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研究者紹介

パワーエレクトロニクスや制御工学、ロボット工学を基盤学問として、パワーの流れを高度に制御することで、新たなシステムの創造に取り組んでいます。システムデザイン工学の方法論とアナロジの概念を基軸に、電気に関する様々な研究を推進し、次世代の電気システムの実現を目指します。

研究業績紹介

■力の検出
・研究目的: トルクの差分値に基づく歯科インプラント手術における貫通検出と自動停止制御の提案
- タイトル: Model-Free Detection of Penetration and Automatic Stop Control in Dental Implant Surgery Based on Differential Value of Torque, Kido Yusuke, Kawana Hiromasa, Asoda Seiji, Nozaki Takahiro, Murakami Toshiyuki （2022 IEEE 17th International Conference on Advanced Motion Control (AMC)） 144-149 2022年2月
・研究目的: 基台に設置された単一の力/トルクセンサーを用いたマニピュレータの力制御システムの開発
- タイトル: Force Control at Arbitrary Position of Manipulator Based on Estimated Contact State by Force/Torque Sensor Installed at Base Frame, Handa Hinako, Nozaki Takahiro （2022 IEEE 17th International Conference on Advanced Motion Control (AMC)） 420-425 2022年2月
■力の制御
・研究目的: 既存の近接および触覚センサーの限界を克服するための距離と二軸力を測定可能な光学センサーの開発
- タイトル: Development of Optical Distance, Normal Force, Shear Force Sensor, Baba Tomoaki, Murakami Toshiyuki, Krebs Hermano Igo, Nozaki Takahiro （IEEJ Journal of Industry Applications） 12 （ 5 ） 894-900 2023年9月
・研究目的: 人間支援ロボットにおける性能向上を目的とした外乱オブザーバを用いたニューラルネットワークベースの明示的な力制御システムの開発
- タイトル: Development of Neural Network-based Explicit Force Control with Disturbance Observer, Okano Toshiaki, Nozaki Takahiro, Murakami Toshiyuki （IEEJ Journal of Industry Applications） 10 （ 2 ） 153-164 2021年3月
・研究目的: シリーズエラスティックアクチュエータで駆動されるコンプライアントロボットのための分散型ロバスト力制御器の合成
- タイトル: A Decentralized Force Controller Synthesis for Compliant Robots Driven by Series Elastic Actuators, Sariyildiz Emre, Mutlu Rahim, Nozaki Takahiro, Murakami Toshiyuki （2019 IEEE International Conference on Mechatronics (ICM)） 661-666 2019年3月
■接触部位/接触力算出の基本原理の確立
・研究目的: 高減速比機構を持つマニピュレータにおいて、基台に設置した1つの力/トルクセンサを用いた接触力と位置の推定手法の提案
- タイトル: Identification of Contact Position and Force Estimation on Manipulator Using Force Sensor Implemented on Base Frame, Handa Hinako, Nozaki Takahiro, Murakami Toshiyuki （IEEJ Journal of Industry Applications） 10 （ 3 ） 324-330 2021年5月
■３リンクマニピュレータによる把持操り作業
・研究目的: 動的計画法パターンマッチングアルゴリズムを用いた触覚データに基づく新しい動作認識手法の提案
- タイトル: Recognition of Grasping Motion Based on Modal Space Haptic Information Using DP Pattern-Matching Algorithm, Nozaki Takahiro, Mizoguchi Takahiro, Saito Yuki, Yashiro Daisuke, Ohnishi Kouhei （IEEE Transactions on Industrial Informatics） 9 （ 4 ） 2043-2051 2013年11月
■ニューロリハビリテーションと身体機能の回復
・研究目的: 腱リハビリテーションのための動作コピーシステムを用いた遠隔駆動指エクソスケルトンの設計と評価。
- タイトル: Design and Evaluation of a Remote Actuated Finger Exoskeleton Using Motion-Copying System for Tendon Rehabilitation, Lemerle Simon, Nozaki Takahiro, Ohnishi Kouhei （IEEE Transactions on Industrial Informatics） 14 （ 11 ） 5167-5177 2018年11月
・研究目的: 神経学的外傷後のリハビリテーションのための柔軟なアクチュエータを用いたウェアラブル指エクソスケルトンの設計と試験
- タイトル: Wearable finger exoskeleton using flexible actuator for rehabilitation, Lemerle Simon, Fukushima Satoshi, Saito Yuki, Nozaki Takahiro, Ohnishi Kouhei （2017 IEEE International Conference on Mechatronics (ICM)） 244-249 2017年2月
■義手の開発
・研究目的: 触覚移植技術を用いた直感的な操作と精密な力調整が可能な触覚義手の開発
- タイトル: Artificial Replacement of Human Sensation Using Haptic Transplant Technology, Fukushima Satoshi, Sekiguchi Hiromu, Saito Yuki, Iida Wataru, Nozaki Takahiro, Ohnishi Kouhei （IEEE Transactions on Industrial Electronics） 65 （ 5 ） 3985-3994 2018年5月
・研究目的: 上肢切断者のための直感的操作を可能にする触覚義手の開発
- タイトル: Development of haptic prosthetic hand for realization of intuitive operation, Fukushima Satoshi, Nozaki Takahiro, Ohnishi Kouhei （IECON 2016 - 42nd Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society） 6403-6408 2016年10月
■アクチュエータ搭載インターフェースの開発
・研究目的: 高速経路切替を用いたリニア電動油圧アクチュエータによるロボットアクチュエータの減速比を連続的に変化させる機構の開発
- タイトル: Continuously Variable Transmission by High-speed Path Switching of Linear Electro-hydrostatic Actuator, Sugihara Kei, Nozaki Takahiro, Murakami Toshiyuki （IECON 2019 - 45th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society） 3603-3608 2019年10月
