2023年度・春学期

松井 和己 准教授
界面の力学挙動を第一原理計算（量子力学）で予測する

※ EP横断の共同研究テーマ
※ 企業との共同研究テーマ

教員メールアドレス　""を"@"に	kzmynu.ac.jp
研究室Web	http://www.cml.ynu.ac.jp
定員	EPから1名
資料（PDF）	download
テーマ概要	構造物レベルでは一様だと考えられる材料であっても，顕微鏡などでその組織を観察すると非常に複雑な内部構造を有していることがわかっています．実験・観察技術の進歩は，これら材料の微視構造レベル（数ナノm～数マイクロm）での実験や観察を可能にして，より精細な材料特性が計測できるようになってきました．しかしながら，現代の技術をもってしても微視領域に存在する「界面」の力学特性を計測することは困難です．対象領域が小さいことももちろんですが，材料や場所によって界面やその近傍での原子配置そのものが複雑に変化していることが，「そもそも界面とは？」というレベルからの議論を必要としています． 本テーマでは，実際に原子を配置しながら界面をモデル化して，量子力学に基づくシミュレーション（スーパーコンピュータ上での第一原理計算）を駆使して，界面のエネルギー状態を評価しながら，界面の力学特性に換算することに挑戦します．界面における原子のすべりや原子空孔を生じるために必要なエネルギー障壁を評価することで，材料の強度を支配する素過程レベルのメカニズムを解明します．
履修済みであることが望ましい科目	材料の物性などを取り扱う科目，量子力学・量子化学に関連する科目など
必要スキル	3次元空間での位置関係を把握するのが得意だったり，キーボードを叩くことに抵抗がなかったりすると取り組みやすいかもしれませんが，取り組んでいるうちに慣れます（笑）
その他	第一原理計算については物理工学EPのRaebiger准教授とKISTEC（神奈川県立産業技術総合研究所）の研究者が，セラミックス材料の界面構造については化学応用EPの多々見教授，炭素鋼の界面構造については機械工学EPのマツイ准教授が対応しますが，4者での共同指導で実施します．

松井 和己 准教授
木製椅子のFEMシミュレーション ～ 「妥当な」シミュレーションを実施するために ～

※ 複数の教員が指導する共同研究テーマ
※ EP横断の共同研究テーマ
※ 企業との共同研究テーマ

教員メールアドレス　""を"@"に	kzmynu.ac.jp
研究室Web	http://www.cml.ynu.ac.jp
定員	EPから1名
資料（PDF）	download
テーマ概要	「ものづくり」のプロセスにいわゆるCAE（Computer Aided Engineering）と呼ばれる工学シミュレーションが導入されて久しく，以前はシミュレーション専任者が取り扱うものであったが，近年では広く一般的な設計技術者が利用する設計ツールになってきた．このようなシミュレーション結果の信頼性を確保・担保するために，V&V（Verification & Validation，検証と妥当性確認）という考えかたが広まってきた．しかしながら，V&Vに関する規格や文書は汎用的であるがために表現が抽象的であることが多く，一般の技術者が通常のシミュレーション業務にどのように適用していくのかという問題に直面することが多い． 本プロジェクトでは，ホワイトウッドなどの一般的な木材で製作する椅子を取りあげ，その剛性・強度評価に利用する数値シミュレーションモデルの信頼性をASME V&V-40やISO 9001などで規定された概念に基づいて評価する． 具体的な評価項目（椅子の剛性や強度など）を設定して，それを評価するためのシミュレーションモデルのモデルリスクを分析することで，一連のシミュレーションに要求すべき再現性レベルを設定する．これを満たすためのシミュレーションモデルを構築するために，モデル化の範囲やシミュレーションそのものの精度などを議論する． 3DモデリングにはSolidworksまたはInventorを，FEMシミュレーションにはANSYSあるいはNX-Nastranなどの市販ソフトを利用する予定です．
履修済みであることが望ましい科目	材料力学，構造力学などの変形体を取り扱う科目群
必要スキル	3D CADの操作経験があることが望ましい
その他	与えられた問題を解くのではなく，何を確認すればよいのか？という問題設定の妥当性から議論する点で，現場での実際の設計問題のような感覚で取り組むプロジェクトです．産業界の現役技術者たちと議論しながら進めているので，打ち合わせ（オンライン）は20:00以降に設定されることが多いです．

丸尾 昭二 教授
マルチマテリアル３Ｄプリンティングの研究

※ 複数の教員が指導する共同研究テーマ
※ EP横断の共同研究テーマ
※ 企業との共同研究テーマ

教員メールアドレス　""を"@"に	maruo-shoji-rkynu.ac.jp
研究室Web	http://www.mnt.ynu.ac.jp
定員	１～2名
資料（PDF）	download
テーマ概要	本研究室では，世界で最も高精細な３Dプリンター（マイクロ光造形法）を独自に開発しています．この技術では，青色・紫外レーザーや超短パルスレーザーを光硬化性樹脂に集光させて，複雑な3次元微小モデル（数10µm〜数mmサイズ）を自在に作製できます．最近では、複数の材料を用いて3Ｄプリント部品を作製できるマルチマテリアル3Ｄプリント技術も開発しています．応用研究としては，マイクロソフトロボットなどの微小機械や，マイクロレンズなどの光学素子，歯科や再生医療に役立つセラミックス部品など、さまざまなマイクロ・ナノ構造を作製しています． 本研究では，まず， マイクロ光造形法を用いて，3D-CADモデルから3Dモデルを造形する技術を習得します．そして、応用例として，屈折率の異なる材料を用いた高機能なマイクロレンズや硬さの異なる樹脂を用いたマイクロロボットなどを作製します．ぜひ、3Dプリンティグによるものづくりを楽しんでてください！
必要スキル	3D CAD (Solidworksなど)を使用して３Ｄモデルを作製します。3D CADが使えることが望ましいですが，まだ製図で履修していない場合には，研究室で使い方を学ぶことができます．先輩もサポートしてくれるので，最初は使えなくても問題ありませんので安心してください．
その他	３Ｄプリンティングを専門とする丸尾が，３Ｄプリント技術を指導し，高分子化学を専門とする向井助教が，３Ｄプリント用材料の作製法などを指導します．また，マイクロロボットのテーマを選んだ場合には，電子情報システムＥＰの下野准教授がサポートします．

丸尾 昭二 教授
ガラス３Ｄプリンティングの研究

※ 複数の教員が指導する共同研究テーマ
※ EP横断の共同研究テーマ
※ 企業との共同研究テーマ

教員メールアドレス　""を"@"に	maruo-shoji-rkynu.ac.jp
研究室Web	http://www.mnt.ynu.ac.jp
定員	1～2名
資料（PDF）	download
テーマ概要	ガラスは，光技術，化学分析から食器まで私たちの生活に幅広く活用されています．通常，ガラスは，固くてもろいので加工が困難なため，高温で溶かして型に流し込んだり，溶剤で溶かして所望の形状に加工しています．このため，複雑な３Ｄ形状や微細形状の加工には限界がありました．そこで，近年，ガラスを用いた３Ｄプリンティングに関する研究がすすめられています．本研究室では，化学ＥＰの飯島志行研究室と共同で，世界最速で３Ｄガラス構造体を作製できる高精細な３Dプリンター（マイクロ光造形法）を独自に開発しています． 本研究では，マイクロ光造形法を用いて，ガラスの３Ｄ構造体を作製・評価し，マイクロレンズやマイクロ流体回路に応用する研究に取り組みます．ぜひ、我々と一緒に、世界最速のガラスの3Dプリンティグ技術の開発と応用に挑戦しましょう！
必要スキル	3D CAD (Solidworksなど)を使用して３Ｄモデルを作製します。3D CADが使えることが望ましいですが，まだ製図で履修していない場合には，研究室で使い方を学ぶことができます．先輩もサポートしてくれるので，最初は使えなくても問題ありませんので安心してください．
その他	３Ｄプリンティングを専門とする丸尾が，３Ｄプリント技術を指導し，ガラスや樹脂材料に関しては，向井助教（丸尾研）と化学ＥＰの飯島志行准教授がサポートします．

丸尾 昭二 教授
レーザー光で操るマイクロマシンの研究

※ 複数の教員が指導する共同研究テーマ
※ EP横断の共同研究テーマ
※ 企業との共同研究テーマ

教員メールアドレス　""を"@"に	maruo-shoji-rkynu.ac.jp
研究室Web	http://www.mnt.ynu.ac.jp
定員	1～2名
資料（PDF）	download
テーマ概要	本研究室では，世界で最も高精細な３Dプリンター（マイクロ光造形法）を独自に開発しています．この技術では，超短パルスレーザーを光硬化性樹脂に集光させて，複雑な3次元微小モデル（数10µmサイズ）を自在に作製できます． 本研究では，マイクロ光造形法を用いて，3D-CADモデルからマイクロマシンを作製する技術を習得します．そして，応用例として，レーザー光によって遠隔駆動が可能なマイクロマシンを開発します．これまでは，図1のように，シャフトで基板に拘束されたマイクロポンプやマイクロピンセットを開発してきましたが，本研究では，液体中を自由に動き回るマイクロマシン（マイクロスイマーと呼ばれています）の研究を行います。このようなマイクロスイマーは，体内に入って薬を放出する医療用マイクロマシンや，細胞や卵子などを自由に操るマイクロロボットなどへの応用が期待されています．ぜひ、3Dプリンティグによるものづくりを楽しんでてください！
必要スキル	3D CAD (Solidworksなど)を使用して３Ｄモデルを作製します。3D CADが使えることが望ましいですが，まだ製図で履修していない場合には，研究室で使い方を学ぶことができます．先輩もサポートしてくれるので，最初は使えなくても問題ありませんので安心してください．
その他	光造形や光工学を専門とする丸尾が，マイクロ３Ｄプリント技術に加えて，レーザー光で微小物体を遠隔操作する光ピンセットと呼ばれる技術を指導します．細胞を用いる検証実験を行う場合には，バイオＥＰの福田研究室や飯島一智研究室と共同研究も実施します．

前田 雄介 教授
スマートグラスを用いた折り紙支援システム

教員メールアドレス　""を"@"に	maedaynu.ac.jp
研究室Web	https://iir.ynu.ac.jp/
定員	1名
資料（PDF）	download
テーマ概要	本研究室では動力学シミュレーションを用いた折り紙シミュレータを開発し，一定程度複雑な折り紙作品とその作成過程をコンピュータ上で表現することに成功している．また，このシステムを用いた折り紙支援システムを開発中である． 本テーマでは，スマートグラスを用いて，両手をふさぐことなく折り紙の折り作業の支援を行えるシステムの開発を行う．実物の折り紙に重畳してシミュレータ画面を表示することで，複雑な折り紙の制作が誰でも容易に行えるようにすることを目指す．すでに音声コマンドを用いてコマ送りを行えるシステムを開発済みだが，より使いやすく効果的な支援の実現を図る．
履修済みであることが望ましい科目	物理学I B
その他	C#等のプログラミング能力の修得に意欲的に取り組む必要がある．

尾崎 伸吾 教授
粒状体の変形・流動特性に関する研究

※ 企業との共同研究テーマ

教員メールアドレス　""を"@"に	ozaki-shingo-xdynu.ac.jp
研究室Web	http://ozakilab.ynu.ac.jp
定員	2名
資料（PDF）	download
テーマ概要	現在，本研究室では，月・惑星探査用ローバの走行部や探査機着陸脚の開発に関する研究を展開しています．その際に重要となるのは，固体天体表面を覆う軟弱土（レゴリス）の変形・流動特性を把握することです．しかしながら，下図に示すように，月や火星のレゴリスは典型的な地球砂である豊浦標準砂とは流動分布や粒径が全く異なります．そのため，宇宙探査機器に対しては，これまで蓄積されてきた地上用オフロード車両の設計・開発ノウハウをそのまま踏襲することはできません．そこで本テーマでは，粉体流動測定器を用いて，様々な固体天体のレゴリス模擬土（シミュラント）の変形・流動特性を明らかにすることを目的とします．また，得られた特性を宇宙探査機器開発のための数値シミュレーションへとフィードバックすることに挑戦します． 他方，レゴリスシミュラントだけではなく，高速通信技術の基幹材料であるセラミックスパウダーの変形・流動特性の測定にも取り組みます．セラミックスの高品質化，高信頼性化，高耐久性化を達成するためには，その素材となるパウダーの流動特性を把握し，制御してあげることが重要になります． このように，本テーマでは宇宙探査機器の設計や先進的な工業材料の開発に不可欠な粒状体の動的特性を明らかにすることを目的としています．
履修済みであることが望ましい科目	材料力学
必要スキル	実験に興味があることが望ましい．必須では無いが，PythonやMatlabなどのプログラムにも興味があることが望ましい．
その他	大学院生や卒研生と共同で取り組んでもらう予定です．なお，在籍学生多数のため個人用机は提供できません．

鷹尾 祥典 准教授
電気推進ロケット｜燃焼ではなく電気を使った宇宙推進機

教員メールアドレス　""を"@"に	takaoynu.ac.jp
研究室Web	http://www.takao-lab.ynu.ac.jp/
定員	1～2名
資料（PDF）	download
テーマ概要	一般にロケットは燃料（推進剤）と酸化剤を燃やすことで発生する高温高圧のガスをノズルで超音速に加速して推進力（推力）を得ます。これは化学反応を利用していますので、化学推進と呼ばれます。一方、燃焼は利用せず推進剤に電気の力（電力）を使って推進剤を高速に加速することで推力を得る電気推進ロケットがあります。恐らく皆さんにもお馴染みの小惑星探査機「はやぶさ」、そして、その後継機「はやぶさ２」にはこの電気推進ロケットの一つであるイオンエンジンを使っています。 このイオンエンジンでは中にプラズマと呼ばれる電離気体（イオンと電子とに分かれた状態）を生成し、そこから電位差（静電場）でイオンだけを高速に引き出して推力を生み出します。宇宙機を推し進める力はとても小さいですが、燃費が非常に良いため少ない推進剤でたくさん加速することができます。なお、実際にはイオンだけではなく、中和器と呼ばれる電子源から電子を放出する必要があります。何故なら、正の電荷を持つイオンだけを引き出すと宇宙機はどんどん負に帯電し、せっかく引き出したイオンが宇宙機に戻ってきてしまうからです。中和器から電子を放出しながらイオンビームを高速に噴き出すことで、電気的に中性な高速ビームを得ることができます。 本テーマはこの電気推進ロケットを対象としたものです。実験やスーパーコンピュータでの数値シミュレーションを活用して、電気推進機の性能評価を行います。具体的な活動内容は、授業の負荷状況や当研究室での活動状況を踏まえて、相談しながら決めることになります。
履修済みであることが望ましい科目	特に無し（高校物理が分かれば何とかなると思います）
必要スキル	好奇心と積極性
その他	電気推進に関する授業は３年秋学期の「推進工学基礎」まで無いため、未知な領域と思いますが、当研究室の学生と一緒に学んで行きましょう。不明点・疑問点は気軽にメールでご質問下さい。

北村 圭一 准教授
空飛ぶクルマの空力設計

※ 企業との共同研究テーマ

教員メールアドレス　""を"@"に	kitamuraynu.ac.jp
研究室Web	http://www.aero.ynu.ac.jp
定員	1名
資料（PDF）	download
テーマ概要	“Mark my words: a combination airplane and motorcar is coming. You may smile, but it will come.” – Henry Ford, 1940. 「空飛ぶクルマ(eVTOL)」の開発は人類，特にエンジニアの長年の夢でした．その開発がいよいよ本格化し，世界中のメーカが競って関連プロジェクトを立ち上げ始めています（日本も国として本腰を入れ始めています）．ただしその外観や機能は様々であり，一見レーシングカーに見えるものから，航空機に近いものまで非常に幅広い選択肢があります．こうした中，本テーマでは学生の自由な発想から空飛ぶ車を設計し，その実現性を数値流体力学（Computational Fluid Dynamics, CFD※）により議論してもらいます．空気力学やCFDを実際のモノづくりへ活用する経験を通し，これらの学問への理解をより一層高めてもらう事も狙いの一つです．なおJAXAとの共同研究を行う可能性もあります． ※近年の車や航空宇宙機の開発（空力設計）においては，CFDの活用が当たり前になってきています．CFDには「実験を行わなくても（あるいは，行えなくても）車体・機体の空力特性や流体場の詳細がシミュレーションで分かる」という大きなメリットがあります．これにより，実際に高価な車体・機体を作る前の段階で，（CADで）作成した形状の空力特性を把握する事が出来ます．
履修済みであることが望ましい科目	流体力学I、流体力学II、空気力学、数値流体力学入門、基礎流体解析（必須ではありません）
必要スキル	Fortran、Linuxの知識（配属されてからの習得で十分です）
その他	空気力学や航空宇宙分野，そしてこれらの応用に興味がある人向けの研究テーマです．※ 2023年8月以降は，オンライン指導となります．

北村 圭一 准教授
“ほぼ空飛ぶ船”の空力設計

※ EP横断の共同研究テーマ

教員メールアドレス　""を"@"に	kitamuraynu.ac.jp
研究室Web	http://www.aero.ynu.ac.jp
定員	1名
資料（PDF）	download
テーマ概要	※機械，海洋の2研究室による共同指導です．普段は機械EP・北村研で空力解析を実施し，船舶関連の指導を海洋EP・高木研にお願いするスタイルを想定しています（ご相談次第では，逆も可能）． 「ほぼ空飛ぶ船」は，「空飛ぶクルマ(eVTOL)」と並び離島交通や観光用として注目を浴びている新しい交通手段です．水上をわずかに浮上し，効率的に人や物資を輸送します．ただし翼が水中に残ります． 本テーマでは学生の自由な発想から“ほぼ空飛ぶ船”を設計し，その実現性を数値流体力学（Computational Fluid Dynamics, CFD※）により議論してもらいます．空気力学やCFDを実際のモノづくりへ活用する経験を通し，これらの学問への理解をより一層高めてもらう事も狙いの一つです． ※近年の車や航空宇宙機の開発（空力設計）においては，CFDの活用が当たり前になってきています．CFDには「実験を行わなくても（あるいは，行えなくても）車体・機体の空力特性や流体場の詳細がシミュレーションで分かる」という大きなメリットがあります．これにより，実際に高価な車体・機体を作る前の段階で，（CADで）作成した形状の空力特性を把握する事が出来ます．
履修済みであることが望ましい科目	流体力学I、流体力学II、空気力学、数値流体力学入門、基礎流体解析（必須ではありません）
必要スキル	Fortran、Linuxの知識（配属されてからの習得で十分です）
その他	空気力学や航空宇宙分野，そしてこれらの応用に興味がある人向けの研究テーマです．※ 2023年8月以降は，オンライン指導となります．

加藤 龍 准教授
医療・福祉に役立つサイボーグ技術を創出しよう

教員メールアドレス　""を"@"に	kato-ryu-cyynu.ac.jp
研究室Web	http://katolab.ynu.ac.jp/
定員	2名
資料（PDF）	download
テーマ概要	加藤研究室では，上肢欠損者の運動機能を代替する筋電義手(筋収縮時に発生する生体信号で制御する電動義手)や手指麻痺リハビリのための外骨格型パワーアシスト装置など，サイボーグ技術の医用福祉・リハビリ応用に関する研究に取り組んでいます．今学期の ROUTE project では，下記のテーマを，加藤研究室の一員として解決してくれる学生を募集します． 1. 頸部生体信号を用いた嚥下機能(誤嚥)の推定手法の構築 2. 身体認知を促進させる筋電義手の感覚フィードバックに関する研究 3. ヒトの手の柔らかさをもつ筋電義手の実現 4. 腹腔鏡下手術を支援する多指ロボット鉗子の開発 5. 筋電で制御可能な電動玩具を用いた幼児リハビリテーション支援システムの構築 ※他のテーマも応相談
履修済みであることが望ましい科目	特に無し
必要スキル	プログラミングや3DCADができることが望ましいが，一番は熱意と根性

渕脇 大海 准教授
小型ロボット・機構・アクチュエータの開発「機構」・「回路」・「計測」・「制御」

教員メールアドレス　""を"@"に	ohmifynu.ac.jp
研究室Web	ynugr-fuchilab@ynu.ac.jp, ohmif@ynu.ac.jp
定員	3名
資料（PDF）	download
テーマ概要	テーマ概要: 小型ロボット・機構・アクチュエータの「機構」・「回路」・「計測」・「制御」の 開発を行います.具体的には，要望を聞いて，テーマ調整します。研究室 Web 参照 テーマの例: <制御> ・メカナム型自走ロボットの AI カメラ・赤外線センサによる自動制御 <アクチュエータ> ・圧電アクチュエータの入力波形の開発 <回路> ・小型 FPGA のプログラミング
履修済みであることが望ましい科目	参考文献を提供:機構学、電気回路，マイコン，トランジスタ回路，Python による 機械学習，制御工学，信号処理
必要スキル	各種プログラミング(C、Python など)，マイコン制御、電気・電子回路 ロボコンなど、ものつくりに興味がある人を募集します。
その他	・各自のスケジュールに合わせ，週1 ・長期休暇に活動 ・活動場所は、自宅・研究室どちらでも OK ・テーマを分割して簡単な問題から順番に取り組む。

井上 史大 准教授
ナノテクノロジーの最先端半導体製造プロセスへの適応検討

※ 複数の教員が指導する共同研究テーマ
※ EP横断の共同研究テーマ
※ 企業との共同研究テーマ

教員メールアドレス　""を"@"に	inoue-fumihiro-tyynu.ac.jp
研究室Web	https://inoue.ynu.ac.jp/
定員	1名
資料（PDF）	download
テーマ概要	自動運転等による輸送機器の自動化、Beyond 5Gによるスマートシティ、VR/ARによるデジタルサービス、オンライン診療による遠隔診療等これらすべてにおいて電子デバイス(半導体)が重要な役割を担っています。 私たちの研究室では最先端のデバイスを製造するための様々なナノレベルの加工技術、そのメカニズムを研究しています。複数の大手半導体関連企業とかなり密接な協力関係を築き、研究が実際の製品に役立つ努力をしています。半導体プロセスに関する基本的な知識を深め、幅広い見識や知見を得てもらいたく思います。
履修済みであることが望ましい科目	なし
必要スキル	研究に対する興味、熱意
その他	本研究室では半導体の業界動向なども深く学べます。半導体分野に興味がある、もしくは将来の夢が決まっていない、そういった方は是非ご検討ください。

原 謙介 准教授
動画を利用した高精度動的変位計測システム（モーションキャプチャ等の画像計測法の自作にチャレンジ）

教員メールアドレス　""を"@"に	hara-kensuke-zyynu.ac.jp
研究室Web	https://asdyn-lab.ynu.ac.jp
定員	1,2名
資料（PDF）	download
テーマ概要	本テーマでは，物体の運動を観察するための画像計測システムの構築（自作）に挑戦します．物体の運動の計測では，精度などの観点から加速度センサやレーザ式変位センサなどが広く用いられていますが，設置法や測定点数等の制約があります．一方，画像を使った計測では多点同時計測が可能なものの，カメラの性能が計測精度に直結するため，高精度の計測にはまだ課題があります．このテーマでは，画像計測においてトレードオフの関係にある，「解像度」，「フレームレート」，「計測（撮影）時間」のうち，「解像度」に着目した画像処理技術を応用して，画像計測の高精度化に挑戦します．
履修済みであることが望ましい科目	特になし（学年や履修科目に合わせて課題を設定します）
必要スキル	プログラミングの基礎的な知識（C/C++, Python, OpenCVなど...ですが，配属されてから勉強開始で問題ないです）
その他	進行状況によっては他大学との共同研究になる可能性があります．

原 謙介 准教授
多様な機械の運動をコンピュータ上で再現してみよう

教員メールアドレス　""を"@"に	hara-kensuke-zyynu.ac.jp
研究室Web	https://asdyn-lab.ynu.ac.jp
定員	1,2名
資料（PDF）	download
テーマ概要	当研究室では，広い意味で「機構」として扱われる機械システム（自動車やロボット，生体など）の非線形動力学問題を対象とし，解析の基盤となる物体の運動や変形，接触・摩擦問題等の物理モデルや数値計算法，力学理論の構築を主な研究内容としています． 本テーマでは，機構の運動をシミュレーションするための基礎を学び，講義内では扱わないような実際の機械に近い構造の運動をコンピュータ上で再現することを目標とします．質点や剛体の運動，はりなどの連続体の変形，物体が接触する際の摩擦等，物体単体の現象やそれを扱うための理論は講義でも学べますが，「それらを組み合わせて複雑な運動を解析する方法」を学ぶ機会はあまりないので，興味のある機械を対象として楽しみながら知識を深めて下さい．
履修済みであることが望ましい科目	特になし（学年や履修科目に合わせて課題を設定します）
必要スキル	プログラミングの基礎的な知識（C/C++, Pythonなど...ですが，配属されてから勉強開始で問題ないです）
その他	具体的な研究対象に関しては相談しながら決める形になります．「対象を決定すること」自体も実現の可能性を探るという意味で勉強になりますので，まずは気楽に質問して下さい．

佐藤 恭一 教授
電動・流体ハイブリッドアクチュエータを用いたパワーアシストデバイスの開発

教員メールアドレス　""を"@"に	sato-yasukazu-zmynu.ac.jp
定員	2名*
資料（PDF）	download
テーマ概要	パワーアシストデバイスは，人間の諸動作での腕や足の動きに，アクチュエータが発生するアシスト力を付加することにより，人間の運動負荷を軽減するもので，福祉・介護や，重量物を扱う機械組立・修理などへの適用が期待されている．そのアクチュエータの駆動には電動式（モータ），空気圧式，液圧式などがあり，一長一短がある．電動式（モータ）は高精度な制御ができるが，一般的に，大きな出力を得るためには大型で重くなり，コストも高い．空気圧式は，軽量で，空気の圧縮性によりソフトなアシスト力の付加ができ，人間への装着向けには適しているが，大きな出力を得るためにはその容積が大きくなる．液圧式は高圧力を用いることにより単位重量当たりの出力は大きいが，人間への装着向けとしては操作性や安全性の面で課題がある． 当研究テーマでは，屋外での大型機械の部品交換や重量部品の取り付け作業における作業者負担軽減に焦点を当て，各種アクチュエータ駆動方式の長所を組み合わせた高出力ハイブリッドアクチュエータとその制御システム，および，容易に脱着できる軽量高出力なハイブリッドアクチュエータ搭載のパワーアシストデバイスを開発する． ROUTEでは，一連のハイブリッドアクチュエータ開発プロジェクトの一部を分担する．
履修済みであることが望ましい科目	機構学，機械設計，機械要素設計製図，機械加工実習，自動制御
必要スキル	自分自身で簡単な部品を設計，製作（加工）する意欲がある人．
その他	*佐藤研究室が設定する２つのROUTEプロジェクト合計で，定員を最大２名とします．

佐藤 恭一 教授
磁界により制御される磁気粘性流体のトラクション力を利用した回転動力伝達機構の開発

教員メールアドレス　""を"@"に	sato-yasukazu-zmynu.ac.jp
定員	2名*
資料（PDF）	download
テーマ概要	磁気粘性流体（Magnetorheological Fluid，以下MRF）は，磁界の強さに応じて粘性が大きく変化する機能性流体であり，磁界が無い場合は通常のオイル同様の流動性があるが，磁界が強くなるにつれてオイル中の磁性微粒子が鎖状クラスタ（鎖状のつながり）を形成し，そのクラスタが切断される抵抗により粘性が増大する． これまでに，摩擦力を使わない電磁ブレーキや電磁クラッチに実用例がある．これらはMRFの粘性が磁界で制御できることを利用して運動体の運動（または相対運動）を止めるものである． 本研究ではMRFの粘性が磁界の強さで制御できることに着目し，歯車伝動やベルト伝動による回転動力の伝達を，回転円板間または回転円筒間にある微量のMRFの高粘性による回転動力伝達で実現することを目的としている．回転体同士の接触が無い回転動力伝達，すなわち，歯のない歯車，ベルトやチェーンのない巻き掛け伝動を実現し， MRFの粘性（流体の高粘性により引きずる力：トラクション力）制御による両回転体間の無段変速機能や，動力遮断・接続のクラッチ機能も付加するものである． ROUTEでは，磁界により制御されるMRFのトラクション力を利用した回転動力伝達機構の開発プロジェクトの一部を分担する．
履修済みであることが望ましい科目	機構学，機械設計，機械要素設計製図，機械加工実習，自動制御
必要スキル	自分自身で簡単な部品を設計，製作（加工）する意欲がある人．
その他	*佐藤研究室が設定する２つのROUTEプロジェクト合計で，定員を最大２名とします．

荒木 拓人 教授
燃料電池・水電解装置内の現象解明

※ 企業との共同研究テーマ

教員メールアドレス　""を"@"に	tarakiynu.ac.jp
研究室Web	http://arakilab.ynu.ac.jp/
定員	2名
資料（PDF）	download
テーマ概要	排出二酸化炭素による気候変動も大きな問題ですが，ウクライナを含めほぼすべての紛争・戦争にはエネルギーの奪い合いの側面があります．平和な生活のためにも自然エネルギーの大量導入は有効です．ただ，自然エネルギーは一般に時間変動や地域の偏りが大きいため，大量導入するためにはエネルギーの貯蔵や輸送技術も同時に必要です．ここ数年，冬に電力不足が報道されますが，暖房需要が増える寒いときは，天候も悪く太陽光が働かないことが主な要因です． 貯蔵技術として現状は揚水や二次電池などが一部用いられていますが，どちらも容量や貯蔵性などが十分でなく，水素などの燃料（化学エネルギー）としての貯蔵・輸送が必要だと当研究室を含め多くの人は考えています． Route生として志望した場合は，最初の1か月ほどは，現状の技術や社会の問題点，研究室ではどんな研究を行っているかを調べてみてください．研究室内では，さまざまなテーマの実験とシミュレーションを行っています．その後に，興味が生まれたテーマに取り組んでみてください．もちろん，最初から「こんなことをやってみたい！」というテーマがあればそれに取り組むことも歓迎です．
履修済みであることが望ましい科目	ありません
必要スキル	ありません
その他	候補となるテーマはさまざまでここには書ききれません．研究室見学・インターンくらいの気持ちで，まずは参加してみてください．

太田 裕貴 准教授
VRで手の動きを表現しよう

※ 企業との共同研究テーマ

教員メールアドレス　""を"@"に	ota-hiroki-xmynu.ac.jp
研究室Web	http://www.ota.ynu.ac.jp/
定員	1名
資料（PDF）	download
テーマ概要	近年、VR(仮想現実)の期待が大きくなっている。太田研では、柔らかく高感度なセンサーの開発研究をしている。近年の加速度センサーやジャイロセンサー等が大きな進歩を遂げている。太田研では、それらセンサーを集積化することで手などの細かい動きを検出できる次世代ウェアラブルデバイスを開発している。将来的には、更に機械学習を、そのシステムの中に組み込むことでじゃんけんなどの動きを評価できるようなシステムの構築を目指している。 　太田研では、このような次世代の先進的なウェアラブルデバイスの独自技術を有している。一方で、ソフトウェア技術等に関しては、まだ改善の余地がある。そこでRoute研究では、そのように太田研で開発したウェアラブルデバイスとVR空間を連結する。システムの構築を行う。実際には手の動きをVR空間で表現できるようなシステムを開発する。基本的には電気回路の作製技術とプログラムなどの情報処理技術を研究で養う。
履修済みであることが望ましい科目	特になし
必要スキル	電気回路設計・情報処理のスキルがあるとより良い。しかしながら太田研では十分な経験があるので何よりも学習していくことが大切です！
その他	各種展示会に参加してもらう可能性があります。IT系企業との共同実験の可能性もあります。

太田 裕貴 准教授
iPhoneで動く自分独自のウェアラブルデバイスを作ろう

※ EP横断の共同研究テーマ
※ 企業との共同研究テーマ

教員メールアドレス　""を"@"に	ota-hiroki-xmynu.ac.jp
研究室Web	http://www.ota.ynu.ac.jp/
定員	1名
資料（PDF）	download
テーマ概要	現在、ロボット、車など産業機械はセンサの塊になっています。今後も、その状態は衰えることなく更にセンサの集積化と汎用化がすすむと考えられています。センサの身近な使用例として、近年、Apple watchに代表されるように、産学で先進的なセンサを用いたウェアラブルデバイスの開発がおこなわれています。研究の分野では柔らかい材料(ゴム材料)を用いることで冷えピタシートのような形でセンシングとシグナル伝送ができるデバイスが提案されています。本研究テーマでは、体温センサの作製とBluetoothを用いたシグナル伝送システムの作製して、それをiPhoneで動かしてみましょう(図1)。もちろん、基礎機械工学を学んだだけでは上に書いたような開発をしたことがないと思います。先輩、スタッフ、教員が十分なサポートをしますので、ぜひ新しい分野に飛び込んでみてください！
履修済みであることが望ましい科目	特になし
必要スキル	電気回路設計・情報処理のスキルがあるとより良い。しかしながら太田研では十分な経験があるので何よりも学習していくことが大切です！
その他	各種展示会に参加してもらう可能性があります。IT系企業との共同実験の可能性もあります。

百武 徹 教授
流体力学を医療に役立ててみよう

教員メールアドレス　""を"@"に	hyakuynu.ac.jp
研究室Web	http://www.hyakulab.ynu.ac.jp/
定員	1〜2名
資料（PDF）	download
テーマ概要	1. 循環器疾患と流体力学 血管径が数十マイクロメートルの微小血管では，血管径と血管内を流れる赤血球の大きさが同程度になり，血管内流れは複雑となります．ここでは，赤血球を含む血液の流れと脳梗塞や心疾患など様々な循環器疾患の関連性について調査します。 2. 不妊症と流体力学 生殖細胞である精子が，卵管内粘液中でどのような運動をするのかを流体力学的観点から研究します．ここでは，マイクロ流体システムによる不妊症の治療に向けた運動良好精子選別チップに関する研究を行います。 これらの研究テーマを通して，機械工学EPのカリキュラムで受講した科目が実は医療分野にもつながっていることを体験できると思います．
履修済みであることが望ましい科目	流体力学関連の授業（必須ではありません）
必要スキル	特にありません。また、流体力学の授業を履修していなくても「流れ」と「医療」に興味のある学生は大歓迎です。

2022年度・春学期

渕脇 大海 准教授
小型ロボット・機構・アクチュエータの開発「機構」・「回路」・「計測」・「制御」

教員メールアドレス　""を"@"に	ohmifynu.ac.jp
定員	3名
資料（PDF）	download
テーマ概要	小型ロボット・機構・アクチュエータの「機構」・「回路」・「計測」・「制御」の開発を行います．具体的には，要望を聞いて，テーマ調整します。研究室Web参照 テーマの例： ＜制御＞ ・メカナム型自走ロボットのAIカメラ・赤外線センサによる自動制御 ＜アクチュエータ＞ ・圧電アクチュエータの入力波形の開発 ＜回路＞ ・小型FPGAのプログラミング
履修済みであることが望ましい科目	参考文献を提供：機構学、電気回路、マイコン、トランジスタ回路、Pythonによる機械学習，AIカメラによる機械学習、制御工学、信号処理
必要スキル	各種プログラミング（Ｃ、Pythonなど），マイコン制御、電気・電子回路 ロボコンなど、ものつくりに興味がある人を募集します。
その他	・各自のスケジュールに合わせ，週1・長期休暇に活動 ・活動場所は、自宅・研究室どちらでもOK ・テーマを分割して簡単な問題から順番に取り組む。

前田 雄介 教授
スマートグラスを用いた折り紙支援システム

教員メールアドレス　""を"@"に	maedaynu.ac.jp
定員	1名
資料（PDF）	download
テーマ概要	本研究室では動力学シミュレーションを用いた折り紙シミュレータを開発し，一定程度複雑な折り紙作品とその作成過程をコンピュータ上で表現することに成功している．また，このシステムを用いた折り紙支援システムを開発中である． 本テーマでは，スマートグラスを用いて，両手をふさぐことなく折り紙の折り作業の支援を行えるシステムの開発を行う．実物の折り紙に重畳してシミュレータ画面を表示することで，複雑な折り紙の制作が誰でも容易に行えるようにすることを目指す．すでに音声コマンドを用いてコマ送りを行えるシステムを開発済みだが，より使いやすく効果的な支援の実現を図る．
履修済みであることが望ましい科目	物理学I B
その他	C#等のプログラミング能力の修得に意欲的に取り組む必要がある．

加藤 龍 准教授
医療・福祉に役立つサイボーグ技術を創出しよう

教員メールアドレス　""を"@"に	kato-ryu-cyynu.ac.jp
定員	2名
資料（PDF）	download
テーマ概要	加藤研究室では，上肢欠損者の運動機能を代替する筋電義手(筋収縮時に発生する生体信号で制御する電動義手)や手指麻痺リハビリのための外骨格型パワーアシスト装置など，サイボーグ技術の医用福祉・リハビリ応用に関する研究に取り組んでいます．今学期の ROUTE project では，下記のテーマを，加藤研究室の一員として解決してくれる学生を募集します． 1. 上肢麻痺者のための電動外骨格・電気刺激を併用した運動補助具の開発 2. 先天性手指欠損児のための小型筋電義手の開発 3. 手指神経の外科的移行を用いた上肢筋電義手の制御 4. Neuro-prosthesis の身体認知メカニズムの解明 –人工義手を自分の手 として感じるにはどうしたらよいか？ 5. ヒューマノイドハンドを用いた腹腔鏡下手術支援システムの開発 6. 拡張人工肢に関する研究～第 3 の手プロジェクト ※全ての研究は，医療系研究機関との共同研究となります． ※他テーマも応相談
履修済みであることが望ましい科目	力学演習I,II，計算工学基礎など
必要スキル	プログラミングや3DCADができることが望ましいが，一番は やる気と根性

荒木 拓人 教授
燃料電池・水電解装置内の現象解明

※ 企業との共同研究テーマ

教員メールアドレス　""を"@"に	tarakiynu.ac.jp
定員	2名
資料（PDF）	download
テーマ概要	排出二酸化炭素による気候変動も大きな問題ですが，ウクライナを含めほぼすべての紛争・戦争にはエネルギーの奪い合いの側面があります．平和な生活のためにも自然エネルギーの大量導入は有効です．ただ，自然エネルギーは一般に時間変動や地域の偏りが大きいため，大量導入するためにはエネルギーの貯蔵や輸送技術も同時に必要です．ここ数年，冬に電力不足が報道されますが，暖房需要が増える寒いときは，天候も悪く太陽光が働かないことが主な要因です． 貯蔵技術として現状は揚水や二次電池などが一部用いられていますが，どちらも容量や貯蔵性などが十分でなく，水素などの燃料（化学エネルギー）としての貯蔵・輸送が必要だと当研究室を含め多くの人は考えています． Route生として志望した場合は，最初の1か月ほどは，現状の技術や社会の問題点，研究室ではどんな研究を行っているかを調べてみてください．研究室内では，さまざまなテーマの実験とシミュレーションを行っています．その後に，興味が生まれたテーマに取り組んでみてください．もちろん，最初から「こんなことをやってみたい！」というテーマがあればそれに取り組むことも歓迎です．
その他	候補となるテーマはさまざまでここには書ききれません．研究室見学・インターンくらいの気持ちで，まずは参加してみてください．

