Research Activities

⬛︎ 人協働ロボットのための超軽量アクチュエータ

新材料を用いた同期モータ
Synchronous Motor Utilizing New Materials

• [IEEJ2023] CNTの適用により軽量化したモータにおけるロータのアスペクト比が巻線長さへ及ぼす影響の検討 / Study on Effect of Rotor Aspect Ratio on Winding Length in Lightweight Motors with Application of CNT
• [RMTC2022-10] カーボンナノチューブ巻線を適用した電磁モータの軽量設計の基礎的検討 / Preliminary Study of Design for Lightweight Electromagnetic Motor utilizing Carbon Nanotube Coils

カーボンナノチューブの巻線材料利用
Use of Carbon Nanotubes as Winding Material

• [FNTG2024] Estimation of electrical resistivity of CNT yarn for use as motor windings using 3D resistive network model
• [FNTG2024] Strategies for Solving Insulation Infiltration Challenges in Carbon Nanotube Yarn to Optimize Its Use in Electrical Applications
• [IEEJ2023] Investigation of Relationship Between Contact Resistance and Insulating Coatings on Carbon Nanotube Coils
• [IEEJ2023] ふく射伝熱モデルに基づくCNT導線の破断条件推定指標の提案 - Proposal of Estimation Index for CNT Conductor Fracture Condition Based on Reflective Heat Transfer Model

トポロジー最適化による軽量設計の創出
Lightweight Design Generation through Topology Optimization

• [RSJ2024] リラクタンストルクを考慮したトポロジー最適化によるIPMSM 回転子の軽量化
• [ROBOMECH2023] 電磁モータの軽量化を目的とした固定子のトポロジー最適化 / Topology Optimization of Stator for Weight Reduction of Electromagnetic Motors
• [ROBOMECH2023] 電磁モータの軽量化を目的としたトルクの平均およびリップルを考慮する回転子鉄心のトポロジー最適化 / Topology Optimization of Rotor Core Considering Torque Averaging and Ripple to Reduce Weight of Electromagnetic Motors
• [ROBOMECH2023] 埋め込み磁石同期モータにおける最適設計された回転子の狭隘部および突起部の検出と修正 - Detection and correction of narrow and protruding parts of optimally designed rotors in IPMSMs
• [SI2022] 平均トルクを制約条件に持つトポロジー最適化を用いた電磁モータ回転子鉄心の軽量設計 / Lightweight Design of Rotor Core of Electromagnetic Motors using Topology Optimization with Average Torque as a Constraint
• [SI2022] 画像処理の応用によるトポロジー最適化された回転子の加工可能な形状への近似手法 / Approximation of topology-optimized rotors to machinable shapes by application of image processing
• [ROBOMECH2022] 軽量化のためのトポロジー最適化を用いた電磁モータにおける回転子鉄心の最適設計 / Optimal Design of Rotor Core in Electromagnetic Motors using Topology Optimization for Weight Reduction

磁気ウォームギアのモータ応用
Applications of Magnetic Worm-Geared Motor

• [MAGDA2024] 磁気ウォームギヤドモータの半スキュー構造における高トルク密度を目的とした寸法最適化 / Parametric optimization of half skew structure of Magnetic Worm-Geared Motor to improve torque density
• [IEEJ-IASC2024] 磁気ウォームギヤドモータにおける半スキュー構造の提案 / Proposal of half skew structure for Magnetic Worm-Geared Motor
• [SEAD2024] 磁気ウォームギヤドモータのクローポールの導入によるトルク密度の向上 / Improving torque density of Magnetic Worm-Geared Motor by introducing claw poles
• [IEEJ2024] トルク密度の改善を目的とした磁気ウォームギヤドモータの提案 / Proposal of Magnetic Worm-Geared Motor for Torque Density Improvement

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⬛︎ 人協働ロボットの軽量化

機械要素を複合する関節機構
Joint Mechanism Integrating Multiple Mechanical Elements

• [SII2025] Improving Back-drivability of Robot Joint by Reducing Reflected Inertia Using Multi-motor System
• [IFIT2024] Irregular-Shaped Torsion Spring Design for Gravity Compensation Mechanism Using Chain Algorithm and DIRECT Optimization
• [RSJ2024] Theoretical Validation of Multi-Motor Mechanism for Lightweight Robot Joint

複合領域設計最適化のマニピュレータへの応用
Application of Multidisciplinary Design Optimization to Manipulators

• [SII2025] Location Optimization of Manipulator to Minimize Energy Considering the Path Direction
• [OPTIS2024] 作業経路方向を考慮したレイアウト最適化のマニピュレータ軽量化のための複合領域設計最適化への影響の検証 / Impact of Layout Optimization Considering Task Path Direction on Multidisciplinary Design Optimization for Manipulator Lightweighting
• [OPTIS2024] 複数最適化手法を同期的に用いる分散協調処理システム / Distributed Cooperative Processing System using Multiple Optimization Methods Synchronously
• [RSJ2024] 可操作性楕円体の異方性を考慮した指標に基づく2リンクマニピュレータを対象とした軌道最適化
• [SI2023] DIRECT 法を用いた人協働ロボットを対象とした複合領域設計最適化の高速化 / Computation Acceleration of Multidisciplinary Design Optimization for Cobots using DIRECT Method
• [ROBOMECH2023] 産業用ロボットの軽量化を目的とした作業領域と駆動機構の初歩的複合領域最適化 / Elementary Multidisciplinary Optimization of Workspace and Driving Mechanism to Reduce Weight of Industrial Robots