・研究目的: 産業機器用の2自由度を持つ新しい構造の平面直接駆動モータの提案と分析
- タイトル: Design and analysis of cross-coupled 2 DOFs planar direct drive motor, Yamaguchi Shuhei, Tanaka Shodai, Shimono Tomoyuki, Fujimoto Yasutaka, Nozaki Takahiro, Mizoguchi Takahiro （2015 17th European Conference on Power Electronics and Applications (EPE'15 ECCE-Europe)） 1-8 2015年9月
■環境適応性高い動作実現
・研究目的: ハンドルなしの新しい自己バランス電動オートバイの提案と3つの異なる操舵モードの比較
- タイトル: A self-balancing performance comparison of three modes of handleless electric motorcycles, Yang Chuan, Kim Seonghye, Nozaki Takahiro, Murakami Toshiyuki （2015 IEEE 13th International Conference on Industrial Informatics (INDIN)） 352-357 2015年7月
・研究目的: 二足歩行ロボット「Nao」を用いたボールドリブルのためのビジュアルサーボシステムの開発
- タイトル: Visual servo system for ball dribbling by using bipedal robot "Nao", Tamura Kazuya, Nozaki Takahiro, Kawamura Atsuo （IECON 2015 - 41st Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society） 003461-003466 2015年11月
・研究目的: 環境条件が保存段階と異なる場合でも再現可能なタスクの制御変数に基づくタスクの保存と再現の方法の提案
- タイトル: Realization of storage and reproduction of water pouring task based on controlled variable of task, Hiramatsu Daisuke, Shimono Tomoyuki, Kawamura Atsuo, Nozaki Takahiro, Asano Yosuke （IECON 2015 - 41st Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society） 004223-004228 2015年11月
■力触覚を拡大し伝達する手法の研究
・研究目的: 2種類の電圧補償を用いたハプティック遠隔操作のためのセンサレス運動伝達の実現
- タイトル: Position and torque sensorless motion transmission for haptic teleoperation using two types of voltage compensation, Akutsu Shuhei, Sekiguchi Hiromu, Nozaki Takahiro, Murakami Toshiyuki （2017 24th International Conference on Mechatronics and Machine Vision in Practice (M2VIP)） 1-6 2017年11月
・研究目的: 速度スケーリング下で触覚伝達を改善するためのジャイレータ要素を統合した新しい双方向制御設計の提案
- タイトル: Stiffness Transmission of Scaling Bilateral Control System by Gyrator Element Integration, Mizoguchi Takahiro, Nozaki Takahiro, Ohnishi Kouhei （IEEE Transactions on Industrial Electronics） 61 （ 2 ） 1033-1043 2014年2月
・研究目的: 遠隔手術ロボットにおける遠隔臓器の触覚感覚の提供とその動きとの同期
- タイトル: Heartbeat Synchronization With Haptic Feedback for Telesurgical Robot, Nakajima Yu, Nozaki Takahiro, Ohnishi Kouhei （IEEE Transactions on Industrial Electronics） 61 （ 7 ） 3753-3764 2014年7月
■実機製作と臨床実証実験
・研究目的: 股関節および膝関節に伸展トルクを生成して高齢者の体重を支える支援ロボットの開発
- タイトル: Improvement of Supporting Robot for Lower Limb and Evaluation of Output Force in Vertical Direction, Inamura Natsuki, Shimono Tomoyuki, Mizoguchi Takahiro, Nozaki Takahiro, Ishii Shinichiro, Ohnishi Kouhei （2018 IEEE/ASME International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics (AIM)） 1240-1245 2018年7月
・研究目的: 多自由度システムにおけるモーダル空間外乱オブザーバを用いた位置と力の制御のためのデカップリング戦略の開発
- タイトル: Decoupling Strategy for Position and Force Control Based on Modal Space Disturbance Observer, Nozaki Takahiro, Mizoguchi Takahiro, Ohnishi Kouhei （IEEE Transactions on Industrial Electronics） 61 （ 2 ） 1022-1032 2014年2月
■人間の動作特徴の研究
・研究目的: 触覚情報の要素分離法による人間の動作の隠れた特徴の解明
- タイトル: Motion Expression by Elemental Separation of Haptic Information, Nozaki Takahiro, Mizoguchi Takahiro, Ohnishi Kouhei （IEEE Transactions on Industrial Electronics） 61 （ 11 ） 6192-6201 2014年11月
・研究目的: 作業空間運動中の機械システムにおける力率の挙動の調査と異なるロボット構造および座標間での比較
- タイトル: Free motion mechanical power factor; comparison between robots in different structure and coordinate, Mizoguchi Takahiro, Nozaki Takahiro, Ohnishi Kouhei （2014 International Power Electronics Conference (IPEC-Hiroshima 2014 - ECCE ASIA)） 1660-1664 2014年5月
・研究目的: 環境位置の違いに適応可能なシステムの実現
- タイトル: Motion reproduction using time-scaling for adaptation to difference in environmental location, Nozaki Takahiro, Mizoguchi Takahiro, Ohnishi Kouhei （2014 IEEE International Conference on Industrial Technology (ICIT)） 2014年2月
■シミュレーションと実験による検証
・研究目的: 外乱オブザーバを用いた低速域におけるIPMSMの位置推定手法の改善と安定性解析
- タイトル: Improvement and Analysis of Position and Speed Estimator in Low Speed Range for IPMSM Based on Disturbance Observer, Nakatsuka Ryosuke, Nozaki Takahiro （2022 IEEE 17th International Conference on Advanced Motion Control (AMC)） 225-230 2022年2月
