研究者学術情報データベース

（最終更新日 : 2023-02-12 11:13:34）

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マ　ショコン
馬　書根
MA Shugen

所属理工学部ロボティクス学科

職名教授

その他所属
1.	理工学研究科

学歴
1.	1986/04/01～1991/03/23	東京工業大学理工学研究科機械物理工学専攻博士課程修了制御、システム工学工学博士
2.	1980/09～1984/07	河北工業大学工学部機械工学科卒業

職歴
1.	2008/04/01	立命館大学理工学部ロボティクス学科教授
2.	2005/10/01 ～ 2008/03/31	立命館大学研究部COE推進機構教授
3.	2012/04/01 ～ 2013/03/31	立命館大学理工学部機械システム系学系長
4.	2006/04/01 ～ 2011/03/31	立命館大学 BKC(琵琶湖草津キャパス) 國際センター長
5.	2014/08/14 ～ 2014/09/25	(米国)ジョンズホプキンス大学客員教授[国外]
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委員会・協会等
1.	2022 ～ 2022	IEEE RAS/日本ロボット学会 IEEE/RSJ国際会議IROS2022実行委員長
2.	2021 ～ 2021	Hong Kong Society of Mechanical Engineers(HKSME) 国際会議RobCE 2021, Advisory Committee Member
3.	2021 ～ 2021	IEEE と中国地質大学（武漢）国際会議ICRAS 2021, Advisory Committee Member
4.	2020 ～ 2020	IEEE RAS IEEE国際会議RCAR 2020 General Co-Chair
5.	2019 ～ 2019	IEEE SMC & RAS IEEE国際会議ICARM2019組織委員長
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所属学会
1.	1989 ～	The Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE), Fellow
2.	1993 ～	日本機械学会 (JSME)、Fellow
3.	1988 ～	日本ロボット学会（RSJ)、会員
4.	1988 ～	計測自動制御学会（SICE)、会員

研究テーマ
1.	水陸両用移動ロボットの研究開発
2.	環境適応蛇型ロボットの研究開発
3.	管内検査移動ロボットの研究開発
4.	壁面移動ロボットの研究開発
5.	全方位移動ロボットの研究開発
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研究概要
生物知能機械学生物知能機械学。環境適応機構と制御に関する研究に従事。【研究テーマ(1)概要】 1つのモータで2つの動作モードを実現する境適応移動機構を提案し、それによる管内検査ロボットを試作した。本ロボットは正常時に進行モードで管内高速移動を行うが、障害物に遭遇した時に、補助モードが自動的に起動され、モータの出力パワーがその障害越えに利用される。【研究テーマ(2)概要】象の鼻や靭のような多数自由度を有する多関節ロボットは, アーム全体の姿勢も制御できるため障害物を回避しやすく、アーム全体としての運動性能を改善しやすいなどの特異な機能性を持っている。このようなロボットは、原子炉内や化学プラント内など機器が錯綜する複雑な環境での検査、点検作業などにおいて有効である。本研究では、ワイヤ干渉駆動機構による多自由度ロボットアームを試作し、その制御方法について検討している。【研究テーマ(3)概要】四脚ロボット用に、静力学的な安定性を保ったまま、あらゆる方向に連続的に歩行できる歩行パターンのつなぎ方（歩容遷移方法）について研究し、任意の旋回中心回りのクロール歩容と循環歩容を連続的に遷移させ、クロール歩容と循環歩容を基本とする四脚ロボットの全方位静歩行を実現した。なお、四脚ロボットの高い対地適応性を有効に生かすために、傾斜面上の全方位静歩行をも実現した。【研究テーマ(4)概要】 1) 受動クローラロボットの機構と制御遊星歯車減速機構によるクローラ機構を提案し、それによるクローラロボットを開発した。本ロボットは制御しなくても、より高い運動性能とより高い地形適応性を持ち、自立的に障害物を乗り越えられることを実機実験によって明らかにした。 2) 可変形移動ロボットの機構と制御狭隘な所、凹凸地面、階段など、多くの環境に適応できる可変形移動ロボットの開発も行った。本ロボットは移動環境に適応する形態を自律的に変更し、安全にしかも効率よく様々な環境にアクセスできる。【研究テーマ(5)概要】 1) 環境に適応可能なヘビ型ロボットの機構的提案生物蛇の運動を機械で実現するヘビ型ロボットをまず試作した。また機構的な特異姿勢がなくしかも高い柔軟性を有する3次元ヘビ型ロボットをも実現した。このロボットは、ロール・ピッチ・ヨー3軸が交差する3自由度関節ユニットから構成されており、運動特異姿勢のない移動を実現している。 2) 多様な環境におけるヘビ型ロボットの運動に関する力学的解析ヘビ型ロボットの動力学モデルおよび体軸法線方向への滑りを考慮したシミュレータを開発した。本シミュレータを用いて、ヘビ型ロボットの蛇行移動時における環境変化が蛇行形状曲線に与える影響を解明し、環境の変化に伴う運動形態の移行についても検討した。 3) 生物の運動神経モデルに基づくヘビ型ロボットの自律分散制御 3次元運動の生成が可能な循環抑制型CPGネットワークを提案した。本CPGネットワークは短時間で安定な周期出力が生成でき、しかも蛇型運動の遷移も可能であることを示した。

