基本情報

写真a

花島 直彦

ハナジマ ナオヒコ


所属センター等1

環境科学・防災研究センター

担当専攻 博士前期課程

生産システム工学系専攻

担当専攻 博士後期課程

工学専攻

担当学科

創造工学科

職名

教授

電子メールアドレス

メールアドレス

研究分野 【 表示 / 非表示

  • 情報通信 / ロボティクス、知能機械システム

  • ロボット工学

  • ものづくり技術(機械・電気電子・化学工学) / 制御、システム工学

  • 情報通信 / 機械力学、メカトロニクス

研究分野キーワード 【 表示 / 非表示

  • 制御工学

  • ロボット工学

出身大学院・研究科等 【 表示 / 非表示

  • 北海道大学・大学院

    1994年03月,博士後期,工学研究科,電気工学専攻,修了,日本国

出身学校・専攻等 【 表示 / 非表示

  • 北海道大学

    1989年03月,工学部,電気工学科,卒業,日本国

取得学位 【 表示 / 非表示

  • 博士(工学)

    ロバストモデルマッチングによる柔軟構造物の位置・姿勢制御系設計に関する研究

所属学会 【 表示 / 非表示

  • 日本ロボット学会

  • 米国電気電子学会

  • 日本工学協会

  • システム制御情報学会

  • 日本機械学会

全件表示 >>

 

ロボットをはじめとする機械系の制御

制御の力でロボットをはじめとる機械系の動きを司る

研究開発の目的

機械の動作に巧みさ優しさを

テクノロジーが進化して,身の回りの機械にもコンピュータが内蔵されるのが当たり前になってきている。機械が複雑になれば,それだけできることも増え,コンピュータによる制御の自由度も高くなる。ロボットをはじめとする機械系の動作に巧みさや優しさを与えるような制御方法を研究開発している。

研究開発の概要

制御設計支援プログラムからロボットの制御まで

機械を指令値どおりに適切に制御するには,二自由度制御という制御手法が有効である。その一手法であるデュアルモデルマッチング法を適用して,制御器設計を支援するプログラムを開発している。また,制御の応用として,湿地など人間の立ち入りが難しい場所を移動するロボットの設計制御,周囲の人に不快感を与えないロボットの動作設計などの研究開発も展開している。

研究紹介

研究開発の特徴/利点

1.研究のポイント 2.研究の新規性
  • 指令値どおりに機械を制御するための二自由度制御系設計
  • 複雑な設計計算をコンピュータが肩代わりし,設計者が制御器の設計に専念できるように支援する制御系設計支援プログラム
  • 特性伝達関数ベースのデュアルモデルマッチング法の採用とスミス正準形を利用した新しい設計計算法
  • ユーザ親和性を考慮したGUIの利用とシミュレーション機能
3.従来の技術に比べての優位性 4.特許関連の状況
  • 設計パラメータを伝達関数に残したまま設計し,シミュレーションをしながらパラメータの値を調整可
  • シミュレーション結果を踏まえ,現場でパラメータ調整が可能
 

論文 【 表示 / 非表示

  • A YOLOX Object Detection Algorithm Based on Bidirectional Cross-scale Path Aggregation

    Liu Q.,Neural Processing Letters,56巻,1号,2024年02月

  • Wire rope defect identification based on ISCM-LBP and GLCM features

    Liu Q.,Visual Computer,40巻,2号,(頁 545 ~ 557),2024年02月

  • A Lightweight YOLO Object Detection Algorithm Based on Bidirectional Multi-Scale Feature Enhancement

    Liu Q.,Advanced Theory and Simulations,2024年01月

  • Cluster segmentation algorithm for enhancing edge information

    Liu Q.,Journal of Electronic Imaging,33巻,1号,2024年01月

  • 細径管路内走行のための移動ロボット脚駆動機構の小型化検討

    松浦 亜美, 水上 雅人, 花島 直彦, 藤平 祥孝,精密工学会誌,89巻,11号,(頁 839 ~ 843),2023年11月

全件表示 >>

国際会議Proceedings 【 表示 / 非表示

  • Small Multi-legged Robots for Moving on Wall Surfaces and its Evaluation System for Adsorption Mechanism with Negative Pressure

    M. Watanabe,M. Mizukami,N. Hanajima,Y. Fujihira,Proc. of the 10th International Conference of Asian Society for Precision Engineering and Nanotechnology,Article Number:004,ASPEN,2023年11月,香港

