案し、世に送り出しました。本年度は、本手法のフィージビリティスタディのひとつとして、太陽電池や有機ELディスプレイなどの封止技術を想定したガラスや高分子フィルムの接合を試みます。封止接合はほとんどのデバイスの信頼性を決める重要な課題ですが、正面から取り組まれることの少ない分野です。そのためもあり、このテーマは社会や産業との接点を考える最適のテーマにもなっています。海外大学との共同研究も開始されており、前項のテーマとともに、海外(米国)でのインターンシップもあります。
内容  本年度の卒業論文では、炭化ケイ素や炭素材料などの新しい材料を対象に接合材料の違いがどのような影響を及ぼすのかを基礎に戻って検証します。特に、接合界面の強度および電気的特性におよぼす接合条件の影響を詳細に調べます。 ナノ密着層を適用したガラスおよび高分子フィルムの接合を行い、界面での接合現象を高分解能電子顕微鏡などの手法を用いて解析します。
場所(予定) 本郷キャンパス工学部14号館地階クリーンルーム 本郷キャンパス武田先端知ビル・スーパークリーンルーム
計画 4~5月:常温接合の実験手法並びに理論の修得 4~5月:ナノ密着層の実験手法並びに理論の修得
6~7月:接合強度評価のシミュレーション 6~7月:透過電子顕微鏡の試料作成および評価
9月~12月:問題点の抽出と表面状態の解析・分析、再実験 12月:学会申し込み 9月~12月:再実験、評価 12月:学会申し込み
1月~2月:評価.とりまとめ. 3月:学会発表 1月~2月:評価.とりまとめ. 3月:学会発表
WEB 関連研究の概要:http://www.su.t.u-tokyo.ac.jp 関連研究の概要:http://www.su.t.u-tokyo.ac.jp

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鈴木 宏正 教授 テーマ一覧
テーマ 1.デライトデザインのための感性データベースに関する研究 2.3次元マイクロストラクチャのモデリングに関する研究
狙い これまでの製品は、性能や機能の追及が主であったが、更なる競争力のある商品を生み出すには、商品の魅力を作り込む設計が必要であり、そのような設計をデライトデザインと呼んでいる。本研究では、製品の特性とユーザーの感性の関係を表現する感性データベースについて研究を行う。 飛行機や自動車などで軽量化のために複合材料を中心とした繊維状の材料の活用が広まっている。また、3Dプリンタを用いて、複雑なマイクロストラクチャをもつ部品なども製作されるようになってきた。従来のCADが部品の表面の形だけを設計していたのに対して、このような部品では、その内部構造を設計する必要があるが、その技術が不足している。本テーマでは、このような内部構造のモデリングの問題を扱い、柔軟性を持つ物体のデザインに適用する。
内容 ここでは、感性データベースの中でも、見栄えや持ち易さについて研究します。
○見栄え
製品の見栄え(見え方)について、アイトラッカーという装置を用いて、ユーザーの視線を計測します。3Dの視線計測についてすでに着手しているので、その手法によって獲得した視線データと見栄えの関係を解析します。
○持ち易さ
靴の履きやすさについて研究を行っていて、そこでは靴の形と足の形の関係から履きやすさを評価するデータベースを開発してます。同様のアプローチで、ヘアドライヤなどのグリップの持ち易さのデータベースを開発します。。
なお、このプロジェクトは大竹研究室と連携して行います。
ここでは以下のようなテーマについて研究を行います。
○内部構造に関する調査
繊維状のものや格子状のものなど、内部構造を調査し、分類する。それぞれについて、モデリング手法の要件を整理する。
○マイクロストラクチャの生成
基本的な格子パタンを与えて、部品の内部を充てんするような構造を生成する手法について研究する。場所に応じて配向や密度を制御できるようにする。
○3Dプリンタによるシリコンゴムのマイクロストラクチャの生成
シリコンゴムを造形できる3Dプリンタで、マイクロストラクチャを生成し、その柔軟性を制御する。例えば、持ち易い製品のグリップの設計問題に適用する。
具体的なテーマについては、下記のURLにしめしたPDFファイルを見て下さい。
なお、このプロジェクトは大竹研究室と連携して行います。
場所(予定) 本郷キャンパス・工学部14号館 本郷キャンパス・工学部14号館
計画 4~5月:3次元画像処理、3次元モデリング とプログラミングの学習 4~5月:3次元モデリングとプログラミングの学習
6~7月:先行研究調査およびプロトタイプによる検証.初期プレゼンテーション。 6~7月:先行研究調査およびプロトタイプによる検証.初期プレゼンテーション。
9月~12月:アルゴリズムの開発・実験および評価.中間プレゼンテーション。 9月~12月:アルゴリズムの開発・実験および評価.中間プレゼンテーション。
1月~2月:実データによる実験.論文執筆.最終プレゼンテーション。 1月~2月:実データによる実験.論文執筆.最終プレゼンテーション。
WEB 研究室 http://www.den.t.u-tokyo.ac.jp/
鈴木 https://sites.google.com/site/fdenghome/home
研究室 http://www.den.t.u-tokyo.ac.jp/
鈴木 https://sites.google.com/site/fdenghome/home
卒論 http://www.den.t.u-tokyo.ac.jp/bthesis/suzuki2017.pdf 卒論 http://www.den.t.u-tokyo.ac.jp/bthesis/suzuki2017.pdf

