池田  将晃

IKEDA  Masaaki
学科

機械電気工学科

職名

助教

学位

博士(工学)

校務

(2018-2019)寮務主事補,(2017)キャリアアドバイザ,厚生補導委員

クラブ顧問

メカトロシステム部(2017-2019),テニス部(2017

メールアドレス

masaaki.ikeda@tokuyama.ac.jp

専門分野

ロボット工学,制御工学,バイオミメティックシステム

研究テーマ

生物模倣型ロボットの開発やその運動制御に関する研究を広く扱っています.


授業科目
  • 工学実験Ⅰ(4年)
  • 創造製作Ⅱ(4年)
  • 制御工学Ⅰ(4年)
  • 工学セミナー(4年)
  • 制御工学Ⅱ(5年)
  • 卒業研究(5年)
  • システム制御工学(専攻科2年)
  • ロボット制御工学(専攻科2年)
  • システム設計工学(専攻科2年)
学歴
平成19年 3月 国立呉工業高等専門学校機械工学科 卒業
平成21年 3月 佐賀大学理工学部機械システム工学科 卒業 学士(工学)
平成23年 3月 佐賀大学大学院工学系研究科博士前期課程生体機能システム制御工学専攻 修了 修士(工学)
平成26年 3月 岡山大学大学院自然科学研究科博士後期課程産業創成工学専攻 修了 博士(工学)
職歴
平成26年 4月 岡山大学若手研究者キャリア支援センター 特任助教(平成26年6月) 
平成26年 7月 スルタン・ザイナル・アビディン大学革新的デザイン技術学科(マレーシア) シニア・レクチャラ (平成28年7月) (Univerisiti Sulatan Zainal Abidin, Faculty
平成28年 7月 岡山大学大学院自然科学研究科 非常勤研究員(平成29年3月)
平成29年 4月 独立行政法人国立高等専門学校機構徳山工業高等専門学校機械電気工学科 助教(現在に至る)
学会及び社会活動
平成21年 5月 日本ロボット学会会員(現在に至る)
平成22年 IEEE学会会員(現在に至る)
平成29年 6月 計測自動制御学会会員(現在に至る)
教育上の能力に関する事項
教育方法の実践例
ロボット制御工学 平成30年10月

ロボット制御工学に関して下記項目を中心とした講義を実施.  ・ロボットの形態と原理および制御  ・モータの制御  ・ロボットの行動決定  ・プロダクトデザイン

システム設計工学 平成30年10月

システム工学に関して下記項目を中心とした講義を実施.  ・システムの評価  ・統計的解析  ・モデリング  ・最適化手法  ・信頼性

制御工学Ⅰ 平成30年10月

制御工学に関して下記の項目の講義を実施.  ・伝達関数  ・ラプラス変換  ・システムの安定性  ・システムの過渡応答  ・システムの定常特性

システム制御工学 平成30年4月

システム制御工学に関する下記項目を中心とした講義を実施.  ・現代制御理論  ・状態方程式  ・可制御性・可観測性  ・状態フィードバック制御

制御工学Ⅱ 平成29年4月

制御工学に関して下記の項目の講義を実施.  ・制御系の過渡応答  ・制御系の定常特性  ・制御系の周波数特性  ・古典制御

Mathematics II (ディグリーコース) 平成27年3月

数学に関して下記の項目の講義を英語で実施. * Exponential and Logarithmic Functions * Complex Numbers * Analytic Geometry * Derivatives of Algebraic Functions * Applications of the Derivative * Integration * Application of the Integration

Basic Mechanics (ディプロマコース) 平成27年2月

機械的構造の種類や動作等に関する下記の項目について英語で講義を実施. * Forces and Their Effects * Gravitation, Motion & Mechanical Movements * Levers * The Wheel and Axle * Inclined Plane and Wedge * The Screw Thread * Mechanical Power Transmission * Friction and Lubrication * Hinge * Pivot

Mathematics I (ディグリーコース) 平成26年9月

数学に関して下記の項目の講義を英語で実施. * Introduction to Algebra * Functions and Graphs * Geometry * Right Triangles and Vectors * Oblique Triangles and Vectors * System of Linear Equations * Factoring and Fractions * Quadratic Equations * Exponents and Radicals * Ratio, Proportion, and Variation

Mathematics for Technologist (ディプロマコース) 平成26年9月

基礎的な数学に関して下記の項目の講義を英語で実施. * Absolute Values * Inequalities * Geometry * Functions & Graphs * Trigonometry * Vectors & Complex Numbers * Introduction to Calculus * Derivatives * Integrals

数学演習(ティーチング・アシスタント) 平成24年4月

留学生の数学能力補強を目的とした講義へティーチングアシスタントとして参加.