・研究目的: 離散時間領域における外乱オブザーバベースのデジタルモーション制御システムのロバスト安定性と性能の設計制約の解析と導出
- タイトル: Stability and Robustness of the Disturbance Observer-Based Motion Control Systems in Discrete-Time Domain, Sariyildiz Emre, Hangai Satoshi, Uzunovic Tarik, Nozaki Takahiro, Ohnishi Kouhei （IEEE/ASME Transactions on Mechatronics） 26 （ 4 ） 2139-2150 2021年8月
・研究目的: 高精度な糸の牽引および張力制御を可能にするマイクロサージェリー支援ロボットの開発
- タイトル: Development of a microsurgery‐assisted robot for high‐precision thread traction and tension control, and confirmation of its applicability, Hangai Satoshi, Nozaki Takahiro, Soma Tomoya, Miyashita Hidetaka, Asoda Seiji, Yazawa Masaki, Sato Kazuki, Kawana Hiromasa, Ohnishi Kouhei, Kobayashi Eiji （The International Journal of Medical Robotics and Computer Assisted Surgery） 17 （ 2 ） 2021年4月
■非接触給電システムの開発
・研究目的: 磁気共鳴結合によるワイヤレス電力伝送システムにおける制御可能な電力分配のための可変インピーダンス回路の提案
- タイトル: Selective Wireless Power Transfer via Magnetic Resonant Coupling by Using Variable Impedance Circuit, Nakagawa Takahiro, Sugimoto Tomoya, Nozaki Takahiro, Murakami Toshiyuki （IECON 2018 - 44th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society） 4834-4839 2018年10月
・研究目的: 磁気共鳴結合を用いた複数の受信機の中から単一の受信機への選択的なワイヤレス電力伝送の提案
- タイトル: Selective wireless power transfer for multiple receivers by using magnetic resonance coupling, Nakagawa Takahiro, Furusato Koichi, Nozaki Takahiro, Murakami Toshiyuki, Imura Takehiro （2017 International Symposium on Antennas and Propagation (ISAP)） 1-3 2017年10月
・研究目的: 空隙同軸トランスを用いた電車用新型非接触給電システムの効率の研究
- タイトル: Efficiency study of coaxial contactless power transmission for electric railway, Moriki Kenta, Kawamura Atsuo, Shimono Tomoyuki, Nozaki Takahiro, Ikeda Kunio, Sato Junichi, Hayashiya Hitoshi, Yamamoto Hiroshi （2015 17th European Conference on Power Electronics and Applications (EPE'15 ECCE-Europe)） 1-10 2015年9月
■力の検出
・研究目的: 時系列接触状態応答データを用いたニューラルネットワークによる物体構成の認識手法の提案
- タイトル: Recognition of Environmental Impedance Configuration by Neural Network Using Time-Series Contact State Response, Yane Kazuki, Nozaki Takahiro （2022 IEEE 17th International Conference on Advanced Motion Control (AMC)） 426-431 2022年2月
・研究目的: ハプティックデバイス用ソレノイドアクチュエータの位置と力のセンサレス推定の実現
- タイトル: Real-time position sensorless estimation of position and force of solenoid actuator for haptic devices, Nagai Sakahisa, Nozaki Takahiro, Kawamura Atsuo （2015 17th European Conference on Power Electronics and Applications (EPE'15 ECCE-Europe)） 1-9 2015年9月
■制御システムの簡素化
・研究目的: 1つの電源で振幅変調を用いて複数のACモータを独立かつ同時に駆動する回路の提案
- タイトル: Independent Drive of Multiple AC Motors Using Amplitude Modulation, Yamada Yuki, Nozaki Takahiro, Murakami Toshiyuki （2020 IEEE International Conference on Industrial Technology (ICIT)） 181-186 2020年2月
・研究目的: 微分平坦性と高次の外乱オブザーバを組み合わせた多質量共振システムの軌道追従制御のためのロバストな状態空間コントローラの設計
- タイトル: A robust state-space controller design for multi-mass resonant systems, Sariyildiz Emre, Yu Haoyong, Nozaki Takahiro, Murakami Toshiyuki （IECON 2016 - 42nd Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society） 488-493 2016年10月
・研究目的: スライディングモード制御と外乱オブザーバを用いたシリアスエラスティックアクチュエータのためのロバスト力制御器の設計
- タイトル: Robust force control of Series Elastic Actuators using Sliding Mode Control and Disturbance Observer, Sariyildiz Emre, Yu Haoyong, Nozaki Takahiro, Murakami Toshiyuki （IECON 2016 - 42nd Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society） 619-624 2016年10月
■機械システムにおける力率手法の開発
・研究目的: トンネル建設における遠隔操作ロボットの操作を改善するための機械的力率フィードバックを用いた垂直角度調整方法の提案
- タイトル: Vertical Adjustment Method with Mechanical Power Factor Feedback, Shimada Taiyo, Yane Kazuki, Kotani Izumi, Kozu Saki, Nozaki Takahiro （2024 IEEE 33rd International Symposium on Industrial Electronics (ISIE)） 1-6 2024年6月
・研究目的: フーリエ変換や複雑な計算を必要としない機械システムにおける力率推定手法の提案
- タイトル: DC signal based estimation of power factor in mechanical system, Mizoguchi Takahiro, Tanida Kazuki, Nozaki Takahiro, Shimono Tomoyuki, Ohnishi Kouhei （2015 IEEE 13th International Conference on Industrial Informatics (INDIN)） 364-369 2015年7月
