2024年度修士論文発表会で研究成果を発表
umedachi@shinshu-u.ac.jpゆったりした衣服のための多重ジグザグ縫い刺繍型曲げセンサと深層学習を用いた動作分類システムの開発
発表者：南海成さん
要約
本研究では，ゆったりした衣服に統合可能な刺繍型曲げセンサを開発し，深層学習を用いた動作分類システムを提案しました．従来のウェアラブルデバイスは，センサの装着位置がずれると精度が低下し，硬いセンサが不快感を与えるなどの課題があった．特に，タイトな衣服が前提のシステムでは長時間の快適な使用が難しい．そこで本研究では，導電糸を用いた多重ジグザグ縫い刺繍型曲げセンサを開発し，既存の衣服に縫い込むことで自然な装着を可能にしました．さらに，衣服の変形によるセンサの抵抗値変化を利用し，深層学習モデル（1D-CNN）を用いて動作を高精度に分類しました．これにより，健康管理や作業環境の安全性向上に貢献できるシステムを実現することが可能であると考えられます．
業績
- Motion Classification With Embroidery Bend Sensors Using Multiple Zigzag-Stitch for Loose-Fitting Garments, Kaisei Minami, Yasuhiro Akiyama, Takuya Umedachi, IEEE Access, vol. 13, pp. 2982-2993, 2025, doi: 10.1109/ACCESS.2024.3523292 (Open Access).
- 発明の名称変位センサ、変位解析装置、変位解析方法、変位解析プログラム，公開番号2025020479，公開日2025-02-13，出願番号2023123922，出願日2023-07-31．
- ゆったりした衣服における着用者の動作分類のための多重ジグザグ縫い刺繍型曲げセンサ，南海成、秋山靖博、梅舘拓也，ロボティクス・メカトロニクス講演会，1P1-C10，2024.
物体操作タスクに応じた腱駆動連続体指の剛性分布の最適化と実機検証
発表者：山本峻也さん
要約
本研究では，腱駆動連続体ロボットの剛性分布を最適化し，物体操作タスクに適応可能な柔軟指を設計する手法を提案しました．連続体ロボットは高い柔軟性を持ち，限られたアクチュエータ数で多様な変形や動作環境への適応が可能です．一方で，物体操作タスクでは変形形状よりも，ロボットが物体に加える力ベクトルが重要となります．本研究では，物体に作用する力の向きと大きさを調整できる剛性分布を遺伝的アルゴリズム（GA）で設計し，4種類の物体操作（引き寄せ・押し出し・強保持・弱保持）に対応可能な設計を行いました．さらに，得られた剛性分布を基に試作機を作成し、実験により提案手法の有効性を検証しました．
業績
- Tailoring stiffness distribution of tendon-driven continuum finger from manipulation force vector, Shunya Yamamoto, Daiki Yoshikawa, Noriyasu Iwamoto, Takuya Umedachi, Advanced Robotics, 38(21): 1528–1538, doi: 10.1080/01691864.2024.2411691, Oct., 2024 (Open Access).
- 把持力ベクトルに基づいた腱駆動連続体指の剛性分布の最適化，山本峻也, 吉川大喜, 岩本憲泰, 梅舘拓也, 第29回ロボティクスシンポジア, 3月5日, 2C1, 沖縄, 2024.
熱可塑性双安定格子を用いたソフトロボティクスにおける変形波の速度変更
発表者：堀岡悠人
本研究ですが，ただいま論文投稿中のため概要の公表を控えたいと思います．
業績
- A Crawling Robot That Utilizes Propagation of Deformation Waves of a Bistable Lattice Actuated by a Single Motor, Yuto Horioka, Masahiro Shimizu, Takuya Umedachi, 2023 IEEE International Conference on Soft Robotics (RoboSoft), oral session, pp. 1-7, April 2023 (link).
- Thermally Tunable Deformation Wave on a Bistable Lattice to Enhance Soft-bodied Climbing Robots, Yuto Horioka, Takuya Umedachi, 2025 (submitted).