ロボット工学実験(ティーチング・アシスタント) 平成24年4月

ステレオ視距離計測装置をテーマとした実験科目において,カラーカメラを用いた色判別,D/A変換,および計測の担当にティーチングアシスタントとして参加.

熱力学(ティーチング・アシスタント) 平成23年10月

熱力学の講義補助のためにティーチングアシスタントとして参加.

システム工学実験(ティーチング・アシスタント) 平成23年4月

システム工学の基礎知識における学ぶ実験科目において下記項目を担当するティーチングアシスタントとして参加.  ・オシロスコープ,関数発生器,ブレッドボード,テスタの基本的な使用方法  ・OPアンプ回路  ・基本デジタル回路

機械工学実験II(ティーチング・アシスタント) 平成22年10月

機械工学の各分野における基礎的な実験法を学ぶ実験科目において「移動ロボット車の行動制御実験」を担当するティーチングアシスタントとして参加.

情報基礎演習II(ティーチング・アシスタント) 平成22年4月

Linux上でFORTRANを使って情報技術やプログラミングの基礎を学ぶ科目へティーチングアシスタントとして参加.

情報基礎演習I(ティーチング・アシスタント) 平成21年10月

Linuxの操作法修得やHTMLによるWebページ製作を通して情報技術の基礎を学ぶ科目へティーチングアシスタントとして参加.

作成した教科書・教材
該当なし
 
学校の評価
 
実務経験 特記事項
該当なし
 
その他
該当なし
 
職務上の能力に関する事項
資格・免許
危険物取扱者免状乙種3類 平成19年7月

危険物取扱者免状乙種1類 平成19年7月

危険物取扱者免状乙種4類 平成17年8月

特許等
該当なし
 
実務経験 特記事項
該当なし
 
その他
該当なし
 
著作、学術論文等
著作
Handbook of Research on Advancements in Robotics and Mechatronics IGI Global 2014年 12月

Chapter 7 Masaaki Ikeda, Keigo Watanabe, Isaku Nagai

学術論文
Influence on the propulsive performance due to the difference in the fin shape of a robotic manta (査読付) Springer Tokyo Artificial Life and Robotics Artificial Life and Robotics 22巻 2号 pp.276~282 1614-7456 2017年 06月 01日

This paper experimentally investigates the influence on the propulsive performance by the difference in the fin shape of a robotic manta. Five kinds of fin shapes, i.e., a rectangle, a triangle, a trapezoid, and two right triangles, are used in experiment to measure the forward speed of the robot, where two types of right triangle are discriminated, depending on the arrangement of the right angle part and each fin area is assumed to be approximately equal, and the number of fin rays is the same at all the fins. It is proved that a significant difference in propulsive speed arises depending on the difference in the fin shape. Some experiments are additionally conducted to examine the influence on the propulsive speed and its efficiency, due to the parameter change of a progressive wave in the fin. Masaaki Ikeda, Kota Mikuriya, Keigo Watanabe, Shigeki Hikasa, Yukito Hamano, Isaku Nagai

The Derivation of a Dynamical Model for a Manta Robot and Its Control (査読付) IEEE 2015 54TH ANNUAL CONFERENCE OF THE SOCIETY OF INSTRUMENT AND CONTROL ENGINEERS OF JAPAN (SICE) 2015 54TH ANNUAL CONFERENCE OF THE SOCIETY OF INSTRUMENT AND CONTROL ENGINEERS OF JAPAN (SICE) pp.11 2015年

In this paper, we derive a dynamical model for a manta robot by taking account of a pectoral-fin propulsion mechanism. Especially, the model is derived by considering the force generated from such a specialized propulsion mechanism, together with estimating added masses and moment due to a cubic body form used in this research. The effectiveness of the dynamical model is verified by comparing the simulation results based on the model with the measurement values using an actual robot. Masaaki Ikeda, Shigeki Hikasa, Keigo Watanabe, Isaku Nagai

A pectoral fin analysis for diving rajiform-type fish robots by fluid dynamics (査読付) Springer-Verlag Tokyo Artificial Life and Robotics Artificial Life and Robotics 19巻 2号 pp.136~141 1614-7456 2014年 09月 01日

In this paper, we analyze a propulsive force generated from pectoral fins for a rajiform-type fish robot from fluid dynamic aspects. A pectoral fin of the rajiform-type fish robot is constructed by multiple fin rays, which move independently, and a film of pushing water. Then, the propulsive force of the fish robot is analyzed from the momentum of the fluid surrounding for every fin between fin rays. The total propulsive force for one pectoral fin is the sum of these momenta. The propulsive speed of a fish robot is determined from the difference of the propulsive force generated from pectoral fins, and the resistance force that the fish robot receives from the water when moving forward. The effectiveness of the proposed method is examined through numerical simulation and actual experimental results. Masaaki Ikeda, Shigeki Hikasa, Keigo Watanabe, Isaku Nagai