・研究目的: 短時間フーリエ変換を用いたリアルタイムでの機械的力率の計算
- タイトル: A method to derive on time mechanical power factor, Mizoguchi Takahiro, Nozaki Takahiro, Ohnishi Kouhei （2014 IEEE International Conference on Industrial Technology (ICIT)） 73-78 2014年2月
■新しいカテゴリー: 締結技術
・研究目的: 反力低減のための回転角に基づく押し位置制御
- タイトル: Position control in normal direction for the fast screw-tightening, Ogawa Shohei, Shimono Tomoyuki, Kawamura Atsuo, Nozaki Takahiro （IECON 2015 - 41st Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society） 003429-003433 2015年11月
■ビジュアルサーボシステム
・研究目的: ロボットが取得したデータを画像に変換し、カメラ画像と組み合わせて使用することでロボットと環境の相互作用を明示化し、ニューラルネットワークの推定精度の向上
- タイトル: Preliminary Study of Object Recognition by Converting Physical Responses to Images in Two Dimensions, Yane Kazuki, Nozaki Takahiro （2023 IEEE International Conference on Mechatronics (ICM)） 1-6 2023年3月
・研究目的: 位置と力のデータおよび環境情報を用いたモーションコピーシステムにおけるロボットのターゲットオブジェクトの理解と識別の方法の開発
- タイトル: A Method to Make a Robot Understand What was a Target Object in Motion Copying System, Sun Xiaobai, Nozaki Takahiro, Murakami Toshiyuki, Ohnishi Kouhei （2020 IEEE 16th International Workshop on Advanced Motion Control (AMC)） 241-246 2020年9月
■システムの小型化と軽量化
・研究目的: コスト、サイズ、複雑さ、外観、ユーザー体験の問題を解決する脊髄損傷患者向けの食事支援デバイスの開発
- タイトル: Development of meal assistance device for patients with spinal cord injury, Nozaki Takahiro, Murakami Toshiyuki, Shimono Tomoyuki, Ohnishi Kouhei, Oboe Roberto （2016 IEEE 14th International Workshop on Advanced Motion Control (AMC)） 388-393 2016年4月
・研究目的: 歩行と立ち上がりを支援するための人間ベースの慣性計測ユニットを用いたインテリジェントテンションポール（ITP）の協調制御システムの導入と有効性の検証
- タイトル: Cooperation control of ITP with human based inertial measurement unit, Hanaoka Ryo, Nozaki Takahiro, Murakami Toshiyuki （IECON 2016 - 42nd Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society） 5778-5783 2016年10月
・研究目的: モード分解と通信外乱オブザーバを用いた腱駆動機構を持つ双方向制御システムの時間遅延補償手法の提案
- タイトル: Time delay compensation for tendon-driven bilateral control using modal decomposition and communication disturbance observer, Shimamoto Keita, Ohno Yoshiki, Nozaki Takahiro, Ohnishi Kouhei （2014 IEEE International Conference on Industrial Technology (ICIT)） 29-34 2014年2月
■新しいカテゴリー: 双方向制御システム
・研究目的: 通信遅延があっても位置誤差を増加させずに制御性能を維持するアドミタンスベースの双方向制御システムの開発
- タイトル: Admittance Control-based Bilateral Control System Considering Position Error, Kimura Shuhei, Nozaki Takahiro, Murakami Toshiyuki （2021 IEEE International Conference on Mechatronics (ICM)） 1-6 2021年3月
・研究目的: カメラで取得した対象の位置と姿勢に関する環境情報を用いた双方向制御システムの提案による遠隔操作におけるオペレーターの負担軽減
- タイトル: Object-Coordinate-Based Bilateral Control System Using Visual Information, Nakajima Yu, Nozaki Takahiro, Oyamada Yuji, Ohnishi Kouhei （IEEJ Transactions on Industry Applications） 132 （ 3 ） 374-380
■双方向制御システム
・研究目的: 圧電アクチュエータとリニアモータを用いたスケールドアドミッタンス双方向制御の構築と、従来のスケールド4チャンネル双方向制御と比較した性能とロバスト性の評価
- タイトル: Realization of Scaled Admittance Bilateral Control with Different Inertias Using Piezoelectric Actuator, Kozu Saki, Kotani Izumi, Seki Kenta, Motoi Naoki, Nozaki Takahiro （2024 IEEE International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics (AIM)） 1103-1108 2024年7月
・研究目的: 電動モーターをマスター、油圧アクチュエータをスレーブとする双方向制御システムの構築と摩擦補償による安定制御と性能向上
- タイトル: Performance Improvement of Bilateral Teleoperation with Hydraulic Actuator by Friction Compensation, Saito Yuki, Asai Hiroshi, Kitamura Tomoya, Iida Wataru, Nozaki Takahiro, Ohnishi Kouhei （2022 IEEE 17th International Conference on Advanced Motion Control (AMC)） 250-255 2022年2月
・研究目的: 帯域制限されたネットワーク上での触覚伝送性能を維持するための平衡力データの伝送と外挿による四チャンネル双方向制御システムにおける予測ベースの通信トラフィック削減の実現
- タイトル: Haptic Data Prediction and Extrapolation for Communication Traffic Reduction of Four-Channel Bilateral Control System, Hangai Satoshi, Nozaki Takahiro （IEEE Transactions on Industrial Informatics） 17 （ 4 ） 2611-2620 2021年4月
■新しいカテゴリー: マルチロボットシステムの統合制御
・研究目的: マルチロボットシステムの統一制御を実現するためのタスク射影制御手法の提案