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高橋 哲 教授 テーマ一覧
テーマ 1.局在光エネルギー制御による超精密計測技術の開発 2.エバネッセント局在エネルギーによるマイクロマシニングに関する研究
狙い 光は,リモートセンシング性,非破壊性等の計測媒体として優れた特性を有していますが,光源波長に依存する回折限界のため,ナノメートルオーダで計測対象の情報を取得することは困難です.本研究では,従来の自由空間伝搬光に留まらず,近接場光,エバネッセント光,局在プラズモン共鳴といった回折限界に支配されない局在光エネルギーを積極的に適用した新しい光学的超精密計測技術の開発を目指します. マイクロ光造型法は,光エネルギーの柔軟な制御性を利用した三次元マイクロ構造創製技術として,注目を集めています.本研究では,一般的な光(自由空間伝搬光)とは異なった特殊な局在性を有するエバネッセント光を利用した新しいマイクロ光造型法の開発を行います.露光エネルギーとして,エバネッセント光を適用することで,世界で最初の100nm形状分解能を有する積層型マイクロ三次元構造創製技術の確立を目指します.
内容 次世代の半導体プロセスへ導入が期待されているナノインプリントプロセスの超微細膜厚計測法の確立を目指します.具体的には,ナノメートルスケールの曲率半径を有する微細な金属プローブ先端において局在プラズモン共鳴を生成し,その局在光エネルギー分布を用いて対象膜厚の計測を行います.計算機シミュレータと基礎実験の両面から,膜厚測定法の確立を目指します.(テーマ内容についてより詳細を知りたい方は,高橋 takahashi@nanolab.t.u-tokyo.ac.jp まで連絡ください.) 光硬化性樹脂硬化に影響を及ぼす溶存酸素も考慮したFDTDシミュレータの開発を進め,面内制御エバネッセント光分布と硬化形状の関係を理論的に解析します.FDTDシミュレーターによる理論解析をベースに基礎実験を行い,新しい知見の創出を進め,新規機能性マイクロ構造創製の可能性について検討します.(テーマ内容についてより詳細を知りたい方は,高橋 takahashi@nanolab.t.u-tokyo.ac.jp まで連絡ください.)
場所(予定) 駒場第2キャンパス 先端研 駒場第2キャンパス 先端研
計画 4~7月:基礎光学ゼミ・先端光学ゼミによる,研究遂行上必要な基礎光学知識・関連最新光学知識の習得 4~7月:基礎光学ゼミ・先端光学ゼミによる,研究遂行上必要な基礎光学知識・関連最新光学知識の習得
7~8月:フーリエ光学結像シミュレータによる基礎的解析 7~8月:FDTD電磁場解析シミュレータによる基礎的解析
9月~12月:実験装置の設計,構築 9月~12月:実験装置の改良設計・構築
1月~2月:実験,評価.とりまとめ.学会発表 1月~2月:実験,評価.とりまとめ.学会発表
WEB 関連研究の概要:
http://www.photon.rcast.u-tokyo.ac.jp/index.html
関連研究の概要:
http://www.photon.rcast.u-tokyo.ac.jp/index.html

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高増 潔 教授 テーマ一覧
テーマ 1.自由曲面および非球面形状の測定方法の研究 2.パルス干渉計測を用いた三次元測定機の校正方法の研究
狙い  天体望遠鏡,半導体製造装置などに利用される,自由曲面ミラー,非球面ミラーおよびレンズの形状を,高精度(ナノメートル)で測定する新しい手法の開発を行います.この手法により,高精度なミラーおよびレンズの開発を支援し,半導体製造装置や天体望遠鏡などの性能が大きく向上することを目指します.  三次元測定機(Coordinate Measuring Machine)の新しい校正方法の研究を行っています.高精度で自由度の高い測定機を開発するためには,測定機の精度を評価し,誤差を補正および校正する方法の開発が必要です.この研究では,パルス干渉計測を利用した三次元測定機の誤差評価および校正を行います.
内容  まず,新しい手法の理論的な提案およびシミュレーションによる誤差評価を行います.つぎに,ナノメートル精度の光計測手法と高精度三次元テーブルを利用した実験装置の改良および予備実験を行います.最終的に,非球面形状を測定するための装置の基本的な設計仕様を決定するための,基礎的な検討を行います.  まず,三次元測定機のシステムの理解を行い,精度評価の予備実験を行います.つぎに,パルス干渉計測を用いた光計測手法により,三次元測定機の誤差評価を行う理論およびシステムの開発を行います.最終的に,パルス干渉計測により三次元測定機の新しい校正方法の確立を目指します.
場所(予定) 本郷キャンパス工学部14号館9階930号室 本郷キャンパス工学部14号館9階930号室
計画 4~5月:理論的な測定方法およびシミュレーションプログラムの開発 4~5月:測定システムの理解,予備実験
6~7月:測定システムの改良,予備実験 6~7月:誤差評価理論およびシステムの開発 
9月~12月:測定実験と誤差評価 9月~12月:測定実験と誤差評価
1月~2月:実験.評価.とりまとめ.  1月~2月:実験.評価.とりまとめ.
WEB 研究室ホームページ:
http://www.nanolab.t.u-tokyo.ac.jp/
研究室ホームページ:
http://www.nanolab.t.u-tokyo.ac.jp/