  • Miniaturized Leg Adsorption Mechanisms of a Small Hexapod Mobile Robot for Inspecting Narrow Spaces on Walls and in Pipes

    Matsuura A.,IEEE International Conference on Automation Science and Engineering,2023-August巻,2023年01月

  • Design of a Leg Mechanism with Suction Devices for a Hexapod Mobile Robot Moving around Multiple Environments

    A.Matsuura,M.Mizukami,N.Hanajima,Y.Fujihira,Proc. of the 9th International Conference of Asian Society for Precision Engineering and Nanotechnology,(頁 176 ~ 179),ASPEN,2022年11月,Singapore

  • Miniaturized hexapod mobile-robot with 6-leg mechanism for inspectinginfrastructure facilities

    A. Matsuura, M. Mizukami, N. Hanajima, Y. Fujihira,The 19th International Conference on Precision Engineering,(頁 C007 ~ ),JSPE,2022年11月,Nara, Japan

  • A compact adsorption mechanism with the negative pressure for a miniaturized multilegged robot

    M.Watanabe,M.Mizukami,N.Hanajima,Y.Fujihira,Proceedings of 2022 JSME-IIP/ASME-ISPS Joint Conference on Micromechatronics for Information and Precision Equipment,(頁 A1-3-01 ~ ),JSME/ASME,2022年08月,Nagoya,Japan

全件表示 >>

論説・解説 【 表示 / 非表示

  • 長尺円柱状構造物に沿って昇降する高所点検ロボットの開発

    花島直彦,藤平祥孝,梶原秀一,倉重健太郎,建設機械,56巻,7号,(頁 39 ~ 44),2020年07月

  • グリーンアスパラガス収穫ロボットの開発

    花島直彦,グリーンテクノ情報,14巻,3号,(頁 31 ~ 35),2018年11月

  • 遺伝的アルゴリズムを利用した制御系設計(2)

    花島直彦,機械の研究,52巻,1号,(頁 35 ~ 41),2000年

  • 遺伝的アルゴリズムを利用した制御系設計(1)

    花島直彦,機械の研究,51巻,12号,(頁 1222 ~ 1226),1999年

研究報告 【 表示 / 非表示

  • 経路生成形レギュレータによる進入角度を考慮した四輪車両の溝横断走行

    平岡 圭介,花島 直彦,吉田 英樹,藤平 祥孝,水上 雅人,室蘭工業大学紀要,66号,(頁 17 ~ 27),2017年03月

  • A Four-legged Mobile robot with Prismatic Joints on Spiral Footholds

    Naohiko HANAJIMA, Qunpo LIU and Hidekazu KAJIWARA,Mem. Muroran Inst. Tech,65号,(頁 23 ~ 30),2016年03月

  • Development of the sensor and actuator node device for an autonomous ATV

    Makoto KOBAYASHI, Yuuta TOCHIKUBO, Jun DAI, and Naohiko HANAJIMA,Mem. Muroran Inst. Tech,62号,(頁 59 ~ 65),2013年03月

  • 3D Scanning Map Building for Mobile Robot Navigation

    Jun DAI, Naohiko HANAJIMA, Hiromitsu HIKITA, Mitsuhisa YAMASHITA, and Toshiharu KAZAMA,Chiang-Mai University Journal of Natural Sciences - Special Issue on Manufacturing Technology,10巻,1号,(頁 149 ~ 156),2011年

  • Kinematic Modeling and Analysis of a Serial-Parallel Field Robot with Variable Structure

    Qunpo LIU, Naohiko HANAJIMA, Kunio KAWAUCHI, Mitsuhisa YAMASHITA, Hiromitsu HIKITA and Toshiharu KAZAMA,Chiang-Mai University Journal of Natural Sciences - Special Issue on Manufacturing Technology,10巻,1号,(頁 127 ~ 139),2011年

全件表示 >>

学会等発表 【 表示 / 非表示

  • OCTD 方式による自動吊上飛行制御に関する研究 -小型ドローンを用いた実験的検討-

    杉山昌,花島直彦,藤平祥孝,水上雅人,第15回日本ロボット学会北海道ロボット技術研究専門委員会学術講演会,日本ロボット学会北海道ロボット技術研究専門委員会,第15回日本ロボット学会北海道ロボット技術研究専門委員会学術講演会論文集,(頁 113-115),2024年03月08日,札幌市,日本国