- タイトル: A design method of bilateral control system based on interactive parameters, Mizoguchi Takahiro, Nozaki Takahiro, Ohnishi Kouhei （IECON 2012 - 38th Annual Conference on IEEE Industrial Electronics Society） 4382-4387 2012年10月
■マルチロボットシステムの統合制御
・研究目的: IMUを用いた姿勢追跡とCOMおよびZMP動作の推定による差動移動ロボットとの同期のための新しい歩行支援制御アプローチの開発
- タイトル: Novel walking assist device based on generic human motion tracking criteria, El Dine Kamal Mohy, Yang Chuan, Nozaki Takahiro, Murakami Toshiyuki （2016 IEEE 14th International Workshop on Advanced Motion Control (AMC)） 38-43 2016年4月
■新しいカテゴリー: 可変張力制御
・研究目的: マスタースレーブロボットハンドにおける腱駆動双方向制御の性能向上のための可変張力制御の提案
- タイトル: Transmission of Force Sensations by Hand of Multi-DOF Master-Slave Robot Using Tendon-Driven Mechanism, Nozaki Takahiro, Suzuki Yusuke, Ohnishi Kouhei （IEEJ Transactions on Industry Applications） 131 （ 3 ） 297-303
■手法の評価と実証
・研究目的: 安価でウェアラブルなセンサーを用いた関節モーメントの推定
- タイトル: Measurement of Joint Moments using Wearable Sensors, Fukutoku Kaiki, Nozaki Takahiro, Murakami Toshiyuki （IEEJ Journal of Industry Applications） 9 （ 2 ） 125-131 2020年3月
・研究目的: 脳性麻痺の子供を支援するための三軸座位保持補助椅子の開発と可変コンプライアンス制御手法の提案
- タイトル: Development of Three-Axis Seating Posture Holding Assist Chair and Proposed Variable Compliance Control, Togashi Nobuyuki, Shimono Tomoyuki, Nozaki Takahiro, Shibata Toshio, Aoyama Yuuki, Kitahashi Yuki （2019 IEEE International Conference on Mechatronics (ICM)） 455-460 2019年3月
・研究目的: 等価回路モデルを用いた触覚テレオペレーションのための双方向制御の説明
- タイトル: Design of Bilateral Control Based on Equivalent Circuit Model, Akutsu Shuhei, Nozaki Takahiro, Murakami Toshiyuki （2019 IEEE International Conference on Industrial Technology (ICIT)） 1351-1356 2019年2月
■新しいカテゴリー: 高精度制御システム
・研究目的: 加速度ベースの制御を用いたツイストドライブシステムの高精度な位置および力制御の実現
- タイトル: Decoupling Strategy for Position and Force Control Based on Modal Space Disturbance Observer, Nozaki Takahiro, Mizoguchi Takahiro, Ohnishi Kouhei （IEEE Transactions on Industrial Electronics） 61 （ 2 ） 1022-1032 2014年2月
■高精度制御システム
・研究目的: 4ch加速度ベース双方向制御における再現性の帯域幅に対するオブザーバゲインと速度フィードバックゲインの相乗効果の調査
- タイトル: Bandwidth Expansion of Bilateral Teleoperation Based on Synergy of Observer Gain and Velocity Feedback Gain, Shimmyo Shuhei, Saito Yuki, Nozaki Takahiro, Ohnishi Kouhei （IECON 2019 - 45th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society） 3597-3602 2019年10月
・研究目的: 外乱オブザーバを用いたロボットマニピュレータの加速度ベースのロバスト位置制御のための新しい非線形安定性解析の提案
- タイトル: A Stability Analysis for the Acceleration-Based Robust Position Control of Robot Manipulators via Disturbance Observer, Sariyildiz Emre, Sekiguchi Hiromu, Nozaki Takahiro, Ugurlu Barkan, Ohnishi Kouhei （IEEE/ASME Transactions on Mechatronics） 23 （ 5 ） 2369-2378 2018年10月
・研究目的: ソフトロボットフィンガーのための多段階剛性強化ユニットの設計と堅牢な動作制御の実現
- タイトル: Design of a Multi-Stage Stiffness Enhancing Unit for a Soft Robotic Finger and its Robust Motion Control, Mutlu Rahim, Sariyildiz Emre, Nozaki Takahiro, Alici Gursel （IECON 2018 - 44th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society） 5074-5079 2018年10月
■センサーレス動作伝達と電圧補償
・研究目的: テレオペレーションシステムの耐障害性を高めるためのホールICを用いたセンサレス両側制御の実現
- タイトル: Sensorless Bilateral Control Using Hall ICs, Akutsu Shuhei, Nozaki Takahiro, Murakami Toshiyuki （2019 IEEE International Conference on Mechatronics (ICM)） 243-248 2019年3月
・研究目的: コンパクトソレノイドアクチュエータのための位置と力の同時リアルタイム推定を可能にするセンサレスフィードバック位置制御システムの開発
- タイトル: Environmental Robust Position Control for Compact Solenoid actuators by Sensorless Simultaneous Estimation of Position and Force, Nagai Sakahisa, Nozaki Takahiro, Kawamura Atsuo （IEEE Transactions on Industrial Electronics） 1-1
■行列解析と応用
・研究目的: 遠隔操作における触覚フィードバックを実現するための速度制御ドライバを用いた双方向制御器の設計手法の提案
- タイトル: A Controller Design Method of Bilateral Teleoperation for Velocity Control Driver, Saito Yuki, Shimmyo Shuhei, Nozaki Takahiro, Ohnishi Kouhei （IECON 2019 - 45th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society） 3585-3590 2019年10月
・研究目的: インクリメンタル位置センサを用いた最小二乗法によるハプティクスロボットの重力と摩擦のオンライン補償手法の提案