佐藤 恭一 教授
電動・流体ハイブリッドアクチュエータを用いたパワーアシストデバイスの開発

教員メールアドレス　""を"@"に	sato-yasukazu-zmynu.ac.jp
定員	2名
資料（PDF）	download
テーマ概要	パワーアシストデバイスは，人間の諸動作での腕や足の動きに，アクチュエータが発生するアシスト力を付加することにより，人間の運動負荷を軽減するもので，福祉・介護や，重量物を扱う機械組立・修理などへの適用が期待されている． そのアクチュエータの駆動には電動式（モータ），空気圧式，液圧式などがあり，一長一短がある．電動式（モータ）は高精度な制御ができるが，一般的に，大きな出力を得るためには大型で重くなり，コストも高い．空気圧式は，軽量で，空気の圧縮性によりソフトなアシスト力の付加ができ，人間への装着向けには適しているが，大きな出力を得るためにはその容積が大きくなる．液圧式は高圧力を用いることにより単位重量当たりの出力は大きいが，人間への装着向けとしては操作性や安全性の面で課題がある． 当研究テーマでは，屋外での大型機械の部品交換や重量部品の取り付け作業における作業者負担軽減に焦点を当て，各種アクチュエータ駆動方式の長所を組み合わせた高出力ハイブリッドアクチュエータとその制御システム，および，容易に脱着できる軽量高出力なハイブリッドアクチュエータ搭載のパワーアシストデバイスを開発する． ROUTEでは，一連のハイブリッドアクチュエータ開発プロジェクトの一部を分担する．
履修済みであることが望ましい科目	機構学，機械設計，機械要素設計製図，機械加工実習，自動制御
必要スキル	自分自身で簡単な部品を設計，製作（加工）する意欲がある人．
その他	佐藤研究室が設定する２つのROUTEプロジェクト合計で，定員を最大２名とします．

佐藤 恭一 教授
磁界により制御される磁気粘性流体のトラクション力を利用した回転動力伝達機構の開発

教員メールアドレス　""を"@"に	sato-yasukazu-zmynu.ac.jp
定員	2名
資料（PDF）	download
テーマ概要	磁気粘性流体（Magnetorheological Fluid，以下MRF）は，磁界の強さに応じて粘性が大きく変化する機能性流体であり，磁界が無い場合は通常のオイル同様の流動性があるが，磁界が強くなるにつれてオイル中の磁性微粒子が鎖状クラスタ（鎖状のつながり）を形成し，そのクラスタが切断される抵抗により粘性が増大する． これまでに，摩擦力を使わない電磁ブレーキや電磁クラッチに実用例がある．これらはMRFの粘性が磁界で制御できることを利用して運動体の運動（または相対運動）を止めるものである． 本研究ではMRFの粘性が磁界の強さで制御できることに着目し，歯車伝動やベルト伝動による回転動力の伝達を，回転円板間または回転円筒間にある微量のMRFの高粘性による回転動力伝達で実現することを目的としている．回転体同士の接触が無い回転動力伝達，すなわち，歯のない歯車，ベルトやチェーンのない巻き掛け伝動を実現し， MRFの粘性（流体の高粘性により引きずる力：トラクション力）制御による両回転体間の無段変速機能や，動力遮断・接続のクラッチ機能も付加するものである． ROUTEでは，磁界により制御されるMRFのトラクション力を利用した回転動力伝達機構の開発プロジェクトの一部を分担する．
履修済みであることが望ましい科目	機構学，機械設計，機械要素設計製図，機械加工実習，自動制御
必要スキル	自分自身で簡単な部品を設計，製作（加工）する意欲がある人．
その他	佐藤研究室が設定する２つのROUTEプロジェクト合計で，定員を最大２名とします．

丸尾 昭二 教授
ガラス３Ｄプリンティングの研究

※ 複数の教員が指導する共同研究テーマ
※ EP横断の共同研究テーマ

教員メールアドレス　""を"@"に	maruo-shoji-rkynu.ac.jp
定員	1～2名
資料（PDF）	download
テーマ概要	ガラスは，光技術，化学分析から食器まで私たちの生活に幅広く活用されています．通常，ガラスは，固くてもろいので加工が困難なため，高温で溶かして型に流し込んだり，溶剤で溶かして所望の形状に加工しています．このため，複雑な３Ｄ形状や微細形状の加工には限界がありました．そこで，近年，ガラスを用いた３Ｄプリンティングに関する研究がすすめられています．本研究室では，化学ＥＰの飯島志行研究室と共同で，世界最速で３Ｄガラス構造体を作製できる高精細な３Dプリンター（マイクロ光造形法）を独自に開発しています． 本研究では，マイクロ光造形法を用いて，ガラスの３Ｄ構造体を作製し，マイクロレンズやマイクロ流体回路に応用する研究に取り組みます．ぜひ、我々と一緒に、世界最速のガラスの3Dプリンティグ技術の開発と応用に挑戦しましょう！
必要スキル	3D CAD (Solidworksなど)を使用して３Ｄモデルを作製します。3D CADが使えることが望ましいですが，まだ製図で履修していない場合には，研究室で使い方を学ぶことができます．先輩もサポートしてくれるので，最初は使えなくても問題ありませんので安心してください．
その他	３Ｄプリンティングを専門とする丸尾が，３Ｄプリント技術を指導し，ガラスや樹脂材料に関しては，向井助教（丸尾研）と化学ＥＰの飯島志行准教授がサポートします．

丸尾 昭二 教授
マルチマテリアル３Ｄプリンティングの研究

※ 複数の教員が指導する共同研究テーマ
※ EP横断の共同研究テーマ

教員メールアドレス　""を"@"に	maruo-shoji-rkynu.ac.jp
定員	１～2名
資料（PDF）	download
テーマ概要	本研究室では，世界で最も高精細な３Dプリンター（マイクロ光造形法）を独自に開発しています．この技術では，青色・紫外レーザーや超短パルスレーザーを光硬化性樹脂に集光させて，複雑な3次元微小モデル（数10µm〜数mmサイズ）を自在に作製できます．最近では、複数の材料を用いて3Ｄプリント部品を作製できるマルチマテリアル3Ｄプリント技術も開発しています．応用研究としては，マイクロソフトロボットなどの微小機械や，マイクロレンズなどの光学素子，歯科や再生医療に役立つセラミックス部品など、さまざまなマイクロ・ナノ構造を作製しています． 本研究では，まず， マイクロ光造形法を用いて，3D-CADモデルから3Dモデルを造形する技術を習得します．そして、応用例として，屈折率の異なる材料を用いた高機能なマイクロレンズや硬さの異なる樹脂を用いたマイクロロボットなどを作製します．ぜひ、3Dプリンティグによるものづくりを楽しんでてください！
必要スキル	3D CAD (Solidworksなど)を使用して３Ｄモデルを作製します。3D CADが使えることが望ましいですが，まだ製図で履修していない場合には，研究室で使い方を学ぶことができます．先輩もサポートしてくれるので，最初は使えなくても問題ありませんので安心してください．
その他	３Ｄプリンティングを専門とする丸尾が，３Ｄプリント技術を指導し，高分子化学を専門とする向井助教が，３Ｄプリント用材料の作製法などを指導します．また，マイクロロボットのテーマを選んだ場合には，電子情報システムＥＰの下野准教授がサポートします．

丸尾 昭二 教授
レーザー光で操るマイクロマシンの研究

※ 複数の教員が指導する共同研究テーマ
※ EP横断の共同研究テーマ

教員メールアドレス　""を"@"に	maruo-shoji-rkynu.ac.jp
定員	1～2名
資料（PDF）	download
テーマ概要	本研究室では，世界で最も高精細な３Dプリンター（マイクロ光造形法）を独自に開発しています．この技術では，超短パルスレーザーを光硬化性樹脂に集光させて，複雑な3次元微小モデル（数10µmサイズ）を自在に作製できます． 本研究では，マイクロ光造形法を用いて，3D-CADモデルからマイクロマシンを作製する技術を習得します．そして，応用例として，レーザー光によって遠隔駆動が可能なマイクロマシンを開発します．これまでは，図1のように，シャフトで基板に拘束されたマイクロポンプやマイクロピンセットを開発してきましたが，本研究では，液体中を自由に動き回るマイクロマシン（マイクロスイマーと呼ばれています）の研究を行います。このようなマイクロスイマーは，体内に入って薬を放出する医療用マイクロマシンや，細胞や卵子などを自由に操るマイクロロボットなどへの応用が期待されています．ぜひ、3Dプリンティグによるものづくりを楽しんでてください！
必要スキル	3D CAD (Solidworksなど)を使用して３Ｄモデルを作製します。3D CADが使えることが望ましいですが，まだ製図で履修していない場合には，研究室で使い方を学ぶことができます．先輩もサポートしてくれるので，最初は使えなくても問題ありませんので安心してください．
その他	光造形や光工学を専門とする丸尾が，マイクロ３Ｄプリント技術に加えて，レーザー光で微小物体を遠隔操作する光ピンセットと呼ばれる技術を指導します．細胞を用いる検証実験を行う場合には，バイオＥＰの福田研究室や飯島一智研究室と共同研究も実施します．

北村 圭一 准教授
空飛ぶクルマの空力設計

※ 企業との共同研究テーマ

教員メールアドレス　""を"@"に	kitamuraynu.ac.jp
定員	1名
資料（PDF）	download
テーマ概要	“Mark my words: a combination airplane and motorcar is coming. You may smile, but it will come.” – Henry Ford, 1940. 「空飛ぶクルマ(eVTOL)」の開発は人類，特にエンジニアの長年の夢でした．その開発がいよいよ本格化し，世界中のメーカが競って関連プロジェクトを立ち上げ始めています（日本も国として本腰を入れ始めています）．ただしその外観や機能は様々であり，一見レーシングカーに見えるものから，航空機に近いものまで非常に幅広い選択肢があります．こうした中，本テーマでは学生の自由な発想から空飛ぶ車を設計し，その実現性を数値流体力学（Computational Fluid Dynamics, CFD※）により議論してもらいます．空気力学やCFDを実際のモノづくりへ活用する経験を通し，これらの学問への理解をより一層高めてもらう事も狙いの一つです．なおJAXAとの共同研究を行う可能性もあります． ※　近年の車や航空宇宙機の開発（空力設計）においては，CFDの活用が当たり前になってきています．CFDには「実験を行わなくても（あるいは，行えなくても）車体・機体の空力特性や流体場の詳細がシミュレーションで分かる」という大きなメリットがあります．これにより，実際に高価な車体・機体を作る前の段階で，（CADで）作成した形状の空力特性を把握する事が出来ます．
履修済みであることが望ましい科目	流体力学I、流体力学II、空気力学、数値流体力学入門、基礎流体解析（必須ではありません）
必要スキル	Fortran、Linuxの知識（配属されてからの習得で十分です）
その他	空気力学や航空宇宙分野，そしてこれらの応用に興味がある人向けの研究テーマです． 　※　感染症対策のため，在宅による活動をお願いする場合があります

北村 圭一 准教授
新型コロナ等の感染経路特定に向けた空気流のシミュレーション

教員メールアドレス　""を"@"に	kitamuraynu.ac.jp
定員	1
資料（PDF）	download
テーマ概要	“The very first requirement in a hospital is that it should do the sick no harm.” – Florence Nightingale, 1863. およそ200年前に産まれたナイチンゲールは，既に病院内の換気の必要性を訴えていました．新型コロナCOVID-19を引き起こす「SARS-CoV-2ウィルスが空気感染する」とWHOが発表した今(朝日新聞デジタル，「コロナは空気感染が主たる経路」　研究者らが対策提言https://www.asahi.com/articles/ASP8W6KSKP8WULBJ00H.html，2021/09/13アクセス)，建物内の空気流の予測は非常に重要な課題となっています．本テーマでは，これを数値流体力学（Computational Fluid Dynamics, CFD※）を用いて，とりわけ学内で重要な講義室等を対象に予測してもらいます（換気や座席配置，パーティションの影響も調査）．空気力学やCFDを実際の空気流へ活用する経験を通し，これらの学問への理解をより一層高めてもらう事も狙いの一つです． ※　近年の車や航空宇宙機の開発（空力設計）においては，CFDの活用が当たり前になってきています．CFDには「実験を行わなくても（あるいは，行えなくても）車体・機体の空力特性や流体場の詳細がシミュレーションで分かる」という大きなメリットがあります．これにより，実際に高価な車体・機体を作る前の段階で，（CADで）作成した形状の空力特性を把握する事が出来ます．
履修済みであることが望ましい科目	流体力学I、流体力学II、空気力学、数値流体力学入門、基礎流体解析（必須ではありません）
必要スキル	Fortran、Linuxの知識（配属されてからの習得で十分です）
その他	空気力学や航空宇宙分野，そしてこれらの応用に興味がある人向けの研究テーマです． 　※　感染症対策のため，在宅による活動をお願いする場合があります．

百武 徹 教授
流体力学を医療に役立ててみよう

教員メールアドレス　""を"@"に	hyakuynu.ac.jp
定員	1〜2名
資料（PDF）	download
テーマ概要	1. 循環器疾患と流体力学 血管径が数十マイクロメートルの微小血管では，血管径と血管内を流れる赤血球の大きさが同程度になり，血管内流れは複雑となります．ここでは，赤血球を含む血液の流れと脳梗塞や心疾患など様々な循環器疾患の関連性について調査します。 2. 不妊症と流体力学 生殖細胞である精子が，卵管内粘液中でどのような運動をするのかを流体力学的観点から研究します．ここでは，マイクロ流体システムによる不妊症の治療に向けた運動良好精子選別チップに関する研究を行います。 これらの研究テーマを通して，機械工学EPのカリキュラムで受講した科目が実は医療分野にもつながっていることを体験できると思います．
履修済みであることが望ましい科目	流体力学関連の授業（必須ではありません）
必要スキル	特にありません。また、流体力学の授業を履修していなくても「流れ」と「医療」に興味のある学生は大歓迎です。

尾崎 伸吾 教授
月・惑星探査ローバ用車輪の走行シミュレーション

※ 企業との共同研究テーマ

教員メールアドレス　""を"@"に	ozaki-shingo-xdynu.ac.jp
定員	1名
資料（PDF）	download
テーマ概要	オフロード車両の車輪や履帯などの足回りと大地の相互作用を取り扱う学問分野をテラメカニクス(terramechanics)と称します．現在，本研究室では，テラメカニクスに関する研究プロジェクトを産学官の共同で展開しています．その中の一つに月・惑星探査用ローバの走行部の開発や災害用建設ロボットの開発があります．これらに代表されるオフロード車両は，月・惑星表面や災害現場などの極限環境下での作業を強いられます．そのため，走行特性のシミュレーションは実際の運用において極めて重要なファクターとなります．特に，軟弱な地盤を走行する車両においては，走破性・登坂性・旋回性・エネルギー効率の観点から走行部の更なる高度化が望まれています．別の言葉で言い換えると，低重力環境下においてフカフカの砂漠のような路面を少ないエネルギーで自由に走行でき，決してスタック（ホイールが空転して身動きが取れない状態）しない足回りの開発が望まれています． 本研究では，下図に示すような，独自のテラメカニクスモデル（接触モデル）を用いた走行シミュレーションに取り組みます．まず，基礎理論ならびにMatlab/Simscapeを用いたプログラミングについて学びます．その後、探査ローバ用車輪を対象に、各種条件下（車輪の仕様、路面の条件など）での走行特性について評価します．
履修済みであることが望ましい科目	材料力学，機械力学，機械要素設計製図
必要スキル	必須では無いが，3D CAD， Matlabなどのスキルがあることが望ましい．
その他	How to get unstuck を合言葉に一緒に研究を楽しみましょう． 大学院生や卒研生と共同で取り組んでもらう予定です．なお，在籍学生多数のため専用の個人用机は提供できません．

井上 史大 准教授
ナノテクノロジーの最先端半導体製造プロセスへの適応検討

※ 複数の教員が指導する共同研究テーマ
※ EP横断の共同研究テーマ
※ 企業との共同研究テーマ

教員メールアドレス　""を"@"に	inoue-fumihiro-tyynu.ac.jp
定員	1
資料（PDF）	download
テーマ概要	自動運転等による輸送機器の自動化、Beyond 5Gによるスマートシティ、VR/ARによるデジタルサービス、オンライン診療による遠隔診療等これらすべてにおいて電子デバイス(半導体)が重要な役割を担っています。 私たちの研究室では最先端のデバイスを製造するための様々なナノレベルの加工技術、そのメカニズムを研究しています。複数の大手半導体関連企業とかなり密接な協力関係を築き、研究が実際の製品に役立つ努力をしています。半導体プロセスに関する基本的な知識を深め、幅広い見識や知見を得てもらいたく思います。
必要スキル	研究に対する興味、熱意
その他	本研究室では半導体の業界動向なども深く学べます。半導体分野に興味がある、もしくは将来の夢が決まっていない、そういった方は是非ご検討ください。

鷹尾 祥典 准教授
電気推進ロケット｜燃焼ではなく電気を使った宇宙推進機

定員	1～2名
資料（PDF）	download
テーマ概要	一般にロケットは燃料（推進剤）と酸化剤を燃やすことで発生する高温高圧のガスをノズルで超音速に加速して推進力（推力）を得ます。これは化学反応を利用していますので、化学推進と呼ばれます。一方、燃焼は利用せず推進剤に電気の力（電力）を使って推進剤を高速に加速することで推力を得る電気推進ロケットがあります。恐らく皆さんにもお馴染みの小惑星探査機「はやぶさ」、そして、その後継機「はやぶさ２」にはこの電気推進ロケットの一つであるイオンエンジンを使っています。 このイオンエンジンでは中にプラズマと呼ばれる電離気体（イオンと電子とに分かれた状態）を生成し、そこから電位差（静電場）でイオンだけを高速に引き出して推力を生み出します。宇宙機を推し進める力はとても小さいですが、燃費が非常に良いため少ない推進剤でたくさん加速することができます。なお、実際にはイオンだけではなく、中和器と呼ばれる電子源から電子を放出する必要があります。何故なら、正の電荷を持つイオンだけを引き出すと宇宙機はどんどん負に帯電し、せっかく引き出したイオンが宇宙機に戻ってきてしまうからです。中和器から電子を放出しながらイオンビームを高速に噴き出すことで、電気的に中性な高速ビームを得ることができます。 本テーマはこの電気推進ロケットを対象としたものです。実験やスーパーコンピュータでの数値シミュレーションを活用して、電気推進機の性能評価を行います。具体的な活動内容は、授業の負荷状況や当研究室での活動状況を踏まえて、相談しながら決めることになります。
履修済みであることが望ましい科目	特に無し（高校物理が分かれば何とかなると思います）
必要スキル	好奇心と積極性
その他	電気推進に関する授業は３年秋学期の「推進工学基礎」まで無いため、未知な領域と思いますが、当研究室の学生と一緒に学んで行きましょう。不明点・疑問点は気軽にメールでご質問下さい。

松井 和己 准教授
YNU三密回避ナビにおける人数推計アルゴリズムの改良

※ 複数の教員が指導する共同研究テーマ
※ EP横断の共同研究テーマ
※ 企業との共同研究テーマ

教員メールアドレス　""を"@"に	kzmynu.ac.jp
定員	2名
資料（PDF）	download
テーマ概要	新型コロナウィルスの感染拡大を防止するためには，三密の回避や新しい生活様式の徹底など学生ひとりひとりが高い意識を持って行動することも重要になります．特に，昼食時や講義のない時間帯（オンデマンド形式で開講される講義時間も含む）では，学生たちが滞在するスペースを適度に分散させることが大切です． このための情報提供として，日本電気株式会社（NEC）の技術協力を受けて「YNU三密回避ナビ」を開発して運用を開始（http://k-navi.ynu.ac.jp）しました．これは，個人が所有する携帯端末が発しているWifi電波を捕捉して，空間ごとの混雑度を測定して可視化するもので，キャンパス内に約120台の端末を設置しています． 本プロジェクトでは，これらの端末内部で処理している人数推計アルゴリズムをを改良します．センサー端末が検知するWifi信号や付属設置した環境センサーなどの計測データから，機械学習などを用いて在室人数の推測精度を向上させることを目的とします． 基本的に，学生の所属EPは問いません．
履修済みであることが望ましい科目	コンピュータ系，プログラミング系の科目
必要スキル	プログラミングの経験があること（開発言語は不問）
その他	実際に稼働している情報システムが収集するデータを取り扱うプロジェクトです．現在進行形のIoTシステムの開発プロジェクトに参加する経験は，貴重な事例だと思います．

松井 和己 准教授
マルチスケール解析のベクトル演算ユニットへの実装

※ 複数の教員が指導する共同研究テーマ
※ 企業との共同研究テーマ

教員メールアドレス　""を"@"に	kzmynu.ac.jp
定員	2名
資料（PDF）	download
テーマ概要	構造物レベルでは一様だと考えられる金属材料であっても，顕微鏡などでその組織を観察すると非常に複雑な内部構造を有していることがわかっています．これら材料の微視構造における力学現象と巨視的に観察される材料の機械的特性との関係を明らかにすることを目的にして，本研究室では「マルチスケール解析手法」の研究を行ってきました．これは，微視構造とマクロ構造の両者に対する数値シミュレーションを同時に実施するものなので，従来の数値シミュレーションと比べて非常に多くの計算機資源を必要とするため，分散メモリ型の並列計算機を前提とした並列処理が実施されてきました． 本テーマでは，従来の並列処理に加え，ベクトル演算ユニット（NEC，SX-Aurora Tsubasa）を利用して，さらなる処理時間の短縮（ベクトル化による高速化）を狙います．特に2022年度の春学期は，シミュレーション対象の領域（～数十万メッシュ）に対する数百万行の連立方程式をベクトルユニットに処理させることを目標とします．そのためのアルゴリズムとそれを処理するプログラムを開発し，処理時間がどのくらい短縮できたのかを評価します．
履修済みであることが望ましい科目	力学系の科目（材料力学），コンピュータ系・プログラミング系の科目
必要スキル	プログラミングとCADの経験があることが望ましい

太田 裕貴 准教授
iPhoneで動く自分独自のウェアラブルデバイスを作ろう

※ EP横断の共同研究テーマ
※ 企業との共同研究テーマ

教員メールアドレス　""を"@"に	ota-hiroki-xmynu.ac.jp
定員	1名
資料（PDF）	download
テーマ概要	現在、ロボット、車など産業機械はセンサの塊になっています。今後も、その状態は衰えることなく更にセンサの集積化と汎用化がすすむと考えられています。センサの身近な使用例として、近年、Apple watchに代表されるように、産学で先進的なセンサを用いたウェアラブルデバイスの開発がおこなわれています。研究の分野では柔らかい材料(ゴム材料)を用いることで冷えピタシートのような形でセンシングとシグナル伝送ができるデバイスが提案されています。本研究テーマでは、体温センサの作製とBluetoothを用いたシグナル伝送システムの作製して、それをiPhoneで動かしてみましょう(図1)。もちろん、基礎機械工学を学んだだけでは上に書いたような開発をしたことがないと思います。先輩、スタッフ、教員が十分なサポートをしますので、ぜひ新しい分野に飛び込んでみてください！
その他	電気回路設計・情報処理のスキルがあるとより良い。しかしながら太田研では十分な経験があるので何よりも学習していくことが大切です！

太田 裕貴 准教授
VRで手の動きを表現しよう

※ 企業との共同研究テーマ

教員メールアドレス　""を"@"に	ota-hiroki-xmynu.ac.jp
定員	1名
資料（PDF）	download
テーマ概要	近年、VR(仮想現実)の期待が大きくなっている。太田研では、柔らかく高感度なセンサーの開発研究をしている。近年の加速度センサーやジャイロセンサー等が大きな進歩を遂げている。太田研では、それらセンサーを集積化することで手などの細かい動きを検出できる次世代ウェアラブルデバイスを開発している。将来的には、更に機械学習を、そのシステムの中に組み込むことでじゃんけんなどの動きを評価できるようなシステムの構築を目指している。 　太田研では、このような次世代の先進的なウェアラブルデバイスの独自技術を有している。一方で、ソフトウェア技術等に関しては、まだ改善の余地がある。そこでRoute研究では、そのように太田研で開発したウェアラブルデバイスとVR空間を連結する。システムの構築を行う。実際には手の動きをVR空間で表現できるようなシステムを開発する。基本的には電気回路の作製技術とプログラムなどの情報処理技術を研究で養う。
必要スキル	電気回路設計・情報処理のスキルがあるとより良い。しかしながら太田研では十分な経験があるので何よりも学習していくことが大切です！
その他	各種展示会に参加してもらう可能性があります。IT系企業との共同実験の可能性もあります。

2021年度・秋学期

松井 和己 准教授
YNU 三密回避ナビ（仮称）の開発

教員メールアドレス　""を"@"に	kzmynu.ac.jp
定員	2名
資料（PDF）	download
テーマ概要	新型コロナウィルスの感染拡大を防止するためには，三密の回避や新しい生活様式の徹底など学生ひとりひとりが高い意識を持って行動することも重要になります．特に，昼食時や講義のない時間帯（オンデマンド形式で開講される講義時間も含む）では，学生たちが滞在するスペースを適度に分散させることが大切です． このための情報提供として，理工学部で日本電気株式会社（NEC）の技術協力を受けて「ES三密回避ナビ」を開発して公開（http://k-navi.ynu.ac.jp）を始めたところです．これは，個人が所有する携帯端末が発しているWifi電波を捕捉して，空間ごとの混雑度を測定して可視化するものです． 本プロジェクトでは，これを全学的に展開して「YNU三密回避ナビ（仮称）」を開発します．現在は30台規模で理工系講義棟にセンサー端末（Raspberry Pi 4B）を設置していますが，これを全学（他学部の講義室も含めて200台規模）に展開します．センサー端末の作成からシステム実装までのすべての領域が対象で，温度やCO2濃度などの環境センサーを実装して，AIによる在室人数の推測精度を向上させることも検討します． この春学期は全学的なインフラとして展開・整備することが最重要課題なので，NECとの協働作業によりシステム全体を構築することを目指します．したがって，非常に勝手ですが対象者は機械工学EPの学生に限定させてください．秋学期以降には，収集データを用いた人数推測アルゴリズム（機械学習などのAI技術）のテーマを設定して理工学部生全員を対象に募集します（他EPの教員も巻き込みます）．
履修済みであることが望ましい科目	（機械工学EP で挙げるとすれば）コンピューティング演習かな．
必要スキル	プログラムを開発してシステムを構築することに興味があること．主にPython を利用しますが，特定のプログラミング言語に対する経験は不問です．
その他	実際に稼働する情報システムを構築するプロジェクトなので，研究的な要素はほとんどありません．しかしながら，現在進行形のIoT システムの開発プロジェクトに参加する経験は，貴重な事例だと思います．

古川太一 助教
近赤外光を用いた生体深部イメージングに関する研究

研究室Web	http://www.mnt.ynu.ac.jp
定員	1〜2名
資料（PDF）	download
テーマ概要	細胞内のたんぱく質に蛍光体をラベリングすることで見たいたんぱく質を可視化する「蛍光イメージング」は、生命機能を解明して病気の治療などに役立てるために必要不可欠な技術です。一般的に蛍光イメージングでは、蛍光体を光らせるために可視光(青、緑、赤などの目に見える光)が用いられますが、可視光は生体組織で吸収・散乱されやすいため、生体深部でのイメージングが難しいという問題があります。そのため、近年では可視光より生体透過性の高い「近赤外光」を用いることで、生体深部をイメージングする試みが世界的に行われています。本研究では、従来の蛍光体より更に深部で蛍光イメージングが可能な「新しい蛍光体の作製」や「新しいイメージング手法」の開発を目指します。最初はイメージングに使用する蛍光体を化学的な手法で作製します。そして、その蛍光体の結晶性、発光スペクトル、発光輝度などを評価し、最後に生体のイメージングに応用します。合成、光計測、装置の組み立てなど、様々な分野の要素が混ざっていますが、教員がサポートしますので、興味のある方は是非応募してみてください！
履修済みであることが望ましい科目	特になし
必要スキル	特になし
その他	細胞をイメージングするための蛍光体を一から合成するため、分野の枠組みを超えて、新しいことに積極的に取り組んでみたい方を歓迎します。

原 謙介 准教授
極めて柔軟な構造物に発生する不安定振動

教員メールアドレス　""を"@"に	hara-kensuke-zyynu.ac.jp
定員	2名
資料（PDF）	download
テーマ概要	原研究室では，広い意味で「機構」として扱われる機械システム（自動車やロボット，生体など）の非線形動力学問題を対象とし，解析の基盤となる物体の運動や変形，接触・摩擦問題等の物理モデルや数値計算法，力学理論の構築を主な研究内容としています． 本研究では，洋上プラントの係留や，クレーン，エレベータなどで見られる，たわんだ状態で使用されているチェーンやケーブルなどの柔軟な構造物の運動を対象としたものであり，特殊な振動現象の発生条件の調査や振動の計測システムの構築を行うことを目的としています．具体的には，変位や力を計測する装置を製作し，振動現象を実験的に調査してもらいます． 一見，複雑な機械システムであっても，細かく分解して行くと，はりやケーブル，板などの基本的な要素によって構成されており，設計上で課題となる問題も，こうした基礎的な構造を通して物理現象の解明を行うことが重要となっています．本研究を通して，複雑な対象から本質的な問題を抽出できるような目を養うとともに，機械の運動に関する基本的な知識を深めてもらいたいと思います．
履修済みであることが望ましい科目	「機械力学Ⅱ」で習う内容ですが，実験中心のテーマですので必須ではありません．
必要スキル	プログラミングに関して抵抗がないこと．

太田 裕貴 准教授
柔らかい材料を利用したウェアラブルセンサの小型化

教員メールアドレス　""を"@"に	ota-hiroki-xmynu.ac.jp
研究室Web	http://www.ota.ynu.ac.jp/index.html/
定員	2名
資料（PDF）	download
テーマ概要	太田研では最新の成形加工・付加加工でゲルやゴム材料(ソフトマテリアル)の形を作る技術を基礎に色々なデバイスや機械を作る研究をしています。そのようなソフトマテリアルを使用して、①曲がるセンサや伸びるセンサ(下図)の開発と②映画ベイマックスのような柔らかいロボット(ソフトロボット)の開発の二つの方向性の研究を行います。本研究では、最新の3次元プリンタやロボット加工装置などを利用してもらって、ウェアラブルデバイスの小型化に携わってもらいます。もちろん、基礎機械工学を学んだだけでは上に書いたような開発をしたことがないと思います。先輩、スタッフ、教員が十分なサポートをしますので、ぜひ新しい分野に飛び込んでみてください！ ※詳細は 横浜国立大学太田裕貴研究室 を参照してください。
履修済みであることが望ましい科目	(可能であれば)応用機械設計製図I
必要スキル	電気回路設計・自動制御などスキルがあるとより良い。しかしながら太田研では十分な経験があるので何よりも学習していくことが大切です！
その他	各種展示会に参加してもらう可能性があります。

加藤 龍 准教授
サイボーグ技術の医療福祉・リハビリ応用に関する研究

教員メールアドレス　""を"@"に	kato-ryu-cyynu.ac.jp
研究室Web	http://katolab.ynu.ac.jp/
定員	3名
資料（PDF）	download
テーマ概要	加藤研究室では，上肢欠損者の運動機能を代替する筋電義手(筋収縮時に発生する生体信号で制御する電動義手)や手指麻痺リハビリのための外骨格型パワーアシスト装置など，サイボーグ技術の医用福祉・リハビリ応用に関する研究に取り組んでいます． 今学期のROUTE project では，下記のテーマを，加藤研究室の一員として一体となって解決する学生を募集します． 1. 上肢麻痺者のための電動外骨格・電気刺激を併用した運動補助具の開発 2. 先天性手指欠損児のための小型筋電義手の開発 3. 手指神経の外科的移行を用いた上肢筋電義手の制御 4. Neuro-prosthesis の身体認知メカニズムの解明 –人工義手を自分の手とし て感じるにはどうしたらよいか？ 5. ヒューマノイドハンドを用いた腹腔鏡下手術支援システムの開発 6. 拡張人工肢に関する研究～第3の手プロジェクト ※全ての研究は，医療系研究機関との共同研究となります． ※他テーマも応相談
履修済みであることが望ましい科目	機械系の力学演習Ⅰ、Ⅱ、計算工学基礎
必要スキル	3DCAD やプログラミングができることが望ましいが一番はヤル気と根性．

渕脇 大海 准教授
昆虫サイズの精密自走ロボットの開発

教員メールアドレス　""を"@"に	ohmifynu.ac.jp
研究室Web	http://www.fuchilab.ynu.ac.jp/
定員	2名
資料（PDF）	download
テーマ概要	当研究室では様々な原理で動作する「昆虫サイズの小型自走機構」を開発しています．自重100g，全長 10cm 以下と小型軽量であり，XYθ軸の独立三自由度（ホロノミック）即ち，全方向への並進，任意軸での回転動作をサブ㎛の分解能で精密位置決め出来ます． しかし，機構に対して駆動回路のサイズが大きすぎるため，小型軽量である自走機構の利点を活かしきれていません．そこで本テーマでは下記の課題に取り組みたい学生を募集します． 1. 超音波モータを用いたΔ型自走機構 2. 小型駆動回路 3. 無線通信ユニット（送信･受信システム）
履修済みであることが望ましい科目	特に無し
必要スキル	3DCAD やプログラミングに興味がある．時間を確保できる，やる気がある
その他	3D プリンタや CNC 加工機を用いたモノづくりや，Arduino をはじめとしたマイコンを用いた駆動系や無線システムの設計・構築をします．メカニクス・エレクトロニクスの両面を担当できるため，授業や実験で学んだことがフル活用でき，”もの作り”を多側面から“楽しみながら習得”できます．

松井 和己 准教授
車載用ECUの強度・信頼性評価のための疑似車載センサーの開発

教員メールアドレス　""を"@"に	kzmynu.ac.jp
定員	1名
資料（PDF）	download
テーマ概要	自動車の電子制御は，過酷な環境（極限環境）でも正確に動作する必要があり，高い信頼性が要求されています．とくに，近年は燃料電池自動車や電気自動車など電子制御がシステムの信頼性に直結している製品が増えており，信頼性の確保は必須の課題になっています．本テーマでは，自動車制御ユニット（ECU）の強度試験を実施することを目的として，バーチャル車両システムを構築します．国内の大学で唯一所持している高加速機能限界試験（High Accelerated Limit Test，通称HALT）に接続し，最先端の電子制御システムの機能限界試験を実施して製品の信頼性と安全性について検証します． 2017年度の春学期は，実際の自動車に取り付けられている各種センサーの機構（しくみ）を理解して，走行状態を模擬した信号を出力するシステム（疑似車載センサー）を構築します．
履修済みであることが望ましい科目	コンピューティング演習，制御工学，自動車工学など
必要スキル	機械加工，制御系プログラムの作成 （普通自動車免許を取得していることが望ましい（車両は運転しません））
その他	自動車（整備）への興味

松井 和己 准教授
マルチスケール解析における並列化効率の評価

教員メールアドレス　""を"@"に	kzmynu.ac.jp
定員	1名
資料（PDF）	download
テーマ概要	構造物レベルでは一様だと考えられる金属材料であっても，顕微鏡などでその組織を観察すると非常に複雑な内部構造を有していることがわかっています．これら材料の微視構造における力学現象と巨視的に観察される材料の機械的特性との関係を明らかにすることを目的にして，本研究室では「マルチスケール解析手法」の研究を行ってきました．これは，微視構造とマクロ構造の両者に対する数値シミュレーションを同時に実施するものなので，従来の数値シミュレーションと比べて非常に多くの計算機資源を必要とするため，分散メモリ型の並列計算機を前提とした並列処理が実施されてきました． 本テーマでは，従来の並列処理に加え，現代のマルチコアCPUを前提とした並列処理を実施して，さらなる処理時間の短縮（並列化効率の向上）を狙います．特に2017年度の秋学期は，シミュレーション対象の領域（～数十万メッシュ）を複数のグループに分解し，それぞれに対する計算処理を並列に実施することを目標とします．そのためのアルゴリズムとそれを処理するプログラムを開発し，全体の要素数とグループ数という観点から，それらの並列化効率を評価していきます．
履修済みであることが望ましい科目	コンピューティング演習（マツイ担当クラス），材料力学，有限要素入門など
必要スキル	プログラム作成やCADのオペレーションに抵抗がないこと

荒木 拓人 教授
電気分解・燃料電池システムの開発・性能評価

教員メールアドレス　""を"@"に	tarakiynu.ac.jp
定員	2
資料（PDF）	download
テーマ概要	今の学部生の皆さんは今の平均寿命からすると60年ほどはこの世界に生きることになるかと思います．その60年間，現在と同じペースで化石燃料を使用することはできるでしょうか？　普通に考えると枯渇や気候変動の点から難しいですよね．原子力もありますが，自然エネルギーの大量導入が必要だと考えます．ただ，自然エネルギーは一般に時間変動や地域の偏りが大きいため，大量導入するためにはエネルギーの貯蔵や輸送技術も同時に必要です． 貯蔵技術として現状は揚水や二次電池などが一部用いられていますが，どちらも容量などに問題があり，水素などの燃料（化学エネルギー）としての貯蔵・輸送が必要だと当研究室では考えています． Route生として志望した場合は，最初の1か月ほどは，現状の技術の問題点などを調べ，その後に研究室でいろいろ行っている実験や数値計算のなかから興味が生まれたテーマに取り組んでみてください．もし，最初から「これをやりたい！」というテーマがあればそれに取り組むことも歓迎です
履修済みであることが望ましい科目	特にありません．
必要スキル	特にありません．

佐藤 恭一 教授
ハイブリッドアクチュエータを用いたパワーアシストスーツの開発

教員メールアドレス　""を"@"に	sato-yasukazu-zmynu.ac.jp
定員	1〜2名
テーマ概要	パワーアシストスーツは、人間の諸動作での腕や足の動きに、アクチュエータが発生するアシスト力を付加することにより、人間の運動負荷を軽減するもので、福祉・介護や、重量物を扱う機械組立・修理などへの適用が期待されている。そのアクチュエータの駆動には電動式（モータ）、空気圧式、液圧式などがあり、一長一短がある。電動式（モータ）は高精度な制御ができるが、一般的に、大きな出力を得るためには大型で重くなり、コストも高い。空気圧式は、軽量で、空気の圧縮性によりソフトなアシスト力の付加ができ、人間への装着向けには適しているが、大きな出力を得るためにはその容積が大きくなる。液圧式は高圧を用いることにより単位重量当たりの出力は大きいが、人間への装着向けとしては操作性や安全性の面で課題がある。当研究テーマでは、屋外での大型機械の部品交換や重量部品の取り付け作業における作業者負担軽減に焦点を当て、各種アクチュエータ駆動方式の長所を組み合わせた高出力ハイブリッドアクチュエータとその制御システムを開発するとともに、当研究室で開発した空気圧式パワーアシストスーツ・プロトタイプをもとに、容易に脱着できる軽量高出力なハイブリッドアクチュエータ搭載のパワーアシストスーツを開発する。
必要スキル	自分自身で簡単な部品を設計、製作（加工）する意欲がある人。