研究概要（関連画像）
1. 研究紹介 (2018年度)	2. 研究室で開発されたロボット達

現在の専門分野
知能ロボティクス, 機械力学・制御, 知能機械学・機械システム (キーワード：生物知能機械学、環境適応機構、フィールドロボティクス、レスキューロボティクス、ロボット工学、環境適応、蛇移動、四脚、全方位歩行、安定性、静歩行、干渉駆動、軽量、高速、冗長、柔軟性)

著書
1.	2019/08	Robotic Search and Rescue through In-Pipe Movement │ (共著)
2.	2017/12	神経モデルに基づくヘビ型ロボットの運動制御 │ ,561-562 (共著)
3.	2011/12	CPG-Based Control of Serpentine Locomotion of a Snake-Like Robot │ ,13-32 (共著)
4.	2009/05	Reconfigurable Modular Universal Unit (MUU) for Mobile Robots │ ,453-461 (共著)
5.	2007/09	Study on Locomotion of a Crawling Robot for Adaptation to the Environment │ ,301-316 (共著)
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論文
1.	2023/07	Automatic T-branch Travel of an Articulated Wheeled Inpipe Inspection Robot Using Joint Angle Response to Environmental Changes │ IEEE Transaction on Industrial Electronics │ 70 (7),7041-7050頁 (共著)
2.	2023/02	Koopman Operator-based Robust Data-Driven Control for Wheeled Mobile Robots │ IEEE/ASME Transaction on Mechatronics │ 28 (1),461-472頁 (共著)
3.	2023/01	Robotics in Search and Rescue (SAR) Operations: An Ethical and Design Perspective Framework for response phase │ Applied Sciences │ 13 (3),1800-1-1800-24頁 (共著)
4.	2022/09	Conditional Disturbance Negation based Control for an Omnidirectional Mobile Robot: an Energy Perspective │ IEEE Robotics and Automation Letters │ 7 (4),11641-11648頁 (共著)
5.	2022/08	An Anti-Drone Device Based on Capture Technology │ Biomimetic Intelligence and Robotics │ 2 (100060),1-7頁 (共著)
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学会発表
1.	2022/12	Trajectory Optimization Algorithm of Trajectory Rehabilitation Training Mode for Rehabilitation Robot (2022 IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics (ROBIO 2022))
2.	2022/10	Embodying Rather Than Encoding: Undulation with Binary Input (2022 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS2022))
3.	2022/10	A Distributed Coach-Based Reinforcement Learning Controller for Snake Robot Locomotion (2022 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS2022))
4.	2022/10	Design of a modular continuum robot with alterable compliance using tubular-actuation (2022 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS2022))