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高松 誠一 准教授 テーマ一覧
テーマ 1.VR,AR技術のためのウェアラブルモーションキャプチャデバイス開発 2.自動織機を用いたメートル級大面積センサ製造技術に関する研究 
狙い 現在、AR,VR分野においては、臨場感のあるゲームや操縦シミュレーションを実現するために手や腕、足などさまざまな人間の動きを検知するモーションキャプチャーセンサデバイスが必要です。しかし、指などの関節や腕の動きは、通常のフレキシブル基板などが耐えられる数%の伸びではなく10-30%程度の非常に大きな伸びに耐えなければならないという大きな問題がありました。そのため、高い伸縮性を有するセンサや配線を研究開発が必要となっています。 現在、人の生活に合わせて照明や空調、ディスプレイなどをコントロールし快適で省エネな住環境を提供するスマートホームが注目されています。このとき、人の生活をモニタリングするには人の位置や動き方を検知する大面積のフロアーセンサーが必要とされています。ただし、床全体をセンサにするには、従来センサ製造装置を用いるのではコストが高く使うことができないという課題がありました。この課題を解決するために、低コストで大面積の布を作ることができる自動織機に着目し、この装置を用いたメートル級大面積圧力センサ製造技術を開発します。
内容 本テーマでは、高い導電性とフレキシブル性を持つ有機導電性ポリマーを電極材料とし、伸縮性に優れたニット基板の上にパターニングしセンサを試作する技術を開発します。この技術をもとに、ニット上の柔らかいひずみセンサを用いたセンサグローブやセンサウェアを試作し、手の指や腕の動きを検知することを目指します。これらのデバイスの加工には、布用スクリーン印刷機、インクジェット装置、製織装置を必要とし、これら最先端設備を保有する産業技術総合研究所や福井県工業技術センターと共同で行います。(テーマ内容についてより詳細を知りたい方は高松 seiichi-takamatsu@edu.k.u-tokyo.ac.jp までメール連絡下さい.) 本テーマでは、繊維状基板の上へ導電性ポリマーやポリフッ化ビニリデン(PVDF)など圧力センサ材料の印刷、実装を行い、縦糸、横糸に自動織機で織り込み大面積圧力センサ布を実現します。このとき、大面積に適した構造がシンプルでノイズに強い新しい圧力センサ構造が必要となるため、構造の提案とその特性のモデリングを行います。さらに、新しい構造に適した製造プロセスの開発を行います。これらのデバイスの加工には、布用スクリーン印刷機、インクジェット装置、製織装置を必要とし、これら最先端設備を保有する産業技術総合研究所や福井県工業技術センターと共同で行います。 (テーマ内容についてより詳細を知りたい方は高松 seiichi-takamatsu@edu.k.u-tokyo.ac.jp までメール連絡下さい.) 
場所(予定) 柏キャンパス  柏キャンパス 
計画 4~6月:有機エレクトロニクス、ウェアラブルデバイス等に関する勉強会 / 研究方針の打ち合わせ  4~6月:圧力センサ、MEMSセンサ等に関する勉強会 / 研究方針の打ち合わせ 
6~8月:設計ソフト・製造装置・評価装置等および製織機械や他の加工装置の使い方の修得  6~8月:設計ソフト・製造装置・評価装置等および製織機械や他の加工装置の使い方の修得 
9~12月:実験・得られた結果の検討  9~12月:実験・得られた結果の検討 
1~2月:実験.評価.とりまとめ.  1~2月:実験.評価.とりまとめ. 
WEB http://www.hem.k.u-tokyo.ac.jp http://www.hem.k.u-tokyo.ac.jp