  • ハイブリット式湿原環境移動ロボットに関する研究 ―展開脚押出機構の設計―

    吉弘真行,花島直彦,藤平祥孝,水上雅人,第15回日本ロボット学会北海道ロボット技術研究専門委員会学術講演会,日本ロボット学会北海道ロボット技術研究専門委員会,第15回日本ロボット学会北海道ロボット技術研究専門委員会学術講演会論文集,(頁 101-103),2024年03月08日,札幌市,日本国

  • ハイブリット式湿原環境移動ロボットに関する研究 ―草かき分け機構の設計―

    MA ZHENG,花島 直彦,藤平 祥孝,水上 雅人,第15回日本ロボット学会北海道ロボット技術研究専門委員会学術講演会,日本ロボット学会北海道ロボット技術研究専門委員会,第15回日本ロボット学会北海道ロボット技術研究専門委員会学術講演会論文集,(頁 97-100),2024年03月08日,札幌市,日本国

  • RGB-D センサを用いた体表面形状マッチングによる肩甲骨角度計測手法の提案

    後藤聡介,田中公大,花島直彦,大畠誠,三政辰徳,村岡洋平,石川裕理,藤平祥孝,第56回計測自動制御学会北海道支部学術講演会,計測自動制御学会北海道支部,第56回計測自動制御学会北海道支部学術講演会論文集,(頁 89-92),2024年03月07日,札幌市,日本国

  • 車載 LiDAR と魚眼カメラを用いた縦長小径管認識のための点群抽出手法の考案

    安念徳郎,花島直彦,藤平祥孝,水上雅人,第56回計測自動制御学会北海道支部学術講演会,計測自動制御学会北海道支部,第56回計測自動制御学会北海道支部学術講演会論文集,(頁 63-66),2024年03月07日,札幌市,日本国

全件表示 >>

共同研究の実績 【 表示 / 非表示

  • 公益法人等

    2022年06月02日,0(円)

  • 中小企業(同一県内)

    2021年06月11日,1040000(円)

  • 公益法人等

    2021年05月18日,0(円)

  • 公益法人等

    2020年09月08日,0(円)

  • 中小企業(同一県内)

    2020年07月28日,1040000(円)

全件表示 >>

受託研究の実績 【 表示 / 非表示

  • その他

    2018年08月28日,その他,600000(円)

  • 中小企業

    2013年04月01日,製造技術分野,539848(円)

  • 中小企業

    2012年04月01日,製造技術分野,1602718(円)

  • 独立行政法人

    2011年08月01日,製造技術分野,389264(円)

科学研究費助成事業 【 表示 / 非表示

  • 丈長植物密生地を対象とした展開脚と螺旋機構のハイブリッド式移動機構

    2023年度 ~ 2026年度,基盤研究(C),23K03725

  • 湿原移動ロボットのための門型脚を有する歩行機構

    2016年度 ~ 2018年度,基盤研究(C),16K06171

  • ロボットリテラシー教育の基礎構築と教材の開発

    2013年度,挑戦的萌芽研究,23653260

  • 湿原移動ロボットのための二重螺旋推進機構の開発

    2012年度 ~ 2014年度,基盤研究(C),24560282

  • ロボットリテラシー教育の基礎構築と教材の開発

    2012年度,挑戦的萌芽研究,23653260

全件表示 >>

特許取得 【 表示 / 非表示

  • 植物自動収穫機、植物自動収穫プログラムおよび植物自動収穫方法

    特願2014-029714,特開2014-183841

  • 植物自動収穫機、植物自動収穫プログラムおよび植物自動収穫方法

    特願2014-029689,特開2014-186723

 

担当授業科目 【 表示 / 非表示

  • 機械ロボット工学設計法・機械科学設計法(特設)・ロボティクス設計法(特設)

    2023年度,学部

  • インター・テクノロジーA・B(後半8週)

    2023年度,学部

  • システム制御工学

    2023年度,学部

  • 工学概論(後半8週・A・Bクラス)

    2023年度,学部

  • フレッシュマンセミナー(Aクラス)

    2023年度,学部

全件表示 >>

教材開発 【 表示 / 非表示

  • ロボットトライアスロン標準キット2018年版

    2018年01月

  • ロボットトライアスロン標準キット2007年版

    2007年07月,山下光久,花島直彦

  • ロボットトライアスロン標準キット2004年版

    2004年05月,橋本幸男,山下光久,花島直彦

  • ロボットトライアスロン標準キット

    2003年06月,橋本幸男,山下光久,花島直彦

  • 倒立振子実験装置及びテキスト

    2002年,花島 直彦,根布谷 茂, (頁 実験プログラム作成,実験書の執筆(15ページ))