丸尾 昭二 教授
マルチマテリアル３Dプリンティング技術の開発と応用

教員メールアドレス　""を"@"に	maruo-shoji-rkynu.ac.jp
研究室Web	http://www.mnt.ynu.ac.jp
定員	1〜2名
資料（PDF）	download
テーマ概要	本研究室では，世界で最も高精細な３Dプリンター（マイクロ光造形法）を独自に開発しています．この技術では，青色・紫外レーザーや超短パルスレーザーを光硬化性樹脂に集光させて，複雑な3次元形状を自在に作製できます．最近では、複数の材料を用いて3Ｄプリント部品を作製できるマルチマテリアル3Ｄプリント技術も開発しています．応用研究としては，マイクロソフトロボットなどの微小機械や，マイクロレンズなどの光学素子，歯科や再生医療に役立つセラミックス部品など、さまざまなマイクロ・ナノ構造を作製しています． 本研究では，独自開発のマイクロ光造形法を用いて，3次元CADモデルで作製した複雑な3次元形状を高精度に造形する研究を行います．具体的な応用例として，生物を模倣したソフトアクチュエータや，審美性の高い義歯の造形，高機能なマイクロ光学素子などを作製し，その機能を検証します．ぜひ、我々と一緒に、まだ誰も実現していない新しい3Dプリンティグ技術の開発と応用に挑戦しましょう！
履修済みであることが望ましい科目	特に無し
必要スキル	特に無し
その他	ゼミでは，先輩達の日頃の研究活動の報告や，学会発表の練習，国際会議での英語発表の練習にも参加できるので，授業では体験できない研究力、プレゼン力も身につきます．

北村 圭一 准教授
航空宇宙機や空飛ぶ車の空力設計

教員メールアドレス　""を"@"に	kitamuraynu.ac.jp
研究室Web	http://www.aero.ynu.ac.jp
定員	2名
資料（PDF）	download
テーマ概要	“Mark my words: a combination airplane and motorcar is coming. You may smile, but it will come.” – Henry Ford, 1940. 「空飛ぶ車」の開発は人類，特にエンジニアの長年の夢でした．その開発がいよいよ本格化し，世界中のメーカが競って関連プロジェクトを立ち上げ始めています（日本も国として本腰を入れ始めています）．ただしその外観や機能は様々であり，一見レーシングカーに見えるものから，航空機に近いものまで非常に幅広い選択肢があります．こうした中，本テーマでは学生の自由な発想から空飛ぶ車を設計し，その実現性を数値流体力学（Computational Fluid Dynamics, CFD※）により議論してもらいます．空気力学やCFDを実際のモノづくりへ活用する経験を通し，これらの学問への理解をより一層高めてもらう事も狙いの一つです． なおこうした空力設計を支える「CFD技術そのものの研究」，あるいはその「航空宇宙機への応用」と言った研究も行う事ができます（詳しくは面談にて）． ※ 近年の車や航空宇宙機の開発（空力設計）においては，CFDの活用が当たり前になってきています．CFDには「実験を行わなくても（あるいは，行えなくても）車体・機体の空力特性や流体場の詳細がシミュレーションで分かる」という大きなメリットがあります．これにより，実際に高価な車体・機体を作る前の段階で，（CADで）作成した形状の空力特性を把握する事が出来ます．
履修済みであることが望ましい科目	流体力学I、流体力学II、空気力学、数値流体力学入門、基礎流体解析 （必須ではありません）
必要スキル	Fortran、Linuxの知識（配属されてからの習得で十分です）
その他	空気力学や航空宇宙分野，そしてこれらの応用に興味がある人向けの研究テーマです． 　※　感染症対策のため，在宅による活動をお願いする場合があります．

北村 圭一 准教授
建物内の空気流のシミュレーション

教員メールアドレス　""を"@"に	kitamuraynu.ac.jp
研究室Web	http://www.aero.ynu.ac.jp
定員	1名
資料（PDF）	download
テーマ概要	“The very first requirement in a hospital is that it should do the sick no harm.” – Florence Nightingale, 1863. 「空気感染しないコロナ、換気なぜ必要？漂う粒子を見ると」, 朝日新聞デジタル，2020/03/29アクセス,　https://www.asahi.com/articles/photo/AS20200328002894.html およそ200年前に産まれたナイチンゲールは，既に病院内の換気の必要性を訴えていました．新型コロナCOVID-19を引き起こす「SARS-CoV-2ウィルスが空気感染する」とWHOが発表した今(朝日新聞デジタル，「コロナは空気感染が主たる経路」　研究者らが対策提言https://www.asahi.com/articles/ASP8W6KSKP8WULBJ00H.html，2021/09/13アクセス)，建物内の空気流の予測は非常に重要な課題となっています．本テーマでは，これを数値流体力学（Computational Fluid Dynamics, CFD※）を用いて，とりわけ学内で重要な講義室等を対象に予測してもらいます（換気や座席配置，パーティションの影響も調査）．空気力学やCFDを実際の空気流へ活用する経験を通し，これらの学問への理解をより一層高めてもらう事も狙いの一つです． なおこうした流体シミュレーションを支える「CFD技術そのものの研究」の研究も行う事ができます（詳しくは面談にて）． ※ 近年の車や航空宇宙機の開発（空力設計）においては，CFDの活用が当たり前になってきています．CFDには「実験を行わなくても（あるいは，行えなくても）車体・機体の空力特性や流体場の詳細がシミュレーションで分かる」という大きなメリットがあります．これにより，実際に高価な車体・機体を作る前の段階で，（CADで）作成した形状の空力特性を把握する事が出来ます．
履修済みであることが望ましい科目	流体力学I、流体力学II、空気力学、数値流体力学入門、基礎流体解析 （必須ではありません）
必要スキル	Fortran、Linuxの知識（配属されてからの習得で十分です）
その他	空気力学や航空宇宙分野，そしてこれらの応用に興味がある人向けの研究テーマです． 　※　感染症対策のため，在宅による活動をお願いする場合があります．

百武 徹 教授
流体力学を医療に役立ててみよう

教員メールアドレス　""を"@"に	hyakuynu.ac.jp
定員	1名
資料（PDF）	download
テーマ概要	1. 循環器疾患と流体力学 血管径が数十マイクロメートルの微小血管では，血管径と血管内を流れる赤血球の大きさが同程度になり，血管内流れは複雑となります．ここでは，赤血球を含む血液の流れと脳梗塞や心疾患など様々な循環器疾患の関連性について調査します。 2. 不妊症と流体力学 生殖細胞である精子が，卵管内粘液中でどのような運動をするのかを流体力学的観点から研究します．ここでは，マイクロ流体システムによる不妊症の治療に向けた運動良好精子回収デバイスに関する研究を行います。 これらの研究テーマを通して，機械工学EPのカリキュラムで受講した科目が実は医療分野にもつながっていることを体験できると思います．
履修済みであることが望ましい科目	流体力学関連の授業（必須ではありません）
必要スキル	特にありません。また、流体力学の授業を履修していなくても「流れ」と「医療」に興味のある学生は大歓迎です。

鷹尾 祥典 准教授
イオンスラスタにおけるイオンビーム解析

教員メールアドレス　""を"@"に	takaoynu.ac.jp
研究室Web	http://www.takao-lab.ynu.ac.jp/
定員	1名
資料（PDF）	download
テーマ概要	イオンスラスタはプラズマ中のイオンをグリッド電極に印加された静電場で高速に加速する宇宙推進機です。宇宙機を推し進める推力はとても小さいですが、燃費が非常に良いため長時間運用を必要とする宇宙機によく使われています。例えば、小惑星探査機「はやぶさ」、そして、その後継機「はやぶさ2」のメインエンジンにもイオンスラスタが搭載されています。 　イオンスラスタはイオンビームを噴き出すとともに、中和器と呼ばれる電子源から電子を放出する必要があります。何故なら、正の電荷を持つイオンだけ引き出すと宇宙機はどんどん負に帯電し、せっかく引き出したイオンが宇宙機に戻ってきてしまうからです。中和器から電子を放出しながらイオンスラスタからイオンビームを高速に噴き出すことで、電気的に中性な高速ビームが得られ、その反力により宇宙機を推し進めることができます。 　本テーマではイオンビーム軌道の最適化による推進性能の向上や、中和器から放出される電子との相互作用の解析を行います。具体的な手法としては、数値シミュレーションの中でもプラズマ中のイオンと電子の挙動を粒子単位で追跡する粒子計算法を利用します。 　これに限らず宇宙推進機に関する他のテーマでも構いませんので、気軽にお問い合わせ下さい。
履修済みであることが望ましい科目	電磁気学（物理学II B）
必要スキル	Linuxの使用経験、Fortran 90/95の読み書き経験があれば、より取り組みやすいと思いますが、配属されてからでも問題ありません。
その他	プラズマの授業は機械工学EP 3年次秋学期の推進工学基礎で行いますので未知な領域と思いますが、当研究室の学生と一緒に学んで行きましょう。不明点・疑問点は気軽にメールでご質問下さい。

井上 史大 准教授
半導体三次元実装へ向けたナノ加工技術の開発

教員メールアドレス　""を"@"に	inoue-fumihiro-tyynu.ac.jp
定員	1名
資料（PDF）	download
テーマ概要	自動運転等による輸送機器の自動化、Beyond 5Gによるスマートシティ、VR/ARによるデジタルサービス、オンライン診療による遠隔診療等これらすべてにおいて電子デバイス(半導体)が重要な役割を担っています。こういった高度な最終アプリケーションの実現は単一デバイスの微細化による高集積化や高性能化のみでは達成できず、様々なデバイスを高度に並行運用可能な「異種融合(ヘテロ)デバイス」が必要です。 私たちの研究室ではこのヘテロデバイスを実現するための様々なナノレベルの加工技術、そのメカニズムを研究しています。半導体プロセスに関する基本的な知識を深め、幅広い見識や知見を得てもらいたく思います。
履修済みであることが望ましい科目	なし
必要スキル	研究に対する興味、熱意
その他	本研究室では半導体の業界動向なども深く学べます。半導体分野に興味がある、もしくは将来の夢が決まっていない、そういった方は是非ご検討ください。

2021年度・春学期

丸尾 昭二 教授
マルチマテリアル３Dプリンティング技術の開発と応用

教員メールアドレス　""を"@"に	maruo-shoji-rkynu.ac.jp
研究室Web	http://www.mnt.ynu.ac.jp
定員	1〜2名
資料（PDF）	download
テーマ概要	本研究室では，世界で最も高精細な３Dプリンター（マイクロ光造形法）を独自に開発しています．この技術では，青色・紫外レーザーや超短パルスレーザーを光硬化性樹脂に集光させて，複雑な3次元形状を自在に作製できます．最近では、複数の材料を用いて3Ｄプリント部品を作製できるマルチマテリアル3Ｄプリント技術も開発しています．応用研究としては，マイクロソフトロボットなどの微小機械や，マイクロレンズなどの光学素子，歯科や再生医療に役立つセラミックス部品など、さまざまなマイクロ・ナノ構造を作製しています． 本研究では，独自開発のマイクロ光造形法を用いて，3次元CADモデルで作製した複雑な3次元形状を高精度に造形する研究を行います．具体的な応用例として，生物を模倣したソフトアクチュエータや，審美性の高い義歯の造形，高機能なマイクロ光学素子などを作製し，その機能を検証します．ぜひ、我々と一緒に、まだ誰も実現していない新しい3Dプリンティグ技術の開発と応用に挑戦しましょう！
履修済みであることが望ましい科目	特に無し
必要スキル	特に無し
その他	ゼミでは，先輩達の日頃の研究活動の報告や，学会発表の練習，国際会議での英語発表の練習にも参加できるので，授業では体験できない研究力、プレゼン力も身につきます．

佐藤 恭一 教授
ハイブリッドアクチュエータを用いたパワーアシストスーツの開発

教員メールアドレス　""を"@"に	sato-yasukazu-zmynu.ac.jp
定員	1〜2名
テーマ概要	パワーアシストスーツは、人間の諸動作での腕や足の動きに、アクチュエータが発生するアシスト力を付加することにより、人間の運動負荷を軽減するもので、福祉・介護や、重量物を扱う機械組立・修理などへの適用が期待されている。そのアクチュエータの駆動には電動式（モータ）、空気圧式、液圧式などがあり、一長一短がある。電動式（モータ）は高精度な制御ができるが、一般的に、大きな出力を得るためには大型で重くなり、コストも高い。空気圧式は、軽量で、空気の圧縮性によりソフトなアシスト力の付加ができ、人間への装着向けには適しているが、大きな出力を得るためにはその容積が大きくなる。液圧式は高圧を用いることにより単位重量当たりの出力は大きいが、人間への装着向けとしては操作性や安全性の面で課題がある。当研究テーマでは、屋外での大型機械の部品交換や重量部品の取り付け作業における作業者負担軽減に焦点を当て、各種アクチュエータ駆動方式の長所を組み合わせた高出力ハイブリッドアクチュエータとその制御システムを開発するとともに、当研究室で開発した空気圧式パワーアシストスーツ・プロトタイプをもとに、容易に脱着できる軽量高出力なハイブリッドアクチュエータ搭載のパワーアシストスーツを開発する。
必要スキル	自分自身で簡単な部品を設計、製作（加工）する意欲がある人。

荒木 拓人 教授
電気分解・燃料電池システムの開発・性能評価

教員メールアドレス　""を"@"に	tarakiynu.ac.jp
定員	2
資料（PDF）	download
テーマ概要	今の学部生の皆さんは今の平均寿命からすると60年ほどはこの世界に生きることになるかと思います．その60年間，現在と同じペースで化石燃料を使用することはできるでしょうか？　普通に考えると枯渇や気候変動の点から難しいですよね．原子力もありますが，自然エネルギーの大量導入が必要だと考えます．ただ，自然エネルギーは一般に時間変動や地域の偏りが大きいため，大量導入するためにはエネルギーの貯蔵や輸送技術も同時に必要です． 貯蔵技術として現状は揚水や二次電池などが一部用いられていますが，どちらも容量などに問題があり，水素などの燃料（化学エネルギー）としての貯蔵・輸送が必要だと当研究室では考えています． Route生として志望した場合は，最初の1か月ほどは，現状の技術の問題点などを調べ，その後に研究室でいろいろ行っている実験や数値計算のなかから興味が生まれたテーマに取り組んでみてください．もし，最初から「これをやりたい！」というテーマがあればそれに取り組むことも歓迎です
履修済みであることが望ましい科目	特にありません．
必要スキル	特にありません．

松井 和己 准教授
マルチスケール解析における並列化効率の評価

教員メールアドレス　""を"@"に	kzmynu.ac.jp
定員	1名
資料（PDF）	download
テーマ概要	構造物レベルでは一様だと考えられる金属材料であっても，顕微鏡などでその組織を観察すると非常に複雑な内部構造を有していることがわかっています．これら材料の微視構造における力学現象と巨視的に観察される材料の機械的特性との関係を明らかにすることを目的にして，本研究室では「マルチスケール解析手法」の研究を行ってきました．これは，微視構造とマクロ構造の両者に対する数値シミュレーションを同時に実施するものなので，従来の数値シミュレーションと比べて非常に多くの計算機資源を必要とするため，分散メモリ型の並列計算機を前提とした並列処理が実施されてきました． 本テーマでは，従来の並列処理に加え，現代のマルチコアCPUを前提とした並列処理を実施して，さらなる処理時間の短縮（並列化効率の向上）を狙います．特に2017年度の秋学期は，シミュレーション対象の領域（～数十万メッシュ）を複数のグループに分解し，それぞれに対する計算処理を並列に実施することを目標とします．そのためのアルゴリズムとそれを処理するプログラムを開発し，全体の要素数とグループ数という観点から，それらの並列化効率を評価していきます．
履修済みであることが望ましい科目	コンピューティング演習（マツイ担当クラス），材料力学，有限要素入門など
必要スキル	プログラム作成やCADのオペレーションに抵抗がないこと

松井 和己 准教授
車載用ECUの強度・信頼性評価のための疑似車載センサーの開発

教員メールアドレス　""を"@"に	kzmynu.ac.jp
定員	1名
資料（PDF）	download
テーマ概要	自動車の電子制御は，過酷な環境（極限環境）でも正確に動作する必要があり，高い信頼性が要求されています．とくに，近年は燃料電池自動車や電気自動車など電子制御がシステムの信頼性に直結している製品が増えており，信頼性の確保は必須の課題になっています．本テーマでは，自動車制御ユニット（ECU）の強度試験を実施することを目的として，バーチャル車両システムを構築します．国内の大学で唯一所持している高加速機能限界試験（High Accelerated Limit Test，通称HALT）に接続し，最先端の電子制御システムの機能限界試験を実施して製品の信頼性と安全性について検証します． 2017年度の春学期は，実際の自動車に取り付けられている各種センサーの機構（しくみ）を理解して，走行状態を模擬した信号を出力するシステム（疑似車載センサー）を構築します．
履修済みであることが望ましい科目	コンピューティング演習，制御工学，自動車工学など
必要スキル	機械加工，制御系プログラムの作成 （普通自動車免許を取得していることが望ましい（車両は運転しません））
その他	自動車（整備）への興味

尾崎 伸吾 准教授
xTerramechanics: 極限環境下で作業を行うオフロード機器に関する実験的研究

教員メールアドレス　""を"@"に	s-ozakiynu.ac.jp
定員	1~2
資料（PDF）	download
テーマ概要	オフロード車両と大地の相互作用を取り扱う学問分野をテラメカニクス(terramechanics)と称します．現在，本研究室では，テラメカニクスに関する研究プロジェクトを産学官の共同で展開しています．その中の一つに月・惑星探査用ローバの走行部の開発や災害用建設ロボットの開発があります．これらに代表されるオフロード車両は，月・惑星表面や災害現場などの極限環境下での作業を強いられます．そのため，機体／車両設計やパスプランニング，作業工程のシミュレーションは実際の運用において極めて重要なファクターとなります．特に，軟弱な地盤を走行する車両においては，走破性・旋回性・エネルギー効率の観点から走行部の更なる高度化が望まれています．別の言葉で言い換えると，フカフカの砂漠のような路面を少ないエネルギーで自由に走行でき，決してスタック（ホイールが空転して身動きが取れない状態）しないホイールの開発が望まれています．本研究では，下図に示すような，汎用テラメカニクス実験装置を用いて，まず，各種センサを用いた力学量の測定方法や実験データの整理方法について学びます．また小型ローバの走行現象や木材瓦礫の掘削現象に関する実験を研究室スタッフとともに実施します．
履修済みであることが望ましい科目	材料力学，機械力学，機械要素設計製図
必要スキル	実験に興味があることが望ましい．必須では無いが，3D CAD， Matlabなどのスキルがあることが望ましい．
その他	How to get unstuck を合言葉に一緒に研究を楽しみましょう． 大学院生や卒研生と共同で取り組んでもらう予定です．なお，在籍学生多数のため個人用机は提供できません．

百武 徹 教授
流体力学を医療に役立ててみよう

教員メールアドレス　""を"@"に	hyakuynu.ac.jp
定員	1～2
資料（PDF）	download
テーマ概要	1. 循環器疾患と流体力学 血管径が数十マイクロメートルの微小血管では，血管径と血管内を流れる赤血球の大きさが同程度になり，血管内流れは複雑となります．ここでは，赤血球を含む血液の流れと脳梗塞や心疾患など様々な循環器疾患の関連性について調査します。 2. 血液透析と流体力学 血液透析とは、体外にて血液をろ過することで、低下した腎機能の代替を行う治療方法です。ここでは、血液透析患者を対象とした人工血管を含む血管内流れを研究することで、流れに関わるトラブルの予防について検討を行います。 3. 不妊症と流体力学 生殖細胞である精子が，卵管内粘液中でどのような運動をするのかを流体力学的観点から研究します．ここでは，マイクロ流体システムによる不妊症の治療に向けた運動良好精子回収デバイスに関する研究を行います。 これらの研究テーマを通して，機械工学EPのカリキュラムで受講した科目が実は医療分野にもつながっていることを体験できると思います．
履修済みであることが望ましい科目	流体力学関連の授業（必須ではありません）
必要スキル	特にありません。また、流体力学の授業を履修していなくても「流れ」と「医療」に興味のある学生は大歓迎です。

渕脇 大海 准教授
昆虫サイズの精密自走ロボットの開発

教員メールアドレス　""を"@"に	ohmifynu.ac.jp
研究室Web	http://www.fuchilab.ynu.ac.jp/
定員	2名
資料（PDF）	download
テーマ概要	当研究室では様々な原理で動作する「昆虫サイズの小型自走機構」を開発しています．自重100g，全長 10cm 以下と小型軽量であり，XYθ軸の独立三自由度（ホロノミック）即ち，全方向への並進，任意軸での回転動作をサブ㎛の分解能で精密位置決め出来ます． しかし，機構に対して駆動回路のサイズが大きすぎるため，小型軽量である自走機構の利点を活かしきれていません．そこで本テーマでは下記の課題に取り組みたい学生を募集します． 1. 超音波モータを用いたΔ型自走機構 2. 小型駆動回路 3. 無線通信ユニット（送信･受信システム）
履修済みであることが望ましい科目	特に無し
必要スキル	3DCAD やプログラミングに興味がある．時間を確保できる，やる気がある
その他	3D プリンタや CNC 加工機を用いたモノづくりや，Arduino をはじめとしたマイコンを用いた駆動系や無線システムの設計・構築をします．メカニクス・エレクトロニクスの両面を担当できるため，授業や実験で学んだことがフル活用でき，”もの作り”を多側面から“楽しみながら習得”できます．

加藤 龍 准教授
人・機械融合型リハビリ支援装置の開発研究

教員メールアドレス　""を"@"に	kato-ryu-cyynu.ac.jp
研究室Web	http://katolab.ynu.ac.jp/
定員	2名
資料（PDF）	download
テーマ概要	加藤研究室では，上肢欠損者の運動機能を代替する筋電義手(筋収縮時に発生する生体信号で制御する電動義手)や手指麻痺リハビリのための外骨格型パワーアシスト装置など，人とロボットの融合学問(Cyber-Robotics)の医用福祉・リハビリ応用に関する研究に取り組んでいます． 今学期のROUTE project では，下記のテーマを，加藤研究室の一員として一体となって解決する学生を募集します． 1. 上肢麻痺者のための電動外骨格・電気刺激を併用した運動補助具の開発 2. 先天性手指欠損児のための小型筋電義手の開発 3. 手指神経の外科的移行を用いた上肢筋電義手の制御 4. Neuro-prosthesis の身体認知メカニズムの解明 –人工義手を自分の手とし て感じるにはどうしたらよいか？ 5. ヒューマノイドハンドを用いた腹腔鏡下手術支援システムの開発 6. 拡張人工肢に関する研究～第3の手プロジェクト ※全ての研究は，医療系研究機関との共同研究となります． ※他テーマも応相談
履修済みであることが望ましい科目	機械系の力学演習Ⅰ、Ⅱ、計算工学基礎
必要スキル	3DCAD やプログラミングができることが望ましいが一番はヤル気と根性．

北村 圭一 准教授
航空宇宙機や空飛ぶ車の空力設計

教員メールアドレス　""を"@"に	kitamuraynu.ac.jp
研究室Web	http://www.aero.ynu.ac.jp
定員	1-2名
資料（PDF）	download
テーマ概要	“Mark my words: a combination airplane and motorcar is coming. You may smile, but it will come.” – Henry Ford, 1940. 「空飛ぶ車」の開発は人類，特にエンジニアの長年の夢でした．その開発がいよいよ本格化し，世界中のメーカが競って関連プロジェクトを立ち上げ始めています．ただしその外観や機能は様々であり，一見レーシングカーに見えるものから，航空機に近いものまで非常に幅広い選択肢があります．こうした中，本テーマでは学生の自由な発想から空飛ぶ車を設計し，その実現性を数値流体力学（Computational Fluid Dynamics, CFD ※）により議論してもらいます．空気力学やCFDを実際のモノづくりへ活用する経験を通し，これらの学問への理解をより一層高めてもらう事も狙いの一つです． なおこうした空力設計を支える「CFD技術そのものの研究」，あるいはその「航空宇宙機への応用」と言った研究も行う事ができます（詳しくは面談にて）． 　 ・空飛ぶ車の概念例（PDFファイルを参照してください）：H29年度 ROUTE成果（2018/08/29 NHK『ニュースウォッチ9』にてTV放映） ※近年の車や航空宇宙機の開発（空力設計）においては，CFDの活用が当たり前になってきています．CFDには「実験を行わなくても（あるいは，行えなくても）車体・機体の空力特性や流体場の詳細がシミュレーションで分かる」という大きなメリットがあります．これにより，実際に高価な車体・機体を作る前の段階で，（CADで）作成した形状の空力特性を把握する事が出来ます．
履修済みであることが望ましい科目	流体力学I、流体力学II、空気力学、数値流体力学入門、基礎流体解析（必須ではありません）
必要スキル	Fortran、Linuxの知識（配属されてからの習得で十分です）
その他	空気力学や航空宇宙分野，そしてこれらの応用に興味がある人向けの研究テーマです．

鷹尾 祥典 准教授
イオンスラスタにおけるイオンビーム解析

教員メールアドレス　""を"@"に	takaoynu.ac.jp
研究室Web	http://www.takao-lab.ynu.ac.jp/
定員	1〜2名
資料（PDF）	download
テーマ概要	イオンスラスタはプラズマ中のイオンをグリッド電極に印加された静電場で高速に加速する宇宙推進機です。宇宙機を推し進める推力はとても小さいですが、燃費が非常に良いため長時間運用を必要とする宇宙機によく使われています。例えば、小惑星探査機「はやぶさ」、そして、その後継機「はやぶさ2」のメインエンジンにもイオンスラスタが搭載されています。 　イオンスラスタはイオンビームを噴き出すとともに、中和器と呼ばれる電子源から電子を放出する必要があります。何故なら、正の電荷を持つイオンだけ引き出すと宇宙機はどんどん負に帯電し、せっかく引き出したイオンが宇宙機に戻ってきてしまうからです。中和器から電子を放出しながらイオンスラスタからイオンビームを高速に噴き出すことで、電気的に中性な高速ビームが得られ、その反力により宇宙機を推し進めることができます。 　本テーマではイオンビーム軌道の最適化による推進性能の向上や、中和器から放出される電子との相互作用の解析を行います。具体的な手法としては、数値シミュレーションの中でもプラズマ中のイオンと電子の挙動を粒子単位で追跡する粒子計算法を利用します。 　これに限らず宇宙推進機に関する他のテーマでも構いませんので、気軽にお問い合わせ下さい。
履修済みであることが望ましい科目	電磁気学（物理学II B）
必要スキル	Linuxの使用経験、Fortran 90/95の読み書き経験があれば、より取り組みやすいと思いますが、配属されてからでも問題ありません。
その他	プラズマの授業は機械工学EP 3年次秋学期の推進工学基礎で行いますので未知な領域と思いますが、当研究室の学生と一緒に学んで行きましょう。不明点・疑問点は気軽にメールでご質問下さい。

太田 裕貴 准教授
柔らかい材料を利用したウェアラブルセンサの小型化

教員メールアドレス　""を"@"に	ota-hiroki-xmynu.ac.jp
研究室Web	http://www.ota.ynu.ac.jp/index.html/
定員	2名
資料（PDF）	download
テーマ概要	太田研では最新の成形加工・付加加工でゲルやゴム材料(ソフトマテリアル)の形を作る技術を基礎に色々なデバイスや機械を作る研究をしています。そのようなソフトマテリアルを使用して、①曲がるセンサや伸びるセンサ(下図)の開発と②映画ベイマックスのような柔らかいロボット(ソフトロボット)の開発の二つの方向性の研究を行います。本研究では、最新の3次元プリンタやロボット加工装置などを利用してもらって、ウェアラブルデバイスの小型化に携わってもらいます。もちろん、基礎機械工学を学んだだけでは上に書いたような開発をしたことがないと思います。先輩、スタッフ、教員が十分なサポートをしますので、ぜひ新しい分野に飛び込んでみてください！ ※詳細は 横浜国立大学太田裕貴研究室 を参照してください。
履修済みであることが望ましい科目	(可能であれば)応用機械設計製図I
必要スキル	電気回路設計・自動制御などスキルがあるとより良い。しかしながら太田研では十分な経験があるので何よりも学習していくことが大切です！
その他	各種展示会に参加してもらう可能性があります。

原 謙介 准教授
極めて柔軟な構造物に発生する不安定振動

教員メールアドレス　""を"@"に	hara-kensuke-zyynu.ac.jp
定員	2名
資料（PDF）	download
テーマ概要	原研究室では，広い意味で「機構」として扱われる機械システム（自動車やロボット，生体など）の非線形動力学問題を対象とし，解析の基盤となる物体の運動や変形，接触・摩擦問題等の物理モデルや数値計算法，力学理論の構築を主な研究内容としています． 本研究では，洋上プラントの係留や，クレーン，エレベータなどで見られる，たわんだ状態で使用されているチェーンやケーブルなどの柔軟な構造物の運動を対象としたものであり，特殊な振動現象の発生条件の調査や振動の計測システムの構築を行うことを目的としています．具体的には，変位や力を計測する装置を製作し，振動現象を実験的に調査してもらいます． 一見，複雑な機械システムであっても，細かく分解して行くと，はりやケーブル，板などの基本的な要素によって構成されており，設計上で課題となる問題も，こうした基礎的な構造を通して物理現象の解明を行うことが重要となっています．本研究を通して，複雑な対象から本質的な問題を抽出できるような目を養うとともに，機械の運動に関する基本的な知識を深めてもらいたいと思います．
履修済みであることが望ましい科目	「機械力学Ⅱ」で習う内容ですが，実験中心のテーマですので必須ではありません．
必要スキル	プログラミングに関して抵抗がないこと．

古川太一 助教
近赤外光を用いた生体深部イメージングに関する研究

研究室Web	http://www.mnt.ynu.ac.jp
定員	1〜2名
資料（PDF）	download
テーマ概要	細胞内のたんぱく質に蛍光体をラベリングすることで見たいたんぱく質を可視化する「蛍光イメージング」は、生命機能を解明して病気の治療などに役立てるために必要不可欠な技術です。一般的に蛍光イメージングでは、蛍光体を光らせるために可視光(青、緑、赤などの目に見える光)が用いられますが、可視光は生体組織で吸収・散乱されやすいため、生体深部でのイメージングが難しいという問題があります。そのため、近年では可視光より生体透過性の高い「近赤外光」を用いることで、生体深部をイメージングする試みが世界的に行われています。本研究では、従来の蛍光体より更に深部で蛍光イメージングが可能な「新しい蛍光体の作製」や「新しいイメージング手法」の開発を目指します。最初はイメージングに使用する蛍光体を化学的な手法で作製します。そして、その蛍光体の結晶性、発光スペクトル、発光輝度などを評価し、最後に生体のイメージングに応用します。合成、光計測、装置の組み立てなど、様々な分野の要素が混ざっていますが、教員がサポートしますので、興味のある方は是非応募してみてください！
履修済みであることが望ましい科目	特になし
必要スキル	特になし
その他	細胞をイメージングするための蛍光体を一から合成するため、分野の枠組みを超えて、新しいことに積極的に取り組んでみたい方を歓迎します。

松井 和己 准教授
YNU 三密回避ナビ（仮称）の開発

教員メールアドレス　""を"@"に	kzmynu.ac.jp
定員	2名
資料（PDF）	download
テーマ概要	新型コロナウィルスの感染拡大を防止するためには，三密の回避や新しい生活様式の徹底など学生ひとりひとりが高い意識を持って行動することも重要になります．特に，昼食時や講義のない時間帯（オンデマンド形式で開講される講義時間も含む）では，学生たちが滞在するスペースを適度に分散させることが大切です． このための情報提供として，理工学部で日本電気株式会社（NEC）の技術協力を受けて「ES三密回避ナビ」を開発して公開（http://k-navi.ynu.ac.jp）を始めたところです．これは，個人が所有する携帯端末が発しているWifi電波を捕捉して，空間ごとの混雑度を測定して可視化するものです． 本プロジェクトでは，これを全学的に展開して「YNU三密回避ナビ（仮称）」を開発します．現在は30台規模で理工系講義棟にセンサー端末（Raspberry Pi 4B）を設置していますが，これを全学（他学部の講義室も含めて200台規模）に展開します．センサー端末の作成からシステム実装までのすべての領域が対象で，温度やCO2濃度などの環境センサーを実装して，AIによる在室人数の推測精度を向上させることも検討します． この春学期は全学的なインフラとして展開・整備することが最重要課題なので，NECとの協働作業によりシステム全体を構築することを目指します．したがって，非常に勝手ですが対象者は機械工学EPの学生に限定させてください．秋学期以降には，収集データを用いた人数推測アルゴリズム（機械学習などのAI技術）のテーマを設定して理工学部生全員を対象に募集します（他EPの教員も巻き込みます）．
履修済みであることが望ましい科目	（機械工学EP で挙げるとすれば）コンピューティング演習かな．
必要スキル	プログラムを開発してシステムを構築することに興味があること．主にPython を利用しますが，特定のプログラミング言語に対する経験は不問です．
その他	実際に稼働する情報システムを構築するプロジェクトなので，研究的な要素はほとんどありません．しかしながら，現在進行形のIoT システムの開発プロジェクトに参加する経験は，貴重な事例だと思います．

尾崎 伸吾 准教授
xTerramechanics: 極限環境下で作業を行うオフロード機器に関する実験的研究 Copy

教員メールアドレス　""を"@"に	s-ozakiynu.ac.jp
定員	1~2
資料（PDF）	download
テーマ概要	オフロード車両と大地の相互作用を取り扱う学問分野をテラメカニクス(terramechanics)と称します．現在，本研究室では，テラメカニクスに関する研究プロジェクトを産学官の共同で展開しています．その中の一つに月・惑星探査用ローバの走行部の開発や災害用建設ロボットの開発があります．これらに代表されるオフロード車両は，月・惑星表面や災害現場などの極限環境下での作業を強いられます．そのため，機体／車両設計やパスプランニング，作業工程のシミュレーションは実際の運用において極めて重要なファクターとなります．特に，軟弱な地盤を走行する車両においては，走破性・旋回性・エネルギー効率の観点から走行部の更なる高度化が望まれています．別の言葉で言い換えると，フカフカの砂漠のような路面を少ないエネルギーで自由に走行でき，決してスタック（ホイールが空転して身動きが取れない状態）しないホイールの開発が望まれています．本研究では，下図に示すような，汎用テラメカニクス実験装置を用いて，まず，各種センサを用いた力学量の測定方法や実験データの整理方法について学びます．また小型ローバの走行現象や木材瓦礫の掘削現象に関する実験を研究室スタッフとともに実施します．
履修済みであることが望ましい科目	材料力学，機械力学，機械要素設計製図
必要スキル	実験に興味があることが望ましい．必須では無いが，3D CAD， Matlabなどのスキルがあることが望ましい．
その他	How to get unstuck を合言葉に一緒に研究を楽しみましょう． 大学院生や卒研生と共同で取り組んでもらう予定です．なお，在籍学生多数のため個人用机は提供できません．

2020年度・秋学期

松井 和己 准教授
車載用ECUの強度・信頼性評価のための疑似車載センサーの開発

教員メールアドレス　""を"@"に	kzmynu.ac.jp
定員	1名
資料（PDF）	download
テーマ概要	自動車の電子制御は，過酷な環境（極限環境）でも正確に動作する必要があり，高い信頼性が要求されています．とくに，近年は燃料電池自動車や電気自動車など電子制御がシステムの信頼性に直結している製品が増えており，信頼性の確保は必須の課題になっています．本テーマでは，自動車制御ユニット（ECU）の強度試験を実施することを目的として，バーチャル車両システムを構築します．国内の大学で唯一所持している高加速機能限界試験（High Accelerated Limit Test，通称HALT）に接続し，最先端の電子制御システムの機能限界試験を実施して製品の信頼性と安全性について検証します． 2017年度の春学期は，実際の自動車に取り付けられている各種センサーの機構（しくみ）を理解して，走行状態を模擬した信号を出力するシステム（疑似車載センサー）を構築します．
履修済みであることが望ましい科目	コンピューティング演習，制御工学，自動車工学など
必要スキル	機械加工，制御系プログラムの作成 （普通自動車免許を取得していることが望ましい（車両は運転しません））
その他	自動車（整備）への興味

古川太一 助教
近赤外光を用いた生体深部イメージングに関する研究

研究室Web	http://www.mnt.ynu.ac.jp
定員	1〜2名
資料（PDF）	download
テーマ概要	細胞内のたんぱく質に蛍光体をラベリングすることで見たいたんぱく質を可視化する「蛍光イメージング」は、生命機能を解明して病気の治療などに役立てるために必要不可欠な技術です。一般的に蛍光イメージングでは、蛍光体を光らせるために可視光(青、緑、赤などの目に見える光)が用いられますが、可視光は生体組織で吸収・散乱されやすいため、生体深部でのイメージングが難しいという問題があります。そのため、近年では可視光より生体透過性の高い「近赤外光」を用いることで、生体深部をイメージングする試みが世界的に行われています。本研究では、従来の蛍光体より更に深部で蛍光イメージングが可能な「新しい蛍光体の作製」や「新しいイメージング手法」の開発を目指します。最初はイメージングに使用する蛍光体を化学的な手法で作製します。そして、その蛍光体の結晶性、発光スペクトル、発光輝度などを評価し、最後に生体のイメージングに応用します。合成、光計測、装置の組み立てなど、様々な分野の要素が混ざっていますが、教員がサポートしますので、興味のある方は是非応募してみてください！
履修済みであることが望ましい科目	特になし
必要スキル	特になし
その他	細胞をイメージングするための蛍光体を一から合成するため、分野の枠組みを超えて、新しいことに積極的に取り組んでみたい方を歓迎します。

松井 和己 准教授
マルチスケール解析における並列化効率の評価

教員メールアドレス　""を"@"に	kzmynu.ac.jp
定員	1名
資料（PDF）	download
テーマ概要	構造物レベルでは一様だと考えられる金属材料であっても，顕微鏡などでその組織を観察すると非常に複雑な内部構造を有していることがわかっています．これら材料の微視構造における力学現象と巨視的に観察される材料の機械的特性との関係を明らかにすることを目的にして，本研究室では「マルチスケール解析手法」の研究を行ってきました．これは，微視構造とマクロ構造の両者に対する数値シミュレーションを同時に実施するものなので，従来の数値シミュレーションと比べて非常に多くの計算機資源を必要とするため，分散メモリ型の並列計算機を前提とした並列処理が実施されてきました． 本テーマでは，従来の並列処理に加え，現代のマルチコアCPUを前提とした並列処理を実施して，さらなる処理時間の短縮（並列化効率の向上）を狙います．特に2017年度の秋学期は，シミュレーション対象の領域（～数十万メッシュ）を複数のグループに分解し，それぞれに対する計算処理を並列に実施することを目標とします．そのためのアルゴリズムとそれを処理するプログラムを開発し，全体の要素数とグループ数という観点から，それらの並列化効率を評価していきます．
履修済みであることが望ましい科目	コンピューティング演習（マツイ担当クラス），材料力学，有限要素入門など
必要スキル	プログラム作成やCADのオペレーションに抵抗がないこと