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鳥居 徹 教授 テーマ一覧
テーマ 1.マイクロカプセルに関する研究 2.マイクロフルイディクスLab on a Chipデバイスの研究
狙い 本研究室では,微小流路における微粒子、カプセル化技術を早くから研究を始めており,現在次の4点の研究を実施あるいは計画しています。1. ツイストボール型(半球が正に帯電,半球が負に帯電,かつ色が逆(白と黒など)の微粒子)電子ペーパーの開発、2. 半導体接合用ゴムコアーカプセル、3. 微小液滴化によるバイオディーゼル燃料生産、4. 遺伝子解析のためのハイスループットスクリーニングデバイス。このように、幅広い用途への応用が期待されており、企業との共同研究が行われています。 化学とくに生化学反応を行う微小なデバイスをLab on a Chipとよびます.特に微小液滴工学では早くからこの分野の研究に取り組み,遺伝子解析分野において製品にも利用されています.今年度は,インドにおける農薬汚染された土壌を除洗するための酵素を効率よく生産するために必要なデバイスの要素技術であるハイオスループットスクリーニングに関する研究を行います.具体的には,微小液滴中で遺伝子を増幅し,増幅効率のよい遺伝子を選別するためのデバイス研究を行います.本研究はインドの研究者から持ちかけられた課題で、インドとの共同研究課題です。
内容 微粒子・カプセル化に関しては,カプセル化できる材料を選定する,カプセル化できる条件を見いだすなど,ひとつひとつ解決して実用化に結びつけることをねらいとしています.電子ペーパーでは,シート化して表示デバイスを作製して評価します.バイオディーゼル生成では,成分分析により性能評価します.研究指導には教員1名+大学院生1名があたります. ハイスループットスクリーニングとは,多くの候補の中から最良のものを高速に取り出すて選別するデバイスのことを指します.遺伝子を増幅する装置(PCRという)で遺伝子を増幅させるが,増幅数に応じて蛍光を発する試薬を入れておくとよく光るほど増幅が進んだことになります.この光った液滴を選別する装置を作製して実験を行う予定です.遺伝子の増幅に関する基礎知識と微小流体工学に関する知識が必要になります.研究指導には教員1名+大学院生1名があたります.
場所(予定) 柏キャンパス環境棟3F354号室 柏キャンパス環境棟3F354号室
計画 4~5月:これまで行われてきた微小液滴生成に関連する研究の調査、理解  4~5月:これまで行われてきたLab on a Chipデバイスに関連する研究の調査、理解 、遺伝子増幅の実習
5~7月:微小流路による予備実験  5~7月:デバイス作製の実習、予備実験. 
9月~10月:予備実験をふまえた装置作成ならびに中間発表に向けてデータ取得、とりまとめ  9月~10月:予備実験をふまえた装置作成ならびに中間発表に向けてデータ取得、とりまとめ 
10月~12月:装置の改善、データ取得、評価  10月~12月:装置の改善、データ取得、評価 
1月~2月:最終的なとりまとめ  1月~2月:最終的なとりまとめ 
WEB 電子ペ―パー表示剤としての2色微粒子の生成
http://www.dt.k.u-tokyo.ac.jp/research/e_paper.shtml
Lab on a Chipに関する研究
http://www.dt.k.u-tokyo.ac.jp/research/lab_chip.shtml
マイクロチャンネルの分岐構造を利用した液滴生成
http://www.dt.k.u-tokyo.ac.jp/research/droplet_formation.shtml
http://www.bio-rad.com/ja-jp/product/qx200-droplet-digital-pcr-systema
http://10xgenomics.com/technology

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原 辰徳 准教授 テーマ一覧
テーマ 1.IoT時代における製品サービスシステムの設計開発方法に関する研究 2.対話型の観光プランニング支援に関する研究
狙い  これからのものづくりでは、製品にサービスを載せて提供することが求められます。特に近年では、センサ技術と情報技術の発達により、製品の稼働状況・利用履歴、および製品使用者の行動データの大規模な収集が可能となりました。建設機械、複合機、空調設備の遠隔保守サービスなどは、こうしたデータを活かした典型的な現場サービスです。本テーマでは、こうした潮流の中、製品サービスシステムやサービスエコシステムの設計開発方法に関する基礎的研究を行います。さらに、それらの成果を既存のサービス用CADシステム上に実装し、利用可能とします。  情報技術の発達により双方向コミュニケーションが容易となったことで、消費者(コンシューマ)は多様な価値を生み出す共同生産者(プロシューマ)としての新たな役割を期待されるようになりました。観光サービスでは、旅行者の行動が中核となるとともに、個人旅行者は自身で観光プランの計画をも行います。本テーマでは、この観光プランニングを対話的に支援する手法に取り組みます。これにより、個人旅行者の満足度を高めるとともに、それらのプランニングデータを収集・分析し、旅行会社・観光事業者・地域自治体が次なる観光サービスをてがける上での効果的な基盤技術を構築します。
内容  製造業製品を介したサービスを主な題材とし、問題設定、文献調査、事例分析とモデル化、評価手の実装、評価という構成により研究を進めます。このテーマにより、工業製品における設計開発の方法、サービスに関する工学的知識、プログラミング技術、および問題解決思考の習得を目指します。
 指導には教員1名があたり、民間企業との共同研究を含みます。新しいことに挑戦したい人をお待ちしています。
 観光情報サービスを題材とし、問題設定、文献調査、既存データの解析、支援アルゴリズムの実装、評価という構成により研究を進めます。このテーマにより、多変量解析、サービスに関する工学的知識、プログラミング技術、および問題解決思考の習得を目指します。
 指導には教員1名があたり、首都大学東京との共同研究、および社会実装に関する活動を含みます。新しいことに挑戦したい人をお待ちしています。
場所(予定) 柏キャンパス総合研究棟5階 柏キャンパス総合研究棟5階
計画 4月~5月: 問題設定、工業製品の設計方法の習得、サービスに関する一般知識の習得 4月~5月: 問題設定、サービスに関する一般知識、対話型設計支援手法の習得
6月~7月: 製品サービスシステム(PSS)の事例分析、およびモデル化 6月~7月: 対話型の観光プラン設計支援システムを通じて得られる様々なデータの解析
9月~12月: 製品サービスシステムの構造評価アルゴリズムの提案、ソフトウェアの実装 9月~12月: 新しい対話的支援アルゴリズムの提案、ソフトウェアの実装
12月~2月: 評価ととりまとめ 12月~2月: 評価ととりまとめ
WEB http://haralab.race.u-tokyo.ac.jp/ http://haralab.race.u-tokyo.ac.jp/

