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生産プロセス工学研究グループ

表面微細加工
粉体レーザ加工
プロセス・インフォ
表面微細加工
表面の微細構造は,光・熱・電気・力学など様々なおもしろい機能を発現します.その表面を高速で大面積に加工する方法とその応用を研究しています.特に,レーザを用いて局所的に表面のみを加熱・冷却することで微細構造を転写するレーザアシストナノインプリント法の開発,それを用いて大面積光学フィルム,高熱伝達沸騰界面,燃料電池,低摩擦表面,接合界面などの応用を模索しています
粉体レーザ加工
粉体加工は,自由度の高い3次元構造,異種材料の複合材料などは,連続体を加工する従来の鋳造や鍛造では実現できない加工法です.特に,金属3Dプリンティング(Additive Manufacturing)は,レーザを用いた局所的に溶融・凝固を繰り返すことでそれを実現する方法ですが,熱・流体・材料・機械の四力学を総動員する必要のある複雑現象で,その現象は明らかになっていません.その現象解明とプロセス最適化の研究を行っています.
プロセス・インフォ
従来の粉体プロセスは,分散・混錬・塗布・乾燥からなり,加えてレーザを用いた積層レーザ焼結法はさらに複雑です.しかし,最適なプロセスパラメータセットを見つける必要があります.その物理現象はマイクロ・ナノスケールで高速現象のためモデルベースの現象解明には限界があります.物理現象を特徴づける「良い」データをセンシングし,オートエンコーダなどの「かしこい」機械学習をすることで,高効率にプロセスウィンドウを探索するデータ駆動型「プロセス・インフォマティクス」を開発しています.
ニューロサイエンス研究グループ
ニューロサイエンスで設計に関わる人間的要素を理解し制御する
代表
東京大学大学院工学系研究科 機械工学専攻 上田一貴

ユーザの感性
設計者の創造性
ブレイン・コンピュータ・インタフェース
ユーザの感性
製品の見た目,製品音の聞き心地,製品表面の触り心地などいった感性品質は,製品の魅力的価値を高める重要なファクタです.ユーザの期待や要求に沿うような感性品質を設計するためには,ユーザの感性評価のメカニズムを理解し,それらを予測・制御するためのモデリングが必要です.本研究グループでは,人間の心理や行動をその生物学的基盤である脳から理解しようとする認知神経科学的アプローチにより,感性をセンシングし,モデリングすることを目指しています.感性のセンシングには,脳波計測法(EEG),機能的磁気共鳴画像法(fMRI),視線計測法などの人間の生体信号を計測する技術を用いています.
設計者の創造性
ユーザの感性に加えて,設計者の創造性も設計に関わる人間的要素として重要です.創造性の中でも,斬新で価値あるアイデアを生み出す能力を創造的思考と呼びます.創造的思考のメカニズムを理解し,何らかの手法で創造的思考を増強することができれば,革新的な製品の設計を支援することが可能になります.本研究グループでは,認知神経科学的アプローチにより,工学設計における創造的思考のメカニズムを明らかにし,創造性の支援技術を開発することを目指しています.創造性のセンシングには,脳波計測法(EEG),機能的磁気共鳴画像法(fMRI)などの脳機能計測技術を用いています.
ブレイン・コンピュータ・インタフェース
N・ウィーナーによって提唱されたサイバネティクスは,生物と機械における通信,情報処理,制御の問題を統一的に扱う学問分野です.これまでに,サイバネティクスの考え方に基づき,人間の視聴覚機能や身体機能を補償・拡張するサイボーグ技術の開発が進められてきました.近年,脳機能計測・解析技術の発展により,人間の感情や認知に関わる脳機能を高精度に計測し,制御,拡張できる可能性が出てきました.本研究グループでは,人間の感情・認知機能を計測・制御するためのブレイン・コンピュータ・インタフェース技術を開発することを目指しています.
ロボティクス研究グループ
産業界のDX(デジタルトランスフォーメーション)に役立つロボティクス
代表
東京大学大学院工学系研究科
機械工学専攻
趙漠居

化学プラントDX
空陸両用の多関節ロボット
化学プラントDX
テーマ名: 化学プラントでの自動巡回、定期点検のための四足ロボット・ドローンのシステム開発
目的: ロボットの自動見廻り点検を中心とした化学プラントのDX(デジタルトランスフォーメーション)の実現
研究内容:
- 四足ロボットとドローンの連携: 地上・空中からの全域的な点検
- ロボットの操作能力の活用: スイッチを押す, バルブを回す
- IoTセンサデバイスとの連動: 点検用ネットワークの構築
空陸両用の多関節ロボット
テーマ名: 多関節を有する飛行ロボットの空陸両用に向けたあたらしい機械設計と動作制御
目的: 地上で歩行できて、飛行もできる新しいロボットを実現していく
研究内容:
- ドラゴンを多足モデルへと発展させるための機械設計
- 推力を利用した地上歩行のための制御手法の模索