教育著書 【 表示 / 非表示

  • データサイエンス入門

    2019年10月,機械工学と情報学, (頁 105),学術図書出版社

  • 教育実践報告集 室蘭工業大学はこんな授業で勝負する

    2002年05月,誤算だらけの教授術,室蘭工業大学

教育論文 【 表示 / 非表示

  • ロボット・ベースド・ラーニング 情報技術を身につけた機械技術者の育成に向けて

    2008年09月,花島直彦,山下光久,風間俊治,湯浅友典,新井田要一,相津佳永,疋田弘光,工学教育,56巻,5号, (頁 17-24)

  • ロボット・トライアスロン標準ロボットを用いたプログラミング教育

    2006年,花島 直彦, 山下 光久, 疋田 弘光,電子情報通信学会教育工学研究会報告,106巻,166号, (頁 31--35)

  • 移動ロボット製作授業におけるエンジニアリング・デザイン教育へのアプローチ

    2005年12月,花島直彦,山下光久,疋田弘光,第6回 (社)計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会講演論文集, (頁 707--708)

  • コンテストと標準キット提供による地域でのメカトロ教育

    2004年12月,花島直彦,橋本幸男,山下光久,疋田弘光,第5回 (社)計測自動制御学会 システムインテグレーション部門講演会 論文集, (頁 384--385)

  • 工学導入教育を志向した道内大学対抗ロボット・トライアスロンの試み

    2003年,花島直彦,橋本幸男,山下光久,疋田弘光,2003年日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス部門講演会講演論文集, (頁 1A1-3F-F5)

 

公開講座等 【 表示 / 非表示

  • ぶんぶん教養講座「親子ロボット教室」

    2019年12月21日,室蘭工業大学,道新ぶんぶんクラブ,北海道新聞本社,平成31年度室蘭工業大学サイエンススクール,講演

  • 3次元プリンターによる造形

    2019年10月23日,室蘭工業大学,室蘭工業大学ロボットアリーナ,企画

  • ほくでん科学であそぼ「おもしろ実験室」共催1DAYサイエンス3室蘭工業大学コラボ企画「ロボット教室」

    2019年08月17日,北海道電力(株)おもしろ実験室,北海道電力(株)おもしろ実験室,平成31年度室蘭工業大学サイエンススクール,講演

  • ジュニアロボットスクール2019

    2019年08月08日,室蘭工業大学,室蘭工業大学,平成31年度室蘭工業大学サイエンススクール,企画

  • ぶんぶん教養講座「親子ロボット教室」

    2019年07月20日,室蘭工業大学,道新ぶんぶんクラブ,北海道新聞本社,平成31年度室蘭工業大学サイエンススクール,講演

全件表示 >>

講演 【 表示 / 非表示

  • インフラ構造物・フィールド調査自動化のためのロボット機構の開発

    2018年11月14日,産学官CIM・GIS研究会

  • 室蘭港立市民大学平成29年度講座 第10回「室蘭工業大学を知ろう -体験しようロボット技術-」

    2018年02月17日,室蘭港立市民大学

  • 遺伝的アルゴリズムによる最適化

    1997年,日本機械学会北海道支部室蘭地区

研修 【 表示 / 非表示

  • 制御システムの設計(柔軟構造系のロバスト制御設計)

    2001年,室蘭工業大学地域共同研究開発センター,室蘭工業大学,平成13年度室蘭工業大学高度技術研,講師

学会・研究会の主催等 【 表示 / 非表示

  • 第46回学生員卒業研究発表講演会

    委員長

学会委員会 【 表示 / 非表示

  • 日本機会学会ロボティクスメカトロニクス部門表彰委員会

    2022年04月01日 ~ 2024年03月31日,委員,日本機会学会,全国

学協会役員 【 表示 / 非表示

  • 計測自動制御学会

    2024年02月01日 ~ 2025年01月31日,全国,本部役員

  • 計測自動制御学会

    2023年02月01日 ~ 2024年01月31日,全国,本部役員

  • 計測自動制御学会

    2021年02月01日 ~ 2023年01月31日,地方支部,支部長

  • 日本機械学会

    2019年03月01日 ~ 2020年02月28日,地方支部,支部長

  • 計測自動制御学会

    2019年02月01日 ~ 2021年01月31日,地方支部,支部役員

全件表示 >>