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保坂 寛 教授 テーマ一覧
テーマ 1.ジャイロアクチュエータによる2輪車直立制御の研究 2.ジャイロ発電機の研究
狙い 自転車事故は,出会い頭の衝突が大半です.これは一時停止により防げるので,もし起動時の直立をアシストする技術があれば,停止が楽になり事故が激減します.従来の自転車制御はフライホイールの平面回転を利用し,トルクが小さいため,実車には利用できませんでした.本研究では,ホイールの3次元回転で生じるジャイロ効果を用い,1桁以上大きなトルクを得て実車に適用します. 産業界の注目はIoTにあり,その最大の課題は電源です.解決手段として注目されているのが,環境中に遍在するエネルギを電力に変換するEnergy Harvestです.環境エネルギの中で圧倒的に密度が高いのが振動です.人や機械に米粒のような発電機を装着し,振動エネルギで無線通信するIoTデバイスの開発を目指します.
内容 車体に小型の回転ロータを設け,これと車輪のジャイロ効果,車体の遠心力,人の体重移動の協調により直立制御を行います.古典力学の集大成であるジャイロ理論と現代制御理論を用いて,最小エネルギで直立させます.またロータを高速高精度回転させることで,軽量なロータで大きな角運動量を得ます.3次元運動解析とマイコンによるモータ制御法を学んだ後,ロボット自転車を製作します. 自然の振動は微小なため,電源とするには運動の拡大が必要です.私たちは,ロボットや航空機用の高速ジャイロが,振動を数百倍に拡大するアクチュエータとなることを見出しました.これがジャイロ発電機です.本研究では運動力学と電子回路を基礎から最先端まで学び,それをもとに電気・機械系の最適制御を行い,拡大サイズのIoTデバイスを製作します.
場所(予定) 柏キャンパス 柏キャンパス
計画 4-6月 ジャイロ理論の習得 4月~6月 機械力学および運動制御に関する専門書の学習.シミュレーション手法の習得
7-8月 マイコンによるモータ制御の習得 7月~10月 マイコン,電子回路,機械工作法などの習得
10-2月 ロボット自転車の設計製作 11月~2月 発電機の製作,IoTへの応用
WEB 共同研究企業との守秘協定のため,研究内容を公開していません.(2015年11月) http://www.ems.k.u-tokyo.ac.jp/project/thesis.html
http://www.ems.k.u-tokyo.ac.jp/ http://www.ems.k.u-tokyo.ac.jp/project/thesis.html