百武 徹 准教授
流体力学を医療に役立ててみよう

教員メールアドレス　""を"@"に	hyakuynu.ac.jp
定員	1～2
資料（PDF）	download
テーマ概要	1. 循環器疾患と流体力学 血管径が数十マイクロメートルの微小血管では，血管径と血管内を流れる赤血球の大きさが同程度になり，血管内流れは複雑となります．ここでは，赤血球を含む血液の流れと脳梗塞や心疾患など様々な循環器疾患の関連性について調査します。 2. 血液透析と流体力学 血液透析とは、体外にて血液をろ過することで、低下した腎機能の代替を行う治療方法です。ここでは、血液透析患者を対象とした人工血管を含む血管内流れを研究することで、流れに関わるトラブルの予防について検討を行います。 3. 不妊症と流体力学 生殖細胞である精子が，卵管内粘液中でどのような運動をするのかを流体力学的観点から研究します．ここでは，マイクロ流体システムによる不妊症の治療に向けた運動良好精子回収デバイスに関する研究を行います。 これらの研究テーマを通して，機械工学EPのカリキュラムで受講した科目が実は医療分野にもつながっていることを体験できると思います．
履修済みであることが望ましい科目	流体力学関連の授業（必須ではありません）
必要スキル	特にありません。また、流体力学の授業を履修していなくても「流れ」と「医療」に興味のある学生は大歓迎です。

鷹尾 祥典 准教授
イオンスラスタにおけるイオンビーム解析

教員メールアドレス　""を"@"に	takaoynu.ac.jp
研究室Web	http://www.takao-lab.ynu.ac.jp/
定員	1〜2名
資料（PDF）	download
テーマ概要	イオンスラスタはプラズマ中のイオンをグリッド電極に印加された静電場で高速に加速する宇宙推進機です。宇宙機を推し進める推力はとても小さいですが、燃費が非常に良いため長時間運用を必要とする宇宙機によく使われています。例えば、小惑星探査機「はやぶさ」、そして、その後継機「はやぶさ2」のメインエンジンにもイオンスラスタが搭載されています。 　イオンスラスタはイオンビームを噴き出すとともに、中和器と呼ばれる電子源から電子を放出する必要があります。何故なら、正の電荷を持つイオンだけ引き出すと宇宙機はどんどん負に帯電し、せっかく引き出したイオンが宇宙機に戻ってきてしまうからです。中和器から電子を放出しながらイオンスラスタからイオンビームを高速に噴き出すことで、電気的に中性な高速ビームが得られ、その反力により宇宙機を推し進めることができます。 　本テーマではイオンビーム軌道の最適化による推進性能の向上や、中和器から放出される電子との相互作用の解析を行います。具体的な手法としては、数値シミュレーションの中でもプラズマ中のイオンと電子の挙動を粒子単位で追跡する粒子計算法を利用します。 　これに限らず宇宙推進機に関する他のテーマでも構いませんので、気軽にお問い合わせ下さい。
履修済みであることが望ましい科目	電磁気学（物理学II B）
必要スキル	Linuxの使用経験、Fortran 90/95の読み書き経験があれば、より取り組みやすいと思いますが、配属されてからでも問題ありません。
その他	プラズマの授業は機械工学EP 3年次秋学期の推進工学基礎で行いますので未知な領域と思いますが、当研究室の学生と一緒に学んで行きましょう。不明点・疑問点は気軽にメールでご質問下さい。

佐藤 恭一 教授
ハイブリッドアクチュエータを用いたパワーアシストスーツの開発

教員メールアドレス　""を"@"に	sato-yasukazu-zmynu.ac.jp
定員	1〜2名
テーマ概要	パワーアシストスーツは、人間の諸動作での腕や足の動きに、アクチュエータが発生するアシスト力を付加することにより、人間の運動負荷を軽減するもので、福祉・介護や、重量物を扱う機械組立・修理などへの適用が期待されている。そのアクチュエータの駆動には電動式（モータ）、空気圧式、液圧式などがあり、一長一短がある。電動式（モータ）は高精度な制御ができるが、一般的に、大きな出力を得るためには大型で重くなり、コストも高い。空気圧式は、軽量で、空気の圧縮性によりソフトなアシスト力の付加ができ、人間への装着向けには適しているが、大きな出力を得るためにはその容積が大きくなる。液圧式は高圧を用いることにより単位重量当たりの出力は大きいが、人間への装着向けとしては操作性や安全性の面で課題がある。当研究テーマでは、屋外での大型機械の部品交換や重量部品の取り付け作業における作業者負担軽減に焦点を当て、各種アクチュエータ駆動方式の長所を組み合わせた高出力ハイブリッドアクチュエータとその制御システムを開発するとともに、当研究室で開発した空気圧式パワーアシストスーツ・プロトタイプをもとに、容易に脱着できる軽量高出力なハイブリッドアクチュエータ搭載のパワーアシストスーツを開発する。
必要スキル	自分自身で簡単な部品を設計、製作（加工）する意欲がある人。

北村 圭一 准教授
航空宇宙機や空飛ぶ車の空力設計

教員メールアドレス　""を"@"に	kitamuraynu.ac.jp
研究室Web	http://www.aero.ynu.ac.jp
定員	1-2名
資料（PDF）	download
テーマ概要	“Mark my words: a combination airplane and motorcar is coming. You may smile, but it will come.” – Henry Ford, 1940. 「空飛ぶ車」の開発は人類，特にエンジニアの長年の夢でした．その開発がいよいよ本格化し，世界中のメーカが競って関連プロジェクトを立ち上げ始めています．ただしその外観や機能は様々であり，一見レーシングカーに見えるものから，航空機に近いものまで非常に幅広い選択肢があります．こうした中，本テーマでは学生の自由な発想から空飛ぶ車を設計し，その実現性を数値流体力学（Computational Fluid Dynamics, CFD ※）により議論してもらいます．空気力学やCFDを実際のモノづくりへ活用する経験を通し，これらの学問への理解をより一層高めてもらう事も狙いの一つです． なおこうした空力設計を支える「CFD技術そのものの研究」，あるいはその「航空宇宙機への応用」と言った研究も行う事ができます（詳しくは面談にて）． 　 ・空飛ぶ車の概念例（PDFファイルを参照してください）：H29年度 ROUTE成果（2018/08/29 NHK『ニュースウォッチ9』にてTV放映） ※近年の車や航空宇宙機の開発（空力設計）においては，CFDの活用が当たり前になってきています．CFDには「実験を行わなくても（あるいは，行えなくても）車体・機体の空力特性や流体場の詳細がシミュレーションで分かる」という大きなメリットがあります．これにより，実際に高価な車体・機体を作る前の段階で，（CADで）作成した形状の空力特性を把握する事が出来ます．
履修済みであることが望ましい科目	流体力学I、流体力学II、空気力学、数値流体力学入門、基礎流体解析（必須ではありません）
必要スキル	Fortran、Linuxの知識（配属されてからの習得で十分です）
その他	空気力学や航空宇宙分野，そしてこれらの応用に興味がある人向けの研究テーマです．

加藤 龍 准教授
人・機械融合型リハビリ支援装置の開発研究

教員メールアドレス　""を"@"に	kato-ryu-cyynu.ac.jp
研究室Web	http://katolab.ynu.ac.jp/
定員	2名
資料（PDF）	download
テーマ概要	加藤研究室では，上肢欠損者の運動機能を代替する筋電義手(筋収縮時に発生する生体信号で制御する電動義手)や手指麻痺リハビリのための外骨格型パワーアシスト装置など，人とロボットの融合学問(Cyber-Robotics)の医用福祉・リハビリ応用に関する研究に取り組んでいます． 今学期のROUTE project では，下記のテーマを，加藤研究室の一員として一体となって解決する学生を募集します． 1. 上肢麻痺者のための電動外骨格・電気刺激を併用した運動補助具の開発 2. 先天性手指欠損児のための小型筋電義手の開発 3. 手指神経の外科的移行を用いた上肢筋電義手の制御 4. Neuro-prosthesis の身体認知メカニズムの解明 –人工義手を自分の手とし て感じるにはどうしたらよいか？ 5. ヒューマノイドハンドを用いた腹腔鏡下手術支援システムの開発 6. 拡張人工肢に関する研究～第3の手プロジェクト ※全ての研究は，医療系研究機関との共同研究となります． ※他テーマも応相談
履修済みであることが望ましい科目	機械系の力学演習Ⅰ、Ⅱ、計算工学基礎
必要スキル	3DCAD やプログラミングができることが望ましいが一番はヤル気と根性．

尾崎 伸吾 准教授
xTerramechanics: 極限環境下で作業を行うオフロード機器に関する実験的研究

教員メールアドレス　""を"@"に	s-ozakiynu.ac.jp
定員	1~2
資料（PDF）	download
テーマ概要	オフロード車両と大地の相互作用を取り扱う学問分野をテラメカニクス(terramechanics)と称します．現在，本研究室では，テラメカニクスに関する研究プロジェクトを産学官の共同で展開しています．その中の一つに月・惑星探査用ローバの走行部の開発や災害用建設ロボットの開発があります．これらに代表されるオフロード車両は，月・惑星表面や災害現場などの極限環境下での作業を強いられます．そのため，機体／車両設計やパスプランニング，作業工程のシミュレーションは実際の運用において極めて重要なファクターとなります．特に，軟弱な地盤を走行する車両においては，走破性・旋回性・エネルギー効率の観点から走行部の更なる高度化が望まれています．別の言葉で言い換えると，フカフカの砂漠のような路面を少ないエネルギーで自由に走行でき，決してスタック（ホイールが空転して身動きが取れない状態）しないホイールの開発が望まれています．本研究では，下図に示すような，汎用テラメカニクス実験装置を用いて，まず，各種センサを用いた力学量の測定方法や実験データの整理方法について学びます．また小型ローバの走行現象や木材瓦礫の掘削現象に関する実験を研究室スタッフとともに実施します．
履修済みであることが望ましい科目	材料力学，機械力学，機械要素設計製図
必要スキル	実験に興味があることが望ましい．必須では無いが，3D CAD， Matlabなどのスキルがあることが望ましい．
その他	How to get unstuck を合言葉に一緒に研究を楽しみましょう． 大学院生や卒研生と共同で取り組んでもらう予定です．なお，在籍学生多数のため個人用机は提供できません．

太田 裕貴 准教授
柔らかい材料を利用したウェアラブルセンサの小型化

教員メールアドレス　""を"@"に	ota-hiroki-xmynu.ac.jp
研究室Web	http://www.ota.ynu.ac.jp/index.html/
定員	最大2名
資料（PDF）	download
テーマ概要	太田研では最新の成形加工・付加加工でゲルやゴム材料(ソフトマテリアル)の形を作る技術を基礎に色々なデバイスや機械を作る研究をしています。そのようなソフトマテリアルを使用して、①曲がるセンサや伸びるセンサ(下図)の開発と②映画ベイマックスのような柔らかいロボット(ソフトロボット)の開発の二つの方向性の研究を行います。本研究では、最新の3次元プリンタやロボット加工装置などを利用してもらって、ウェアラブルデバイスの小型化に携わってもらいます。もちろん、基礎機械工学を学んだだけでは上に書いたような開発をしたことがないと思います。先輩、スタッフ、教員が十分なサポートをしますので、ぜひ新しい分野に飛び込んでみてください！ ※詳細は 横浜国立大学太田裕貴研究室 を参照してください。
履修済みであることが望ましい科目	(可能であれば)応用機械設計製図I
必要スキル	電気回路設計・自動制御などスキルがあるとより良い。しかしながら太田研では十分な経験があるので何よりも学習していくことが大切です！
その他	各種展示会に参加してもらう可能性があります。

荒木 拓人 教授
電気分解・燃料電池システムの開発・性能評価

教員メールアドレス　""を"@"に	tarakiynu.ac.jp
定員	2
資料（PDF）	download
テーマ概要	今の学部生の皆さんは今の平均寿命からすると60年ほどはこの世界に生きることになるかと思います．その60年間，現在と同じペースで化石燃料を使用することはできるでしょうか？　普通に考えると枯渇や気候変動の点から難しいですよね．原子力もありますが，自然エネルギーの大量導入が必要だと考えます．ただ，自然エネルギーは一般に時間変動や地域の偏りが大きいため，大量導入するためにはエネルギーの貯蔵や輸送技術も同時に必要です． 貯蔵技術として現状は揚水や二次電池などが一部用いられていますが，どちらも容量などに問題があり，水素などの燃料（化学エネルギー）としての貯蔵・輸送が必要だと当研究室では考えています． Route生として志望した場合は，最初の1か月ほどは，現状の技術の問題点などを調べ，その後に研究室でいろいろ行っている実験や数値計算のなかから興味が生まれたテーマに取り組んでみてください．もし，最初から「これをやりたい！」というテーマがあればそれに取り組むことも歓迎です
履修済みであることが望ましい科目	特にありません．
必要スキル	特にありません．

丸尾 昭二 教授
マルチマテリアル３Dプリンティング技術の開発と応用

教員メールアドレス　""を"@"に	maruo-shoji-rkynu.ac.jp
研究室Web	http://www.mnt.ynu.ac.jp
定員	1〜2名
資料（PDF）	download
テーマ概要	本研究室では，世界で最も高精細な３Dプリンター（マイクロ光造形法）を独自に開発しています．この技術では，青色・紫外レーザーや超短パルスレーザーを光硬化性樹脂に集光させて，複雑な3次元形状を自在に作製できます．最近では、複数の材料を用いて3Ｄプリント部品を作製できるマルチマテリアル3Ｄプリント技術も開発しています．応用研究としては，マイクロソフトロボットなどの微小機械や，マイクロレンズなどの光学素子，歯科や再生医療に役立つセラミックス部品など、さまざまなマイクロ・ナノ構造を作製しています． 本研究では，独自開発のマイクロ光造形法を用いて，3次元CADモデルで作製した複雑な3次元形状を高精度に造形する研究を行います．具体的な応用例として，生物を模倣したソフトアクチュエータや，審美性の高い義歯の造形，高機能なマイクロ光学素子などを作製し，その機能を検証します．ぜひ、我々と一緒に、まだ誰も実現していない新しい3Dプリンティグ技術の開発と応用に挑戦しましょう！
履修済みであることが望ましい科目	特に無し
必要スキル	特に無し
その他	ゼミでは，先輩達の日頃の研究活動の報告や，学会発表の練習，国際会議での英語発表の練習にも参加できるので，授業では体験できない研究力、プレゼン力も身につきます．

渕脇 大海 准教授
ドローンの６軸センサによる加速度の計測と姿勢の推定

教員メールアドレス　""を"@"に	ohmifynu.ac.jp
研究室Web	http://www.fuchilab.ynu.ac.jp/
定員	1名
テーマ概要	本研究室では，最近実用化への取り組みが盛んな図１のような「マルチロータ型ドローン」に 様々な機能を付与して，遠隔作業に応用する研究プロジェクトの準備を進めている． 本募集では中核技術の一つである「ドローンの６軸センサによる加速度の計測と姿勢の推 定」を行うための ROUTE 生を以下の条件で募集する． [在宅研究の例] 1.図２に示すような，慣性センサ、arudino により加速度（角加速度）を計測 2.エクセルで評価（計測画面をキャプチャして、動画を成果にしてもよい） 3.PC 上の CG モデルと、センサによるデータを連携（余裕があれば） [サポート体制] ・対面授業の前後で研究室にて所属学生，担当教員がサポートします．
履修済みであることが望ましい科目	特に無し
必要スキル	やる気のある人，電子工作を楽しみたい人 ，取り組む時間（３時間×１５日以上）を確保できる人
その他	Arduino（汎用マイコン）を勉強したい人

2020年度・春学期

荒木 拓人 教授
電気分解・燃料電池システムの開発・性能評価

教員メールアドレス　""を"@"に	tarakiynu.ac.jp
定員	2
資料（PDF）	download
テーマ概要	今の学部生の皆さんは今の平均寿命からすると60年ほどはこの世界に生きることになるかと思います．その60年間，現在と同じペースで化石燃料を使用することはできるでしょうか？　普通に考えると枯渇や気候変動の点から難しいですよね．原子力もありますが，自然エネルギーの大量導入が必要だと考えます．ただ，自然エネルギーは一般に時間変動や地域の偏りが大きいため，大量導入するためにはエネルギーの貯蔵や輸送技術も同時に必要です． 貯蔵技術として現状は揚水や二次電池などが一部用いられていますが，どちらも容量などに問題があり，水素などの燃料（化学エネルギー）としての貯蔵・輸送が必要だと当研究室では考えています． Route生として志望した場合は，最初の1か月ほどは，現状の技術の問題点などを調べ，その後に研究室でいろいろ行っている実験や数値計算のなかから興味が生まれたテーマに取り組んでみてください．もし，最初から「これをやりたい！」というテーマがあればそれに取り組むことも歓迎です
履修済みであることが望ましい科目	特にありません．
必要スキル	特にありません．

太田裕貴 准教授
柔らかい材料を利用したウェアラブルセンサの小型化

教員メールアドレス　""を"@"に	ota-hiroki-xmynu.ac.jp
研究室Web	http://www.ota.ynu.ac.jp/index.html/
定員	最大2名
資料（PDF）	download
テーマ概要	太田研では最新の成形加工・付加加工でゲルやゴム材料(ソフトマテリアル)の形を作る技術を基礎に色々なデバイスや機械を作る研究をしています。そのようなソフトマテリアルを使用して、①曲がるセンサや伸びるセンサ(下図)の開発と②映画ベイマックスのような柔らかいロボット(ソフトロボット)の開発の二つの方向性の研究を行います。本研究では、最新の3次元プリンタやロボット加工装置などを利用してもらって、ウェアラブルデバイスの小型化に携わってもらいます。もちろん、基礎機械工学を学んだだけでは上に書いたような開発をしたことがないと思います。先輩、スタッフ、教員が十分なサポートをしますので、ぜひ新しい分野に飛び込んでみてください！ ※詳細は 横浜国立大学太田裕貴研究室 を参照してください。
履修済みであることが望ましい科目	(可能であれば)応用機械設計製図I
必要スキル	電気回路設計・自動制御などスキルがあるとより良い。しかしながら太田研では十分な経験があるので何よりも学習していくことが大切です！
その他	各種展示会に参加してもらう可能性があります。

尾崎 伸吾 准教授
xTerramechanics: 極限環境下で作業を行うオフロード機器に関する実験的研究

教員メールアドレス　""を"@"に	s-ozakiynu.ac.jp
定員	1~2
資料（PDF）	download
テーマ概要	オフロード車両と大地の相互作用を取り扱う学問分野をテラメカニクス(terramechanics)と称します．現在，本研究室では，テラメカニクスに関する研究プロジェクトを産学官の共同で展開しています．その中の一つに月・惑星探査用ローバの走行部の開発や災害用建設ロボットの開発があります．これらに代表されるオフロード車両は，月・惑星表面や災害現場などの極限環境下での作業を強いられます．そのため，機体／車両設計やパスプランニング，作業工程のシミュレーションは実際の運用において極めて重要なファクターとなります．特に，軟弱な地盤を走行する車両においては，走破性・旋回性・エネルギー効率の観点から走行部の更なる高度化が望まれています．別の言葉で言い換えると，フカフカの砂漠のような路面を少ないエネルギーで自由に走行でき，決してスタック（ホイールが空転して身動きが取れない状態）しないホイールの開発が望まれています．本研究では，下図に示すような，汎用テラメカニクス実験装置を用いて，まず，各種センサを用いた力学量の測定方法や実験データの整理方法について学びます．また小型ローバの走行現象や木材瓦礫の掘削現象に関する実験を研究室スタッフとともに実施します．
履修済みであることが望ましい科目	材料力学，機械力学，機械要素設計製図
必要スキル	実験に興味があることが望ましい．必須では無いが，3D CAD， Matlabなどのスキルがあることが望ましい．
その他	How to get unstuck を合言葉に一緒に研究を楽しみましょう． 大学院生や卒研生と共同で取り組んでもらう予定です．なお，在籍学生多数のため個人用机は提供できません．

加藤 龍 准教授
人・機械融合型リハビリ支援装置の開発研究

教員メールアドレス　""を"@"に	kato-ryu-cyynu.ac.jp
研究室Web	http://katolab.ynu.ac.jp/
定員	2名
資料（PDF）	download
テーマ概要	加藤研究室では，上肢欠損者の運動機能を代替する筋電義手(筋収縮時に発生する生体信号で制御する電動義手)や手指麻痺リハビリのための外骨格型パワーアシスト装置など，人とロボットの融合学問(Cyber-Robotics)の医用福祉・リハビリ応用に関する研究に取り組んでいます． 今学期のROUTE project では，下記のテーマを，加藤研究室の一員として一体となって解決する学生を募集します． 1. 上肢麻痺者のための電動外骨格・電気刺激を併用した運動補助具の開発 2. 先天性手指欠損児のための小型筋電義手の開発 3. 手指神経の外科的移行を用いた上肢筋電義手の制御 4. Neuro-prosthesis の身体認知メカニズムの解明 –人工義手を自分の手とし て感じるにはどうしたらよいか？ 5. ヒューマノイドハンドを用いた腹腔鏡下手術支援システムの開発 6. 拡張人工肢に関する研究～第3の手プロジェクト ※全ての研究は，医療系研究機関との共同研究となります． ※他テーマも応相談
履修済みであることが望ましい科目	機械系の力学演習Ⅰ、Ⅱ、計算工学基礎
必要スキル	3DCAD やプログラミングができることが望ましいが一番はヤル気と根性．

北村 圭一 准教授
航空宇宙機や空飛ぶ車の空力設計

教員メールアドレス　""を"@"に	kitamuraynu.ac.jp
研究室Web	http://www.aero.ynu.ac.jp
定員	1-2名
資料（PDF）	download
テーマ概要	“Mark my words: a combination airplane and motorcar is coming. You may smile, but it will come.” – Henry Ford, 1940. 「空飛ぶ車」の開発は人類，特にエンジニアの長年の夢でした．その開発がいよいよ本格化し，世界中のメーカが競って関連プロジェクトを立ち上げ始めています．ただしその外観や機能は様々であり，一見レーシングカーに見えるものから，航空機に近いものまで非常に幅広い選択肢があります．こうした中，本テーマでは学生の自由な発想から空飛ぶ車を設計し，その実現性を数値流体力学（Computational Fluid Dynamics, CFD ※）により議論してもらいます．空気力学やCFDを実際のモノづくりへ活用する経験を通し，これらの学問への理解をより一層高めてもらう事も狙いの一つです． なおこうした空力設計を支える「CFD技術そのものの研究」，あるいはその「航空宇宙機への応用」と言った研究も行う事ができます（詳しくは面談にて）． 　 ・空飛ぶ車の概念例（PDFファイルを参照してください）：H29年度 ROUTE成果（2018/08/29 NHK『ニュースウォッチ9』にてTV放映） ※近年の車や航空宇宙機の開発（空力設計）においては，CFDの活用が当たり前になってきています．CFDには「実験を行わなくても（あるいは，行えなくても）車体・機体の空力特性や流体場の詳細がシミュレーションで分かる」という大きなメリットがあります．これにより，実際に高価な車体・機体を作る前の段階で，（CADで）作成した形状の空力特性を把握する事が出来ます．
履修済みであることが望ましい科目	流体力学I、流体力学II、空気力学、数値流体力学入門、基礎流体解析（必須ではありません）
必要スキル	Fortran、Linuxの知識（配属されてからの習得で十分です）
その他	空気力学や航空宇宙分野，そしてこれらの応用に興味がある人向けの研究テーマです．

佐藤 恭一 教授
ハイブリッドアクチュエータを用いたパワーアシストスーツの開発

教員メールアドレス　""を"@"に	sato-yasukazu-zmynu.ac.jp
定員	1〜2名
テーマ概要	パワーアシストスーツは、人間の諸動作での腕や足の動きに、アクチュエータが発生するアシスト力を付加することにより、人間の運動負荷を軽減するもので、福祉・介護や、重量物を扱う機械組立・修理などへの適用が期待されている。そのアクチュエータの駆動には電動式（モータ）、空気圧式、液圧式などがあり、一長一短がある。電動式（モータ）は高精度な制御ができるが、一般的に、大きな出力を得るためには大型で重くなり、コストも高い。空気圧式は、軽量で、空気の圧縮性によりソフトなアシスト力の付加ができ、人間への装着向けには適しているが、大きな出力を得るためにはその容積が大きくなる。液圧式は高圧を用いることにより単位重量当たりの出力は大きいが、人間への装着向けとしては操作性や安全性の面で課題がある。当研究テーマでは、屋外での大型機械の部品交換や重量部品の取り付け作業における作業者負担軽減に焦点を当て、各種アクチュエータ駆動方式の長所を組み合わせた高出力ハイブリッドアクチュエータとその制御システムを開発するとともに、当研究室で開発した空気圧式パワーアシストスーツ・プロトタイプをもとに、容易に脱着できる軽量高出力なハイブリッドアクチュエータ搭載のパワーアシストスーツを開発する。
必要スキル	自分自身で簡単な部品を設計、製作（加工）する意欲がある人。

鷹尾 祥典 准教授
イオンスラスタにおけるイオンビーム解析

教員メールアドレス　""を"@"に	takaoynu.ac.jp
研究室Web	http://www.takao-lab.ynu.ac.jp/
定員	1〜2名
資料（PDF）	download
テーマ概要	イオンスラスタはプラズマ中のイオンをグリッド電極に印加された静電場で高速に加速する宇宙推進機です。宇宙機を推し進める推力はとても小さいですが、燃費が非常に良いため長時間運用を必要とする宇宙機によく使われています。例えば、小惑星探査機「はやぶさ」、そして、その後継機「はやぶさ2」のメインエンジンにもイオンスラスタが搭載されています。 　イオンスラスタはイオンビームを噴き出すとともに、中和器と呼ばれる電子源から電子を放出する必要があります。何故なら、正の電荷を持つイオンだけ引き出すと宇宙機はどんどん負に帯電し、せっかく引き出したイオンが宇宙機に戻ってきてしまうからです。中和器から電子を放出しながらイオンスラスタからイオンビームを高速に噴き出すことで、電気的に中性な高速ビームが得られ、その反力により宇宙機を推し進めることができます。 　本テーマではイオンビーム軌道の最適化による推進性能の向上や、中和器から放出される電子との相互作用の解析を行います。具体的な手法としては、数値シミュレーションの中でもプラズマ中のイオンと電子の挙動を粒子単位で追跡する粒子計算法を利用します。 　これに限らず宇宙推進機に関する他のテーマでも構いませんので、気軽にお問い合わせ下さい。
履修済みであることが望ましい科目	電磁気学（物理学II B）
必要スキル	Linuxの使用経験、Fortran 90/95の読み書き経験があれば、より取り組みやすいと思いますが、配属されてからでも問題ありません。
その他	プラズマの授業は機械工学EP 3年次秋学期の推進工学基礎で行いますので未知な領域と思いますが、当研究室の学生と一緒に学んで行きましょう。不明点・疑問点は気軽にメールでご質問下さい。

百武 徹 准教授
流体力学を医療に役立ててみよう

教員メールアドレス　""を"@"に	hyakuynu.ac.jp
定員	1～2
資料（PDF）	download
テーマ概要	1. 循環器疾患と流体力学 血管径が数十マイクロメートルの微小血管では，血管径と血管内を流れる赤血球の大きさが同程度になり，血管内流れは複雑となります．ここでは，赤血球を含む血液の流れと脳梗塞や心疾患など様々な循環器疾患の関連性について調査します。 2. 血液透析と流体力学 血液透析とは、体外にて血液をろ過することで、低下した腎機能の代替を行う治療方法です。ここでは、血液透析患者を対象とした人工血管を含む血管内流れを研究することで、流れに関わるトラブルの予防について検討を行います。 3. 不妊症と流体力学 生殖細胞である精子が，卵管内粘液中でどのような運動をするのかを流体力学的観点から研究します．ここでは，マイクロ流体システムによる不妊症の治療に向けた運動良好精子回収デバイスに関する研究を行います。 これらの研究テーマを通して，機械工学EPのカリキュラムで受講した科目が実は医療分野にもつながっていることを体験できると思います．
履修済みであることが望ましい科目	流体力学関連の授業（必須ではありません）
必要スキル	特にありません。また、流体力学の授業を履修していなくても「流れ」と「医療」に興味のある学生は大歓迎です。

松井 和己 准教授
マルチスケール解析における並列化効率の評価

教員メールアドレス　""を"@"に	kzmynu.ac.jp
定員	1名
資料（PDF）	download
テーマ概要	構造物レベルでは一様だと考えられる金属材料であっても，顕微鏡などでその組織を観察すると非常に複雑な内部構造を有していることがわかっています．これら材料の微視構造における力学現象と巨視的に観察される材料の機械的特性との関係を明らかにすることを目的にして，本研究室では「マルチスケール解析手法」の研究を行ってきました．これは，微視構造とマクロ構造の両者に対する数値シミュレーションを同時に実施するものなので，従来の数値シミュレーションと比べて非常に多くの計算機資源を必要とするため，分散メモリ型の並列計算機を前提とした並列処理が実施されてきました． 本テーマでは，従来の並列処理に加え，現代のマルチコアCPUを前提とした並列処理を実施して，さらなる処理時間の短縮（並列化効率の向上）を狙います．特に2017年度の秋学期は，シミュレーション対象の領域（～数十万メッシュ）を複数のグループに分解し，それぞれに対する計算処理を並列に実施することを目標とします．そのためのアルゴリズムとそれを処理するプログラムを開発し，全体の要素数とグループ数という観点から，それらの並列化効率を評価していきます．
履修済みであることが望ましい科目	コンピューティング演習（マツイ担当クラス），材料力学，有限要素入門など
必要スキル	プログラム作成やCADのオペレーションに抵抗がないこと

松井 和己 准教授
車載用ECUの強度・信頼性評価のための疑似車載センサーの開発

教員メールアドレス　""を"@"に	kzmynu.ac.jp
定員	1名
資料（PDF）	download
テーマ概要	自動車の電子制御は，過酷な環境（極限環境）でも正確に動作する必要があり，高い信頼性が要求されています．とくに，近年は燃料電池自動車や電気自動車など電子制御がシステムの信頼性に直結している製品が増えており，信頼性の確保は必須の課題になっています．本テーマでは，自動車制御ユニット（ECU）の強度試験を実施することを目的として，バーチャル車両システムを構築します．国内の大学で唯一所持している高加速機能限界試験（High Accelerated Limit Test，通称HALT）に接続し，最先端の電子制御システムの機能限界試験を実施して製品の信頼性と安全性について検証します． 2017年度の春学期は，実際の自動車に取り付けられている各種センサーの機構（しくみ）を理解して，走行状態を模擬した信号を出力するシステム（疑似車載センサー）を構築します．
履修済みであることが望ましい科目	コンピューティング演習，制御工学，自動車工学など
必要スキル	機械加工，制御系プログラムの作成 （普通自動車免許を取得していることが望ましい（車両は運転しません））
その他	自動車（整備）への興味

丸尾 昭二 教授
マイクロ３Dプリンティングの研究

教員メールアドレス　""を"@"に	maruo-shoji-rkynu.ac.jp
研究室Web	http://www.mnt.ynu.ac.jp
定員	1〜2名
資料（PDF）	download
テーマ概要	本研究室では，世界で最も高精細で微細な３D造形が可能な３Dプリンター（マイクロ光造形法）を独自に開発しています．この技術では，レーザー光を光硬化性樹脂に集光させて，複雑な3次元形状を自在に作製できます．応用研究として，医療やフォトニクス、マイクロマシンなどへの応用を行なっています．たとえば、骨や歯を再生するための３Dセラミックス構造体や、内視鏡などに利用される微小なマイクロレンズ、生物を模倣した光を反射しないナノ構造や、汚れが付かない表面、微少な電子回路に応用される金属配線や発電素子などを作製できます． 本プログラムでは，マイクロ光造形法を用いて、CADモデルから3次元微小モデルを作製する技術を習得します．そして、具体的な応用例として、マイクロピンセットや発電素子などの高性能なマイクロデバイスの作製に取り組みます．実験では、大学院生が丁寧に指導してくれるので、初心者でも微細な３Dプリンティングを容易に習得できます．そして、自由な発想で微小な３D機能部品を試作できます．ぜひ、我々と一緒に、ミクロな世界の3Dプリンティグに挑戦しましょう！ レーザーを用いた３D造形　　毛髪上に作製したウサギモデル　　　セラミックス微小部品 図１　マイクロ光造形法の原理と3D微小造形の例
履修済みであることが望ましい科目	特に無し
必要スキル	特に無し
その他	ゼミでは，先輩達の研究報告や学会発表の練習にも参加できるので，授業では体験できない研究力、プレゼン力も身につきます．良い成果が出れば、自ら学会発表もできます．

古川太一 助教
近赤外光を用いた生体深部イメージングに関する研究

研究室Web	http://www.mnt.ynu.ac.jp
定員	1〜2名
資料（PDF）	download
テーマ概要	細胞内のたんぱく質に蛍光体をラベリングすることで見たいたんぱく質を可視化する「蛍光イメージング」は、生命機能を解明して病気の治療などに役立てるために必要不可欠な技術です。一般的に蛍光イメージングでは、蛍光体を光らせるために可視光(青、緑、赤などの目に見える光)が用いられますが、可視光は生体組織で吸収・散乱されやすいため、生体深部でのイメージングが難しいという問題があります。そのため、近年では可視光より生体透過性の高い「近赤外光」を用いることで、生体深部をイメージングする試みが世界的に行われています。本研究では、従来の蛍光体より更に深部で蛍光イメージングが可能な「新しい蛍光体の作製」や「新しいイメージング手法」の開発を目指します。最初はイメージングに使用する蛍光体を化学的な手法で作製します。そして、その蛍光体の結晶性、発光スペクトル、発光輝度などを評価し、最後に生体のイメージングに応用します。合成、光計測、装置の組み立てなど、様々な分野の要素が混ざっていますが、教員がサポートしますので、興味のある方は是非応募してみてください！
履修済みであることが望ましい科目	特になし
必要スキル	特になし
その他	細胞をイメージングするための蛍光体を一から合成するため、分野の枠組みを超えて、新しいことに積極的に取り組んでみたい方を歓迎します。

2019年度・秋学期

荒木 拓人 准教授
電気分解・燃料電池システムの開発・性能評価

教員メールアドレス　""を"@"に	tarakiynu.ac.jp
定員	2
資料（PDF）	download
テーマ概要	今の学部生の皆さんは今の平均寿命からすると60年ほどはこの世界に生きることになるかと思います．その60年間，現在と同じペースで化石燃料を使用することはできるでしょうか？　普通に考えると枯渇や気候変動の点から難しいですよね．原子力もありますが，自然エネルギーの大量導入が必要だと考えます．ただ，自然エネルギーは一般に時間変動や地域の偏りが大きいため，大量導入するためにはエネルギーの貯蔵や輸送技術も同時に必要です． 貯蔵技術として現状は揚水や二次電池などが一部用いられていますが，どちらも容量などに問題があり，水素などの燃料（化学エネルギー）としての貯蔵・輸送が必要だと当研究室では考えています． Route生として志望した場合は，最初の1か月ほどは，現状の技術の問題点などを調べ，その後に研究室でいろいろ行っている実験や数値計算のなかから興味が生まれたテーマに取り組んでみてください．もし，最初から「これをやりたい！」というテーマがあればそれに取り組むことも歓迎です
履修済みであることが望ましい科目	特にありません．
必要スキル	特にありません．

太田裕貴 准教授
柔らかい材料を利用したウェアラブルセンサの小型化

教員メールアドレス　""を"@"に	ota-hiroki-xmynu.ac.jp
研究室Web	http://www.ota.ynu.ac.jp/index.html/
資料（PDF）	download
テーマ概要	太田研では最新の成形加工・付加加工でゲルやゴム材料(ソフトマテリアル)の形を作る技術を基礎に色々なデバイスや機械を作る研究をしています。そのようなソフトマテリアルを使用して、①曲がるセンサや伸びるセンサ(下図)の開発と②映画ベイマックスのような柔らかいロボット(ソフトロボット)の開発の二つの方向性の研究を行います。本研究では、最新の3次元プリンタやロボット加工装置などを利用してもらって、ウェアラブルデバイスの小型化に携わってもらいます。もちろん、基礎機械工学を学んだだけでは上に書いたような開発をしたことがないと思います。先輩、スタッフ、教員が十分なサポートをしますので、ぜひ新しい分野に飛び込んでみてください！ ※詳細は 横浜国立大学太田裕貴研究室 を参照してください。
履修済みであることが望ましい科目	(可能であれば)応用機械設計製図I
必要スキル	電気回路設計・自動制御などスキルがあるとより良い。しかしながら太田研では十分な経験があるので何よりも学習していくことが大切です！
その他	各種展示会に参加してもらう可能性があります。

尾崎 伸吾 准教授
xTerramechanics: 極限環境下で作業を行うオフロード機器に関する実験的研究

教員メールアドレス　""を"@"に	s-ozakiynu.ac.jp
定員	1~2
資料（PDF）	download
テーマ概要	オフロード車両と大地の相互作用を取り扱う学問分野をテラメカニクス(terramechanics)と称します．現在，本研究室では，テラメカニクスに関する研究プロジェクトを産学官の共同で展開しています．その中の一つに月・惑星探査用ローバの走行部の開発や災害用建設ロボットの開発があります．これらに代表されるオフロード車両は，月・惑星表面や災害現場などの極限環境下での作業を強いられます．そのため，機体／車両設計やパスプランニング，作業工程のシミュレーションは実際の運用において極めて重要なファクターとなります．特に，軟弱な地盤を走行する車両においては，走破性・旋回性・エネルギー効率の観点から走行部の更なる高度化が望まれています．別の言葉で言い換えると，フカフカの砂漠のような路面を少ないエネルギーで自由に走行でき，決してスタック（ホイールが空転して身動きが取れない状態）しないホイールの開発が望まれています．本研究では，下図に示すような，汎用テラメカニクス実験装置を用いて，まず，各種センサを用いた力学量の測定方法や実験データの整理方法について学びます．また小型ローバの走行現象や木材瓦礫の掘削現象に関する実験を研究室スタッフとともに実施します．
履修済みであることが望ましい科目	材料力学，機械力学，機械要素設計製図
必要スキル	実験に興味があることが望ましい．必須では無いが，3D CAD， Matlabなどのスキルがあることが望ましい．
その他	How to get unstuck を合言葉に一緒に研究を楽しみましょう． 大学院生や卒研生と共同で取り組んでもらう予定です．なお，在籍学生多数のため個人用机は提供できません．

加藤 龍 准教授
人・機械融合型リハビリ支援装置の開発研究

教員メールアドレス　""を"@"に	kato-ryu-cyynu.ac.jp
研究室Web	http://katolab.ynu.ac.jp/
定員	2名
資料（PDF）	download
テーマ概要	加藤研究室では，上肢欠損者の運動機能を代替する筋電義手(筋収縮時に発生する生体信号で制御する電動義手)や手指麻痺リハビリのための外骨格型パワーアシスト装置など，人とロボットの融合学問(Cyber-Robotics)の医用福祉・リハビリ応用に関する研究に取り組んでいます．加藤研HP http://katolab.ynu.ac.jp/ 秋学期 ROUTE project では，下記のテーマを，加藤研究室の一員として一体となって解決する学生を募集する． 1. 上肢麻痺者のための電動外骨格・電気刺激を併用した運動補助具の開発 2. 先天性手指欠損児のための小型筋電義手の開発 3. 手指神経の外科的移行を用いた上肢筋電義手の制御 4.長期に安定的な信号計測を可能にする筋電センサーの開発 5. Neuro-prosthesis の身体認知メカニズムの解明 –人工義手を自分の手とし て感じるにはどうしたらよいか？ ※全ての研究は，医療系研究機関との共同研究となります． ※他テーマも応相談
履修済みであることが望ましい科目	機械系の力学演習Ⅰ、Ⅱ、計算工学基礎
必要スキル	3DCAD やプログラミングができることが望ましい

