機械ダイナミクス研究分野
大浦・田中研究グループの教育と研究



教育方針 「研究を通して、力をつける」
             On the Job Training)


滋賀県立大学機械システム工学科・大学院機械システム工学専攻の学生の多くは大学や大学院卒業後、企業に就職します。機械システムについての理解を深め社会貢献をするだけでなく、研究活動を通じて社会を生き抜くために必要かつ不変なエンジニアとしての能力を身に着けてもらいたいと思っています。そのために1年を通じて以下の活動を行っています。

  ◆集中的な基礎教育(3月~4月)
  ◆週1回の研究会(研究の進捗報告)
  ◆学会などの対外発表を重視
    (大学院生は年1~2回,成果が出れば国際講演会での発表
学部生は卒業時(希望者のみ))

実施中の研究テーマ

快適な機械・空間の創造

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ブレーキ鳴き要因の解明と対策

自動車や自転車のブレーキを作動させると、"キーッ"という甲高い音(鳴き)が鳴ることがあります。この音がなぜ発生するか解明するために、実験による振動・音計測や物理モデルによる解析を行っています。また、物理モデルに基づく対策を提案しています。

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快適な機械・空間の創造

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制御を用いた
実験モード解析

機械や建物を構成する構造物や自動車車室などの音響空間には、固有振動という振動・騒音の原因となるものがあります。振動・騒音対策を検討するために、固有振動を実験で計測します。制御を用いることで、これまで計測が難しかった対象の固有振動計測を実現しています。

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高効率な動作の追求

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自励振動子群の同期
を用いた加振

生物は、体が動きやすい動作があります。この動きをしているときが一番エネルギー消費が少ない動作になります。ロボットを効率よく動かすために、エネルギー消費が少ない動作を自動的に行う制御を開発しています。

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小さな異常を発見

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超音波を用いた
異常検出

機械や構造物を長く使い続けるためには、小さな異常を発見・監視し、問題が大きくなる前にメンテナンスする必要があります。超音波は目に見えない内部の小さな異常を見つけることができます。超音波が伝播する過程を計測・可視化したり、超音波振動計測による異常評価法を開発しています。

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音を操る

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音響メタマテリアル
を用いた音源分別

簡単な周期構造をもつことで、通常の材料にない特性を発現させた材料をメタマテリアルといいます。その中でも、共鳴管に周期的な突起を設けた音響メタマテリアルを作成し、性能評価をしています。将来的には、音響レンズとしての利用と非破壊検査への応用を目指しています。

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終了または休止中の研究テーマ

高効率な動作の追求

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受動歩行のメカニズム解明
休止中

人や四足動物がどのように歩いたり走ったりしているか。それには、体のもつ動きやすい動き(固有振動)を巧みに利用していることが明らかになっています。これまでに、人や四足動物を模擬した機構を動く路面に設置させるだけで効率の良い動作を実現しました。

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高精度な加工の実現

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切削加工時に生じる
工作物変形型びびり振動
終了

旋盤という工作機械で薄い円筒を削ると、ピーという音とともに円筒が振動してしまいます(びびり振動)。振動すると、削った跡がガタガタになり加工失敗となります。びびり振動の発生要因を解明し、低減対策を提案しました。

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快適な機械・空間の創造

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送風機の騒音要因の解明と
静粛化
終了

羽根車を回転させて空気を送り出す送風機は、稼働時に大きな騒音を発生させます。この騒音の発生メカニズムを調査するため、内部の可視化や空気速度分布の計測を行いました。また、騒音低減につながる構造提案を行いました。

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高効率な動作の追求

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楕円振動を利用した
部品の分別搬送
終了

電子基板に抵抗やコンデンサなどを取り付ける際に、部品の向きを揃えて供給する必要があります。楕円振動を利用することで、部品の向きに応じて搬送方向を変化させるを開発しました。

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高効率な動作の追求

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断続駆動を用いた
部品の高速安定供給
終了

お菓子やサプリを同じ質量ごとに袋詰めする際に、断続的な振動を用いて少しずつ小分けにする必要があります。小さな力で効率よく安定して断続振動を発生させる制御法を開発しました。

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高効率な動作の追求

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カメラを用いた
リアルタイム
動作解析
終了

介護動作は、腰痛の要因になります。動作時に体にかかる負担の評価のために、カメラで撮影した動画からリアルタイムに力やモーメントを可視化するシステムを開発しました。

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より良い医療技術への貢献

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生体表面の
粘弾性特性の測定
終了

人間の体の表面の"かたさ"(粘弾性)は、医者による診察時の触診やシミュレータにおける操作者への力覚の再現などにおいて重要です。この粘弾性特性を測定するシステムを開発しました。

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自然現象の工学利用

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ホタルの集団同期
発光を模擬した
引き込み現象
終了

ホタルの集団同期発光や心筋細胞の同期による心拍の生成などの生体系の引込み現象のメカニズムを解明しました。この現象を工学応用するテーマを現在も実施中です。

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