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三村 秀和 准教授 テーマ一覧
テーマ 1.X線極限集光に関する理論研究 2.高次高調波による高精度ミラーの評価
狙い X線は波長が10nm以下の光です。X線を用いることで、生体細胞を含む多くの物質の構造、元素、化学状態分析が可能になります。そうした分析の空間分解能を決定するのが、X線集光素子です。集光ビームのサイズで、空間分解能が決定されます。X線は波長が短いために、回折限界の集光サイズが小さく、原理的に1nmというサイズにまで集光できると考えられています。しかしながら、光学素子作製の観点から正確に考えられていません。
本卒論テーマでは、波長1Å以下の硬X線領域における極限集光に向け、実験的な条件を考慮に入れた、理論検討を行います。これまで、硬X線の世界最小サイズとして、7nmという記録があります。これを現実的に超える光学素子の検討を、波動・光線追跡シミュレーションにより行います。また、卒業研究の後半では、その光学素子作製手法の開発を行います。
フェムト秒の赤外レーザをアルゴンなどの希ガス中で集光すると、波長10nmの軟X線が発生します。これを高次高調波といいます。高次高調波は、比較的容易に利用可能な軟X線レーザです。本研究室は、本学理学部化学科との共同研究を行っており、高次高調波を利用した集光システムや顕微鏡開発の研究を行っています。軟X線レーザが表面を反射する時、1nmというわずかな凹凸でも、反射する光の位相を変化させます。その位相変化を測定することでミラーの形状を高精度に評価することができまます。
本卒論研究では、高次高調波を用いたミラーの評価手法に関する研究を行います。形状評価をする方法として、位相回復法と呼ばれる繰り返し計算を用いた位相決定手法を開発します。高次高調波による光学系の構築のためには、多層膜ミラーが必要になり、本卒論研究の中では、自ら多層膜ミラーの作製も行います。
内容 本卒論研究では、前半では、X線の集光において極限的にどこまで小さくできるのか?という命題に対して、光学シミュレーターを開発し検討を行います。後半では、自ら提案した集光素子の作製方法の開発を行います。本卒論研究に必要とされるスキル、知識は
・光学(特に、波動光学、フーリエ光学、X線光学)
・プログラミング
・機械要素、制御
となります。本学問分野の関連項目を勉強しながら研究を進めます。大学院博士課程学生の研究テーマと連携して進めます。
X線の多層膜反射と高NA条件での集光において、様々な数学的な解析手法を用いて理論的に探究します。
本卒論研究の前半では、高次高調波による高精度ミラー評価方法の検討を行うとともに、高次高調波の光学系に不可欠な多層膜ミラーの作製も行います。本卒論研究に必要とされるスキル、知識は
・機械要素、機械制御
・光学(特に、波動光学、フーリエ光学、X線光学)
・プログラミング
となります。本学問分野の関連項目を勉強しながら研究を進めます。大学院博士課程学生の研究テーマと連携して進めます。
高次高調波発生は、量子光学における物質と光の相互作用における非線形現象の一つで、実験を通じて量子光学を深く学ぶことができます。
場所(予定) 工学部14号館 工学部14号館、浅野キャンパス
計画 4~6月:X線集光光学シミュレータの開発 4~6月:位相回復シミュレータの開発、多層膜ミラーの作製
7月:X線集光に関するシミュレーション 7月:光学系の構築
8月~12月:ミラー製造方法の基礎検討 8月~12月:X線ミラーの性能評価
1月~2月:放射光学会発表、卒論まとめ   
3月:精密工学会発表
1月~2月:放射光学会発表、卒論まとめ   
3月:精密工学会発表
WEB http://www.edm.t.u-tokyo.ac.jp/7MimuraGr/MimuraGr.html
下記はX線ミラーに関するプレスリリース (わかりやすく書かれています。)
http://www.spring8.or.jp/ja/news_publications/press_release/2015/150827/
http://www.t.u-tokyo.ac.jp/foe/press/setnws_e8c60028f0bb_2014050801_jpn.html
http://www.t.u-tokyo.ac.jp/foe/press/setnws_e8c60028f0bb_2014021701_jpn.html
http://www.spring8.or.jp/ja/news_publications/press_release/2009/091123

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森田 剛 准教授 テーマ一覧
テーマ 1.教育用ロボティックスへの応用を目指した小型アクチュエータの提案 2.電歪材料の基礎方程式の導出と電歪評価方法の確立
狙い  LEGOマインドストームやArduinoによるロボット等、教育用途でのロボティクス要素技術の重要性が高まっている。現状では、この用途で用いられるアクチュエータは電磁モータで、減速ギアを用いる必要性やそれに伴う効率低下が問題であり、その大きなサイズもロボット設計上の自由度を阻害している。そこで、本研究では小型で高効率、低速高トルクでダイレクトドライブができるという長所を生かして、新しい原理に基づく小型圧電モータに関する研究を行う。  圧電材料は基本的にセラミックであるために硬く、圧電変位が小さいのに対して、柔らかく大きな変位が得られるポリマー材料が電歪材料として注目を集めている。様々なポリマー材料が電歪材料として検討されているが、その評価指標が確立されていないことが問題である。本研究では、ギブスの自由エネルギーの議論から等価回路を導出し、電歪効果を定量的に評価、比較検討できるようにすることで、当該研究分野の研究推進に貢献する。
内容  シンプルな構造で安定して高トルクが実現できる高効率アクチュエータとして、単一振動モードを回転運動に変換できる新し駆動原理を提案する。駆動する周波数を変更することにより、駆動方向を反転させる。本研究での目的は、LEGOサイズのアクチュエータの実現であるが、将来的には世界最小サイズのモータ実現を目指す。研究指導には教員1名+大学院生1名があたる。 研究室内では教員を含めて先輩・後輩が自由に討論し合える環境である。  圧電効果では、2つの線形方程式によって電界、電束密度、ひずみ、応力が結びつけられ、圧電定数や電気機械結合係数が評価指標となる。本研究では、非線形となる電歪効果に対する基礎方程式を確立し、これを実験的に実証する。これにより、今まで各研究者が個別に評価していた電歪材料を統一的に評価できるようにする。研究指導には教員1名+大学院生1名があたる。 本研究はフランスINSAとの共同研究となる。
場所(予定) 柏キャンパス環境棟2F265号室 柏キャンパス環境棟2F265号室
計画 4~6月:圧電体・等価回路モデルに関する勉強会 / 研究方針の打ち合わせ 4~6月:圧電材料・等価回路モデルに関する勉強会 / 研究方針の打ち合わせ
6~8月:実験装置・測定装置の使い方の修得 6~8月:実験装置・測定装置の使い方の修得
9月~12月: 実験・得られた結果の検討 9月~12月: 実験・得られた結果の検討
1月~2月:実験.評価.とりまとめ. 1月~2月:実験.評価.とりまとめ.
WEB http://www.ems.k.u-tokyo.ac.jp http://www.ems.k.u-tokyo.ac.jp