北村 圭一 准教授
航空宇宙機や空飛ぶ車の空力設計

教員メールアドレス　""を"@"に	kitamuraynu.ac.jp
研究室Web	http://www.aero.ynu.ac.jp
定員	1-2名
資料（PDF）	download
テーマ概要	“Mark my words: a combination airplane and motorcar is coming. You may smile, but it will come.” – Henry Ford, 1940. 「空飛ぶ車」の開発は人類，特にエンジニアの長年の夢でした．その開発がいよいよ本格化し，世界中のメーカが競って関連プロジェクトを立ち上げ始めています．ただしその外観や機能は様々であり，一見レーシングカーに見えるものから，航空機に近いものまで非常に幅広い選択肢があります．こうした中，本テーマでは学生の自由な発想から空飛ぶ車を設計し，その実現性を数値流体力学（Computational Fluid Dynamics, CFD ※）により議論してもらいます．空気力学やCFDを実際のモノづくりへ活用する経験を通し，これらの学問への理解をより一層高めてもらう事も狙いの一つです． なおこうした空力設計を支える「CFD技術そのものの研究」，あるいはその「航空宇宙機への応用」と言った研究も行う事ができます（詳しくは面談にて）． 　 ・空飛ぶ車の概念例（PDFファイルを参照してください）：H29年度 ROUTE成果（2018/08/29 NHK『ニュースウォッチ9』にてTV放映） ※近年の車や航空宇宙機の開発（空力設計）においては，CFDの活用が当たり前になってきています．CFDには「実験を行わなくても（あるいは，行えなくても）車体・機体の空力特性や流体場の詳細がシミュレーションで分かる」という大きなメリットがあります．これにより，実際に高価な車体・機体を作る前の段階で，（CADで）作成した形状の空力特性を把握する事が出来ます．
履修済みであることが望ましい科目	流体力学I、流体力学II、空気力学、数値流体力学入門、基礎流体解析（必須ではありません）
必要スキル	Fortran、Linuxの知識（配属されてからの習得で十分です）
その他	空気力学や航空宇宙分野，そしてこれらの応用に興味がある人向けの研究テーマです．

佐藤 恭一 教授
ハイブリッドアクチュエータを用いたパワーアシストスーツの開発

教員メールアドレス　""を"@"に	sato-yasukazu-zmynu.ac.jp
定員	1〜2名
テーマ概要	パワーアシストスーツは、人間の諸動作での腕や足の動きに、アクチュエータが発生するアシスト力を付加することにより、人間の運動負荷を軽減するもので、福祉・介護や、重量物を扱う機械組立・修理などへの適用が期待されている。そのアクチュエータの駆動には電動式（モータ）、空気圧式、液圧式などがあり、一長一短がある。電動式（モータ）は高精度な制御ができるが、一般的に、大きな出力を得るためには大型で重くなり、コストも高い。空気圧式は、軽量で、空気の圧縮性によりソフトなアシスト力の付加ができ、人間への装着向けには適しているが、大きな出力を得るためにはその容積が大きくなる。液圧式は高圧を用いることにより単位重量当たりの出力は大きいが、人間への装着向けとしては操作性や安全性の面で課題がある。当研究テーマでは、屋外での大型機械の部品交換や重量部品の取り付け作業における作業者負担軽減に焦点を当て、各種アクチュエータ駆動方式の長所を組み合わせた高出力ハイブリッドアクチュエータとその制御システムを開発するとともに、当研究室で開発した空気圧式パワーアシストスーツ・プロトタイプをもとに、容易に脱着できる軽量高出力なハイブリッドアクチュエータ搭載のパワーアシストスーツを開発する。
必要スキル	自分自身で簡単な部品を設計、製作（加工）する意欲がある人。

鷹尾 祥典 准教授
イオンスラスタにおけるイオンビーム解析

教員メールアドレス　""を"@"に	takaoynu.ac.jp
研究室Web	http://www.takao-lab.ynu.ac.jp/
定員	1〜2名
資料（PDF）	download
テーマ概要	イオンスラスタはプラズマ中のイオンをグリッド電極に印加された静電場で高速に加速する宇宙推進機です。宇宙機を推し進める推力はとても小さいですが、燃費が非常に良いため長時間運用を必要とする宇宙機によく使われています。例えば、小惑星探査機「はやぶさ」、そして、その後継機「はやぶさ2」のメインエンジンにもイオンスラスタが搭載されています。 　イオンスラスタはイオンビームを噴き出すとともに、中和器と呼ばれる電子源から電子を放出する必要があります。何故なら、正の電荷を持つイオンだけ引き出すと宇宙機はどんどん負に帯電し、せっかく引き出したイオンが宇宙機に戻ってきてしまうからです。中和器から電子を放出しながらイオンスラスタからイオンビームを高速に噴き出すことで、電気的に中性な高速ビームが得られ、その反力により宇宙機を推し進めることができます。 　本テーマではイオンビーム軌道の最適化による推進性能の向上や、中和器から放出される電子との相互作用の解析を行います。具体的な手法としては、数値シミュレーションの中でもプラズマ中のイオンと電子の挙動を粒子単位で追跡する粒子計算法を利用します。 　これに限らず宇宙推進機に関する他のテーマでも構いませんので、気軽にお問い合わせ下さい。
履修済みであることが望ましい科目	電磁気学（物理学II B）
必要スキル	Linuxの使用経験、Fortran 90/95の読み書き経験があれば、より取り組みやすいと思いますが、配属されてからでも問題ありません。
その他	プラズマの授業は機械工学EP 3年次秋学期の推進工学基礎で行いますので未知な領域と思いますが、当研究室の学生と一緒に学んで行きましょう。不明点・疑問点は気軽にメールでご質問下さい。

百武 徹 准教授
流体力学を医療に役立ててみよう

教員メールアドレス　""を"@"に	hyakuynu.ac.jp
定員	1～2
資料（PDF）	download
テーマ概要	1. 循環器疾患と流体力学 血管径が数十マイクロメートルの微小血管では，血管径と血管内を流れる赤血球の大きさが同程度になり，血管内流れは複雑となります．ここでは，赤血球を含む血液の流れと脳梗塞や心疾患など様々な循環器疾患の関連性について調査します。 2. 血液透析と流体力学 血液透析とは、体外にて血液をろ過することで、低下した腎機能の代替を行う治療方法です。ここでは、血液透析患者を対象とした人工血管を含む血管内流れを研究することで、流れに関わるトラブルの予防について検討を行います。 3. 不妊症と流体力学 生殖細胞である精子が，卵管内粘液中でどのような運動をするのかを流体力学的観点から研究します．ここでは，マイクロ流体システムによる不妊症の治療に向けた運動良好精子回収デバイスに関する研究を行います。 これらの研究テーマを通して，機械工学EPのカリキュラムで受講した科目が実は医療分野にもつながっていることを体験できると思います．
履修済みであることが望ましい科目	流体力学関連の授業（必須ではありません）
必要スキル	特にありません。また、流体力学の授業を履修していなくても「流れ」と「医療」に興味のある学生は大歓迎です。

渕脇 大海 准教授
精密作業ドローンの開発

教員メールアドレス　""を"@"に	fuchiwaki-ohmi-xkynu.ac.jp
定員	1~2
資料（PDF）	download
テーマ概要	最近では，図１に示すようなドローンの小型軽量化・多機能化が目覚ましい．一方，本研究室では，長年にわたり小型軽量な精密自走ロボットの研究を蓄積してきた．本研究では，市販の「ドローン」に1.5Vで駆動する「圧電共振型・超音波リニアモータ」組み付けて，「ワイヤレス」で制御可能な「精密作業ドローン」を世界に先駆けて提案する．春学期のROUTEのゴールは，顕微鏡下にドローンを飛翔移動させ，顕微鏡視野範囲で，精密なマニピュレーション作業して帰還するまでを無線操作することとする．秋学期はドローンにFPV顕微カメラを設置してHMDで精密作業を操作する．市販の小型ドローンに「超音波モータのワイヤレスPWM制御回路」を搭載するため，電気・電子回路に素養または習得に高い興味があり，じっくり時間をかけて一年を通して熱中したいロボット・メカトロ好きな学生を歓迎する．
履修済みであることが望ましい科目	電気・電子回路，機械力学，機構学，力学
必要スキル	電子回路，マイコン，プログラミング
その他	・メカトロ（メカニズム，エレクトロニクス）の設計試作実験 ・電子回路工作 ・ロボット工作 ・シミュレーション，自動制御の研究のための，ハードウェアの下準備という位置付け． ・熱心に取り組んでくれる方を歓迎します．必要物品，場所は提供します．

渕脇 大海 准教授
毛細管ポンプによるSMAアクチュエータの高速冷却法と小型フィンガー機構の開発

教員メールアドレス　""を"@"に	fuchiwaki-ohmi-xkynu.ac.jp
研究室Web	http://www.fuchilab.ynu.ac.jp/
定員	1-2名
資料（PDF）	download
テーマ概要	最近では，加速度センサ等のMEMS技術（Micro Electro Mechanical System)によるセンサの小型化・高感度化が目覚しい．しかしMEMSデバイスのアクチュエータとしての実用例は少なく，プロジェクタに内蔵されているμミラーアレイくらいに限定されている．また生物の筋肉に比べ、現代のロボットに内蔵されている電磁モータは重いため，動物型ロボットの作業自由度は，模範とする動物のアクチュエータ（筋肉）の数の100分の１ほどに限定されている．本研究では，軽量小型であるが，冷却機構の小型化が困難であり，実用範囲が限定されている形状記憶合金（Shape Memory Allay)の高速冷却の問題を，「毛細管ポンプ法（図１）」により解決することで，軽量・小型かつ１Hzで駆動できる小型フィンガー機構（図２）を実現することでアクチュエータの小型軽量化への突破口を開くことを目的とする． 図１ 直径100μmの微小コイル の隙間Pと濡れの関係 図２ 毛細管ポンプ冷却法による小型軽量なSMAサーボ機構
履修済みであることが望ましい科目	機械力学，機構学，力学
必要スキル	メカトロ（メカニズム，エレクトロニクス）の設計試作実験
その他	熱心に取り組んでくれる方を歓迎します．必要物品，場所は提供します．

前田 雄介 准教授
3Dブロックプリンタ

教員メールアドレス　""を"@"に	maedaynu.ac.jp
研究室Web	http://www.iir.me.ynu.ac.jp/
定員	2
資料（PDF）	download
テーマ概要	近年，3Dプリンタの開発と活用が進んでいるが，我々のグループでは新たな3Dプリンタの方式として，規格化されたブロックを組み合わせて形状を作成する「3Dブロックプリンタ」の開発を進めている．大量生産可能なブロックとその組み合わせで個別形状を生成する技術は，マス・カスタマイゼーションを実現する一手法として有望である．また，機能性を持つブロックを利用した形状と機能の同時生成や，後加工との組み合わせなど，種々の展開が期待できる． 本テーマでは，前川研で設計された専用ブロックプリンタ（図１）の開発を引き継いで完成させること，および，前田研で開発された汎用ロボットによるブロックプリンタシステムを，従来（図２）と異なるロボットに適用することを目指す．いずれもブロック玩具（ナノブロック）を組立対象とする． 図１ 専用ブロックプリンタ 図2 垂直多関節ロボットによるブロックプリンタ
履修済みであることが望ましい科目	機構学，線形代数学I，線形代数学II（※必須ではない）
その他	C, C++, C#等のプログラミング能力の修得に意欲的に取り組む必要がある．

松井 和己 准教授
マルチスケール解析における並列化効率の評価

教員メールアドレス　""を"@"に	kzmynu.ac.jp
定員	1名
資料（PDF）	download
テーマ概要	構造物レベルでは一様だと考えられる金属材料であっても，顕微鏡などでその組織を観察すると非常に複雑な内部構造を有していることがわかっています．これら材料の微視構造における力学現象と巨視的に観察される材料の機械的特性との関係を明らかにすることを目的にして，本研究室では「マルチスケール解析手法」の研究を行ってきました．これは，微視構造とマクロ構造の両者に対する数値シミュレーションを同時に実施するものなので，従来の数値シミュレーションと比べて非常に多くの計算機資源を必要とするため，分散メモリ型の並列計算機を前提とした並列処理が実施されてきました． 本テーマでは，従来の並列処理に加え，現代のマルチコアCPUを前提とした並列処理を実施して，さらなる処理時間の短縮（並列化効率の向上）を狙います．特に2017年度の秋学期は，シミュレーション対象の領域（～数十万メッシュ）を複数のグループに分解し，それぞれに対する計算処理を並列に実施することを目標とします．そのためのアルゴリズムとそれを処理するプログラムを開発し，全体の要素数とグループ数という観点から，それらの並列化効率を評価していきます．
履修済みであることが望ましい科目	コンピューティング演習（マツイ担当クラス），材料力学，有限要素入門など
必要スキル	プログラム作成やCADのオペレーションに抵抗がないこと

松井 和己 准教授
車載用ECUの強度・信頼性評価のための疑似車載センサーの開発

教員メールアドレス　""を"@"に	kzmynu.ac.jp
定員	1名
資料（PDF）	download
テーマ概要	自動車の電子制御は，過酷な環境（極限環境）でも正確に動作する必要があり，高い信頼性が要求されています．とくに，近年は燃料電池自動車や電気自動車など電子制御がシステムの信頼性に直結している製品が増えており，信頼性の確保は必須の課題になっています．本テーマでは，自動車制御ユニット（ECU）の強度試験を実施することを目的として，バーチャル車両システムを構築します．国内の大学で唯一所持している高加速機能限界試験（High Accelerated Limit Test，通称HALT）に接続し，最先端の電子制御システムの機能限界試験を実施して製品の信頼性と安全性について検証します． 2017年度の春学期は，実際の自動車に取り付けられている各種センサーの機構（しくみ）を理解して，走行状態を模擬した信号を出力するシステム（疑似車載センサー）を構築します．
履修済みであることが望ましい科目	コンピューティング演習，制御工学，自動車工学など
必要スキル	機械加工，制御系プログラムの作成 （普通自動車免許を取得していることが望ましい（車両は運転しません））
その他	自動車（整備）への興味

丸尾 昭二 教授
マイクロ３Dプリンティングの研究

教員メールアドレス　""を"@"に	maruo-shoji-rkynu.ac.jp
研究室Web	http://www.mnt.ynu.ac.jp
定員	1〜2名
資料（PDF）	download
テーマ概要	本研究室では，世界で最も高精細で微細な３D造形が可能な３Dプリンター（マイクロ光造形法）を独自に開発しています．この技術では，レーザー光を光硬化性樹脂に集光させて，複雑な3次元形状を自在に作製できます．応用研究として，医療やフォトニクス、マイクロマシンなどへの応用を行なっています．たとえば、骨や歯を再生するための３Dセラミックス構造体や、内視鏡などに利用される微小なマイクロレンズ、生物を模倣した光を反射しないナノ構造や、汚れが付かない表面、微少な電子回路に応用される金属配線や発電素子などを作製できます． 本プログラムでは，マイクロ光造形法を用いて、CADモデルから3次元微小モデルを作製する技術を習得します．そして、具体的な応用例として、マイクロピンセットや発電素子などの高性能なマイクロデバイスの作製に取り組みます．実験では、大学院生が丁寧に指導してくれるので、初心者でも微細な３Dプリンティングを容易に習得できます．そして、自由な発想で微小な３D機能部品を試作できます．ぜひ、我々と一緒に、ミクロな世界の3Dプリンティグに挑戦しましょう！ レーザーを用いた３D造形　　毛髪上に作製したウサギモデル　　　セラミックス微小部品 図１　マイクロ光造形法の原理と3D微小造形の例
履修済みであることが望ましい科目	特に無し
必要スキル	特に無し
その他	ゼミでは，先輩達の研究報告や学会発表の練習にも参加できるので，授業では体験できない研究力、プレゼン力も身につきます．良い成果が出れば、自ら学会発表もできます．

古川太一 助教
近赤外光を用いた生体深部イメージングに関する研究

研究室Web	http://www.mnt.ynu.ac.jp
定員	1〜2名
資料（PDF）	download
テーマ概要	細胞内のたんぱく質に蛍光体をラベリングすることで見たいたんぱく質を可視化する「蛍光イメージング」は、生命機能を解明して病気の治療などに役立てるために必要不可欠な技術です。一般的に蛍光イメージングでは、蛍光体を光らせるために可視光(青、緑、赤などの目に見える光)が用いられますが、可視光は生体組織で吸収・散乱されやすいため、生体深部でのイメージングが難しいという問題があります。そのため、近年では可視光より生体透過性の高い「近赤外光」を用いることで、生体深部をイメージングする試みが世界的に行われています。本研究では、従来の蛍光体より更に深部で蛍光イメージングが可能な「新しい蛍光体の作製」や「新しいイメージング手法」の開発を目指します。最初はイメージングに使用する蛍光体を化学的な手法で作製します。そして、その蛍光体の結晶性、発光スペクトル、発光輝度などを評価し、最後に生体のイメージングに応用します。合成、光計測、装置の組み立てなど、様々な分野の要素が混ざっていますが、教員がサポートしますので、興味のある方は是非応募してみてください！
履修済みであることが望ましい科目	特になし
必要スキル	特になし
その他	細胞をイメージングするための蛍光体を一から合成するため、分野の枠組みを超えて、新しいことに積極的に取り組んでみたい方を歓迎します。

2019年度・春学期

荒木 拓人 准教授
電気分解・燃料電池システムの開発・性能評価

教員メールアドレス　""を"@"に	tarakiynu.ac.jp
定員	2
資料（PDF）	download
テーマ概要	今の学部生の皆さんは今の平均寿命からすると60年ほどはこの世界に生きることになるかと思います．その60年間，現在と同じペースで化石燃料を使用することはできるでしょうか？　普通に考えると枯渇や気候変動の点から難しいですよね．原子力もありますが，自然エネルギーの大量導入が必要だと考えます．ただ，自然エネルギーは一般に時間変動や地域の偏りが大きいため，大量導入するためにはエネルギーの貯蔵や輸送技術も同時に必要です． 貯蔵技術として現状は揚水や二次電池などが一部用いられていますが，どちらも容量などに問題があり，水素などの燃料（化学エネルギー）としての貯蔵・輸送が必要だと当研究室では考えています． Route生として志望した場合は，最初の1か月ほどは，現状の技術の問題点などを調べ，その後に研究室でいろいろ行っている実験や数値計算のなかから興味が生まれたテーマに取り組んでみてください．もし，最初から「これをやりたい！」というテーマがあればそれに取り組むことも歓迎です
履修済みであることが望ましい科目	特にありません．
必要スキル	特にありません．

太田裕貴 准教授
柔らかい材料を利用したソフトロボット・センサの開発

教員メールアドレス　""を"@"に	ota-hiroki-xmynu.ac.jp
研究室Web	http://www.ota.ynu.ac.jp
定員	2名
資料（PDF）	download
テーマ概要	太田研では最新の成形加工・付加加工でゲルやゴム材料(ソフトマテリアル)の形を作る技術を基礎に色々なデバイスや機械を作る研究をしています。ソフトマテリアルを使用して、①曲がるセンサや伸びるセンサ(下図)の開発と②映画ベイマックスのような柔らかいロボット(ソフトロボット)の開発の二つの方向性の研究を行います。場合によっては最新の3次元プリンタなどを利用してもらって両方もしくは一方の研究に携わってもらいます。もちろん、基礎機械工学を学んだだけでは上に書いたような開発をしたことがないと思います。先輩、スタッフ、教員が十分なサポートをしますので、ぜひ新しい分野に飛び込んでみてください！ 図1 曲がるセンサを用いたウェアラブルデバイス(過去の研究より)
履修済みであることが望ましい科目	(可能であれば)応用機械設計製図I
必要スキル	電気回路設計・自動制御などスキルがあるとより良い。しかしながら太田研では十分な経験があるので何よりも学習していくことが大切です！
その他	各種展示会に参加してもらう可能性があります。横市大医学部での実験の可能性もあります。

尾崎伸吾 准教授
輸送中の動的環境を考慮した果物の緩衝包装設計に関する数値解析

教員メールアドレス　""を"@"に	s-ozakiynu.ac.jp
研究室Web	http://www.ozakilab.ynu.ac.jp/
定員	1-2名
資料（PDF）	download
テーマ概要	FTAやTPP11参加といった我が国を取り巻く昨今の状況を鑑みた場合，国産食品の国際的な競争力をより高めることが急務である．このため，生育・収穫技術のみならず，価格やコストに直結する食品流通過程における品質保持技術の高度化が求められている．特に，果実の廃棄ロス低減や高品質化には，外観の損傷・褐変および栄養成分や食味の低下の抑制が必須となる．これらは商品の価値を著しく低下させ，流通過程における温湿度等の雰囲気環境に加え，振動・衝撃等の力学的外乱に大きく影響される． 食品価値低下を軽減し得るフルーツキャップ等の緩衝包装設計の高度化，ならびに輸送環境の最適化には，緩衝材の持つエネルギー吸収特性や周波数応答特性のみならず，輸送環境に依存して変化する果実そのものの材料特性の把握が不可欠である． そこで本プロジェクトでは，温度と時間に依存して変化する果物の材料物性の数理モデルを用いた振動シミュレーションを実施し，得られた知見を基に緩衝包装設計へのフィードバックに取り組む．具体的には，桃果実を対象とし，温度・時間依存性の非線形力学モデルを構築し，数値解析ソフトMATLABによるプログラミングおよび系統的なシミュレーションを実施する．なお，実輸送経路は，神戸―シンガポール間の国外経路と岡山―東京間の国内経路とする．
履修済みであることが望ましい科目	材料力学，機械力学
必要スキル	プログラミングに興味があることが望ましい．必須では無いが，Matlabなどのスキルがあることが望ましい．
その他	大学院生や卒研生と共同で取り組んでもらう予定です．なお，在籍学生多数のため個人用机は提供できません．

尾崎 伸吾 准教授
xTerramechanics: 極限環境下で作業を行うオフロード機器に関する実験的研究

教員メールアドレス　""を"@"に	s-ozakiynu.ac.jp
定員	1~2
資料（PDF）	download
テーマ概要	オフロード車両と大地の相互作用を取り扱う学問分野をテラメカニクス(terramechanics)と称します．現在，本研究室では，テラメカニクスに関する研究プロジェクトを産学官の共同で展開しています．その中の一つに月・惑星探査用ローバの走行部の開発や災害用建設ロボットの開発があります．これらに代表されるオフロード車両は，月・惑星表面や災害現場などの極限環境下での作業を強いられます．そのため，機体／車両設計やパスプランニング，作業工程のシミュレーションは実際の運用において極めて重要なファクターとなります．特に，軟弱な地盤を走行する車両においては，走破性・旋回性・エネルギー効率の観点から走行部の更なる高度化が望まれています．別の言葉で言い換えると，フカフカの砂漠のような路面を少ないエネルギーで自由に走行でき，決してスタック（ホイールが空転して身動きが取れない状態）しないホイールの開発が望まれています．本研究では，下図に示すような，汎用テラメカニクス実験装置を用いて，まず，各種センサを用いた力学量の測定方法や実験データの整理方法について学びます．また小型ローバの走行現象や木材瓦礫の掘削現象に関する実験を研究室スタッフとともに実施します．
履修済みであることが望ましい科目	材料力学，機械力学，機械要素設計製図
必要スキル	実験に興味があることが望ましい．必須では無いが，3D CAD， Matlabなどのスキルがあることが望ましい．
その他	How to get unstuck を合言葉に一緒に研究を楽しみましょう． 大学院生や卒研生と共同で取り組んでもらう予定です．なお，在籍学生多数のため個人用机は提供できません．

加藤 龍 准教授
人・機械融合型リハビリ支援装置の開発研究

教員メールアドレス　""を"@"に	kato-ryu-cyynu.ac.jp
研究室Web	http://katolab.ynu.ac.jp/
定員	2名
資料（PDF）	download
テーマ概要	加藤研究室では，上肢欠損者の運動機能を代替する筋電義手(筋収縮時に発生する生体信号で制御する電動義手)や手指麻痺リハビリのための外骨格型パワーアシスト装置など，人とロボットの融合学問(Cyber-Robotics)の医用福祉・リハビリ応用に関する研究に取り組んでいます．加藤研HP http://katolab.ynu.ac.jp/ 秋学期 ROUTE project では，下記のテーマを，加藤研究室の一員として一体となって解決する学生を募集する． 1. 上肢麻痺者のための電動外骨格・電気刺激を併用した運動補助具の開発 2. 先天性手指欠損児のための小型筋電義手の開発 3. 手指神経の外科的移行を用いた上肢筋電義手の制御 4.長期に安定的な信号計測を可能にする筋電センサーの開発 5. Neuro-prosthesis の身体認知メカニズムの解明 –人工義手を自分の手とし て感じるにはどうしたらよいか？ ※全ての研究は，医療系研究機関との共同研究となります． ※他テーマも応相談
履修済みであることが望ましい科目	機械系の力学演習Ⅰ、Ⅱ、計算工学基礎
必要スキル	3DCAD やプログラミングができることが望ましい

北村 圭一 准教授
航空宇宙機や空飛ぶ車の空力設計

教員メールアドレス　""を"@"に	kitamuraynu.ac.jp
研究室Web	http://www.aero.ynu.ac.jp
定員	2名
資料（PDF）	download
テーマ概要	“Mark my words: a combination airplane and motorcar is coming. You may smile, but it will come.” – Henry Ford, 1940. 「空飛ぶ車」の開発は人類，特にエンジニアの長年の夢でした．その開発がいよいよ本格化し，世界中のメーカが競って関連プロジェクトを立ち上げ始めています．ただしその外観や機能は様々であり，一見レーシングカーに見えるものから，航空機に近いものまで非常に幅広い選択肢があります．こうした中，本テーマでは学生の自由な発想から空飛ぶ車を設計し，その実現性を数値流体力学（Computational Fluid Dynamics, CFD ※）により議論してもらいます．空気力学やCFDを実際のモノづくりへ活用する経験を通し，これらの学問への理解をより一層高めてもらう事も狙いの一つです． なおこうした空力設計を支える「CFD技術そのものの研究」，あるいはその「航空宇宙機への応用」と言った研究も行う事ができます（詳しくは面談にて）． 　 ・空飛ぶ車の概念例（PDFファイルを参照してください）：H29年度 ROUTE成果（2018/08/29 NHK『ニュースウォッチ9』にてTV放映） ※近年の車や航空宇宙機の開発（空力設計）においては，CFDの活用が当たり前になってきています．CFDには「実験を行わなくても（あるいは，行えなくても）車体・機体の空力特性や流体場の詳細がシミュレーションで分かる」という大きなメリットがあります．これにより，実際に高価な車体・機体を作る前の段階で，（CADで）作成した形状の空力特性を把握する事が出来ます．
履修済みであることが望ましい科目	流体力学I、流体力学II、空気力学、数値流体力学入門、基礎流体解析（必須ではありません）
必要スキル	Fortran、Linuxの知識（配属されてからの習得で十分です）
その他	空気力学や航空宇宙分野，そしてこれらの応用に興味がある人向けの研究テーマです．

佐藤 恭一 教授
ハイブリッドアクチュエータを用いたパワーアシストスーツの開発

教員メールアドレス　""を"@"に	sato-yasukazu-zmynu.ac.jp
定員	1〜2名
テーマ概要	パワーアシストスーツは、人間の諸動作での腕や足の動きに、アクチュエータが発生するアシスト力を付加することにより、人間の運動負荷を軽減するもので、福祉・介護や、重量物を扱う機械組立・修理などへの適用が期待されている。そのアクチュエータの駆動には電動式（モータ）、空気圧式、液圧式などがあり、一長一短がある。電動式（モータ）は高精度な制御ができるが、一般的に、大きな出力を得るためには大型で重くなり、コストも高い。空気圧式は、軽量で、空気の圧縮性によりソフトなアシスト力の付加ができ、人間への装着向けには適しているが、大きな出力を得るためにはその容積が大きくなる。液圧式は高圧を用いることにより単位重量当たりの出力は大きいが、人間への装着向けとしては操作性や安全性の面で課題がある。当研究テーマでは、屋外での大型機械の部品交換や重量部品の取り付け作業における作業者負担軽減に焦点を当て、各種アクチュエータ駆動方式の長所を組み合わせた高出力ハイブリッドアクチュエータとその制御システムを開発するとともに、当研究室で開発した空気圧式パワーアシストスーツ・プロトタイプをもとに、容易に脱着できる軽量高出力なハイブリッドアクチュエータ搭載のパワーアシストスーツを開発する。
必要スキル	自分自身で簡単な部品を設計、製作（加工）する意欲がある人。

鷹尾 祥典 准教授
イオンスラスタにおけるイオンビーム解析

教員メールアドレス　""を"@"に	takaoynu.ac.jp
研究室Web	http://www.takao-lab.ynu.ac.jp/
定員	1〜2名
資料（PDF）	download
テーマ概要	イオンスラスタはプラズマ中のイオンをグリッド電極に印加された静電場で高速に加速する宇宙推進機です。宇宙機を推し進める推力はとても小さいですが、燃費が非常に良いため長時間運用を必要とする宇宙機によく使われています。例えば、小惑星探査機「はやぶさ」、そして、その後継機「はやぶさ2」のメインエンジンにもイオンスラスタが搭載されています。 　イオンスラスタはイオンビームを噴き出すとともに、中和器と呼ばれる電子源から電子を放出する必要があります。何故なら、正の電荷を持つイオンだけ引き出すと宇宙機はどんどん負に帯電し、せっかく引き出したイオンが宇宙機に戻ってきてしまうからです。中和器から電子を放出しながらイオンスラスタからイオンビームを高速に噴き出すことで、電気的に中性な高速ビームが得られ、その反力により宇宙機を推し進めることができます。 　本テーマではイオンビーム軌道の最適化による推進性能の向上や、中和器から放出される電子との相互作用の解析を行います。具体的な手法としては、数値シミュレーションの中でもプラズマ中のイオンと電子の挙動を粒子単位で追跡する粒子計算法を利用します。 　これに限らず宇宙推進機に関する他のテーマでも構いませんので、気軽にお問い合わせ下さい。
履修済みであることが望ましい科目	電磁気学（物理学II B）
必要スキル	Linuxの使用経験、Fortran 90/95の読み書き経験があれば、より取り組みやすいと思いますが、配属されてからでも問題ありません。
その他	プラズマの授業は機械工学EP 3年次秋学期の推進工学基礎で行いますので未知な領域と思いますが、当研究室の学生と一緒に学んで行きましょう。不明点・疑問点は気軽にメールでご質問下さい。

百武 徹 准教授
流体力学を医療に役立ててみよう

教員メールアドレス　""を"@"に	hyakuynu.ac.jp
定員	1～2
資料（PDF）	download
テーマ概要	1. 循環器疾患と流体力学 血管径が数十マイクロメートルの微小血管では，血管径と血管内を流れる赤血球の大きさが同程度になり，血管内流れは複雑となります．ここでは，赤血球を含む血液の流れと脳梗塞や心疾患など様々な循環器疾患の関連性について調査します。 2. 血液透析と流体力学 血液透析とは、体外にて血液をろ過することで、低下した腎機能の代替を行う治療方法です。ここでは、血液透析患者を対象とした人工血管を含む血管内流れを研究することで、流れに関わるトラブルの予防について検討を行います。 3. 不妊症と流体力学 生殖細胞である精子が，卵管内粘液中でどのような運動をするのかを流体力学的観点から研究します．ここでは，マイクロ流体システムによる不妊症の治療に向けた運動良好精子回収デバイスに関する研究を行います。 これらの研究テーマを通して，機械工学EPのカリキュラムで受講した科目が実は医療分野にもつながっていることを体験できると思います．
履修済みであることが望ましい科目	流体力学関連の授業（必須ではありません）
必要スキル	特にありません。また、流体力学の授業を履修していなくても「流れ」と「医療」に興味のある学生は大歓迎です。

渕脇 大海 准教授
毛細管ポンプによるSMAアクチュエータの高速冷却法と小型フィンガー機構の開発

教員メールアドレス　""を"@"に	fuchiwaki-ohmi-xkynu.ac.jp
研究室Web	http://www.fuchilab.ynu.ac.jp/
定員	1-2名
資料（PDF）	download
テーマ概要	最近では，加速度センサ等のMEMS技術（Micro Electro Mechanical System)によるセンサの小型化・高感度化が目覚しい．しかしMEMSデバイスのアクチュエータとしての実用例は少なく，プロジェクタに内蔵されているμミラーアレイくらいに限定されている．また生物の筋肉に比べ、現代のロボットに内蔵されている電磁モータは重いため，動物型ロボットの作業自由度は，模範とする動物のアクチュエータ（筋肉）の数の100分の１ほどに限定されている．本研究では，軽量小型であるが，冷却機構の小型化が困難であり，実用範囲が限定されている形状記憶合金（Shape Memory Allay)の高速冷却の問題を，「毛細管ポンプ法（図１）」により解決することで，軽量・小型かつ１Hzで駆動できる小型フィンガー機構（図２）を実現することでアクチュエータの小型軽量化への突破口を開くことを目的とする． 図１ 直径100μmの微小コイル の隙間Pと濡れの関係 図２ 毛細管ポンプ冷却法による小型軽量なSMAサーボ機構
履修済みであることが望ましい科目	機械力学，機構学，力学
必要スキル	メカトロ（メカニズム，エレクトロニクス）の設計試作実験
その他	熱心に取り組んでくれる方を歓迎します．必要物品，場所は提供します．

渕脇 大海 准教授
精密作業ドローンの開発

教員メールアドレス　""を"@"に	fuchiwaki-ohmi-xkynu.ac.jp
定員	1~2
資料（PDF）	download
テーマ概要	最近では，図１に示すようなドローンの小型軽量化・多機能化が目覚ましい．一方，本研究室では，長年にわたり小型軽量な精密自走ロボットの研究を蓄積してきた．本研究では，市販の「ドローン」に1.5Vで駆動する「圧電共振型・超音波リニアモータ」組み付けて，「ワイヤレス」で制御可能な「精密作業ドローン」を世界に先駆けて提案する．春学期のROUTEのゴールは，顕微鏡下にドローンを飛翔移動させ，顕微鏡視野範囲で，精密なマニピュレーション作業して帰還するまでを無線操作することとする．秋学期はドローンにFPV顕微カメラを設置してHMDで精密作業を操作する．市販の小型ドローンに「超音波モータのワイヤレスPWM制御回路」を搭載するため，電気・電子回路に素養または習得に高い興味があり，じっくり時間をかけて一年を通して熱中したいロボット・メカトロ好きな学生を歓迎する．
履修済みであることが望ましい科目	電気・電子回路，機械力学，機構学，力学
必要スキル	電子回路，マイコン，プログラミング
その他	・メカトロ（メカニズム，エレクトロニクス）の設計試作実験 ・電子回路工作 ・ロボット工作 ・シミュレーション，自動制御の研究のための，ハードウェアの下準備という位置付け． ・熱心に取り組んでくれる方を歓迎します．必要物品，場所は提供します．

前田 雄介 准教授
3Dブロックプリンタ

教員メールアドレス　""を"@"に	maedaynu.ac.jp
研究室Web	http://www.iir.me.ynu.ac.jp/
定員	2
資料（PDF）	download
テーマ概要	近年，3Dプリンタの開発と活用が進んでいるが，我々のグループでは新たな3Dプリンタの方式として，規格化されたブロックを組み合わせて形状を作成する「3Dブロックプリンタ」の開発を進めている．大量生産可能なブロックとその組み合わせで個別形状を生成する技術は，マス・カスタマイゼーションを実現する一手法として有望である．また，機能性を持つブロックを利用した形状と機能の同時生成や，後加工との組み合わせなど，種々の展開が期待できる． 本テーマでは，前川研で設計された専用ブロックプリンタ（図１）の開発を引き継いで完成させること，および，前田研で開発された汎用ロボットによるブロックプリンタシステムを，従来（図２）と異なるロボットに適用することを目指す．いずれもブロック玩具（ナノブロック）を組立対象とする． 図１ 専用ブロックプリンタ 図2 垂直多関節ロボットによるブロックプリンタ
履修済みであることが望ましい科目	機構学，線形代数学I，線形代数学II（※必須ではない）
その他	C, C++, C#等のプログラミング能力の修得に意欲的に取り組む必要がある．

松井 和己 准教授
車載用ECUの強度・信頼性評価のための疑似車載センサーの開発

教員メールアドレス　""を"@"に	kzmynu.ac.jp
定員	1名
資料（PDF）	download
テーマ概要	自動車の電子制御は，過酷な環境（極限環境）でも正確に動作する必要があり，高い信頼性が要求されています．とくに，近年は燃料電池自動車や電気自動車など電子制御がシステムの信頼性に直結している製品が増えており，信頼性の確保は必須の課題になっています．本テーマでは，自動車制御ユニット（ECU）の強度試験を実施することを目的として，バーチャル車両システムを構築します．国内の大学で唯一所持している高加速機能限界試験（High Accelerated Limit Test，通称HALT）に接続し，最先端の電子制御システムの機能限界試験を実施して製品の信頼性と安全性について検証します． 2017年度の春学期は，実際の自動車に取り付けられている各種センサーの機構（しくみ）を理解して，走行状態を模擬した信号を出力するシステム（疑似車載センサー）を構築します．
履修済みであることが望ましい科目	コンピューティング演習，制御工学，自動車工学など
必要スキル	機械加工，制御系プログラムの作成 （普通自動車免許を取得していることが望ましい（車両は運転しません））
その他	自動車（整備）への興味

松井 和己 准教授
マルチスケール解析における並列化効率の評価

教員メールアドレス　""を"@"に	kzmynu.ac.jp
定員	1名
資料（PDF）	download
テーマ概要	構造物レベルでは一様だと考えられる金属材料であっても，顕微鏡などでその組織を観察すると非常に複雑な内部構造を有していることがわかっています．これら材料の微視構造における力学現象と巨視的に観察される材料の機械的特性との関係を明らかにすることを目的にして，本研究室では「マルチスケール解析手法」の研究を行ってきました．これは，微視構造とマクロ構造の両者に対する数値シミュレーションを同時に実施するものなので，従来の数値シミュレーションと比べて非常に多くの計算機資源を必要とするため，分散メモリ型の並列計算機を前提とした並列処理が実施されてきました． 本テーマでは，従来の並列処理に加え，現代のマルチコアCPUを前提とした並列処理を実施して，さらなる処理時間の短縮（並列化効率の向上）を狙います．特に2017年度の秋学期は，シミュレーション対象の領域（～数十万メッシュ）を複数のグループに分解し，それぞれに対する計算処理を並列に実施することを目標とします．そのためのアルゴリズムとそれを処理するプログラムを開発し，全体の要素数とグループ数という観点から，それらの並列化効率を評価していきます．
履修済みであることが望ましい科目	コンピューティング演習（マツイ担当クラス），材料力学，有限要素入門など
必要スキル	プログラム作成やCADのオペレーションに抵抗がないこと