- タイトル: Online compensation of gravity and friction for haptics with incremental position sensors, Fukushima Satoshi, Sekiguchi Hiromu, Saito Yuki, Nozaki Takahiro, Ohnishi Kouhei （2017 24th International Conference on Mechatronics and Machine Vision in Practice (M2VIP)） 1-6 2017年11月
・研究目的: 軌道と環境に焦点を当てた機械システムにおける力率決定のための二つのアプローチの検討と比較
- タイトル: Power factor analyses in mechanical system focusing on trajectory and environment, Mizoguchi Takahiro, Nozaki Takahiro, Ohnishi Kouhei （2013 IEEE International Symposium on Industrial Electronics） 1-6 2013年5月
■動作認識手法
・研究目的: 勾配を使用せずに畳み込みニューラルネットワークによって抽出された特徴を理解するための新しい可視化手法の提案
- タイトル: Visualization of Important Human Motion Feature Using Convolutional Neural Network, Fukui Masashi, Kokubun Genki, Nozaki Takahiro （2020 IEEE International Conference on Industrial Technology (ICIT)） 406-411 2020年2月
・研究目的: 環境変化に適応するために畳み込みニューラルネットワーク(CNN)を用いて深度画像から動作指令を推定する動作再現システムの提案
- タイトル: Grasping Point Estimation Based on Stored Motion and Depth Data in Motion Reproduction System, Sun Xiaobai, Nozaki Takahiro, Murakami Toshiyuki, Ohnishi Kouhei （2019 IEEE International Conference on Mechatronics (ICM)） 471-476 2019年3月
・研究目的: 2リンク平面マニピュレータにおける高精度速度推定のためのカルマンフィルタを用いたIMUセンサーフュージョンによる位置制御システムの開発
- タイトル: Position control system based on inertia measurement unit sensor fusion with Kalman filter, Ishikawa Takahiro, Nozaki Takahiro, Murakami Toshiyuki （2016 IEEE 14th International Workshop on Advanced Motion Control (AMC)） 153-159 2016年4月
■ベクトル表現手法
・研究目的: 類似構造のマスターおよびスレーブロボットハンドによって測定された人間の手の触覚情報を用いた動作認識手法の提案
- タイトル: Recognition of Human Combined Motion from Haptic Information Using Similarly Structured Master and Slave Robot Hands, Nozaki Takahiro, Mizoguchi Takahiro, Suzuki Yusuke, Yashiro Daisuke, Ohnishi Kouhei （Electronics and Communications in Japan） 96 （ 12 ） 15-23 2013年12月
■座標変換手法
・研究目的: 生産システムにおける速度源と力源を統合するための座標変換を用いた解決策の導入
- タイトル: Haptics for industries, Ohnishi Kouhei, Nozaki Takahiro, Mizoguchi Takahiro （2014 IEEE 13th International Workshop on Advanced Motion Control (AMC)） 11-12 2014年3月
・研究目的: 装着型腱駆動ロボットを用いた両方向遠隔操作システムによる人間の身体動作の再現
- タイトル: Extraction and realization of human actions, Nozaki Takahiro, Tanida Kazuki, Mizoguchi Takahiro, Nakano Tomohiro, Saito Yuki, Ohnishi Kouhei （2014 IEEE 13th International Workshop on Advanced Motion Control (AMC)） 705-710 2014年3月
■新しいカテゴリー: コンプライアンス調整手法
・研究目的: 両方向制御で取得した動作データを用いた動作再現におけるコンプライアンス調整手法の提案と実験的評価
- タイトル: Experimental evaluation of motion reproduction system with selected information, Kyo Seinan, Nozaki Takahiro, Mizoguchi Takahiro, Ohnishi Kouhei （2014 IEEE 13th International Workshop on Advanced Motion Control (AMC)） 92-97 2014年3月
■位相差補正
・研究目的: 外乱オブザーバーに基づく解析と合成手法を用いた高性能なロバスト力制御システムの設計ツールの提案
- タイトル: Discrete-Time Analysis and Synthesis of Disturbance Observer-Based Robust Force Control Systems, Sariyildiz Emre, Hangai Satoshi, Uzunovic Tarik, Nozaki Takahiro （IEEE Access） 9 148911-148924
・研究目的: 時間遅延テレオペレーションシステムにおけるオペレーターの触覚感覚の補正手法の提案
- タイトル: Impedance correction in time delayed teleoperation system, Mizoguchi Takahiro, Nozaki Takahiro, Ohnishi Kouhei （2014 IEEE 13th International Workshop on Advanced Motion Control (AMC)） 416-421 2014年3月
■可変張力制御
・研究目的: ファイバー支持を用いた摩擦低減スケーリング双方向制御システムの提案による微小力伝達の向上
- タイトル: Fiber Suspended Micro Force Transmission System Using Scaling Bilateral Control, Hangai Satoshi, Nozaki Takahiro, Ohnishi Kouhei （IECON 2018 - 44th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society） 4575-4580 2018年10月
■力の検出と推定
・研究目的: ロボットの物体操作を強化するためのミリメートル単位の距離、表面の傾斜、接触力を同時に測定可能な新しい光学センサーの開発
- タイトル: Development of an Optical Sensor Capable of Measuring Distance, Tilt, and Contact Force, Nozaki Takahiro, Krebs Hermano Igo （IEEE Transactions on Industrial Electronics） 69 （ 5 ） 4938-4945 2022年5月
・研究目的: 送受信情報を単一の物理量に変換し、離散データを再構築することで触覚伝送におけるデータトラフィックを削減する新しい遠隔操作システム構成の提案
- タイトル: Impedance Field-Based Teleoperation With Data Holders for Reducing Data Traffic in Haptic Transmission and Its Analysis of Performance and Stability, Hangai Satoshi, Nozaki Takahiro （IEEE Access） 9 6334-6343