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山下 淳 准教授 テーマ一覧
テーマ 1. 多視点オーロラ映像の3次元画像処理 2. 移動ロボットによる/移動ロボットのための極限画像処理・センサ情報処理
狙い  本研究では,複数地点に設置した全天撮影ロボットを用いて,オーロラの全天3次元形状・位置を高精度に計測する手法を確立することを目指します.
 オーロラに関する物理量は古い統計が多く,最新の計測技術を使った,3次元形状・位置(高度)の系統的な時間空間変化の測定と,それに基づく分析が望まれています.これまでのオーロラステレオ観測,カメラ間の位置姿勢関係の同定精度が十分でなかったため,超高精度な3次元計測結果を得ることが困難でした.加えて,オーロラは半透明であるためカメラでの観測が極めて難しく,全天の広視野映像撮影の場合には画像の歪みの影響で正確な計測が更に困難となります.
 そこで本研究では,上記の課題を解決し,超広視野・超高精度の3次元オーロラステレオ観測を実現することを目的とします.
 研究テーマに興味を持たれた方,より詳細を知りたい方は,お気軽に山下までメールでご連絡下さい.

研究室見学連絡先(山下メールアドレス):
yamashita@robot.t.u-tokyo.ac.jp
 本研究では,移動ロボットによる/移動ロボットのための極限画像処理・センサ情報処理に取り組みます.
 倒壊した建物や炭鉱など,直接人が足を踏み入れて状況を確認することが難しい危険な場所では,最初に移動ロボットを用いて状況確認を行うことが重要です.本研究では,カメラ・レーザセンサ・音響センサなどを搭載した移動ロボットが移動しながら,ロボット周囲の3次元環境センシングを行う手法を構築することを目的とします.また,取得画像や3次元計測結果をヒューマンオペレータに提示することにより,直感的にロボットの遠隔操作ができるシステムの開発を行います.最終的には,開発したロボットシステムを用いて,実地フィールドで実機検証実験を行うことを目指します.
 研究テーマに興味を持たれた方,より詳細を知りたい方は,お気軽に山下までメールでご連絡下さい.

研究室見学連絡先(山下メールアドレス):
yamashita@robot.t.u-tokyo.ac.jp
内容  最新のロボット・画像処理・コンピュータビジョン技術を用いることで,以下の内容にチャレンジします.

(1) 極寒地であるアラスカでオーロラ映像の自動連続撮影が可能な高信頼全天撮影ロボットの開発
(2) 視野が広い半面で歪みが大きい全天撮影カメラの内部パラメータ(レンズの歪み特性や焦点距離など)および外部パラメータ(カメラの設置位置と設置姿勢)の高精度同定手法の構築
(3) 3次元立体視可能なオーロラのステレオ映像の自動生成手法の構築
(4) ステレオ映像解析によるオーロラの3次元形状変化の解析手法の構築
(5) 3 台以上のカメラを利用したオーロラ高精度3次元ステレオ計測手法の構築

 これまでの研究により基礎が完成した(1)~(3)をベースにして,2017年度は(4)~(5)を中心に取り組む予定です.画像処理やコンピュータビジョンの技術を用いて,オーロラステレオ映像の解析手法を新規に構築します.まず過去3年間に本テーマの従事学生2名が米国アラスカ州フェアバンクスで撮影したオーロラ映像の解析を行います.次に,毎年アラスカで実施する多視点でのオーロラ映像の観測実験に参加し,そのときに自分自身で撮影した映像を解析するための3次元画像処理手法を構築し,その成果をもとに論文を執筆します.
 指導には,教員と大学院生があたります.本研究は理学部教員との共同研究です.画像処理に興味がある方,工学的な成果に加えて理学的な成果も求めたい方,研究成果を学会等でアピールしたい方,実際にオーロラを観測をしたい方にお勧めのテーマです.
 ロボットとカメラ,レーザセンサなどを組み合わせて,周囲環境をセンシング可能なロボットシステムを構築します.構築したロボットシステムを用いて,以下の内容にチャレンジします.

