研究内容

	マニュアル制御を用いた装着型脚支援システムの研究 脊髄損傷等が原因の下肢障碍を持つ方に装着して、歩行を始めとする日常動作を実現させるための支援装置を開発しています。 健常な腕で保持したレバーを操作することでアクチュエータを搭載した脚支援装置を制御するマニュアル制御を採用しています。 腕の姿勢と脚部の動作を対応させることで装着者が脚支援装置の挙動を理解しやすくなり、訓練の繰り返しによる動作の効率化が期待できます。
	立位安定化に関する研究 両脚に障碍を持つ方が脚支援システムを装着した際、健常者のような足裏感覚を使用できず、立位姿勢安定化が困難になります。 そこで、足裏情報を触覚や視覚により上半身へ伝達することで、立位姿勢安定化を実現します。 また、マニュアル制御と自動制御の併用により、安定性向上を目指します。 具体的には立位安定化評価システムや足裏情報伝達装置の開発、制御設計を行っています。
	一脚ホッピングロボットの研究 災害現場等での不整地を走行する一脚ホッピングロボットの研究がおこなわれています。 ロボットの設計・製作、制御プログラムを作成しシミュレーションを行い、二次元平面内で安定した跳躍を行うロボットの実現を目指しています。
	三輪クラスタ型倒立移動ロボットの研究 段差・階段を移動する三輪クラスタ型倒立移動ロボットを開発しています。 階段との噛み合わせと昇降時の衝撃を考慮し、3輪クラスタ機構を採用しています。 機構設計、モデリング、制御設計を行い、安定した段差昇降を行うロボットの開発を目指しています。

過去の研究

	二脚走行ロボットの研究 二次元平面内において安定した連続跳躍を行うことのできるロボットの実現を目指しています。 具体的にはロボットの設計製作、制御プログラムの作成、およびそのシミュレーションを行っています。
	二脚歩行ロボットの研究 二次元平面内において安定した連続歩行を行うことのできるロボットの実現を目指しています。 ASIMO等のZMPを利用した歩行でなく、準受動歩行で連続歩行を行います。
	高推力リニアアクチュエータの開発 永久磁石内蔵型で、高効率で高推力、ストロークの短いアクチュエータの開発とその制御方式の研究を行っています。

	広周波数帯で駆動するリニア振動アクチュエータの開発 デバイス多機能化のニーズに応えるため、広い周波数帯で駆動できるリニア振動アクチュエータとそのセンシング・制御技術の研究を行っています。 提案するアクチュエータでは、独立に駆動する可動部を2つ持ち、共振周波数を2つ持ちます。そして、2つの共振を利用することで、駆動周波数の広域化を目指します。また，本アクチュエータでは，2つの可動子の加速度をセンサレスで取得し，2自由度制御により各可動子の加速度を制御します。 本研究は永守財団 研究助成2016, 2017, 2018「広周波数帯駆動のための2軸独立駆動型リニア振動アクチュエータの開発」により遂行されています。本研究成果はMAGDA2016講演論文賞、日本AEM学会奨励賞を受賞しました。 関連文献 1.二つの可動子を有するリニア振動アクチュエータの実機検証，北山文矢，平田勝弘，近藤良，佐藤駿，日本AEM学会誌，Vol.26，No.2，pp.286-291(2018) 2.2つの可動体を独立に動かすリニア振動アクチュエータの加速度推定，新技術説明会発表資料(PDFリンク)
	制振用2自由度リニア振動アクチュエータの開発 1つのアクチュエータで2自由度の外乱振動をアクティブに制振するための並進2自由度独立駆動できるリニア振動アクチュエータの研究を行っています。 提案するアクチュエータでは、独立に駆動する可動部を2つ有しており，それらの可動部が並進二自由度で駆動します。 その駆動により慣性力を発生させ，外乱振動をアクティブに制振します。 本研究は津川モータ財団研究助成「ハイブリッド二軸動吸振器のための二軸リニア振動アクチュエータの開発」，村田学術振興財団 研究者海外派遣援助「Development of 2 DOF Linear Oscillatory Actuator for Vibration Control」により遂行されています。 関連文献 制振用二自由度アクチュエータの特性解析，北山文矢，近藤良，日本AEM学会誌，Vol.27，No.3，pp.76-81(2019)
	振動発電装置を用いた装着型歩行発電に関する研究 IoT用装着電源として，歩行時の脚動作をエネルギー源とした振動発電デバイスを開発しています。 本デバイスは主に可動磁石とコイルから構成されています。歩行振動により可動磁石を揺らすことで、電磁誘導により電気エネルギーを生成します。 また、発電性能向上のために磁束を集中させる磁石配置を採用しています。 関連文献 磁束集中型振動発電装置を用いた歩行発電，佐藤駿，北山文矢，岡田養二，近藤良，日本AEM学会誌，Vol.27，No.3，pp.348-353(2020)
	磁気式直動回転変換器とワンウェイクラッチを用いた据え置き型歩行発電に関する研究 IoT用据置電源として，床への踏み込みをエネルギー源とした振動発電デバイスを開発しています。 本デバイスは非接触な磁気式回転直動変換器とDCブラシモータから構成されています。踏み込み時に床に与える推力を磁気式直動回転変換器によって一方向の回転力に変換し、DCブラシモータによってその回転を電気エネルギーに変換します。磁気式回転直動変換器を用いることで、ラックピニオン等の機械式回転直動変換器で生じる摩擦や欠損を回避できます。 また、適切な箇所にワンウェイクラッチを装着することで、発電量を増大できることを明らかにしました。 関連文献 磁気式著駆動回転変換器とワンウェイクラッチを用いたエネルギーハーベスタの特性解析，佐藤駿，北山文矢，近藤良，電気学会 交通・電気鉄道 リニアドライブ合同研究会資料(2020)