5.	2022/10	A Standards-Based Pipeline Route Drawing System Using a Towed Sensing Unit (2022 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS2022))
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その他研究活動
1.	2021/02/02	配管くん、くねくね内部をジグザグ点検　検査ロボを開発 (朝日新聞デジタル（記事）)
2.	2021/01/21	検査ロボ　配管内を自走— 立命大が技術供与　山形の企業開発 (朝日新聞（滋賀版）)
3.	2020/12/14	立命館大、小型配管点検ロボ開発Ｍ字構造で滑らず移動 (日刊工業新聞)
4.	2019/10/08	立命館大、配管進入ロボ開発曲管、自動で対応 (日刊工業新聞)
5.	2019/09/23	老年人需要什么样的智能养老机器人？ (AI报道)
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講師・講演
1.	2021/10/11	From Study of Biologically-Inspired Robots to Design of Environment-Adaptive Robots (Grimstad)
2.	2021/06/12	In-pipe Robots for Inspection of Pipelines (Wuhan)
3.	2021/01/08	机器人技术发展与应用思考 (上海)
4.	2020/12/15	In-pipe Robots and their Applications (Shenyang)
5.	2020/08/13	ロボット技術と応用の再考 (青岛)
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受賞学術賞
1.	2021/12	IEEE国際会議ROBIO 2021 IEEE国際会議ROBIO 2021優秀論文賞Finalist (A bio-inspired continuum robot for out-pipe climbing and confined space navigating)
2.	2018/12	IEEE国際会議ROBIO 2018 IEEE国際会議ROBIO 2018優秀論文賞Finalist (Modeling and Experimental Tests for the Voltage-Induced Response of a Circular Dielectric Elastomer Actuator)
3.	2018/08	IEEE国際会議ICIA 2018 IEEE国際会議ICIA 2018 優秀論文賞Finalist (Automated Rust Detection via Digital Image Recognition during Griding Work Process)
4.	2018/08	IEEE国際会議ICMA 2018 IEEE国際会議ICMA 2018 Toshio Fukuda優秀メカトロニクス論文賞 (Multi-link Articulated Wheeled In-pipe Robot with Underactuated Twisting Joints)
5.	2018/01	IEEE IEEEフェロー
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科学研究費助成事業
1.	2009 ～ 2011	数種の生物運動原理を融合した地震レスキュー用蛇型ロボットの研究開発　(A Novel Snake-like Robot Based on Multi-Bionic Principle for Earthquake Rescue) │ 特別研究員奨励費
2.	2003 ～ 2006	環境適応移動可能な3次元型ロボットの研究開発　(Development of an Environmentally adapted 3 Dimensional Snake-like Robot) │ 基盤研究(B)
3.	2003 ～ 2005	適応ファジー・ナビゲーションによる4足歩行ロボットの自律走行制御　(Autonomous Motion Control Techniques for Quadruped Walking Vehicle Using Adaptive Fuzzy Navigation) │ 特別研究員奨励費
4.	2001 ～ 2002	蛇の環境適応移動原理の解明及び環境適応機能を持つ蛇型移動ロボットの開発 │ 若手研究(B)
5.	1998 ～ 1999	蛇の運動原理の解明とヘビ型移動ロボットの開発 │ 若手研究(B)
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競争的資金等(科研費を除く)
1.	2002 ～ 2006	３自由度関節を有する３次元蛇型ロボットの開発 │ 競争的資金等の外部資金による研究 │ 文部科学省「大都市大震災軽減化特別プロジェクト」(サブ研究テーマ)