(1) 全方位カメラを用いた超広視野・超高精度センシング
(2) 画像・音響信号のマルチモーダル信号処理による検査
(3) RGB-Dセンサを用いた環境認識
(4) レーザセンサを用いた3次元地図生成
(5) 複数カメラを用いた別視点映像生成
(6) カメラ映像の視野明瞭化
(7) モーションキャプチャを用いたヒト動作のリアルタイムセンシング

 研究室では,飛行ロボット(ドローン),水陸両用ロボット,車輪型移動ロボット,2足歩行ロボット,腕型マニピュレータなどの様々なロボット,カメラ,RGB-Dセンサ,レーザセンサ,モーションキャプチャ,3次元スキャナなどの様々なセンサを有しています.目的に応じて,ロボットとセンサを選択し,新規なセンサ情報処理手法を新規に構築します.
 指導には,教員と大学院生があたります.本研究は民間企業との共同研究に関する内容を含みます.センサ情報処理やロボットの知能化に興味がある方,研究成果を学会等でアピールしたい方,研究成果を直接社会に還元したい方にお勧めのテーマです.
場所(予定) 本郷工学部14号館822号室または826号室(データ解析)
科学技術館(オーロラ3D映像上映)
米国アラスカ州フェアバンクス(オーロラ撮影ロボット,毎年11月にオーロラ観測実験を実施)
本郷工学部14号館822号室または826号室(手法の構築,基礎実験)
実地フィールド(実地実験)
計画 4~5月:問題設定,関連研究の調査・理解,カメラの結像モデル・3次元計測の理解 4~5月:問題設定,関連研究の調査・理解,センシング手法の理解
6~7月:撮影ロボットの開発,画像処理アルゴリズムの実装と基礎実験 6~7月:手法の設計,ロボットシステムの実装と基礎実験
9月~11月:ステレオ計測手法の設計,画像処理プログラムの再実装,改良 9月~11月:プログラムの再実装,改良
12月~2月:実験および評価,論文作成,学会発表 12月~2月:実験および評価,論文作成,学会発表
WEB 研究室ホームページ
http://www.robot.t.u-tokyo.ac.jp/yamalab/
研究室ホームページ
http://www.robot.t.u-tokyo.ac.jp/yamalab/
テーマ一覧
http://www.robot.t.u-tokyo.ac.jp/yamalab/research_projects2017.html
テーマ一覧
http://www.robot.t.u-tokyo.ac.jp/yamalab/research_projects2017.html

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山本 晃生 准教授 テーマ一覧
テーマ 1.触覚提示技術を活用したロボットの遠隔操作インタフェース 2.次世代ロボットのための人工筋アクチュエータ・センサ
狙い  触覚への情報提示技術は,より直感的でリアルな情報伝達につながるものとして高い期待を集めています.これまでに様々な触力覚情報提示技術が研究されてきていますが,依然として多くの課題が残されています.本研究プロジェクトでは,人の触知覚特性に基づく新たな触覚提示技術を提案し,それを遠隔操作システムに適用することで,操作性に優れたロボット遠隔操作システムの実現をめざします.  より高機能なロボットを実現するためには,生体の筋肉同様に柔らかく高い発生力を持ったアクチュエータや,皮膚のような高機能のセンサが不可欠です.本研究プロジェクトでは,そのような高機能のアクチュエータ・センサの実現をめざし,柔軟な誘電体材料を活用し電場により駆動されるアクチュエータ・センサの研究を行います.
内容  ビジョンシステムや力測定装置などを用いて,人の触知覚特性を工学的見地から明らかとし,その測定結果に基づき新しい提示技術あるいは提示デバイスを開発します.研究実施に当たって必要とされる知識・技術は,
  • (触力覚に関わる)生理学の基礎
  • 画像処理
  • 力測定
  • 統計データ処理
  • 機構の設計製作と制御
などです.必要に応じて,これらの事項を学習しながら,研究を進めます.
 アクチュエータ・センサの研究では,電気と機械の両面の知識が必要とされます.また,様々な力発生原理に関する物理的な理解が不可欠です.研究実施にあたって具体的に必要となる知識・技術としては,
  • 電磁力/静電力等に関する基礎・応用理論
  • アクチュエータ・センサの性能計測・理論解析
  • 機構,電気・電子回路の設計製作技術
  • 制御工学
などが挙げられます.必要に応じて,これらの事項を学習しながら,研究を進めます.
場所(予定) 本郷キャンパス工学部14号館6F630号室 本郷キャンパス工学部14号館6F630号室
計画 4~6月:関連研究の調査ならびに測定機器等の利用技術習得  4~6月:関連研究の調査ならびに測定機器等の利用技術習得
7~9月:ヒトの触知覚特性の測定・評価(含:測定システムの構築)  7~9月:基礎解析,簡易プロトタイプの試作と性能評価
10月~12月:評価結果に基づくデバイスの設計・製作  10月~12月:基礎評価結果に基づくアクチュエータの設計・製作
1月~2月:実験.評価.とりまとめ.  1月~2月:実験.評価.とりまとめ.
WEB http://am.t.u-tokyo.ac.jp/ http://am.t.u-tokyo.ac.jp/

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