丸尾 昭二 教授
マイクロ３Dプリンティングの研究

教員メールアドレス　""を"@"に	maruo-shoji-rkynu.ac.jp
研究室Web	http://www.mnt.ynu.ac.jp
定員	1〜2名
資料（PDF）	download
テーマ概要	本研究室では，世界で最も高精細で微細な３D造形が可能な３Dプリンター（マイクロ光造形法）を独自に開発しています．この技術では，レーザー光を光硬化性樹脂に集光させて，複雑な3次元形状を自在に作製できます．応用研究として，医療やフォトニクス、マイクロマシンなどへの応用を行なっています．たとえば、骨や歯を再生するための３Dセラミックス構造体や、内視鏡などに利用される微小なマイクロレンズ、生物を模倣した光を反射しないナノ構造や、汚れが付かない表面、微少な電子回路に応用される金属配線や発電素子などを作製できます． 本プログラムでは，マイクロ光造形法を用いて、CADモデルから3次元微小モデルを作製する技術を習得します．そして、具体的な応用例として、マイクロピンセットや発電素子などの高性能なマイクロデバイスの作製に取り組みます．実験では、大学院生が丁寧に指導してくれるので、初心者でも微細な３Dプリンティングを容易に習得できます．そして、自由な発想で微小な３D機能部品を試作できます．ぜひ、我々と一緒に、ミクロな世界の3Dプリンティグに挑戦しましょう！ レーザーを用いた３D造形　　毛髪上に作製したウサギモデル　　　セラミックス微小部品 図１　マイクロ光造形法の原理と3D微小造形の例
履修済みであることが望ましい科目	特に無し
必要スキル	特に無し
その他	ゼミでは，先輩達の研究報告や学会発表の練習にも参加できるので，授業では体験できない研究力、プレゼン力も身につきます．良い成果が出れば、自ら学会発表もできます．

丸尾 昭二 教授
3Dプリント部品の3D形状評価・修正に関する研究

教員メールアドレス　""を"@"に	maruo-shoji-rkynu.ac.jp
研究室Web	http://www.mnt.ynu.ac.jp
定員	1~2
資料（PDF）	download
テーマ概要	近年、３Ｄデータから立体モデルを作製する３Ｄプリンターが注目されています。しかし、作製された３Ｄ部品の形状が設計通りに作製できているのか確認することが困難です。また、元々の３Ｄモデルと形状が一致しない場合に、3D形状を修正する必要があります。そこで本研究では、ファイバー状の樹脂を押し出し、熱で溶かして積層させることで立体を造形する熱溶融積層型３Ｄプリンターを用いて、様々な３Ｄモデルを作製し、その３Ｄ形状を計測・評価します。計測には、最近、我々が独自に開発した紫外LED照明を用いた3D形状の計測法を用います（参考文献）。さらに、本研究では、所望の３Ｄ形状になるように、除去加工によって形状の修正を行う技術を開発します。 ボンサイラボ株式会社の３Ｄプリンター（https://www.bonsailab.asia） 3D造形物の例 3Dプリント部品の形状計測 参考文献：Micromachines 9, No. 6, 261 (2018).
履修済みであることが望ましい科目	特に無し
必要スキル	特に無し
その他	ゼミでは，先輩達の研究報告や学会発表の練習にも参加できるので，授業では体験できない研究力、プレゼン力も身につきます．良い成果が出れば、自ら学会発表もできます．

2018年度・秋学期

荒木 拓人 准教授
電気分解・燃料電池システムの開発・性能評価

教員メールアドレス　""を"@"に	tarakiynu.ac.jp
定員	2
資料（PDF）	download
テーマ概要	今の学部生の皆さんは今の平均寿命からすると60年ほどはこの世界に生きることになるかと思います．その60年間，現在と同じペースで化石燃料を使用することはできるでしょうか？　普通に考えると枯渇や気候変動の点から難しいですよね．原子力もありますが，自然エネルギーの大量導入が必要だと考えます．ただ，自然エネルギーは一般に時間変動や地域の偏りが大きいため，大量導入するためにはエネルギーの貯蔵や輸送技術も同時に必要です． 貯蔵技術として現状は揚水や二次電池などが一部用いられていますが，どちらも容量などに問題があり，水素などの燃料（化学エネルギー）としての貯蔵・輸送が必要だと当研究室では考えています． Route生として志望した場合は，最初の1か月ほどは，現状の技術の問題点などを調べ，その後に研究室でいろいろ行っている実験や数値計算のなかから興味が生まれたテーマに取り組んでみてください．もし，最初から「これをやりたい！」というテーマがあればそれに取り組むことも歓迎です
履修済みであることが望ましい科目	特にありません．
必要スキル	特にありません．

太田裕貴 准教授
柔らかい材料を利用したソフトロボット・センサの開発

教員メールアドレス　""を"@"に	ota-hiroki-xmynu.ac.jp
研究室Web	http://www.ota.ynu.ac.jp
定員	2名
資料（PDF）	download
テーマ概要	太田研では最新の成形加工・付加加工でゲルやゴム材料(ソフトマテリアル)の形を作る技術を基礎に色々なデバイスや機械を作る研究をしています。ソフトマテリアルを使用して、①曲がるセンサや伸びるセンサ(下図)の開発と②映画ベイマックスのような柔らかいロボット(ソフトロボット)の開発の二つの方向性の研究を行います。場合によっては最新の3次元プリンタなどを利用してもらって両方もしくは一方の研究に携わってもらいます。もちろん、基礎機械工学を学んだだけでは上に書いたような開発をしたことがないと思います。先輩、スタッフ、教員が十分なサポートをしますので、ぜひ新しい分野に飛び込んでみてください！ 図1 曲がるセンサを用いたウェアラブルデバイス(過去の研究より)
履修済みであることが望ましい科目	(可能であれば)応用機械設計製図I
必要スキル	電気回路設計・自動制御などスキルがあるとより良い。しかしながら太田研では十分な経験があるので何よりも学習していくことが大切です！
その他	各種展示会に参加してもらう可能性があります。横市大医学部での実験の可能性もあります。

尾崎伸吾 准教授
輸送中の動的環境を考慮した果物の緩衝包装設計に関する数値解析

教員メールアドレス　""を"@"に	s-ozakiynu.ac.jp
研究室Web	http://www.ozakilab.ynu.ac.jp/
定員	1-2名
資料（PDF）	download
テーマ概要	FTAやTPP11参加といった我が国を取り巻く昨今の状況を鑑みた場合，国産食品の国際的な競争力をより高めることが急務である．このため，生育・収穫技術のみならず，価格やコストに直結する食品流通過程における品質保持技術の高度化が求められている．特に，果実の廃棄ロス低減や高品質化には，外観の損傷・褐変および栄養成分や食味の低下の抑制が必須となる．これらは商品の価値を著しく低下させ，流通過程における温湿度等の雰囲気環境に加え，振動・衝撃等の力学的外乱に大きく影響される． 食品価値低下を軽減し得るフルーツキャップ等の緩衝包装設計の高度化，ならびに輸送環境の最適化には，緩衝材の持つエネルギー吸収特性や周波数応答特性のみならず，輸送環境に依存して変化する果実そのものの材料特性の把握が不可欠である． そこで本プロジェクトでは，温度と時間に依存して変化する果物の材料物性の数理モデルを用いた振動シミュレーションを実施し，得られた知見を基に緩衝包装設計へのフィードバックに取り組む．具体的には，桃果実を対象とし，温度・時間依存性の非線形力学モデルを構築し，数値解析ソフトMATLABによるプログラミングおよび系統的なシミュレーションを実施する．なお，実輸送経路は，神戸―シンガポール間の国外経路と岡山―東京間の国内経路とする．
履修済みであることが望ましい科目	材料力学，機械力学
必要スキル	プログラミングに興味があることが望ましい．必須では無いが，Matlabなどのスキルがあることが望ましい．
その他	大学院生や卒研生と共同で取り組んでもらう予定です．なお，在籍学生多数のため個人用机は提供できません．

尾崎 伸吾 准教授
xTerramechanics: 極限環境下で作業を行うオフロード機器に関する実験的研究

教員メールアドレス　""を"@"に	s-ozakiynu.ac.jp
定員	1~2
資料（PDF）	download
テーマ概要	オフロード車両と大地の相互作用を取り扱う学問分野をテラメカニクス(terramechanics)と称します．現在，本研究室では，テラメカニクスに関する研究プロジェクトを産学官の共同で展開しています．その中の一つに月・惑星探査用ローバの走行部の開発や災害用建設ロボットの開発があります．これらに代表されるオフロード車両は，月・惑星表面や災害現場などの極限環境下での作業を強いられます．そのため，機体／車両設計やパスプランニング，作業工程のシミュレーションは実際の運用において極めて重要なファクターとなります．特に，軟弱な地盤を走行する車両においては，走破性・旋回性・エネルギー効率の観点から走行部の更なる高度化が望まれています．別の言葉で言い換えると，フカフカの砂漠のような路面を少ないエネルギーで自由に走行でき，決してスタック（ホイールが空転して身動きが取れない状態）しないホイールの開発が望まれています．本研究では，下図に示すような，汎用テラメカニクス実験装置を用いて，まず，各種センサを用いた力学量の測定方法や実験データの整理方法について学びます．また小型ローバの走行現象や木材瓦礫の掘削現象に関する実験を研究室スタッフとともに実施します．
履修済みであることが望ましい科目	材料力学，機械力学，機械要素設計製図
必要スキル	実験に興味があることが望ましい．必須では無いが，3D CAD， Matlabなどのスキルがあることが望ましい．
その他	How to get unstuck を合言葉に一緒に研究を楽しみましょう． 大学院生や卒研生と共同で取り組んでもらう予定です．なお，在籍学生多数のため個人用机は提供できません．

加藤 龍 准教授
人・機械融合型リハビリ支援装置の開発研究

教員メールアドレス　""を"@"に	kato-ryu-cyynu.ac.jp
研究室Web	http://katolab.ynu.ac.jp/
定員	2名
資料（PDF）	download
テーマ概要	加藤研究室では，上肢欠損者の運動機能を代替する筋電義手(筋収縮時に発生する生体信号で制御する電動義手)や手指麻痺リハビリのための外骨格型パワーアシスト装置など，人とロボットの融合学問(Cyber-Robotics)の医用福祉・リハビリ応用に関する研究に取り組んでいます．加藤研HP http://katolab.ynu.ac.jp/ 秋学期 ROUTE project では，下記のテーマを，加藤研究室の一員として一体となって解決する学生を募集する． 1. 上肢麻痺者のための電動外骨格・電気刺激を併用した運動補助具の開発 2. 先天性手指欠損児のための小型筋電義手の開発 3. 手指神経の外科的移行を用いた上肢筋電義手の制御 4.長期に安定的な信号計測を可能にする筋電センサーの開発 5. Neuro-prosthesis の身体認知メカニズムの解明 –人工義手を自分の手とし て感じるにはどうしたらよいか？ ※全ての研究は，医療系研究機関との共同研究となります． ※他テーマも応相談
履修済みであることが望ましい科目	機械系の力学演習Ⅰ、Ⅱ、計算工学基礎
必要スキル	3DCAD やプログラミングができることが望ましい

北村 圭一 准教授
空飛ぶ車の空力設計

教員メールアドレス　""を"@"に	kitamuraynu.ac.jp
研究室Web	http://www.aero.ynu.ac.jp
定員	2名
資料（PDF）	download
テーマ概要	“Mark my words: a combination airplane and motorcar is coming. You may smile, but it will come.” – Henry Ford, 1940. 「空飛ぶ車」の開発は人類，特にエンジニアの長年の夢でした．その開発がいよいよ本格化し，世界中のメーカが競って関連プロジェクトを立ち上げ始めています．ただしその外観や機能は様々であり，一見レーシングカーに見えるものから，航空機に近いものまで非常に幅広い選択肢があります．こうした中，本テーマでは学生の自由な発想から空飛ぶ車を設計し，その実現性を数値流体力学（Computational Fluid Dynamics, CFD ※）により議論してもらいます．空気力学やCFDを実際のモノづくりへ活用する経験を通し，これらの学問への理解をより一層高めてもらう事も狙いの一つです． なおこうした空力設計を支える「CFD技術そのものの研究」，あるいはその「航空宇宙機への応用」と言った研究も行う事ができます（詳しくは面談にて）． 　 ・空飛ぶ車の概念例（PDFファイルを参照してください）：H29年度 ROUTE成果（2018/08/29 NHK『ニュースウォッチ9』にてTV放映） ※近年の車や航空宇宙機の開発（空力設計）においては，CFDの活用が当たり前になってきています．CFDには「実験を行わなくても（あるいは，行えなくても）車体・機体の空力特性や流体場の詳細がシミュレーションで分かる」という大きなメリットがあります．これにより，実際に高価な車体・機体を作る前の段階で，（CADで）作成した形状の空力特性を把握する事が出来ます．
履修済みであることが望ましい科目	流体力学I、流体力学II、空気力学、数値流体力学入門、基礎流体解析（必須ではありません）
必要スキル	Fortran、Linuxの知識（配属されてからの習得で十分です）
その他	空気力学や航空宇宙分野，そしてこれらの応用に興味がある人向けの研究テーマです．なお，すみませんが在籍学生多数のため個人用机は提供できません．

佐藤 恭一 教授
電動油圧ハイブリッドパワートレーンを用いた小形電気駆動自動車のエネルギー回生に関する研究

教員メールアドレス　""を"@"に	sato-yasukazu-zmynu.ac.jp
定員	1〜2名
テーマ概要	近年、電気自動車（EV）では、リチウムイオン電池等の高性能電池と効率モータの組み合わせ、適切なパワーマネージメントを行うことにより、走行距離の拡大が実現されている。一方、リチウムイオン電池は、従来の鉛蓄電池に比べ大変高価であり、その放電・充電制御も難しため、安価な小形車両への適用にはコスト等の多くの課題がある。鉛直電池は、従来から自動車用、二輪車用蓄電池として広く使われていて、扱いやすいが、電気駆動車両の駆動源に適用した場合に、制動（ブレーキ）時の回生に対する急速な充電性能が劣るため、エネルギー回生が十分に行えないという短所がある。本研究では、安価な鉛蓄電池駆動の近距離移動用小形（一人乗り）EVを対象に、駆動を従来の電池－モータの電動系で行いながら、急速回生時のエネルギー回収と駆動力アシストに油圧動力系を利用する電動油圧ハイブリッドパワートレーンを構成し、EVの走行距離延長と走行性能向上をシミュレーションと実験により評価し、全電動のパワートレーンとの比較検討を行う。
必要スキル	自分自身で簡単な部品を設計、製作（加工）する意欲がある人。
その他	佐藤が設定する２つのプロジェクト合計で、定員を最大２名とします。

佐藤 恭一 教授
ハイブリッドアクチュエータを用いたパワーアシストスーツの開発

教員メールアドレス　""を"@"に	sato-yasukazu-zmynu.ac.jp
定員	1〜2名
テーマ概要	パワーアシストスーツは、人間の諸動作での腕や足の動きに、アクチュエータが発生するアシスト力を付加することにより、人間の運動負荷を軽減するもので、福祉・介護や、重量物を扱う機械組立・修理などへの適用が期待されている。そのアクチュエータの駆動には電動式（モータ）、空気圧式、液圧式などがあり、一長一短がある。電動式（モータ）は高精度な制御ができるが、一般的に、大きな出力を得るためには大型で重くなり、コストも高い。空気圧式は、軽量で、空気の圧縮性によりソフトなアシスト力の付加ができ、人間への装着向けには適しているが、大きな出力を得るためにはその容積が大きくなる。液圧式は高圧を用いることにより単位重量当たりの出力は大きいが、人間への装着向けとしては操作性や安全性の面で課題がある。当研究テーマでは、屋外での大型機械の部品交換や重量部品の取り付け作業における作業者負担軽減に焦点を当て、各種アクチュエータ駆動方式の長所を組み合わせた高出力ハイブリッドアクチュエータとその制御システムを開発するとともに、当研究室で開発した空気圧式パワーアシストスーツ・プロトタイプをもとに、容易に脱着できる軽量高出力なハイブリッドアクチュエータ搭載のパワーアシストスーツを開発する。
必要スキル	自分自身で簡単な部品を設計、製作（加工）する意欲がある人。
その他	佐藤が設定する２つのプロジェクト合計で、定員を最大２名とします。

鷹尾 祥典 准教授
イオンスラスタにおけるイオンビーム解析

教員メールアドレス　""を"@"に	takaoynu.ac.jp
研究室Web	http://www.takao-lab.ynu.ac.jp/
定員	1〜2名
資料（PDF）	download
テーマ概要	イオンスラスタはプラズマ中のイオンをグリッド電極に印加された静電場で高速に加速する宇宙推進機です。宇宙機を推し進める推力はとても小さいですが、燃費が非常に良いため長時間運用を必要とする宇宙機によく使われています。例えば、小惑星探査機「はやぶさ」、そして、その後継機「はやぶさ2」のメインエンジンにもイオンスラスタが搭載されています。 　イオンスラスタはイオンビームを噴き出すとともに、中和器と呼ばれる電子源から電子を放出する必要があります。何故なら、正の電荷を持つイオンだけ引き出すと宇宙機はどんどん負に帯電し、せっかく引き出したイオンが宇宙機に戻ってきてしまうからです。中和器から電子を放出しながらイオンスラスタからイオンビームを高速に噴き出すことで、電気的に中性な高速ビームが得られ、その反力により宇宙機を推し進めることができます。 　本テーマではイオンビーム軌道の最適化による推進性能の向上や、中和器から放出される電子との相互作用の解析を行います。具体的な手法としては、数値シミュレーションの中でもプラズマ中のイオンと電子の挙動を粒子単位で追跡する粒子計算法を利用します。 　これに限らず宇宙推進機に関する他のテーマでも構いませんので、気軽にお問い合わせ下さい。
履修済みであることが望ましい科目	電磁気学（物理学II B）
必要スキル	Linuxの使用経験、Fortran 90/95の読み書き経験があれば、より取り組みやすいと思いますが、配属されてからでも問題ありません。
その他	プラズマの授業は機械工学EP 3年次秋学期の推進工学基礎で行いますので未知な領域と思いますが、当研究室の学生と一緒に学んで行きましょう。不明点・疑問点は気軽にメールでご質問下さい。

百武 徹 准教授
流体力学を医療に役立ててみよう

教員メールアドレス　""を"@"に	hyakuynu.ac.jp
定員	1～2
資料（PDF）	download
テーマ概要	1. 循環器疾患と流体力学 血管径が数十マイクロメートルの微小血管では，血管径と血管内を流れる赤血球の大きさが同程度になり，血管内流れは複雑となります．ここでは，赤血球を含む血液の流れと脳梗塞や心疾患など様々な循環器疾患の関連性について調査します。 2. 血液透析と流体力学 血液透析とは、体外にて血液をろ過することで、低下した腎機能の代替を行う治療方法です。ここでは、血液透析患者を対象とした人工血管を含む血管内流れを研究することで、流れに関わるトラブルの予防について検討を行います。 3. 不妊症と流体力学 生殖細胞である精子が，卵管内粘液中でどのような運動をするのかを流体力学的観点から研究します．ここでは，マイクロ流体システムによる不妊症の治療に向けた運動良好精子回収デバイスに関する研究を行います。 これらの研究テーマを通して，機械工学EPのカリキュラムで受講した科目が実は医療分野にもつながっていることを体験できると思います．
履修済みであることが望ましい科目	流体力学関連の授業（必須ではありません）
必要スキル	特にありません。また、流体力学の授業を履修していなくても「流れ」と「医療」に興味のある学生は大歓迎です。

渕脇 大海 准教授
毛細管ポンプによるSMAアクチュエータの高速冷却法と小型フィンガー機構の開発

教員メールアドレス　""を"@"に	fuchiwaki-ohmi-xkynu.ac.jp
研究室Web	http://www.fuchilab.ynu.ac.jp/
定員	1-2名
資料（PDF）	download
テーマ概要	最近では，加速度センサ等のMEMS技術（Micro Electro Mechanical System)によるセンサの小型化・高感度化が目覚しい．しかしMEMSデバイスのアクチュエータとしての実用例は少なく，プロジェクタに内蔵されているμミラーアレイくらいに限定されている．また生物の筋肉に比べ、現代のロボットに内蔵されている電磁モータは重いため，動物型ロボットの作業自由度は，模範とする動物のアクチュエータ（筋肉）の数の100分の１ほどに限定されている．本研究では，軽量小型であるが，冷却機構の小型化が困難であり，実用範囲が限定されている形状記憶合金（Shape Memory Allay)の高速冷却の問題を，「毛細管ポンプ法（図１）」により解決することで，軽量・小型かつ１Hzで駆動できる小型フィンガー機構（図２）を実現することでアクチュエータの小型軽量化への突破口を開くことを目的とする． 図１ 直径100μmの微小コイル の隙間Pと濡れの関係 図２ 毛細管ポンプ冷却法による小型軽量なSMAサーボ機構
履修済みであることが望ましい科目	機械力学，機構学，力学
必要スキル	メカトロ（メカニズム，エレクトロニクス）の設計試作実験
その他	熱心に取り組んでくれる方を歓迎します．必要物品，場所は提供します．

渕脇 大海 准教授
精密作業ドローンの開発

教員メールアドレス　""を"@"に	fuchiwaki-ohmi-xkynu.ac.jp
定員	1~2
資料（PDF）	download
テーマ概要	最近では，図１に示すようなドローンの小型軽量化・多機能化が目覚ましい．一方，本研究室では，長年にわたり小型軽量な精密自走ロボットの研究を蓄積してきた．本研究では，市販の「ドローン」に1.5Vで駆動する「圧電共振型・超音波リニアモータ」組み付けて，「ワイヤレス」で制御可能な「精密作業ドローン」を世界に先駆けて提案する．春学期のROUTEのゴールは，顕微鏡下にドローンを飛翔移動させ，顕微鏡視野範囲で，精密なマニピュレーション作業して帰還するまでを無線操作することとする．秋学期はドローンにFPV顕微カメラを設置してHMDで精密作業を操作する．市販の小型ドローンに「超音波モータのワイヤレスPWM制御回路」を搭載するため，電気・電子回路に素養または習得に高い興味があり，じっくり時間をかけて一年を通して熱中したいロボット・メカトロ好きな学生を歓迎する．
履修済みであることが望ましい科目	電気・電子回路，機械力学，機構学，力学
必要スキル	電子回路，マイコン，プログラミング
その他	・メカトロ（メカニズム，エレクトロニクス）の設計試作実験 ・電子回路工作 ・ロボット工作 ・シミュレーション，自動制御の研究のための，ハードウェアの下準備という位置付け． ・熱心に取り組んでくれる方を歓迎します．必要物品，場所は提供します．

前川　卓 教授
元町キタムラとのコラボによる曲率線展開法によるバッグの設計・製造

教員メールアドレス　""を"@"に	maekawa-takashi-vxynu.ac.jp
定員	2
資料（PDF）	download
テーマ概要	下図のハンドバッグは, 前川研究室と元町キタムラとのコラボレーションによる作品です。一見ドーナッツの穴が少しようずれたようなカタチに見えますが、フランスのシャルル・デュパン(Charles Dupin)らによって19世紀初頭に研究されたサイクライド(Cyclide)と呼ばれる曲面です。曲面が一番大きく曲がっている方向の短冊(白色)と一番小さく曲がっている方向の短冊(青色)を編み込んで3次元形状を作っています。編み込まれた短冊の境界をそれぞれ上下、左右にたどっていきますとすべて円になっていることが分かります。これらの円は曲率線と呼ばれ、互いに直交する性質があります。 これまでの研究では、3次元曲面を曲率線に沿った2方向の短冊に展開し、NCカッターで自動的に切断する一連のシステムを開発し、一つの応用例として本革でハンドバッグに適用しました。 今回の研究では、新商品の商品化を目指し、設計・製造方法をキタムラと共同で開発する予定です。
履修済みであることが望ましい科目	計算工学基礎
必要スキル	C/C++、CGの知識があることが望ましい.
その他	海外の大学院を目指す人は大歓迎です.

前田 雄介 准教授
ARを用いたロボット教示支援

教員メールアドレス　""を"@"に	maedaynu.ac.jp
定員	2
資料（PDF）	download
テーマ概要	産業用ロボットを動作させるためには，人間がロボットに作業を教える「教示」が必要となる．教示は一般に，ティーチペンダントと呼ばれる一種のリモコンを用いて行われる．しかし，多関節ロボットの仕様や運動学的特徴は必ずしも直感的でないことから，非熟練者が適切な動作を教示することは必ずしも容易ではない．本研究テーマでは，教示作業を支援するための，Augmented Reality (AR) 技術の利用法について検討を行う．具体的には，EPSON Moverioのような光学シースルー型もしくはOculus Rift（＋カメラ）のようなビデオシースルー型のヘッドマウントディスプレイを用いて，ロボット教示に有用な情報を作業者に呈示することにより，非熟練者でも品質の高い動作を教示できるようにすることを目指す．
履修済みであることが望ましい科目	機構学，線形代数学I，線形代数学II，コンピュータグラフィックス概論（※必須ではない）
必要スキル	C，C++もしくはJavaのプログラミング能力を要する．

松井 和己 准教授
車載用ECUの強度・信頼性評価のための疑似車載センサーの開発

教員メールアドレス　""を"@"に	kzmynu.ac.jp
定員	1名
資料（PDF）	download
テーマ概要	自動車の電子制御は，過酷な環境（極限環境）でも正確に動作する必要があり，高い信頼性が要求されています．とくに，近年は燃料電池自動車や電気自動車など電子制御がシステムの信頼性に直結している製品が増えており，信頼性の確保は必須の課題になっています．本テーマでは，自動車制御ユニット（ECU）の強度試験を実施することを目的として，バーチャル車両システムを構築します．国内の大学で唯一所持している高加速機能限界試験（High Accelerated Limit Test，通称HALT）に接続し，最先端の電子制御システムの機能限界試験を実施して製品の信頼性と安全性について検証します． 2017年度の春学期は，実際の自動車に取り付けられている各種センサーの機構（しくみ）を理解して，走行状態を模擬した信号を出力するシステム（疑似車載センサー）を構築します．
履修済みであることが望ましい科目	コンピューティング演習，制御工学，自動車工学など
必要スキル	機械加工，制御系プログラムの作成 （普通自動車免許を取得していることが望ましい（車両は運転しません））
その他	自動車（整備）への興味

松井 和己 准教授
マルチスケール解析における並列化効率の評価

教員メールアドレス　""を"@"に	kzmynu.ac.jp
定員	1名
資料（PDF）	download
テーマ概要	構造物レベルでは一様だと考えられる金属材料であっても，顕微鏡などでその組織を観察すると非常に複雑な内部構造を有していることがわかっています．これら材料の微視構造における力学現象と巨視的に観察される材料の機械的特性との関係を明らかにすることを目的にして，本研究室では「マルチスケール解析手法」の研究を行ってきました．これは，微視構造とマクロ構造の両者に対する数値シミュレーションを同時に実施するものなので，従来の数値シミュレーションと比べて非常に多くの計算機資源を必要とするため，分散メモリ型の並列計算機を前提とした並列処理が実施されてきました． 本テーマでは，従来の並列処理に加え，現代のマルチコアCPUを前提とした並列処理を実施して，さらなる処理時間の短縮（並列化効率の向上）を狙います．特に2017年度の秋学期は，シミュレーション対象の領域（～数十万メッシュ）を複数のグループに分解し，それぞれに対する計算処理を並列に実施することを目標とします．そのためのアルゴリズムとそれを処理するプログラムを開発し，全体の要素数とグループ数という観点から，それらの並列化効率を評価していきます．
履修済みであることが望ましい科目	コンピューティング演習（マツイ担当クラス），材料力学，有限要素入門など
必要スキル	プログラム作成やCADのオペレーションに抵抗がないこと

丸尾 昭二 教授
3Dプリント部品の3D形状評価・修正に関する研究

教員メールアドレス　""を"@"に	maruo-shoji-rkynu.ac.jp
研究室Web	http://www.mnt.ynu.ac.jp
定員	1~2
資料（PDF）	download
テーマ概要	近年、３Ｄデータから立体モデルを作製する３Ｄプリンターが注目されています。しかし、作製された３Ｄ部品の形状が設計通りに作製できているのか確認することが困難です。また、元々の３Ｄモデルと形状と一致しない場合に、3D形状を修正する必要があります。そこで本研究では、ファイバー状の樹脂を押し出し、熱で溶かして積層させることで立体を造形する熱溶融積層型３Ｄプリンターを用いて、様々な３Ｄモデルを作製し、その３Ｄ形状を計測・評価します。計測には、最近、我々が独自に開発した紫外LED照明を用いた3D形状の計測法を用います（参考文献）。さらに、本研究では、所望の３Ｄ形状になるように、除去加工によって形状の修正を行う技術を開発します。 ボンサイラボ株式会社の３Ｄプリンター（https://www.bonsailab.asia） 3D造形物の例 3Dプリント部品の形状計測 参考文献：Micromachines 9, No. 6, 261 (2018).
履修済みであることが望ましい科目	特に無し
必要スキル	特に無し
その他	ゼミでは，先輩達の日頃の研究活動の報告や，学会発表の練習，国際会議での英語発表の練習にも参加できるので，授業では体験できない研究力、プレゼン力も身につきます．

丸尾 昭二 教授
超高速・高精細３Dプリンティング技術の開発と応用

教員メールアドレス　""を"@"に	maruo-shoji-rkynu.ac.jp
研究室Web	http://www.mnt.ynu.ac.jp
定員	1〜2名
資料（PDF）	download
テーマ概要	本研究室では，世界で最も高精細な３Dプリンター（マイクロ光造形法）を独自に開発しています．この技術では，超短パルスレーザー光を光硬化性樹脂に集光させて，複雑な3次元形状を自在に作製できます．応用研究として，マイクロレンズやメタマテリアルなどの光学部品や、再生医療に役立つセラミックス構造など、さまざまなマイクロ・ナノ構造を作製しています． 本研究では，超短パルスレーザー（パルス幅：100フェムト秒）や青色半導体レーザー（連続発振）を用いたマイクロ光造形法を用いて、3次元CADモデルで作製した複雑な3次元形状を高速かつ高精度に造形する研究を行います。具体的な応用例として、マイクロピンセットや発電素子など従来法では作製困難な高性能なマイクロデバイスを作製します。ぜひ、我々と一緒に、まだ誰も実現していない新しい3Dプリンティグ技術の開発と応用に挑戦しましょう！ レーザーを用いた３D造形 毛髪上に作製したウサギモデル セラミックス微小部品 図１ マイクロ光造形法の原理と3D微小造形の例
履修済みであることが望ましい科目	特に無し
必要スキル	特に無し
その他	ゼミでは，先輩達の日頃の研究活動の報告や，学会発表の練習，国際会議での英語発表の練習にも参加できるので，授業では体験できない研究力、プレゼン力も身につきます．

2018年度・春学期

尾崎 伸吾 准教授
xTerramechanics: 極限環境下で作業を行うオフロード機器に関する実験的研究

教員メールアドレス　""を"@"に	s-ozakiynu.ac.jp
定員	1~2
資料（PDF）	download
テーマ概要	オフロード車両と大地の相互作用を取り扱う学問分野をテラメカニクス(terramechanics)と称します．現在，本研究室では，テラメカニクスに関する研究プロジェクトを産学官の共同で展開しています．その中の一つに月・惑星探査用ローバの走行部の開発や災害用建設ロボットの開発があります．これらに代表されるオフロード車両は，月・惑星表面や災害現場などの極限環境下での作業を強いられます．そのため，機体／車両設計やパスプランニング，作業工程のシミュレーションは実際の運用において極めて重要なファクターとなります．特に，軟弱な地盤を走行する車両においては，走破性・旋回性・エネルギー効率の観点から走行部の更なる高度化が望まれています．別の言葉で言い換えると，フカフカの砂漠のような路面を少ないエネルギーで自由に走行でき，決してスタック（ホイールが空転して身動きが取れない状態）しないホイールの開発が望まれています．本研究では，下図に示すような，汎用テラメカニクス実験装置を用いて，まず，各種センサを用いた力学量の測定方法や実験データの整理方法について学びます．また小型ローバの走行現象や木材瓦礫の掘削現象に関する実験を研究室スタッフとともに実施します．
履修済みであることが望ましい科目	材料力学，機械力学，機械要素設計製図
必要スキル	実験に興味があることが望ましい．必須では無いが，3D CAD， Matlabなどのスキルがあることが望ましい．
その他	How to get unstuck を合言葉に一緒に研究を楽しみましょう． 大学院生や卒研生と共同で取り組んでもらう予定です．なお，在籍学生多数のため個人用机は提供できません．

松井 和己 准教授
車載用ECUの強度・信頼性評価のための疑似車載センサーの開発

教員メールアドレス　""を"@"に	kzmynu.ac.jp
定員	1名
資料（PDF）	download
テーマ概要	自動車の電子制御は，過酷な環境（極限環境）でも正確に動作する必要があり，高い信頼性が要求されています．とくに，近年は燃料電池自動車や電気自動車など電子制御がシステムの信頼性に直結している製品が増えており，信頼性の確保は必須の課題になっています．本テーマでは，自動車制御ユニット（ECU）の強度試験を実施することを目的として，バーチャル車両システムを構築します．国内の大学で唯一所持している高加速機能限界試験（High Accelerated Limit Test，通称HALT）に接続し，最先端の電子制御システムの機能限界試験を実施して製品の信頼性と安全性について検証します． 2017年度の春学期は，実際の自動車に取り付けられている各種センサーの機構（しくみ）を理解して，走行状態を模擬した信号を出力するシステム（疑似車載センサー）を構築します．
履修済みであることが望ましい科目	コンピューティング演習，制御工学，自動車工学など
必要スキル	機械加工，制御系プログラムの作成 （普通自動車免許を取得していることが望ましい（車両は運転しません））
その他	自動車（整備）への興味

百武 徹 准教授
流体力学を医療に役立ててみよう

教員メールアドレス　""を"@"に	hyakuynu.ac.jp
定員	1～2
資料（PDF）	download
テーマ概要	1. 循環器疾患と流体力学 血管径が数十マイクロメートルの微小血管では，血管径と血管内を流れる赤血球の大きさが同程度になり，血管内流れは複雑となります．ここでは，赤血球を含む血液の流れと脳梗塞や心疾患など様々な循環器疾患の関連性について調査します。 2. 血液透析と流体力学 血液透析とは、体外にて血液をろ過することで、低下した腎機能の代替を行う治療方法です。ここでは、血液透析患者を対象とした人工血管を含む血管内流れを研究することで、流れに関わるトラブルの予防について検討を行います。 3. 不妊症と流体力学 生殖細胞である精子が，卵管内粘液中でどのような運動をするのかを流体力学的観点から研究します．ここでは，マイクロ流体システムによる不妊症の治療に向けた運動良好精子回収デバイスに関する研究を行います。 これらの研究テーマを通して，機械工学EPのカリキュラムで受講した科目が実は医療分野にもつながっていることを体験できると思います．
履修済みであることが望ましい科目	流体力学関連の授業（必須ではありません）
必要スキル	特にありません。また、流体力学の授業を履修していなくても「流れ」と「医療」に興味のある学生は大歓迎です。

丸尾 昭二 教授
3Dプリント部品の作製と形状評価・補正に関する研究

教員メールアドレス　""を"@"に	maruo-shoji-rkynu.ac.jp
定員	1~2
資料（PDF）	download
テーマ概要	近年、３Ｄデータから立体モデルを作製する３Ｄプリンターが注目されています。しかし、作製された３Ｄ部品が元々の３Ｄモデルと形状と一致しないという課題があります。そこで本研究では、ファイバー状の樹脂を押し出し、熱で溶かして積層させることで立体を造形する熱溶融積層型３Ｄプリンターを用いて、様々な３Ｄモデルを作製し、高精細な造形や高速な造形が行える実験条件を探索します。さらに、作製した３Ｄプリント部品の３Ｄ形状を計測・評価し、所望の３Ｄ形状になるように修正を行う技術を開発します。
履修済みであることが望ましい科目	特に無し
必要スキル	特に無し
その他	最近注目されている３Dプリンターを実際に触って、3D造形の楽しさや、自分のアイデアから具体的にものを作る体験を楽しんでもらいたい。

加藤 龍 准教授
人・機械融合型リハビリ支援装置の開発研究

教員メールアドレス　""を"@"に	kato-ryu-cyynu.ac.jp
研究室Web	http://katolab.ynu.ac.jp/
定員	2名
資料（PDF）	download
テーマ概要	加藤研究室では，上肢欠損者の運動機能を代替する筋電義手(筋収縮時に発生する生体信号で制御する電動義手)や手指麻痺リハビリのための外骨格型パワーアシスト装置など，人とロボットの融合学問(Cyber-Robotics)の医用福祉・リハビリ応用に関する研究に取り組んでいます．加藤研HP http://katolab.ynu.ac.jp/ 秋学期 ROUTE project では，下記のテーマを，加藤研究室の一員として一体となって解決する学生を募集する． 1. 上肢麻痺者のための電動外骨格・電気刺激を併用した運動補助具の開発 2. 先天性手指欠損児のための小型筋電義手の開発 3. 手指神経の外科的移行を用いた上肢筋電義手の制御 4.長期に安定的な信号計測を可能にする筋電センサーの開発 5. Neuro-prosthesis の身体認知メカニズムの解明 –人工義手を自分の手とし て感じるにはどうしたらよいか？ ※全ての研究は，医療系研究機関との共同研究となります． ※他テーマも応相談
履修済みであることが望ましい科目	機械系の力学演習Ⅰ、Ⅱ、計算工学基礎
必要スキル	3DCAD やプログラミングができることが望ましい

前田 雄介 准教授
ARを用いたロボット教示支援

教員メールアドレス　""を"@"に	maedaynu.ac.jp
定員	2
資料（PDF）	download
テーマ概要	産業用ロボットを動作させるためには，人間がロボットに作業を教える「教示」が必要となる．教示は一般に，ティーチペンダントと呼ばれる一種のリモコンを用いて行われる．しかし，多関節ロボットの仕様や運動学的特徴は必ずしも直感的でないことから，非熟練者が適切な動作を教示することは必ずしも容易ではない．本研究テーマでは，教示作業を支援するための，Augmented Reality (AR) 技術の利用法について検討を行う．具体的には，EPSON Moverioのような光学シースルー型もしくはOculus Rift（＋カメラ）のようなビデオシースルー型のヘッドマウントディスプレイを用いて，ロボット教示に有用な情報を作業者に呈示することにより，非熟練者でも品質の高い動作を教示できるようにすることを目指す．
履修済みであることが望ましい科目	機構学，線形代数学I，線形代数学II，コンピュータグラフィックス概論（※必須ではない）
必要スキル	C，C++もしくはJavaのプログラミング能力を要する．

前川　卓 教授
元町キタムラとのコラボによる曲率線展開法によるバッグの設計・製造

教員メールアドレス　""を"@"に	maekawa-takashi-vxynu.ac.jp
定員	2
資料（PDF）	download
テーマ概要	下図のハンドバッグは, 前川研究室と元町キタムラとのコラボレーションによる作品です。一見ドーナッツの穴が少しようずれたようなカタチに見えますが、フランスのシャルル・デュパン(Charles Dupin)らによって19世紀初頭に研究されたサイクライド(Cyclide)と呼ばれる曲面です。曲面が一番大きく曲がっている方向の短冊(白色)と一番小さく曲がっている方向の短冊(青色)を編み込んで3次元形状を作っています。編み込まれた短冊の境界をそれぞれ上下、左右にたどっていきますとすべて円になっていることが分かります。これらの円は曲率線と呼ばれ、互いに直交する性質があります。 これまでの研究では、3次元曲面を曲率線に沿った2方向の短冊に展開し、NCカッターで自動的に切断する一連のシステムを開発し、一つの応用例として本革でハンドバッグに適用しました。 今回の研究では、新商品の商品化を目指し、設計・製造方法をキタムラと共同で開発する予定です。
履修済みであることが望ましい科目	計算工学基礎
必要スキル	C/C++、CGの知識があることが望ましい.
その他	海外の大学院を目指す人は大歓迎です.