・研究目的: 突発的な外乱と逆起電力定数の変化に対応可能なブラシレスDCモータの頑健なセンサレス制御手法の提案と検証
- タイトル: Robust sensorless control for brushless DC motor against sudden disturbance and validation under change of back electromotive force constant, Nakai Kazuma, Nozaki Takahiro, Murakami Toshiyuki （IECON 2016 - 42nd Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society） 2892-2897 2016年10月
■コンプライアンス調整手法
・研究目的: 時間遅延下での四チャネル双方向テレオペレーションにおける操作性向上のための可変コンプライアンス制御を用いた新しい対称補償器の提案
- タイトル: Symmetric Operational Force Compensator for Bilateral Teleoperation Under Time Delay Based on Power Flow Direction, Shimmyo Shuhei, Saito Yuki, Nozaki Takahiro, Ohnishi Kouhei （2019 IEEE International Conference on Mechatronics (ICM)） 700-705 2019年3月
・研究目的: 人間の動作情報を用いた歩行安定性のための歩行支援システムの提案
- タイトル: Walking assistance system for walking stability by using human motion information, Kim Seonghye, Hirota Kiichi, Nozaki Takahiro, Murakami Toshiyuki （2017 IEEE International Conference on Mechatronics (ICM)） 238-243 2017年2月
■外乱オブザーバーを用いた位置制御
・研究目的: 高周波信号を用いない外乱オブザーバを用いたIPMSMの低速域における新しい位置推定手法の提案
- タイトル: Position and Speed Estimation in Low Speed Range for IPMSM Based on Disturbance Observer, Nakatsuka Ryosuke, Nozaki Takahiro （IECON 2021 – 47th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society） 1-6 2021年10月
・研究目的: 状態空間における微分平坦性と外乱オブザーバを用いた二質量共振システムのためのロバストな軌道追従制御器の設計
- タイトル: Robust vibration control of two-mass resonant systems in state space, Sariyildiz Emre, Yu Haoyong, Nozaki Takahiro, Murakami Toshiyuki （2016 IEEE 14th International Workshop on Advanced Motion Control (AMC)） 587-592 2016年4月
■ロバスト性の向上
・研究目的: オブザーバ構造におけるリラクタンストルクを考慮したIPMSMのノイズ耐性制御システムの設計
- タイトル: Observer Structure Considering Reluctance Torque of IPMSM for Noise Resistance, Yamada Yuki, Nozaki Takahiro, Murakami Toshiyuki （IECON 2019 - 45th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society） 461-466 2019年10月
■車両動力学と操舵制御
・研究目的: スロープ環境における二輪車椅子の安定性と機動性を向上させるための横方向モードとその制御方法の提案
- タイトル: Steering control in multi-degrees-of-freedom two-wheeled wheel chair on slope environment, Hamatani Sakurako, Nozaki Takahiro, Murakami Toshiyuki （IECON 2016 - 42nd Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society） 6181-6186 2016年10月
■力フィードバックシステム
・研究目的: ハダマード変換に基づくリアルハプティクスの応用による高品質な遠隔操作と熟練した人間の動作再生の向上
- タイトル: Haptics for industries, Ohnishi Kouhei, Nozaki Takahiro, Mizoguchi Takahiro （2014 IEEE 13th International Workshop on Advanced Motion Control (AMC)） 11-12 2014年3月
■重心とゼロモーメントポイントの解析
・研究目的: 人間の動作解析における歩行安定化のための重心（COG）とゼロモーメントポイント（ZMP）を含む安定性指標の定義と検証
- タイトル: Human Motion Analysis and Its Application to Walking Stabilization With COG and ZMP, Kim Seonghye, Hirota Kiichi, Nozaki Takahiro, Murakami Toshiyuki （IEEE Transactions on Industrial Informatics） 14 （ 11 ） 5178-5186 2018年11月
■インピーダンス識別手法
・研究目的: 標準両方向制御のインピーダンス場同等性を利用した触覚データ通信量の削減
- タイトル: Impedance Field Expression of Bilateral Control for Reducing Data Traffic in Haptic Transmission, Nozaki Takahiro, Shimizu Shuhei, Murakami Toshiyuki, Oboe Roberto （IEEE Transactions on Industrial Electronics） 66 （ 2 ） 1142-1150 2019年2月
・研究目的: ローパスフィルタされたM系列信号を用いた両腕制御システムによる人間および環境インピーダンスの同定手法の開発
- タイトル: Identification of human and environmental impedances by using bilateral control system with low-pass filtered M-sequence signal, Okano Toshiaki, Ishikawa Takahiro, Nozaki Takahiro, Ohnishi Kouhei （IECON 2017 - 43rd Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society） 5203-5208 2017年10月
■新しいカテゴリー: 動作再現システム
・研究目的: 画像処理情報を用いたピッキング対象物の位置変動を補償する動作再現システムの開発
- タイトル: Motion-reproduction system adaptable to position fluctuation of picking objects based on image information, Sun Xiaobai, Tomizuka Daisuke, Sekiguchi Hiromu, Fukushima Satoshi, Saito Yuki, Nozaki Takahiro, Ohnishi Kouhei （IECON 2017 - 43rd Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society） 6745-6750 2017年10月
■動作再現システム
・研究目的: 山岳トンネル掘削における爆薬装填の自動化のための動作再現において、画像処理を用いた相対位置と方向の変動の補償方法の提案