Motion analysis of a manta robot for underwater exploration by propulsive experiments and the design of central pattern generator (査読付) Fuji Technology Press International Journal of Automation Technology International Journal of Automation Technology 8巻 2号 pp.231~237 1883-8022 2014年

Although, Autonomous Underwater Vehicles (AUVs) used for investigating underwater ecology have attracted the attention of underwater researchers, conventional AUVs moved underwater by screw propellers generate loud noise thatmay disturb the underwater environments and inhabitants to be observed. This paper discusses the development of an AUV that mimics the manta ray. Central Pattern Generators (CPGs) are also proposed to generate the motion of pectoral fins for Manta robot. The practicality of the robot is checked in underwater propulsion experiments, and the effectiveness of the proposed motion generation method is demonstrated in numerical simulations. Masaaki Ikeda, Shigeki Hikasa, Keigo Watanabe, Isaku Nagai

Propulsive force analysis of a pectoral fin for rajiform type fish robots from fluid dynamic aspects (査読付) ALIFE ROBOTICS CO, LTD PROCEEDINGS OF THE EIGHTEENTH INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON ARTIFICIAL LIFE AND ROBOTICS (AROB 18TH '13) PROCEEDINGS OF THE EIGHTEENTH INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON ARTIFICIAL LIFE AN 2013年

In this paper, we analyze the propulsive force generated from pectoral fins for a rajiform type fish robot from fluid dynamic aspects. A pectoral fin of the rajiform type fish robot is constructed by multiple fin-rays, which move independently, and a film of pushing water. Then, the propulsive force of the fish robot is analyzed from the momentum of the fluid surrounding for every fin between fin-rays. The total propulsive force for one pectoral fin is the sum of these momenta. The propulsion speed of a fish robot is determined from the difference of the propulsive force generated from pectoral fins, and the resistance force that the fish robot receives from the water when moving forward. The effectiveness of the calculated propulsive force is examined through numeric simulation results. Masaaki Ikeda, Shigeki Hikasa, Keigo Watanabe, Isaku Nagai

その他
オプティカルフローを用いたマンタロボットの自己位置推定システムの実装と検証 第19回システムインテグレーション部門講演会(SI2018) 国際会議 口頭発表(一般) 2018年 12月 15日

本研究では,小型のAUV に適用可能な自己位置推定手法の構築を行う.本論文では,オプティカルフローによる移動量算出を用いた自己位置推定手法を採用する.特に,マンタロボットの遊泳時に発生するピッチ運動によるオプティカルフロー取得時の精度悪化が懸念されるため,その影響を低減化するジンバル機構の導入を行うことでオプティカルフロー取得精度の低下を防止する手法を提案する.マニピュレータの手先に取り付けられたジンバル付カメラ実験装置による模擬環境での実験を行った後,単眼カメラとジンバル機構からなる自己位置推定機構をマンタロボットに搭載し,水中にて実機実験を行い,提案手法の有効性を検証する. 池田 将晃, 今濱 拓哉, 渡辺 桂吾, 永井 伊作

Experiments on Estimating the Self-position of Manta Robots by an Optical Flow Method SICE Annual Conference 2018 国際会議 口頭発表(一般) 2018年 09月 11日

In this research, a method of estimating the self-position is constructed using optical flows in water. Especially, a gimbal mechanism is introduced to reduce the influence on the optical flow calculation induced by pitch motion of the Manta robot and simulated underwater experiments are conducted using a manipulator. Finally, a mechanism of estimating the self-position composed of the monocular camera and the gimbal mechanism is mounted on the real Manta robot, and the usefulness of the proposed method is discussed by confirming the swimming of the robot underwater. Masaki Ikeda, Takuya Imahama, Keigo Watanabe, Isaku Nagai

Acquisition of Optical Flow Considering the Pitching Motion to Estimate the Self-position of a Manta Robot SICE Annual Conference 2017 国際会議 口頭発表(一般) 2017年 07月 19日

As one approach to obtain the self-position data, a method of using optical flow is constructed to a Manta robot in this paper. The amount of movement of the robot is estimated by using the optical flow obtained from a monocular camera. Furthermore, after evaluating the influence of pitch motion of a Manta robot on the detection of an optical flow, an optical flow acquisition method is proposed using a noise removal filter and a gimbal mechanism to reduce such an influence on the detection. Finally, the effectiveness of the proposed method is confirmed by actual experiments. Masaki Ikeda, Kota Mikuriya, Keigo Watanabe, Isaku Nagai