松井 和己 准教授
マルチスケール解析における並列化効率の評価

教員メールアドレス　""を"@"に	kzmynu.ac.jp
定員	1名
資料（PDF）	download
テーマ概要	構造物レベルでは一様だと考えられる金属材料であっても，顕微鏡などでその組織を観察すると非常に複雑な内部構造を有していることがわかっています．これら材料の微視構造における力学現象と巨視的に観察される材料の機械的特性との関係を明らかにすることを目的にして，本研究室では「マルチスケール解析手法」の研究を行ってきました．これは，微視構造とマクロ構造の両者に対する数値シミュレーションを同時に実施するものなので，従来の数値シミュレーションと比べて非常に多くの計算機資源を必要とするため，分散メモリ型の並列計算機を前提とした並列処理が実施されてきました． 本テーマでは，従来の並列処理に加え，現代のマルチコアCPUを前提とした並列処理を実施して，さらなる処理時間の短縮（並列化効率の向上）を狙います．特に2017年度の秋学期は，シミュレーション対象の領域（～数十万メッシュ）を複数のグループに分解し，それぞれに対する計算処理を並列に実施することを目標とします．そのためのアルゴリズムとそれを処理するプログラムを開発し，全体の要素数とグループ数という観点から，それらの並列化効率を評価していきます．
履修済みであることが望ましい科目	コンピューティング演習（マツイ担当クラス），材料力学，有限要素入門など
必要スキル	プログラム作成やCADのオペレーションに抵抗がないこと

鷹尾 祥典 准教授
イオンスラスタにおけるイオンビーム解析

教員メールアドレス　""を"@"に	takaoynu.ac.jp
研究室Web	http://www.takao-lab.ynu.ac.jp/
定員	1〜2名
資料（PDF）	download
テーマ概要	イオンスラスタはプラズマ中のイオンをグリッド電極に印加された静電場で高速に加速する宇宙推進機です。宇宙機を推し進める推力はとても小さいですが、燃費が非常に良いため長時間運用を必要とする宇宙機によく使われています。例えば、小惑星探査機「はやぶさ」、そして、その後継機「はやぶさ2」のメインエンジンにもイオンスラスタが搭載されています。 　イオンスラスタはイオンビームを噴き出すとともに、中和器と呼ばれる電子源から電子を放出する必要があります。何故なら、正の電荷を持つイオンだけ引き出すと宇宙機はどんどん負に帯電し、せっかく引き出したイオンが宇宙機に戻ってきてしまうからです。中和器から電子を放出しながらイオンスラスタからイオンビームを高速に噴き出すことで、電気的に中性な高速ビームが得られ、その反力により宇宙機を推し進めることができます。 　本テーマではイオンビーム軌道の最適化による推進性能の向上や、中和器から放出される電子との相互作用の解析を行います。具体的な手法としては、数値シミュレーションの中でもプラズマ中のイオンと電子の挙動を粒子単位で追跡する粒子計算法を利用します。 　これに限らず宇宙推進機に関する他のテーマでも構いませんので、気軽にお問い合わせ下さい。
履修済みであることが望ましい科目	電磁気学（物理学II B）
必要スキル	Linuxの使用経験、Fortran 90/95の読み書き経験があれば、より取り組みやすいと思いますが、配属されてからでも問題ありません。
その他	プラズマの授業は機械工学EP 3年次秋学期の推進工学基礎で行いますので未知な領域と思いますが、当研究室の学生と一緒に学んで行きましょう。不明点・疑問点は気軽にメールでご質問下さい。

渕脇 大海 准教授
精密作業ドローンの開発

教員メールアドレス　""を"@"に	fuchiwaki-ohmi-xkynu.ac.jp
定員	1~2
資料（PDF）	download
テーマ概要	最近では，図１に示すようなドローンの小型軽量化・多機能化が目覚ましい．一方，本研究室では，長年にわたり小型軽量な精密自走ロボットの研究を蓄積してきた．本研究では，市販の「ドローン」に1.5Vで駆動する「圧電共振型・超音波リニアモータ」組み付けて，「ワイヤレス」で制御可能な「精密作業ドローン」を世界に先駆けて提案する．春学期のROUTEのゴールは，顕微鏡下にドローンを飛翔移動させ，顕微鏡視野範囲で，精密なマニピュレーション作業して帰還するまでを無線操作することとする．秋学期はドローンにFPV顕微カメラを設置してHMDで精密作業を操作する．市販の小型ドローンに「超音波モータのワイヤレスPWM制御回路」を搭載するため，電気・電子回路に素養または習得に高い興味があり，じっくり時間をかけて一年を通して熱中したいロボット・メカトロ好きな学生を歓迎する．
履修済みであることが望ましい科目	電気・電子回路，機械力学，機構学，力学
必要スキル	電子回路，マイコン，プログラミング
その他	・メカトロ（メカニズム，エレクトロニクス）の設計試作実験 ・電子回路工作 ・ロボット工作 ・シミュレーション，自動制御の研究のための，ハードウェアの下準備という位置付け． ・熱心に取り組んでくれる方を歓迎します．必要物品，場所は提供します．

丸尾 昭二 教授
超高速・高精細３Dプリンティング技術の研究

教員メールアドレス　""を"@"に	maruoynu.ac.jp
定員	1〜2名
資料（PDF）	download
テーマ概要	本研究室では，世界で最も高精細な３Dプリンター（マイクロ光造形法）を独自に開発しています．この技術では，超短パルスレーザー光を光硬化性樹脂に集光させて，複雑な3次元形状を自在に作製できます．応用研究として，光駆動マイクロポンプや，振動発電素子，医療デバイスなどさまざまなマイクロマシンを開発しています． 本研究では，超短パルスレーザー（パルス幅：100フェムト秒）や青色半導体レーザー（連続発振）を用いたマイクロ光造形法を用いて、3次元CADモデルで作製した複雑な3次元形状を高速かつ高効率に造形する研究を行います。これまでのマイクロ光造形法は、加工精度や加工分解能は非常に高いのですが、造形速度が遅く、cmサイズの大面積の造形に長時間を要し、実用的な素子の開発が困難でした。本研究ではCADモデルの空洞化や、レーザービームの成形、造形速度の向上によって、超高速かつ超高精度なマイクロ光造形法を開発します。ぜひ、我々と一緒に、まだ誰も実現していない新しい3Dプリンティグ技術の開発に挑戦しましょう！
その他	研究室ゼミでは，先輩達の日頃の研究活動の報告や，学会発表の練習，国際会議での英語発表の練習にも参加できるので，授業では体験できないことが勉強できます．

太田裕貴 准教授
汗成分解析ウェアラブルデバイスの開発

教員メールアドレス　""を"@"に	ota-hiroki-xmynu.ac.jp
定員	2
資料（PDF）	download
テーマ概要	現在、ロボット、車など産業機械はセンサの塊になっています。今後も、その状態は衰えることなく更にセンサの集積化と汎用化がすすむと考えられています。センサの身近な使用例として、近年、Apple watchに代表されるように、産学で先進的なセンサを用いたウェアラブルデバイスの開発がおこなわれています。研究分野では柔らかい材料(ゴム材料)を用いることで冷えピタシートのような形でセンシングとシグナル伝送ができるデバイスが提案されています。本研究テーマでは、汗の成分をリアルタイムで計測するためのセンサの作製をします。もちろん、基礎機械工学を学んだだけでは上に書いたような開発をしたことがないと思います。先輩、スタッフ、教員が十分なサポートをしますので、ぜひ新しい分野に飛び込んでみてください！ 研究室ではゴム材料に代表されるソフトマテリアル(柔らかい材料)を用いた次世代センサー・システムの研究を行っています。主に柔らかい材料の新規加工方法の探索、ヘルスケア・医療応用のための次世代センサの開発、それらを統合することによるヘルスケア・医療応用のためのシステムの開発の三つを軸にして研究に日々取り組んでいます。本研究テーマでは、その中でもシステムの開発をベースとしたウェアラブルデバイスの開発をしてもらいます。
履修済みであることが望ましい科目	特になし
必要スキル	電気回路設計のスキルがあるとより良い。しかしながら太田研では十分な経験があるので何よりも学習していくことが大切です！
その他	各種展示会に参加してもらう可能性があります。横市大医学部での実験の可能性もあります。

太田裕貴 准教授
医療用ウェアラブルデバイスの開発

教員メールアドレス　""を"@"に	ota-hiroki-xmynu.ac.jp
定員	2
資料（PDF）	download
テーマ概要	現在、ロボット、車など産業機械はセンサの塊になっています。今後も、その状態は衰えることなく更にセンサの集積化と汎用化がすすむと考えられています。センサの身近な使用例として、近年、Apple watchに代表されるように、産学で先進的なセンサを用いたウェアラブルデバイスの開発がおこなわれています。研究の分野では柔らかい材料(ゴム材料)を用いることで冷えピタシートのような形でセンシングとシグナル伝送ができるデバイスが提案されています。本研究テーマでは、体温センサの作製とBluetoothを用いたシグナル伝送システムの作製をします(図1)。もちろん、基礎機械工学を学んだだけでは上に書いたような開発をしたことがないと思います。先輩、スタッフ、教員が十分なサポートをしますので、ぜひ新しい分野に飛び込んでみてください！ 太田研究室ではゴム材料に代表されるソフトマテリアル(柔らかい材料)を用いた次世代センサー・システムの研究を行っています。主に柔らかい材料の新規加工方法の探索、ヘルスケア・医療応用のための次世代センサの開発、それらを統合することによるヘルスケア・医療応用のためのシステムの開発の三つを軸にして研究に日々取り組んでいます。本研究テーマでは、その中でもシステムの開発をベースとしたウェアラブルデバイスの開発をしてもらいます。
履修済みであることが望ましい科目	特になし
必要スキル	電気回路設計のスキルがあるとより良い。しかしながら太田研では十分な経験があるので何よりも学習していくことが大切です！
その他	各種展示会に参加してもらう可能性があります。横市大医学部での実験の可能性もあります。

佐藤 恭一 教授
電動油圧ハイブリッドパワートレーンを用いた小形電気駆動自動車のエネルギー回生に関する研究

教員メールアドレス　""を"@"に	sato-yasukazu-zmynu.ac.jp
定員	1〜2名
テーマ概要	近年、電気自動車（EV）では、リチウムイオン電池等の高性能電池と効率モータの組み合わせ、適切なパワーマネージメントを行うことにより、走行距離の拡大が実現されている。一方、リチウムイオン電池は、従来の鉛蓄電池に比べ大変高価であり、その放電・充電制御も難しため、安価な小形車両への適用にはコスト等の多くの課題がある。鉛直電池は、従来から自動車用、二輪車用蓄電池として広く使われていて、扱いやすいが、電気駆動車両の駆動源に適用した場合に、制動（ブレーキ）時の回生に対する急速な充電性能が劣るため、エネルギー回生が十分に行えないという短所がある。本研究では、安価な鉛蓄電池駆動の近距離移動用小形（一人乗り）EVを対象に、駆動を従来の電池－モータの電動系で行いながら、急速回生時のエネルギー回収と駆動力アシストに油圧動力系を利用する電動油圧ハイブリッドパワートレーンを構成し、EVの走行距離延長と走行性能向上をシミュレーションと実験により評価し、全電動のパワートレーンとの比較検討を行う。
必要スキル	自分自身で簡単な部品を設計、製作（加工）する意欲がある人。
その他	佐藤が設定する２つのプロジェクト合計で、定員を最大２名とします。

佐藤 恭一 教授
ハイブリッドアクチュエータを用いたパワーアシストスーツの開発

教員メールアドレス　""を"@"に	sato-yasukazu-zmynu.ac.jp
定員	1〜2名
テーマ概要	パワーアシストスーツは、人間の諸動作での腕や足の動きに、アクチュエータが発生するアシスト力を付加することにより、人間の運動負荷を軽減するもので、福祉・介護や、重量物を扱う機械組立・修理などへの適用が期待されている。そのアクチュエータの駆動には電動式（モータ）、空気圧式、液圧式などがあり、一長一短がある。電動式（モータ）は高精度な制御ができるが、一般的に、大きな出力を得るためには大型で重くなり、コストも高い。空気圧式は、軽量で、空気の圧縮性によりソフトなアシスト力の付加ができ、人間への装着向けには適しているが、大きな出力を得るためにはその容積が大きくなる。液圧式は高圧を用いることにより単位重量当たりの出力は大きいが、人間への装着向けとしては操作性や安全性の面で課題がある。当研究テーマでは、屋外での大型機械の部品交換や重量部品の取り付け作業における作業者負担軽減に焦点を当て、各種アクチュエータ駆動方式の長所を組み合わせた高出力ハイブリッドアクチュエータとその制御システムを開発するとともに、当研究室で開発した空気圧式パワーアシストスーツ・プロトタイプをもとに、容易に脱着できる軽量高出力なハイブリッドアクチュエータ搭載のパワーアシストスーツを開発する。
必要スキル	自分自身で簡単な部品を設計、製作（加工）する意欲がある人。
その他	佐藤が設定する２つのプロジェクト合計で、定員を最大２名とします。

荒木 拓人 准教授
電気分解・燃料電池システムの開発・性能評価

教員メールアドレス　""を"@"に	tarakiynu.ac.jp
定員	2
資料（PDF）	download
テーマ概要	今の学部生の皆さんは今の平均寿命からすると60年ほどはこの世界に生きることになるかと思います．その60年間，現在と同じペースで化石燃料を使用することはできるでしょうか？　普通に考えると枯渇や気候変動の点から難しいですよね．原子力もありますが，自然エネルギーの大量導入が必要だと考えます．ただ，自然エネルギーは一般に時間変動や地域の偏りが大きいため，大量導入するためにはエネルギーの貯蔵や輸送技術も同時に必要です． 貯蔵技術として現状は揚水や二次電池などが一部用いられていますが，どちらも容量などに問題があり，水素などの燃料（化学エネルギー）としての貯蔵・輸送が必要だと当研究室では考えています． Route生として志望した場合は，最初の1か月ほどは，現状の技術の問題点などを調べ，その後に研究室でいろいろ行っている実験や数値計算のなかから興味が生まれたテーマに取り組んでみてください．もし，最初から「これをやりたい！」というテーマがあればそれに取り組むことも歓迎です
履修済みであることが望ましい科目	特にありません．
必要スキル	特にありません．

2017年度・秋学期

松井 和己 准教授
車載用ECUの強度・信頼性評価のための疑似車載センサーの開発

教員メールアドレス　""を"@"に	kzmynu.ac.jp
定員	1名
資料（PDF）	download
テーマ概要	自動車の電子制御は，過酷な環境（極限環境）でも正確に動作する必要があり，高い信頼性が要求されています．とくに，近年は燃料電池自動車や電気自動車など電子制御がシステムの信頼性に直結している製品が増えており，信頼性の確保は必須の課題になっています．本テーマでは，自動車制御ユニット（ECU）の強度試験を実施することを目的として，バーチャル車両システムを構築します．国内の大学で唯一所持している高加速機能限界試験（High Accelerated Limit Test，通称HALT）に接続し，最先端の電子制御システムの機能限界試験を実施して製品の信頼性と安全性について検証します． 2017年度の春学期は，実際の自動車に取り付けられている各種センサーの機構（しくみ）を理解して，走行状態を模擬した信号を出力するシステム（疑似車載センサー）を構築します．
履修済みであることが望ましい科目	コンピューティング演習，制御工学，自動車工学など
必要スキル	機械加工，制御系プログラムの作成 （普通自動車免許を取得していることが望ましい（車両は運転しません））
その他	自動車（整備）への興味

松井 和己 准教授
マルチスケール解析における並列化効率の評価

教員メールアドレス　""を"@"に	kzmynu.ac.jp
定員	1名
資料（PDF）	download
テーマ概要	構造物レベルでは一様だと考えられる金属材料であっても，顕微鏡などでその組織を観察すると非常に複雑な内部構造を有していることがわかっています．これら材料の微視構造における力学現象と巨視的に観察される材料の機械的特性との関係を明らかにすることを目的にして，本研究室では「マルチスケール解析手法」の研究を行ってきました．これは，微視構造とマクロ構造の両者に対する数値シミュレーションを同時に実施するものなので，従来の数値シミュレーションと比べて非常に多くの計算機資源を必要とするため，分散メモリ型の並列計算機を前提とした並列処理が実施されてきました． 本テーマでは，従来の並列処理に加え，現代のマルチコアCPUを前提とした並列処理を実施して，さらなる処理時間の短縮（並列化効率の向上）を狙います．特に2017年度の秋学期は，シミュレーション対象の領域（～数十万メッシュ）を複数のグループに分解し，それぞれに対する計算処理を並列に実施することを目標とします．そのためのアルゴリズムとそれを処理するプログラムを開発し，全体の要素数とグループ数という観点から，それらの並列化効率を評価していきます．
履修済みであることが望ましい科目	コンピューティング演習（マツイ担当クラス），材料力学，有限要素入門など
必要スキル	プログラム作成やCADのオペレーションに抵抗がないこと

加藤 龍 准教授
人・機械融合型リハビリ支援装置の開発研究

教員メールアドレス　""を"@"に	kato-ryu-cyynu.ac.jp
研究室Web	http://katolab.ynu.ac.jp/
定員	2名
資料（PDF）	download
テーマ概要	加藤研究室では，上肢欠損者の運動機能を代替する筋電義手(筋収縮時に発生する生体信号で制御する電動義手)や手指麻痺リハビリのための外骨格型パワーアシスト装置など，人とロボットの融合学問(Cyber-Robotics)の医用福祉・リハビリ応用に関する研究に取り組んでいます．加藤研HP http://katolab.ynu.ac.jp/ 秋学期 ROUTE project では，下記のテーマを，加藤研究室の一員として一体となって解決する学生を募集する． 1. 上肢麻痺者のための電動外骨格・電気刺激を併用した運動補助具の開発 2. 先天性手指欠損児のための小型筋電義手の開発 3. 手指神経の外科的移行を用いた上肢筋電義手の制御 4.長期に安定的な信号計測を可能にする筋電センサーの開発 5. Neuro-prosthesis の身体認知メカニズムの解明 –人工義手を自分の手とし て感じるにはどうしたらよいか？ ※全ての研究は，医療系研究機関との共同研究となります． ※他テーマも応相談
履修済みであることが望ましい科目	機械系の力学演習Ⅰ、Ⅱ、計算工学基礎
必要スキル	3DCAD やプログラミングができることが望ましい

北村 圭一 准教授
数値流体力学(CFD)における衝撃波検知法の研究

教員メールアドレス　""を"@"に	kitamuraynu.ac.jp
定員	1名
資料（PDF）	download
テーマ概要	流体力学において数値流体力学（Computational Fluid Dynamics, CFD）は，理論，実験に並ぶもう一つの柱です．CFDには「実験を行わなくても（あるいは，行えなくても）流体場の詳細がシミュレーションで分かる」という大きなメリットがあります．しかしながら，計算結果から物理現象を考察したり，その計算結果自体の正しさを判断したりするのは人間です．本研究ではCFDを駆使しつつ，自ら考えて答えを導き出す能力を養います．具体的な研究内容は以下の通りです（計算は教員等がサポート）． ・衝撃波検知：　CFD結果から衝撃波の発生位置を検知します．そして特定の条件下において衝撃波が発生する理由を明らかにします．数値計算上の都合（計算要素の大きさや，計算手法の持つ数値散逸）のため，実はCFD結果からの衝撃波位置の正確な特定は難しい事が知られています．しかしこれを検知できれば流体の数値計算の誤差を大幅に低減し，計算効率を飛躍的に向上できる可能性があります．なお計算対象としては，宇宙機や二次元翼などを扱います．
履修済みであることが望ましい科目	流体力学I、流体力学II、基礎流体解析（必須ではありません）
必要スキル	Fortran、Linuxの知識（配属されてからの習得で十分です）
その他	航空宇宙分野に興味のある人，JAXAなどの外部との共同研究に興味がある人，国際学会発表や留学を目指す人は大歓迎です。

北村 圭一 准教授
空飛ぶ車の空力設計

教員メールアドレス　""を"@"に	kitamuraynu.ac.jp
定員	1名
資料（PDF）	download
テーマ概要	“Mark my words: a combination airplane and motorcar is coming. You may smile, but it will come.” – Henry Ford, 1940. 「空飛ぶ車」の開発は人類，特にエンジニアの長年の夢でした．その開発がいよいよ本格化し，世界中のメーカが競って関連プロジェクトを立ち上げ始めています．ただしその外観や機能は様々であり，一見レーシングカーに見えるものから，航空機に近いものまで非常に幅広い選択肢があります．こうした中，本テーマでは学生の自由な発想から「空飛ぶ車」を設計し，その実現性を数値流体力学（Computational Fluid Dynamics, CFD）により議論してもらいます．空気力学やCFDを実際のモノづくりへ活用する経験を通し，これらの学問への理解をより一層高めてもらう事も狙いの一つです． 近年の車や航空宇宙機の開発（空力設計）においては，CFDの活用が当たり前になってきています．CFDには「実験を行わなくても（あるいは，行えなくても）車体・機体の空力特性や流体場の詳細がシミュレーションで分かる」という大きなメリットがあります．これにより，実際に高価な車体・機体を作る前の段階で，（CADで）作成した形状の空力特性を把握する事が出来ます．
履修済みであることが望ましい科目	流体力学I、流体力学II、基礎流体解析（必須ではありません）
必要スキル	Fortran、Linuxの知識（配属されてからの習得で十分です）
その他	空気力学や航空宇宙分野，そしてこれらの応用に興味がある人向けの研究テーマです．

前田 雄介 准教授
ARと空間掃引を用いたロボット教示

教員メールアドレス　""を"@"に	maedaynu.ac.jp
定員	1名
資料（PDF）	download
テーマ概要	本研究室で開発している産業用ロボットの教示手法として，オペレータによる手動空間掃引を用いたものがある．これは，人間がロボットの手をとって「適当に」動かすだけで，ロボットの最適な動作の生成を可能にする手法であり，非熟練者でも高品質なロボット教示ができるようにすることを目指した技術である． これまでに掃引空間のオンライン計算化やAR (Augmented Reality) を用いた表示を行ってきたが，ARの表示クォリティや掃引空間の計算速度などに課題が残っているため，これらの問題を解決することを目標とする．
履修済みであることが望ましい科目	機構学，線形代数学I，線形代数学II，コンピュータグラフィックス概論（※必須ではない）
必要スキル	CもしくはC++のプログラミング能力を要する．
その他	2017国際ロボット展 (http://biz.nikkan.co.jp/eve/irex/) での展示に参加してもらう可能性があります．

丸尾 昭二 教授
超高速・高精細３Dプリンティング技術の研究

教員メールアドレス　""を"@"に	maruoynu.ac.jp
定員	1〜2名
資料（PDF）	download
テーマ概要	本研究室では，世界で最も高精細な３Dプリンター（マイクロ光造形法）を独自に開発しています．この技術では，超短パルスレーザー光を光硬化性樹脂に集光させて，複雑な3次元形状を自在に作製できます．応用研究として，光駆動マイクロポンプや，振動発電素子，医療デバイスなどさまざまなマイクロマシンを開発しています． 本研究では，超短パルスレーザー（パルス幅：100フェムト秒）や青色半導体レーザー（連続発振）を用いたマイクロ光造形法を用いて、3次元CADモデルで作製した複雑な3次元形状を高速かつ高効率に造形する研究を行います。これまでのマイクロ光造形法は、加工精度や加工分解能は非常に高いのですが、造形速度が遅く、cmサイズの大面積の造形に長時間を要し、実用的な素子の開発が困難でした。本研究ではCADモデルの空洞化や、レーザービームの成形、造形速度の向上によって、超高速かつ超高精度なマイクロ光造形法を開発します。ぜひ、我々と一緒に、まだ誰も実現していない新しい3Dプリンティグ技術の開発に挑戦しましょう！
その他	研究室ゼミでは，先輩達の日頃の研究活動の報告や，学会発表の練習，国際会議での英語発表の練習にも参加できるので，授業では体験できないことが勉強できます．

前川 卓 教授
3Dブロックプリンティング システムの開発

教員メールアドレス　""を"@"に	maekawa-takashi-vxynu.ac.jp
定員	1名
資料（PDF）	download
テーマ概要	最新の3Dプリンターの技術の一つとして、さまざまな大きさのブロックを積層するブロックプリンティングが注目を浴びている。また、ブロックに多様な材料を用いることが容易にできるため、その用途は大きく広がっている。本研究では、形状や材料が多種多様なブロックを用いて、高速にモデルを構築するブロック式の3Dプリンターの研究を進めている。ブロック数を少なくし、組み立て可能でしかも壊れないブロックの配置を自動的に計算する手法を確立するとともに、3Dプリンター本体も製作し、自動的にブロックモデルを組み立てるシステムを構築する。今回は、ブロックとしてナノブロックを使用する。
履修済みであることが望ましい科目	計算工学基礎
必要スキル	C/C++、CG の知識があることが望ましい。
その他	海外の大学院を目指す人は大歓迎です。

鷹尾 祥典 准教授
イオンスラスタにおけるイオンビーム解析

教員メールアドレス　""を"@"に	takaoynu.ac.jp
定員	1〜2名
資料（PDF）	download
テーマ概要	イオンスラスタはプラズマ中のイオンをグリッド電極に印加された静電場で高速に加速する宇宙推進機です。宇宙機を推し進める推力はとても小さいですが、燃費が非常に良いため長時間運用を必要とする宇宙機によく使われています。例えば、小惑星探査機「はやぶさ」、そして、その後継機「はやぶさ2」のメインエンジンにもイオンスラスタが搭載されています。 イオンスラスタはイオンビームを噴き出すとともに、中和器と呼ばれる電子源から電子を放出する必要があります。何故なら、正の電荷を持つイオンだけ引き出すと宇宙機はどんどん負に帯電し、せっかく引き出したイオンが宇宙機に戻ってきてしまうからです。中和器から電子を放出しながらイオンスラスタからイオンビームを高速に噴き出すことで、電気的に中性な高速ビームが得られ、その反力により宇宙機を推し進めることができます。 本テーマではイオンビーム軌道の最適化による推進性能の向上や、中和器から放出される電子との相互作用の解析を行います。具体的な手法としては、数値シミュレーションの中でもプラズマ中のイオンと電子の挙動を粒子単位で追跡する粒子計算法を利用します。 これに限らず宇宙推進機に関する他のテーマでも構いませんので、気軽にお問い合わせ下さい。
履修済みであることが望ましい科目	電磁気学（物理学II B）
必要スキル	Linuxの使用経験、Fortran 90/95の読み書き経験があれば、より取り組みやすいと思いますが、配属されてからでも問題ありません。
その他	プラズマの授業は機械工学EPには無いため未知な領域と思いますが、当研究室の学生と一緒に学んで行きましょう。不明点・疑問点は気軽にメールでご質問下さい。

百武 徹 准教授
赤血球挙動の流体シミュレーション

教員メールアドレス　""を"@"に	hyakuynu.ac.jp
定員	1〜2名
資料（PDF）	download
テーマ概要	管内には酸素を組織へ運搬するためにヘモグロビンを有する赤血球が多数存在しており，この赤血球は変形をしながら血管内を流動します．特に，微小循環のような血管の径が赤血球と同程度になると，赤血球のレオロジー的特性が重要となってきます．本テーマでは，当研究室で開発された赤血球流動プログラムを用いて，変形を伴う赤血球の流動シミュレーションを行います．具体的には，毛細血管内流れ，分岐部や狭窄部内など特徴的な形状に対する流れのシミュレーションを行う予定です．さらに、各種梗塞、微小循環障害など具体的な病気に対する治療方法の提案への発展も視野に入れています．ROUTEの研究を通して機械工学EPカリキュラムで受講した科目が医療関係の研究につながることを体験できると思います．
履修済みであることが望ましい科目	流体力学
必要スキル	特にありません。研究室の学生とともに新しいスキルを身につけていきましょう。

佐藤 恭一 教授
ハイブリッドアクチュエータを用いたパワーアシストスーツの開発

教員メールアドレス　""を"@"に	sato-yasukazu-zmynu.ac.jp
定員	1〜2名
テーマ概要	パワーアシストスーツは、人間の諸動作での腕や足の動きに、アクチュエータが発生するアシスト力を付加することにより、人間の運動負荷を軽減するもので、福祉・介護や、重量物を扱う機械組立・修理などへの適用が期待されている。そのアクチュエータの駆動には電動式（モータ）、空気圧式、液圧式などがあり、一長一短がある。電動式（モータ）は高精度な制御ができるが、一般的に、大きな出力を得るためには大型で重くなり、コストも高い。空気圧式は、軽量で、空気の圧縮性によりソフトなアシスト力の付加ができ、人間への装着向けには適しているが、大きな出力を得るためにはその容積が大きくなる。液圧式は高圧を用いることにより単位重量当たりの出力は大きいが、人間への装着向けとしては操作性や安全性の面で課題がある。当研究テーマでは、屋外での大型機械の部品交換や重量部品の取り付け作業における作業者負担軽減に焦点を当て、各種アクチュエータ駆動方式の長所を組み合わせた高出力ハイブリッドアクチュエータとその制御システムを開発するとともに、当研究室で開発した空気圧式パワーアシストスーツ・プロトタイプをもとに、容易に脱着できる軽量高出力なハイブリッドアクチュエータ搭載のパワーアシストスーツを開発する。
必要スキル	自分自身で簡単な部品を設計、製作（加工）する意欲がある人。
その他	佐藤が設定する２つのプロジェクト合計で、定員を最大２名とします。

佐藤 恭一 教授
電動油圧ハイブリッドパワートレーンを用いた小形電気駆動自動車のエネルギー回生に関する研究

教員メールアドレス　""を"@"に	sato-yasukazu-zmynu.ac.jp
定員	1〜2名
テーマ概要	近年、電気自動車（EV）では、リチウムイオン電池等の高性能電池と効率モータの組み合わせ、適切なパワーマネージメントを行うことにより、走行距離の拡大が実現されている。一方、リチウムイオン電池は、従来の鉛蓄電池に比べ大変高価であり、その放電・充電制御も難しため、安価な小形車両への適用にはコスト等の多くの課題がある。鉛直電池は、従来から自動車用、二輪車用蓄電池として広く使われていて、扱いやすいが、電気駆動車両の駆動源に適用した場合に、制動（ブレーキ）時の回生に対する急速な充電性能が劣るため、エネルギー回生が十分に行えないという短所がある。本研究では、安価な鉛蓄電池駆動の近距離移動用小形（一人乗り）EVを対象に、駆動を従来の電池－モータの電動系で行いながら、急速回生時のエネルギー回収と駆動力アシストに油圧動力系を利用する電動油圧ハイブリッドパワートレーンを構成し、EVの走行距離延長と走行性能向上をシミュレーションと実験により評価し、全電動のパワートレーンとの比較検討を行う。
必要スキル	自分自身で簡単な部品を設計、製作（加工）する意欲がある人。
その他	佐藤が設定する２つのプロジェクト合計で、定員を最大２名とします。

尾崎 伸吾 准教授
Terramechanics: 探査ローバー用ホイール開発に関する実験的研究

教員メールアドレス　""を"@"に	s-ozakiynu.ac.jp
定員	1〜2名
テーマ概要	オフロード車両と大地の相互作用を取り扱う学問分野をテラメカニクス(terramechanics)と称します．現在，本研究室では，テラメカニクスに関する研究プロジェクトを産学官の共同で展開しています．その中の一つに月・惑星探査用ローバの走行部の開発および特性評価があります．探査ローバに代表される小型／軽量車両の走行特性は，車両設計やパスプランニング，実際の運用過程において極めて重要なファクターとなります．特に，月や火星表面の軟弱な地盤を走行する探査ローバにおいては，走破性・旋回性・エネルギー効率の観点から車両走行部の更なる高度化が望まれています．別の言葉で言い換えると，フカフカの砂漠のような路面を少ないエネルギーで自由に走行でき，決してスタック（ホイールが空転して身動きが取れない状態）しないホイールの開発が望まれています．本研究では，下図に示すような，共同研究先と共通のプラットフォームを有する汎用車輪走行実験装置を用いて，まず，各種センサを用いた力学量の測定方法や実験データの整理方法について学びます．またオプションとして，将来の月・惑星探査ミッション用の地盤調査ツールの検証を研究室スタッフとともに実施します．
履修済みであることが望ましい科目	材料力学，機械力学，機械要素設計製図
必要スキル	実験に興味があることが望ましい．必須では無いが，3D CAD， Matlabなどのスキルがあることが望ましい．
その他	How to get unstuck を合言葉に一緒に研究を楽しみましょう． 大学院生や卒研生と共同で取り組んでもらう予定です．なお，在籍学生多数のため個人用机は提供できません．

2017年度・春学期

前川 卓 教授
3Dブロックプリンティング システムの開発

教員メールアドレス　""を"@"に	maekawa-takashi-vxynu.ac.jp
定員	1名
資料（PDF）	download
テーマ概要	最新の3Dプリンターの技術の一つとして、さまざまな大きさのブロックを積層するブロックプリンティングが注目を浴びている。また、ブロックに多様な材料を用いることが容易にできるため、その用途は大きく広がっている。本研究では、形状や材料が多種多様なブロックを用いて、高速にモデルを構築するブロック式の3Dプリンターの研究を進めている。ブロック数を少なくし、組み立て可能でしかも壊れないブロックの配置を自動的に計算する手法を確立するとともに、3Dプリンター本体も製作し、自動的にブロックモデルを組み立てるシステムを構築する。今回は、ブロックとしてナノブロックを使用する。
履修済みであることが望ましい科目	計算工学基礎
必要スキル	C/C++、CG の知識があることが望ましい。
その他	海外の大学院を目指す人は大歓迎です。

前川 卓 教授
画像に基づく曲面スムージング

教員メールアドレス　""を"@"に	maekawa-takashi-vxynu.ac.jp
定員	1名
資料（PDF）	download
テーマ概要	近年、コンピュータの進化や三次元CAD ソフトの普及に伴い、対象物体から三次元CADデータを復元する形状のリバースエンジニアリングが盛んに行われている。復元には、スキャニング, 再構築, スムージングの３つのプロセスを要するが、スキャニングプロセスにおいて様々な外的要因により測定値にノイズが発生することが多にしてある。そのため三次元測定データのノイズ除去やスムージングの研究が盛んに行われている。 一般に二次元画像データの平滑化は三次元形状の平滑化と比較し、データ構造の単純さ、データサイズの小ささから、高速かつ単純なアルゴリズムで行うことができる。そこでこのプロジェクトでは、三次元CAD データに対し高速な二次元画像処理による平滑化手法を適用し、三次元CAD データのスムージングに関する方法について研究する。この研究は、シンガポールの南洋理工大学(Nanyang Technological University、QS 世界ランキング 13 位)との共同研究である。
履修済みであることが望ましい科目	計算工学基礎
必要スキル	C/C++、CG の知識があることが望ましい。
その他	海外の大学院を目指す人は大歓迎です。

北村 圭一 准教授
数値流体力学(CFD)を用いた航空宇宙機の空力解析

教員メールアドレス　""を"@"に	kitamuraynu.ac.jp
定員	1～2名
資料（PDF）	download
テーマ概要	流体力学において数値流体力学（Computational Fluid Dynamics, CFD）は，理論，実験に並ぶもう一つの柱です．CFD には「実験を行わなくても（あるいは，行えなくても）流体場の詳細がシミュレーションで分かる」という大きなメリットがあります．しかしながら，計算結果から物理現象を考察したり，その計算結果自体の正しさを判断したりするのは人間です．本研究ではCFD を駆使しつつ，自ら考えて答えを導き出す能力を養います．具体的な研究内容は以下の3 項目から選択します（計算は教員等がサポート）． 1) 宇宙機空力解析： 惑星突入時の宇宙輸送機を対象とします．NASA の火星探査ミッションに代表されるように，機体は減速や姿勢制御を目的として超音速ジェットを噴射します．このジェットと機体周囲の流体の空気力学的な干渉をJAXA のCFD コードを用いた数値解析により予測し，その物理を考察します． 2) 二次元翼の揚抗比向上： NACA0012 等の二次元翼を対象に，前縁曲率の修正や移動表面といった比較的新しい技術を用いて揚抗比の改善を試みます． 3) 衝撃波検知： 計算結果から衝撃波の発生位置を検知します（例：Canny 法，特性曲線法）．そして特定の条件下において衝撃波が発生する理由を明らかにします．計算対象としては，宇宙機や二次元翼などを扱います．
履修済みであることが望ましい科目	流体力学I、流体力学II、基礎流体解析（必須ではありません）
必要スキル	Fortran、Linux の知識（配属されてからの習得で十分です）
その他	航空宇宙分野に興味のある人，JAXA などの外部との共同研究に興味がある人，国際学 会発表や留学を目指す人は大歓迎です。

加藤 龍 准教授
人・機械融合型リハビリ支援装置の開発研究

教員メールアドレス　""を"@"に	Kato-ryu-cyynu.ac.jp
定員	2 名
資料（PDF）	download
テーマ概要	加藤研究室では，上肢欠損者の運動機能を代替する筋電義手(筋収縮時に発生する生体信号で制御する電動義手)や手指麻痺リハビリのための外骨格型パワーアシスト装置など，人とロボットの融合学問(Cyber-Robotics)の医用福祉・リハビリ応用に関する研究に取り組んでいます． 春学期 ROUTE project では，下記のテーマを，加藤研究室の一員として一体となって解決する学生を募集する． 1. 上肢麻痺者のための電動外骨格・電気刺激を併用した運動補助具の開発 2. 先天性手指欠損児のための小型筋電義手の開発 3. 手指神経の外科的移行を用いた上肢筋電義手の制御 4.長期に安定的な信号計測を可能にする筋電センサーの開発 5. Neuro-prosthesis の身体認知メカニズムの解明 –人工義手を自分の手として感じるにはどうしたらよいか？ ※全ての研究は，医療系研究機関との共同研究となります． ※他テーマも応相談
履修済みであることが望ましい科目	機械系の力学演習Ⅰ、Ⅱ、計算工学基礎
必要スキル	3DCAD やプログラミングができることが望ましい