- タイトル: Motion Reproduction of Loading Explosive with Compensation for Variations in Position and Direction of Hole by Image Processing, Horikoshi Moe, Kotani Izumi, Nozaki Takahiro （2024 IEEE International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics (AIM)） 1151-1156 2024年7月
■新しいカテゴリー: 自動減衰制御
・研究目的: 時間遅延下での3チャンネル双方向制御における接触運動の安定化のための自動調整された減衰注入手法の提案
- タイトル: Automatically-Tuned Damping Injection for Stable Bilateral Control Under Time Delay, Hangai Satoshi, Nozaki Takahiro （2019 IEEE International Conference on Mechatronics (ICM)） 667-672 2019年3月
■安定性解析とモニタリング
・研究目的: システムの受動性に依存せずに通信途絶中の安定かつ安全な触覚テレオペレーション制御のためのモードシフト法の提案
- タイトル: Power-based Restoration of Haptic Teleoperation from Communication Blackout, Hangai Satoshi, Nozaki Takahiro （2019 IEEE 17th International Conference on Industrial Informatics (INDIN)） 583-588 2019年7月
■新しいカテゴリー: 多段インバータトポロジー設計
・研究目的: ゼロ電流スイッチングの実現によるスイッチング損失低減のための多レベルインバータトポロジーの提案
- タイトル: Multilevel Inverter Topology for Switching Loss Reduction, Sugimoto Tomoya, Nozaki Takahiro, Murakami Toshiyuki （IECON 2018 - 44th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society） 1345-1350 2018年10月
■ゼロ電流スイッチング技術
・研究目的: ゼロ電流スイッチングを用いたスイッチング損失低減のための多段インバータトポロジーの提案
- タイトル: Multilevel Inverter Topology Using Current Path Change for Zero Current Switching, Sugimoto Tomoya, Nozaki Takahiro, Murakami Toshiyuki （IEEJ Journal of Industry Applications） 8 （ 2 ） 250-255 2019年3月
■高精度力制御
・研究目的: 環境インピーダンスを考慮した力制御における反復学習制御の新たな収束制約の提案
- タイトル: Design of Iterative Learning Control for Force Control Considering Environmental Impedance, Fukui Masashi, Akutsu Shuhei, Okano Toshiaki, Nozaki Takahiro, Murakami Toshiyuki （IECON 2018 - 44th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society） 4569-4574 2018年10月
■新しいカテゴリー: モーター抵抗識別
・研究目的: 最小平均二乗法を用いたセンサレスモーション伝送の改善のためのマスター・スレーブシステムに使用される2つの直流モーターの抵抗の同定
- タイトル: Position and Torque Sensorless Motion Transmission Using Parameter Identification Based on Least Mean Squares Method, Akutsu Shuhei, Nozaki Takahiro, Murakami Toshiyuki （IECON 2018 - 44th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society） 5098-5103 2018年10月
■多段インバータトポロジー設計
・研究目的: 複数の導通パターンとスイッチドキャパシタを使用して静電容量を削減する多段ブーストインバータの提案
- タイトル: Extended T-Type Boost Inverter for Capacitance Reduction, Sugimoto Tomoya, Nozaki Takahiro, Murakami Toshiyuki （2020 IEEE International Conference on Industrial Technology (ICIT)） 474-479 2020年2月
・研究目的: スイッチングコンデンサの数を変えることによって任意の昇圧比でAC出力ピーク電圧を昇圧可能な多段ブーストインバータの提案
- タイトル: Extended T-Type Boost Inverter Using Switched Capacitors, Sugimoto Tomoya, Nozaki Takahiro, Murakami Toshiyuki （IECON 2019 - 45th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society） 1756-1761 2019年10月
■オンライン動作修正手法
・研究目的: 大きく異なる環境での動作再現を改善するためのモーションコピーシステムにおける物体の物理特性の逐次推定と再生データの修正
- タイトル: Motion Generation Based on Physical Property Estimation in Motion Copy System, Kitamura Tomoya, Sun Xiaobai, Saito Yuki, Asai Hiroshi, Nozaki Takahiro, Ohnishi Kouhei （2022 IEEE 17th International Conference on Advanced Motion Control (AMC)） 62-67 2022年2月
・研究目的: 再現フェーズにおいてオペレーターがマスターシステムを用いて動作を修正できるオンライン動作修正手法の提案
- タイトル: Online Motion Modification by Operator in Motion Reproduction System, Sun Xiaobai, Nozaki Takahiro, Ohnishi Kouhei, Murakami Toshiyuki （IECON 2020 The 46th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society） 668-673 2020年10月
■MCSのための物体検出
・研究目的: 保存された動作に基づいて画像内の対象物を自動的に検出するアルゴリズムの開発
- タイトル: Object Detection in Motion Reproduction System with Segmentation Algorithm, Sun Xiaobai, Nozaki Takahiro, Ohnishi Kouhei, Murakami Toshiyuki （2022 IEEE 17th International Conference on Advanced Motion Control (AMC)） 42-47 2022年2月

研究の応用領域

・電子デバイス、電子機器
・電力工学
・制御、システム工学

社会的意義

・油圧駆動マニピュレータの器用さと安全性を向上させることで、事故を減らし、物体の損傷を防ぎ、産業の安全性と運用効率を向上させます。
・麻痺患者の身体機能の回復を支援するシステムの開発を通じて、高齢化が進行する世界のニーズに応える医療とリハビリテーションの進展を促進します。
・触覚と力覚の代替を通じて作業能力を向上させる支援装置を開発し、身体障害者の生活の質を向上させます。
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