共同・受託研究実績
1.	2019/10 ～ 2020/03	３次元計測プロジェクト（2019年後期） │ 受託研究
2.	2019/04 ～ 2019/09	３次元計測プロジェクト（2019年前期） │ 受託研究
3.	2019/02 ～ 2019/05	３次元計測プロジェクト（2018年後期） │ 受託研究
4.	2018/05 ～ 2018/10	３次元計測プロジェクト（2018年前期） │ 受託研究
5.	2018/03 ～ 2018/05	車輪型配管内移動ロボットの研究（デモ機試作） │ 受託研究
全件表示（25件）

取得特許
1.	2021/12/23	管内走行ロボット、管内走行ロボットの制御方法、及び管内走行ロボットの制御プログラム（特願2021-209425）
2.	2021/09/08	空気ダク清掃用ロボット（第6941317号）
3.	2021/05/14	管内走行装置（第6884382号）
4.	2021/06/03	把持装置（特開2021-084158）
5.	2021/04/19	ベルヌーイ式グリッパ（特願2021-070287）
全件表示（17件）

研究高度化推進制度
1.	2015/07 2016/03	研究支援制度分類：実用化・社会実装促進プログラム種目：- 自走式ロボットによる配管非破壊検査技術の確立
2.	2014/07 2015/03	研究支援制度分類：実用化・社会実装促進プログラム種目：- 自走式ロボットによる配管非破壊検査技術の確立
3.	2013/09 2014/09	研究支援制度分類：学外研究制度種目：- ロボティクスとBioXに関する研究
4.	2015/04 2016/03	研究支援制度分類：専門研究員プログラム種目：- Study on An ePaddle-Based Amphibious Robot and its Multi-terrains Adaptable Locomotion
5.	2014/04 2015/03	研究支援制度分類：専門研究員プログラム種目：- Study　on　An　ePaddle-Based　Amphibious　Robot　and　its　Multi-terrains　Adaptable　Locomotion
全件表示（17件）

教育活動

●教育方法の実践例

1.	2010/12	専門科目「制御工学I」において中間テストを行ないその回答をWebに公開するなど，学生らの授業理解を深めると同時に授業改善へ活用．
2.	2009/04	「ロボティクス概論」において，ロボットの概念，歴史，意義から説き起こし，ロボット技術の現状と課題について講義するだけでなく，ロボット要素技術についての実習や，研究室見学などを実施．

●教育に関する発表

1.	2008/04	「卒業研究」について，毎週に院ゼミ，研究室内研究ゼミ，グループゼミ，論文勉強ゼミなど，多くのゼミを行ない，毎月に個別学生と研究の議論を可能にする目的でありながら、学生の発表能力などを向上する．

●その他教育活動上特記すべき事項

1.	2021/06/18 ～ 2021/06/18	中学生向け繋がり学習におけるフィールドワークへの協力
2.	2017/07 ～ 2017/09	青森県立三沢航空科学館において「生き物から学ぼう！展〜自然に隠されものづくりの宝を探せ！」に本研究室の蛇ロボットを演示
3.	2017/01 ～ 2017/02	上海交通大学からの留学生が留学プログラムの一環として、講座「Introduction of Biologically-inspired Robot – Snake-like Robot」を行い、蛇型ロボットを動かしながら授業しました。
4.	2016/07 ～ 2017/08	浜松科学館にて本研究室の蛇ロボットを公開 http://www.hcf.or.jp/facilities/kagakukan/SummerExhibition/
5.	2015/10 ～ 2015/10	高校等の模擬講義：石山高校　模擬講義　動物とロボット

社会における活動
1.	2010/01 ～ 2010/12	ボランティア活動：欧州連合（EU）FP7プロジェクト"ECHORD"の研究提案書の審査員
2.	2006/12 ～ 2010/12	ボランティア活動：研究協力
3.	2006/10	ボランティア活動：日中学術交流
4.	2006/08 ～ 2010/06	国際交流事業
5.	2006/08 ～ 2010/06	国際交流事業
全件表示（14件）

研究交流希望テーマ
1.	レスキューロボット
2.	ワイヤ駆動機構と制御
3.	環境適応ロボットの研究開発

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