丸尾 昭二 教授
3Dプリンターを用いた立体造形に関する研究

教員メールアドレス　""を"@"に	maruoynu.ac.jp
定員	1〜2名
資料（PDF）	download
テーマ概要	近年、３Ｄデータから立体モデルを作製する３Ｄプリンターが注目されています。本研究では、ファイバー状の樹脂を押し出し、熱で溶かして積層させることで立体を造形する熱溶融積層型３Ｄプリンターを用いて、様々な３Ｄモデルを作製します。より高精細な造形を行うために、樹脂を押し出すノズルの径や造形条件を変えて実験を行い、高精細な造形や高速な造形が行える実験条件を探索します。最後に、最適な造形条件を用いて、３Ｄ−ＣＡＤを用いて３次元モデルを設計し、実際に３Ｄプリンターを用いて試作します。
その他	最近注目されている３D プリンターを実際に触って、3D 造形の楽しさや、自分のアイデアから具体的にものを作る体験を楽しんでもらいたい。

丸尾 昭二 教授
超高速・高精細３Dプリンティング技術の研究

教員メールアドレス　""を"@"に	maruoynu.ac.jp
定員	1〜2名
資料（PDF）	download
テーマ概要	本研究室では，世界で最も高精細な３Dプリンター（マイクロ光造形法）を独自に開発しています．この技術では，超短パルスレーザー光を光硬化性樹脂に集光させて，複雑な3次元形状を自在に作製できます．応用研究として，光駆動マイクロポンプや，振動発電素子，医療デバイスなどさまざまなマイクロマシンを開発しています． 本研究では，超短パルスレーザー（パルス幅：100フェムト秒）や青色半導体レーザー（連続発振）を用いたマイクロ光造形法を用いて、3次元CADモデルで作製した複雑な3次元形状を高速かつ高効率に造形する研究を行います。これまでのマイクロ光造形法は、加工精度や加工分解能は非常に高いのですが、造形速度が遅く、cmサイズの大面積の造形に長時間を要し、実用的な素子の開発が困難でした。本研究ではCADモデルの空洞化や、レーザービームの成形、造形速度の向上によって、超高速かつ超高精度なマイクロ光造形法を開発します。ぜひ、我々と一緒に、まだ誰も実現していない新しい3Dプリンティグ技術の開発に挑戦しましょう！
その他	研究室ゼミでは，先輩達の日頃の研究活動の報告や，学会発表の練習，国際会議での英語発表の練習にも参加できるので，授業では体験できないことが勉強できます．

尾崎 伸吾 准教授
Terramechanics: 探査ローバー用ホイール開発に関する実験的研究

教員メールアドレス　""を"@"に	s-ozakiynu.ac.jp
定員	1〜2名
資料（PDF）	download
テーマ概要	オフロード車両と大地の相互作用を取り扱う学問分野をテラメカニクス(terramechanics)と称します．現在，本研究室では，テラメカニクスに関する研究プロジェクトを産学官の共同で展開しています．その中の一つに月・惑星探査用ローバの走行部の開発および特性評価があります．探査ローバに代表される小型／軽量車両の走行特性は，車両設計やパスプランニング，実際の運用過程において極めて重要なファクターとなります．特に，月や火星表面の軟弱な地盤を走行する探査ローバにおいては，走破性・旋回性・エネルギー効率の観点から車両走行部の更なる高度化が望まれています．別の言葉で言い換えると，フカフカの砂漠のような路面を少ないエネルギーで自由に走行でき，決してスタック（ホイールが空転して身動きが取れない状態）しないホイールの開発が望まれています．本研究では，下図に示すような，共同研究先と共通のプラットフォームを有する汎用車輪走行実験装置を用いて，まず，各種センサを用いた力学量の測定方法や実験データの整理方法について学びます．またオプションとして，将来の月・惑星探査ミッション用の地盤調査ツールの検証を研究室スタッフとともに実施します．
履修済みであることが望ましい科目	材料力学，機械力学，機械要素設計製図
必要スキル	実験に興味があることが望ましい．必須では無いが，3D CAD， Matlabなどのスキルがあることが望ましい．
その他	How to get unstuck を合言葉に一緒に研究を楽しみましょう． 大学院生や卒研生と共同で取り組んでもらう予定です．なお，在籍学生多数のため個人用机は提供できません．

鷹尾 祥典 准教授
イオンスラスタにおけるイオンビーム解析

教員メールアドレス　""を"@"に	takaoynu.ac.jp
定員	1〜2名
資料（PDF）	download
テーマ概要	イオンスラスタはプラズマ中のイオンをグリッド電極に印加された静電場で高速に加速する宇宙推進機です。宇宙機を推し進める推力はとても小さいですが、燃費が非常に良いため長時間運用を必要とする宇宙機によく使われています。例えば、小惑星探査機「はやぶさ」、そして、その後継機「はやぶさ2」のメインエンジンにもイオンスラスタが搭載されています。 イオンスラスタはイオンビームを噴き出すとともに、中和器と呼ばれる電子源から電子を放出する必要があります。何故なら、正の電荷を持つイオンだけ引き出すと宇宙機はどんどん負に帯電し、せっかく引き出したイオンが宇宙機に戻ってきてしまうからです。中和器から電子を放出しながらイオンスラスタからイオンビームを高速に噴き出すことで、電気的に中性な高速ビームが得られ、その反力により宇宙機を推し進めることができます。 本テーマではイオンビーム軌道の最適化による推進性能の向上や、中和器から放出される電子との相互作用の解析を行います。具体的な手法としては、数値シミュレーションの中でもプラズマ中のイオンと電子の挙動を粒子単位で追跡する粒子計算法を利用します。 これに限らず宇宙推進機に関する他のテーマでも構いませんので、気軽にお問い合わせ下さい。
履修済みであることが望ましい科目	電磁気学（物理学II B）
必要スキル	Linuxの使用経験、Fortran 90/95の読み書き経験があれば、より取り組みやすいと思いますが、配属されてからでも問題ありません。
その他	プラズマの授業は機械工学EPには無いため未知な領域と思いますが、当研究室の学生と一緒に学んで行きましょう。不明点・疑問点は気軽にメールでご質問下さい。

百武 徹 准教授
赤血球挙動の流体シミュレーション

教員メールアドレス　""を"@"に	hyakuynu.ac.jp
定員	1〜2名
資料（PDF）	download
テーマ概要	血管内には酸素を組織へ運搬するためにヘモグロビンを有する赤血球が多数存在しており，この赤血球は変形をしながら血管内を流動します．特に，微小循環のような血管の径が赤血球と同程度になると，赤血球のレオロジー的特性が重要となってきます．本テーマでは，当研究室で開発された赤血球流動プログラムを用いて，変形を伴う赤血球の流動シミュレーションを行います．具体的には，毛細血管内流れ，分岐部や狭窄部内など特徴的な形状に対する流れのシミュレーションを行う予定です．さらに、各種梗塞、微小循環障害など具体的な病気に対する治療方法の提案への発展も視野に入れています．ROUTEの研究を通して機械工学EPカリキュラムで受講した科目が医療関係の研究につながることを体験できると思います．
履修済みであることが望ましい科目	流体力学
必要スキル	特にありません。研究室の学生とともに新しいスキルを身につけていきましょう。

佐藤 恭一 教授
ハイブリッドアクチュエータを用いたパワーアシストスーツの開発

教員メールアドレス　""を"@"に	sato-yasukazu-zmynu.ac.jp
定員	1〜2名
テーマ概要	パワーアシストスーツは、人間の諸動作での腕や足の動きに、アクチュエータが発生するアシスト力を付加することにより、人間の運動負荷を軽減するもので、福祉・介護や、重量物を扱う機械組立・修理などへの適用が期待されている。そのアクチュエータの駆動には電動式（モータ）、空気圧式、液圧式などがあり、一長一短がある。電動式（モータ）は高精度な制御ができるが、一般的に、大きな出力を得るためには大型で重くなり、コストも高い。空気圧式は、軽量で、空気の圧縮性によりソフトなアシスト力の付加ができ、人間への装着向けには適しているが、大きな出力を得るためにはその容積が大きくなる。液圧式は高圧を用いることにより単位重量当たりの出力は大きいが、人間への装着向けとしては操作性や安全性の面で課題がある。当研究テーマでは、屋外での大型機械の部品交換や重量部品の取り付け作業における作業者負担軽減に焦点を当て、各種アクチュエータ駆動方式の長所を組み合わせた高出力ハイブリッドアクチュエータとその制御システムを開発するとともに、当研究室で開発した空気圧式パワーアシストスーツ・プロトタイプをもとに、容易に脱着できる軽量高出力なハイブリッドアクチュエータ搭載のパワーアシストスーツを開発する。
必要スキル	自分自身で簡単な部品を設計、製作（加工）する意欲がある人。
その他	佐藤が設定する２つのプロジェクト合計で、定員を最大２名とします。

佐藤 恭一 教授
電動油圧ハイブリッドパワートレーンを用いた小形電気駆動自動車のエネルギー回生に関する研究

教員メールアドレス　""を"@"に	sato-yasukazu-zmynu.ac.jp
定員	1〜2名
テーマ概要	近年、電気自動車（EV）では、リチウムイオン電池等の高性能電池と効率モータの組み合わせ、適切なパワーマネージメントを行うことにより、走行距離の拡大が実現されている。一方、リチウムイオン電池は、従来の鉛蓄電池に比べ大変高価であり、その放電・充電制御も難しため、安価な小形車両への適用にはコスト等の多くの課題がある。鉛直電池は、従来から自動車用、二輪車用蓄電池として広く使われていて、扱いやすいが、電気駆動車両の駆動源に適用した場合に、制動（ブレーキ）時の回生に対する急速な充電性能が劣るため、エネルギー回生が十分に行えないという短所がある。本研究では、安価な鉛蓄電池駆動の近距離移動用小形（一人乗り）EVを対象に、駆動を従来の電池－モータの電動系で行いながら、急速回生時のエネルギー回収と駆動力アシストに油圧動力系を利用する電動油圧ハイブリッドパワートレーンを構成し、EVの走行距離延長と走行性能向上をシミュレーションと実験により評価し、全電動のパワートレーンとの比較検討を行う。
必要スキル	自分自身で簡単な部品を設計、製作（加工）する意欲がある人。
その他	佐藤が設定する２つのプロジェクト合計で、定員を最大２名とします。

松井 和己 准教授
車載用ECUの強度・信頼性評価のための疑似車載センサーの開発

教員メールアドレス　""を"@"に	kzmynu.ac.jp
定員	2名
資料（PDF）	download
テーマ概要	自動車の電子制御は，過酷な環境（極限環境）でも正確に動作する必要があり，高い信頼性が要求されています．とくに，近年は燃料電池自動車や電気自動車など電子制御がシステムの信頼性に直結している製品が増えており，信頼性の確保は必須の課題になっています．本テーマでは，自動車制御ユニット（ECU）の強度試験を実施することを目的として，バーチャル車両システムを構築します．国内の大学で唯一所持している高加速機能限界試験（High Accelerated Limit Test，通称HALT）に接続し，最先端の電子制御システムの機能限界試験を実施して製品の信頼性と安全性について検証します． 2017年度の春学期は，実際の自動車に取り付けられている各種センサーの機構（しくみ）を理解して，走行状態を模擬した信号を出力するシステム（疑似車載センサー）を構築します．
履修済みであることが望ましい科目	コンピューティング演習，制御工学，自動車工学など
必要スキル	機械加工，制御系プログラムの作成 （普通自動車免許を取得していることが望ましい（車両は運転しません））
その他	自動車（整備）への興味

松井 和己 准教授
マルチスケール解析における並列化効率の評価

教員メールアドレス　""を"@"に	kzmynu.ac.jp
定員	2名
資料（PDF）	download
テーマ概要	構造物レベルでは一様だと考えられる金属材料であっても，顕微鏡などでその組織を観察すると非常に複雑な内部構造を有していることがわかっています．これら材料の微視構造における力学現象と巨視的に観察される材料の機械的特性との関係を明らかにすることを目的にして，本研究室では「マルチスケール解析手法」の研究を行ってきました．これは，微視構造とマクロ構造の両者に対する数値シミュレーションを同時に実施するものなので，従来の数値シミュレーションと比べて非常に多くの計算機資源を必要とするため，分散メモリ型の並列計算機を前提とした並列処理が実施されてきました． 本テーマでは，従来の並列処理に加え，現代のマルチコアCPUを前提とした並列処理を実施して，さらなる処理時間の短縮（並列化効率の向上）を狙います．特に2017年度の春学期は，シミュレーション対象の領域（～数十万メッシュ）を複数のグループに分解し，それぞれに対する計算処理を並列に実施することを目標とします．そのためのアルゴリズムとそれを処理するプログラムを開発し，全体の要素数とグループ数という観点から，それらの並列化効率を評価していきます．
履修済みであることが望ましい科目	コンピューティング演習（マツイ担当クラス），材料力学，有限要素入門など
必要スキル	プログラム作成やCADのオペレーションに抵抗がないこと

2016年度・秋学期

北村 圭一 准教授
数値流体力学(CFD)を用いた航空宇宙機の空力解析

教員メールアドレス　""を"@"に	kitamuraynu.ac.jp
定員	1〜2名
資料（PDF）	download
テーマ概要	流体力学において数値流体力学（Computational Fluid Dynamics, CFD）は、理論、実験に並ぶもう一つの柱です。CFDには「実験を行わなくても（あるいは、行えなくても）流体場の詳細がシミュレーションで分かる」という大きなメリットがあります。しかしながら、計算結果から物理現象を考察したり、その計算結果自体の正しさを判断したりするのは人間です。本研究ではCFDを駆使しつつ、自ら考えて答えを導き出す能力を養います。具体的な研究内容は以下の3項目から選択します（計算は教員等がサポート）。 1) 宇宙機空力解析：　惑星突入時の宇宙輸送機を対象とします。NASAの火星探査ミッションに代表されるように、機体は減速や姿勢制御を目的として超音速ジェットを噴射します。このジェットと機体周囲の流体の空気力学的な干渉をJAXAのCFDコードを用いた数値解析により予測し、その物理を考察します。 2) 二次元翼の揚抗比向上：　NACA0012等の二次元翼を対象に、前縁曲率の修正や移動表面といった比較的新しい技術を用いて揚抗比の改善を試みます。 3) 衝撃波検知：　計算結果から衝撃波の発生位置を検知します（例：Canny法、特性曲線法）。そして特定の条件下において衝撃波が発生する理由を明らかにします。計算対象としては、宇宙機や二次元翼などを扱います。
必要スキル	Fortran、Linux の知識（配属されてからの習得で十分です）
その他	航空宇宙分野に興味のある人，JAXA などの外部との共同研究に興味がある人，国際学 会発表や留学を目指す人は大歓迎です。

丸尾 昭二 教授
3Dプリンターを用いた立体造形に関する研究

教員メールアドレス　""を"@"に	maruoynu.ac.jp
定員	1〜2名
資料（PDF）	download
テーマ概要	近年、３Ｄデータから立体モデルを作製する３Ｄプリンターが注目されています。本研究では、ファイバー状の樹脂を押し出し、熱で溶かして積層させることで立体を造形する熱溶融積層型３Ｄプリンターを用いて、様々な３Ｄモデルを作製します。より高精細な造形を行うために、樹脂を押し出すノズルの径や造形条件を変えて実験を行い、高精細な造形や高速な造形が行える実験条件を探索します。最後に、最適な造形条件を用いて、３Ｄ−ＣＡＤを用いて３次元モデルを設計し、実際に３Ｄプリンターを用いて試作します。
その他	最近注目されている３D プリンターを実際に触って、3D 造形の楽しさや、自分のアイデ アから具体的にものを作る体験を楽しんでもらいたい。

丸尾 昭二 教授
超高速・高精細３Dプリンティング技術の研究

教員メールアドレス　""を"@"に	maruoynu.ac.jp
定員	1〜2名
資料（PDF）	download
テーマ概要	本研究室では、世界で最も高精細な３Dプリンター（マイクロ光造形法）を独自に開発しています。この技術では、超短パルスレーザー光を光硬化性樹脂に集光させて、複雑な3次元形状を自在に作製できます。応用研究として、光駆動マイクロポンプや、振動発電素子、医療デバイスなどさまざまなマイクロマシンを開発しています。 本研究では、超短パルスレーザー（パルス幅：100フェムト秒）や青色半導体レーザー（連続発振）を用いたマイクロ光造形法を用いて、3次元CADモデルで作製した複雑な3次元形状を高速かつ高効率に造形する研究を行います。これまでのマイクロ光造形法は、加工精度や加工分解能は非常に高いのですが、造形速度が遅く、cmサイズの大面積の造形に長時間を要してい、実用的な素子の開発が困難でした。本研究ではCADモデルの空洞化や、レーザービームの成形、造形速度の向上によって、超高速かつ超高精度なマイクロ光造形法を開発します。ぜひ、我々と一緒に、まだ誰も実現していない新しい3Dプリンティグ技術の開発に挑戦しましょう！
その他	研究室ゼミでは、先輩達の日頃の研究活動の報告や、学会発表の練習、国際会議での英 語発表の練習にも参加できるので、授業では体験できないことが勉強できます。

尾崎 伸吾 准教授
Terramechanicsに関する実験および解析的研究

教員メールアドレス　""を"@"に	s-ozakiynu.ac.jp
定員	1〜2名
資料（PDF）	download
テーマ概要	オフロード車両と大地の相互作用を取り扱う学問分野をテラメカニクス(terramechanics)と称します。現在、本研究室では、テラメカニクスに関する研究プロジェクトを産学官の共同で展開しています。その中には、 ①　月・惑星探査用ローバの走行部の開発および特性評価 ②　災害派遣用フィールロボットの走行および土壌掘削特性の評価 ③　火星衛星フォボスを対象としたサンプル取得機構の特性評価 などがあります。例えば、月や火星表面の軟弱な地盤を走行する探査ローバにおいては、走破性・旋回性・エネルギー効率の観点から車両走行部の更なる高度化が望まれています。別の言葉で言い換えると、フカフカの砂漠のような路面を少ないエネルギーで自由に走行でき、決してスタック（ホイールが空転して身動きが取れない状態）しないホイールの開発が望まれています。本研究では、下図に示すような、共同研究先と共通のプラットフォームを有する汎用走行実験装置を用いて、まず、各種センサを用いた力学量の測定方法や実験データの整理方法について学びます。また同時にテラメカニクス関する数値解析手法についても学ぶ機会を提供します。
必要スキル	実験に興味があることが望ましい。必須では無いが、3D CAD、Labview、Matlab などのスキルがあることが望ましい。
その他	How to get unstuck を合言葉に一緒に研究を楽しみましょう。 大学院生や卒研生と共同で取り組んでもらう予定です。なお、在籍学生多数のため個人用机は提供できません。

百武 徹 准教授
赤血球挙動の流体シミュレーション

教員メールアドレス　""を"@"に	hyakuynu.ac.jp
定員	1〜2名
資料（PDF）	download
テーマ概要	血管内には酸素を組織へ運搬するためにヘモグロビンを有する赤血球が多数存在しており、この赤血球は変形をしながら血管内を流動します。特に、微小循環のような血管の径が赤血球と同程度になると、赤血球のレオロジー的特性が重要となってきます。本テーマでは、当研究室で開発された赤血球流動プログラムを用いて、変形を伴う赤血球の流動シミュレーションを行います。具体的には、毛細血管内流れ、分岐部や狭窄部内など特徴的な形状に対する流れのシミュレーションを行う予定です。さらに、各種梗塞、微小循環障害など具体的な病気に対する治療方法の提案への発展も視野に入れています。ROUTEの研究を通して機械工学EPカリキュラムで受講した科目が医療関係の研究につながることを体験できると思います。
必要スキル	特にありません。研究室の学生とともに新しいスキルを身につけていきましょう。

前川 卓 教授
法線マップ編集による自由曲面のデザイン

教員メールアドレス　""を"@"に	maekawaynu.ac.jp
定員	1〜2名
資料（PDF）	download
テーマ概要	複数の光源下で撮影された対象物体の画像からPhotometric Stereo法を用いて面法線を算出、あるいは既存のCADデータから面法線を求めることにより、対象物体の法線マップを作成することができる。この法線マップ上の法線を編集することにより、新たなデザインを一様双三次B-spline関数を用いて復元することができる。従来の直接制御点を編集していたデザイン手法と比較して、斬新なデザインを提案することが容易となることが期待される。研究終了時に英文学術論文誌に投稿する予定である。
必要スキル	カメラに詳しい人、C/C++、CG の知識があることが望ましい。
その他	海外の大学院を目指す人は大歓迎です。

前川 卓 教授
レゴブロックによる3Dブロックプリンティング システムの開発

教員メールアドレス　""を"@"に	maekawaynu.ac.jp
定員	1〜2名
資料（PDF）	download
テーマ概要	最新の3Dプリンターの技術として、さまざまな大きさのブロックを積層するブロックプリンティングが注目を集めている。また、ブロックに多様な材料を用いることが容易にできるため、その用途は大きく広がっている。本研究では，形状や材料が多種多様なブロックを用いて，高速にモデルを構築するブロック式の3Dプリンターの研究を進めている。なるべくブロック数を少なくし、組み立て可能でしかも壊れないブロックの配置を自動的に計算するアルゴリズムを確立するとともに、3Dプリンター本体も製作し，自動的にブロックモデルを組み立てるシステムを構築する．今回は、ブロックとしてレゴブロックを使用する。
必要スキル	C/C++、CG の知識があることが望ましい。
その他	海外の大学院を目指す人は大歓迎です。

鷹尾 祥典 准教授
イオンスラスタにおけるイオンビーム中和現象の解析

教員メールアドレス　""を"@"に	takaoynu.ac.jp
定員	1〜2名
資料（PDF）	download
テーマ概要	イオンスラスタはプラズマ中のイオンをグリッド電極に印加された静電場で高速に加速する宇宙推進機です。宇宙機を推し進める推力はとても小さいですが、燃費が非常に良いため長時間運用を必要とする宇宙機によく使われています。小惑星探査機「はやぶさ」、そして、その後継機「はやぶさ2」のメインエンジンにもイオンスラスタが搭載されています。 イオンスラスタはイオンビームを噴き出すとともに、中和器と呼ばれる電子源から電子を放出する必要があります。何故なら、正の電荷を持つイオンだけ引き出すと宇宙機はどんどん負に帯電し、せっかく引き出したイオンが宇宙機に戻ってきてしまうからです。中和器から電子を放出しながらイオンスラスタからイオンビームを高速に噴き出すことで、電気的に中性な高速ビームが得られ、その反力により宇宙機を推し進めることができます。 ところが、この中和器の電子によりイオンビームが中性化される詳細については未だによく分かっていないところが多く、これまでの経験で得られた知見を基にイオンスラスタを設計しているのが現状です。このテーマではこの中和現象の解明に向けて、数値シミュレーションの中でもプラズマ中のイオンと電子の挙動を粒子単位で追跡する、粒子計算法を活用します。
必要スキル	Linux の使用経験、Fortran 90/95 の読み書き経験があれば、より取り組みやすいと思い ますが、配属されてからでも問題ありません。
その他	プラズマの授業は機械工学 EP には無いため未知な領域と思いますが、当研究室の学生と一緒に学んで行きましょう。不明点・疑問点は気軽にメールでご質問下さい。

加藤 龍 准教授
人・機械融合型リハビリ支援装置の開発研究

教員メールアドレス　""を"@"に	Kato-ryu-cyynu.ac.jp
定員	1〜2名
資料（PDF）	download
テーマ概要	加藤研究室では、上肢欠損者の運動機能を代替する筋電義手(筋収縮時に発生する生体信号で制御する電動義手)や手指麻痺リハビリのための外骨格型パワーアシスト装置など、人とロボットの融合学問(Cyber-Robotics)の医用福祉・リハビリ応用に関する研究に取り組んでいます。 秋学期 ROUTE project では、下記のテーマを、加藤研究室の一員として一体となって解決する学生を募集する。 1. 麻痺肢の運動機能の補助とリハビリを兼ねた電動外骨格・電気刺激併用型パワーアシスト装置の開発研究 2. 先天性手指欠損児のための小型筋電義手の開発 3. 投球動作を可能にする上肢筋電義手の開発 4. Neuro-prosthesis の身体認知メカニズムの解明 –人工義手を自分の手として感じるにはどうしたらよいか？
必要スキル	3DCAD やプログラミングができることが望ましい

佐藤 恭一 教授
ハイブリッドアクチュエータを用いたパワーアシストスーツの開発

教員メールアドレス　""を"@"に	sato-yasukazu-zmynu.ac.jp
定員	1〜2名
資料（PDF）	download
テーマ概要	パワーアシストスーツは、人間の諸動作での腕や足の動きに、アクチュエータが発生するアシスト力を付加することにより、人間の運動負荷を軽減するもので、福祉・介護や、重量物を扱う機械組立・修理などへの適用が期待されている。そのアクチュエータの駆動には電動式（モータ）、空気圧式、液圧式などがあり、一長一短がある。電動式（モータ）は高精度な制御ができるが、一般的に、大きな出力を得るためには大型で重くなり、コストも高い。空気圧式は、軽量で、空気の圧縮性によりソフトなアシスト力の付加ができ、人間への装着向けには適しているが、大きな出力を得るためにはその容積が大きくなる。液圧式は高圧を用いることにより単位重量当たりの出力は大きいが、人間への装着向けとしては操作性や安全性の面で課題がある。当研究テーマでは、屋外での大型機械の部品交換や重量部品の取り付け作業における作業者負担軽減に焦点を当て、各種アクチュエータ駆動方式の長所を組み合わせた高出力ハイブリッドアクチュエータとその制御システムを開発するとともに、当研究室で開発した空気圧式パワーアシストスーツ・プロトタイプをもとに、容易に脱着できる軽量高出力なハイブリッドアクチュエータ搭載のパワーアシストスーツを開発する。
必要スキル	自分自身で簡単な部品を設計、製作（加工）する意欲がある人。
その他	佐藤が設定する２つのプロジェクト合計で、定員を最大２名とします。

佐藤 恭一 教授
電動油圧ハイブリッドパワートレーンを用いた小形電気駆動自動車のエネルギー回生に関する研究

教員メールアドレス　""を"@"に	sato-yasukazu-zmynu.ac.jp
定員	1〜2名
資料（PDF）	download
テーマ概要	近年、電気自動車（EV）では、リチウムイオン電池等の高性能電池と効率モータの組み合わせ、適切なパワーマネージメントを行うことにより、走行距離の拡大が実現されている。一方、リチウムイオン電池は、従来の鉛蓄電池に比べ大変高価であり、その放電・充電制御も難しため、安価な小形車両への適用にはコスト等の多くの課題がある。鉛直電池は、従来から自動車用、二輪車用蓄電池として広く使われていて、扱いやすいが、電気駆動車両の駆動源に適用した場合に、制動（ブレーキ）時の回生に対する急速な充電性能が劣るため、エネルギー回生が十分に行えないという短所がある。本研究では、安価な鉛蓄電池駆動の近距離移動用小形（一人乗り）EVを対象に、駆動を従来の電池－モータの電動系で行いながら、急速回生時のエネルギー回収と駆動力アシストに油圧動力系を利用する電動油圧ハイブリッドパワートレーンを構成し、EVの走行距離延長と走行性能向上をシミュレーションと実験により評価し、全電動のパワートレーンとの比較検討を行う。
必要スキル	自分自身で簡単な部品を設計、製作（加工）する意欲がある人。
その他	佐藤が設定する２つのプロジェクト合計で、定員を最大２名とします。

松井 和己 准教授
車載用ECUの強度・信頼性評価のための疑似車載センサーの開発

教員メールアドレス　""を"@"に	kzmynu.ac.jp
定員	2名
資料（PDF）	download
テーマ概要	自動車の電子制御は、過酷な環境（極限環境）でも正確に動作する必要があり、高い信頼性が要求されています。とくに、近年は燃料電池自動車や電気自動車など電子制御がシステムの信頼性に直結している製品が増えており、信頼性の確保は必須の課題になっています。本テーマでは、自動車制御ユニット（ECU）の強度試験を実施することを目的として、バーチャル車両システムを構築します。国内の大学で唯一所持している高加速機能限界試験（High Accelerated Limit Test、通称HALT）に接続し、最先端の電子制御システムの機能限界試験を実施して製品の信頼性と安全性について検証します。 2016年度の秋学期は、実際の自動車に取り付けられている各種センサーの機構（しくみ）を理解して、走行状態を模擬した信号を出力するシステム（疑似車載センサー）を構築します。
必要スキル	機械加工、制御系プログラムの作成 （普通自動車免許を取得していることが望ましい（車両は運転しません））
その他	自動車（整備）への興味。

松井 和己 准教授
Kirigami（切り紙）構造の変形パターンシミュレーション

教員メールアドレス　""を"@"に	kzmynu.ac.jp
定員	1〜2名
資料（PDF）	download
テーマ概要	日本の伝統工芸に見られる「折り紙」や「切り紙」は、平面的な材料から複雑な三次元構造を構築する技術であり、この技法を宇宙構造物や医療機器などに適用しようとする試みが世界的に行われています。また、それらを一般化した概念はOrigamiやKirigamiと表記されています。近年では宇宙構造物の太陽光パネルを効率的に展開するための「ミウラ折り」やアルコール飲料やコーヒー飲料の缶に採用された「PCCPシェル」などが有名な応用例です。 本研究テーマでは、2016年04月にNATURE系の速報誌 “Scientific Reports”に掲載されたKirigami構造を取りあげて、その複雑な変形パターンすべてをシミュレーションで探し出します。長方形の紙に複数のスリット（切り込み）を入れたKirigami構造は、変形前や荷重レベルが低いときは面内（紙の広がり方向）だけで変形しある一定の剛性を保ちますが、ある一定以上の荷重が作用すると、スリット周辺が面外方向（紙の厚み方向）に変形し、極端に剛性が小さくなるという特徴を持っており、材料力学で学習した「座屈」と同じような力学現象に分類できます。どのような変形パターンを持った構造であるのかをシミュレーションソフトをフル活用して探索します。
必要スキル	3D-CAD ソフトの使用経験

2016年度・春学期

尾崎 伸吾 准教授
Terramechanics: 探査ローバー用ホイール開発に関する実験的研究

教員メールアドレス　""を"@"に	s-ozakiynu.ac.jp

前川 卓 教授
法線マップ編集による自由曲面のデザイン

教員メールアドレス　""を"@"に	maekawaynu.ac.jp

鷹尾 祥典 准教授
イオンスラスタにおけるイオンビーム中和現象

教員メールアドレス　""を"@"に	takaoynu.ac.jp

百武 徹 准教授
赤血球挙動の流体シミュレーション

教員メールアドレス　""を"@"に	hyakuynu.ac.jp

前田 雄介 准教授
ロボット教示のための掃引空間のオンライン計算

教員メールアドレス　""を"@"に	maedaynu.ac.jp

丸尾 昭二 教授
超高速・高精細3Dプリンティング技術の研究

教員メールアドレス　""を"@"に	maruoynu.ac.jp

丸尾 昭二 教授
3Dプリンターを用いた立体造形に関する研究

教員メールアドレス　""を"@"に	maruoynu.ac.jp

荒木 拓人 准教授
固体高分子形燃料電池内の物質輸送特性の解析と燃料電池試験車への応用

教員メールアドレス　""を"@"に	tarakiynu.ac.jp

松井 和己 准教授
多結晶構造に対する自動メッシュ分割方法に関する研究

教員メールアドレス　""を"@"に	kzmynu.ac.jp

松井 和己 准教授
車載用ECUの強度・信頼性評価のための疑似車載センサーの開発

教員メールアドレス　""を"@"に	kzmynu.ac.jp

2015年度・秋学期

前田 雄介 准教授
ロボット教示のための掃引空間のオンライン計算

教員メールアドレス　""を"@"に	maedaynu.ac.jp

尾崎 伸吾 准教授
Terramechanics に関する実験的研究

教員メールアドレス　""を"@"に	s-ozakiynu.ac.jp

丸尾 昭二 教授
3Dプリンターを用いた立体造形に関する研究

教員メールアドレス　""を"@"に	maruoynu.ac.jp

鷹尾 祥典 准教授
イオンスラスタにおけるイオンビーム中和現象の解析

教員メールアドレス　""を"@"に	takaoynu.ac.jp

百武 徹 准教授
赤血球挙動の流体シミュレーション

教員メールアドレス　""を"@"に	hyakuynu.ac.jp

佐藤 恭一 教授
ハイブリッドアクチュエータを用いたパワーアシストスーツの開発

教員メールアドレス　""を"@"に	sato-yasukazu-zmynu.ac.jp

佐藤 恭一 教授
電動油圧ハイブリッドパワートレーンを用いた小形電気駆動自動車のエネルギー回生に関する研究

教員メールアドレス　""を"@"に	sato-yasukazu-zmynu.ac.jp

杉内 肇 講師
小型二足ロボット用制御システムの構築

教員メールアドレス　""を"@"に	sugiuchi-hajime-swynu.ac.jp

北村 圭一 准教授
超音速ジェットによる宇宙機空力加熱の数値解析

教員メールアドレス　""を"@"に	kitamuraynu.ac.jp

北村 圭一 准教授
流体計算結果の後処理における衝撃波検知

教員メールアドレス　""を"@"に	kitamuraynu.ac.jp

加藤 龍 准教授
人・機械融合型リハビリ支援装置の開発研究

教員メールアドレス　""を"@"に	Kato-ryu-cyynu.ac.jp

石井 一洋 教授
高圧水素漏洩時の自発点火防止方法

教員メールアドレス　""を"@"に	ishii-kazuhiro-rhynu.ac.jp

酒井 清吾 准教授
熱交換器特性を計測する装置の構築

教員メールアドレス　""を"@"に	sakaiynu.ac.jp

松井 和己 准教授
多結晶構造に対する自動メッシュ分割方法に関する研究

教員メールアドレス　""を"@"に	kzmynu.ac.jp

前川 卓 教授
Photometric Stereo法による3次元形状の復元

教員メールアドレス　""を"@"に	maekawaynu.ac.jp

前川 卓 教授
自由曲面を対象としたペーパークラフトの作成方法

教員メールアドレス　""を"@"に	maekawaynu.ac.jp

2015年度・春学期

前田 雄介 教授
ロボット教示のための掃引空間のオンライン計算

教員メールアドレス　""を"@"に	maekawaynu.ac.jp

加藤 龍 准教授
子供用筋電義手の開発

教員メールアドレス　""を"@"に	Kato-ryu-cyynu.ac.jp

鷹尾 祥典 准教授
イオンスラスタにおけるイオンビーム中和現象の解析

教員メールアドレス　""を"@"に	takaoynu.ac.jp

尾崎 伸吾 准教授
Terramechanics: 探査ローバー用ホイール開発に関する実験的研究

教員メールアドレス　""を"@"に	s-ozakiynu.ac.jp

前川 卓 教授
複数画像からの複雑な物体のレゴブロックによる再構築

教員メールアドレス　""を"@"に	maekawaynu.ac.jp

前川 教授
Photometric Stereo法による3次元形状の復元

教員メールアドレス　""を"@"に	maekawaynu.ac.jp

松井 純 教授
吸込水槽流れの解析

教員メールアドレス　""を"@"に	jmatynu.ac.jp

北村 圭一 准教授
流体計算結果の後処理における衝撃波検知

教員メールアドレス　""を"@"に	kitamuraynu.ac.jp

石井 一洋 教授
高圧水素漏洩時の自発点火防止方法

教員メールアドレス　""を"@"に	ishii-kazuhiro-rhynu.ac.jp

百武 徹 准教授
赤血球挙動の流体シミュレーション

教員メールアドレス　""を"@"に	hyakuynu.ac.jp

丸尾 昭二 教授
熱溶融積層型3Dプリンターの組立と立体造形実験

教員メールアドレス　""を"@"に	maruoynu.ac.jp

荒木 拓人 准教授
固体高分子形燃料電池内の物質輸送特性の解析と燃料電池試験車への応用

教員メールアドレス　""を"@"に	tarakiynu.ac.jp

川原田 寛 研究教員
形状を表す点群の生成と処理

松井 和己 准教授
多結晶構造に対する自動メッシュ分割方法に関する研究

教員メールアドレス　""を"@"に	kzmynu.ac.jp

高田 一 教授
高齢社会における福祉機器の製作と施設での試行実験

教員メールアドレス　""を"@"に	takadaynu.ac.jp

佐藤 恭一 教授
ハイブリッドアクチュエータを用いたパワーアシストスーツの開発

教員メールアドレス　""を"@"に	sato-yasukazu-zmynu.ac.jp

佐藤 恭一 教授
電動油圧ハイブリッドパワートレーンを用いた小形電気駆動自動車のエネルギー回生に関する研究

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酒井 清吾 准教授
ふく射性ガスの地球温暖化指数の解析

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杉内 肇 講師
小型二足ロボットの開発

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2014年度・秋学期

北村 圭一 准教授
流体計算結果の後処理における衝撃波検知

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丸尾 昭二 教授
レーザー光を用いた超高精細3Dプリンティング技術の研究

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荒木 拓人 准教授
固体高分子形燃料電池内の物質輸送特性の解析と燃料電池試験車への応用

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篠塚 淳 准教授
切削速度 100m/s を超える高速切削試験

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前川 卓 教授
複数画像からの複雑な物体のレゴブロックによる再構築

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前川 卓 教授
Photometric Stereo法による3次元形状の復元

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石井 一洋 教授
高速応答熱流束センサーの開発

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加藤 龍 准教授
子供用筋電義手の開発

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前田 雄介 准教授
ロボット教示のための掃引空間のオンライン計算

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川原田 寛 研究教員
ボリュームメッシュ生成のための点群処理

鷹尾 祥典 准教授
超小型イオン推進機を対象とした3次元プラズマ粒子計算

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2014年度・春学期

百武 徹 准教授
数値流体解析による赤血球挙動のシミュレーション

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高田 一 教授
高齢社会における福祉機器の製作と施設での試行実験

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篠塚 淳 准教授
切削速度 100m/s を超える高速切削試験

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眞田 一志 教授
高精度シミュレーションのための分布形モデルの考案 Distributed model for high-precision simulation

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酒井 清吾 准教授
ふく射性ガスの地球温暖化指数の解析

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西野 耕一 教授
Light Field Camera を用いた 3D 可視化

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松井 純 教授
マイクロ水力発電用らせん水車の流れ解析

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丸尾 昭二 准教授
マルチフィジックス解析による圧電型振動発電素子の設計・開発

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前川 卓 教授
複数画像からの複雑な物体のレゴブロックによる再構築

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前田 雄介 准教授
ロボット教示のための掃引空間のオンライン計算

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松井 和己 准教授
多結晶構造に対する自動メッシュ分割方法に関する研究

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石井 一洋 教授
高速応答熱流束センサーの開発

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渕脇 大海 准教授
ホロノミック全方向精密自走機構の動作補正機能付き広域誘導制御プログラムの開発

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渕脇 大海 准教授
スペースデブリ回収用オクトパス型マニピュレータの機構設計

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秋庭 義明 教授
破壊素過程の微視的評価

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于 強 教授
創造性を育むための機械工学学習方法のチャレンジ

荒木 拓人 准教授
固体高分子形燃料電池内の物質輸送特性の解析と燃料電池試験車への応用

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川原田 寛 研究教員
完全六面体メッシュの自動生成