川合 勇輔
プロフィール
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学年： 部活･サークル： 趣味： 特技： 出身高専： 実務訓練先： |
産学官連携研究員(PD) バスケットボール愛好会「クリボー」 スポーツ全般,ウイスキー,コーヒー,登山，キャンプ，カメラ バスケットボール(15年) 仙台高等専門学校 広瀬キャンパス 三菱電機株式会社 先端技術総合研究所 |
研究内容
| 他リンク |
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| 研究テーマ |
ギア付きACサーボモータのバックドライバビリティの高応答化に関する研究 二剛性共振系に基づく安定な接触力制御に関する研究 産業用ロボットによる高精細研磨制御 |
| 博士論文題目 |
The Back-Forward Drivable Torsion Torque Control of Two-Inertia System For Environment Interaction(環境インタラクションのための二慣性系のバックフォワードドライバブルねじれトルク制御) |
| 原著論文 |
[1] ◎Yusuke Kawai, Yuki Yokokura, Kiyoshi Ohishi and Toshimasa Miyazaki: "Smooth Human Interaction Control using Torsion Torque Controller and Motor-side Normalization Compensator Focusing on Back-forward Drivability", IEEJ Journal of Industry Applications, Vol. 8, No. 2, pp. 322-333, 2019 Link⇒IEEJ Journal IA [2] ◎Yusuke Kawai, Yuki Yokokura, Kiyoshi Ohishi and Toshimasa Miyazaki: "Equivalent Resonance Ratio Control in Two-Spring System for Stable Contact Motion in Industrial Robot", IEEJ Journal of Industry Applications, Vol. 9, No. 1, pp. 51-60, 2020 Link⇒IEEJ Journal IA [3] ◎Yusuke Kawai, Yuki Yokokura, Kiyoshi Ohishi and Toshimasa Miyazaki: "High-Robust Force Control for Environmental Stiffness Variation Based on Duality of Two-Inertia System", IEEE Transactions on Industrial Electronics, Vol. 68, No. 1, pp. 850-860, 2021, DOI:10.1109/TIE.2020.3009591 (IF:7.515) Link⇒IEEE Xplore [4] ◎Shunsuke Suzuki, Yusuke Kawai, Yuki Yokokura, Kiyoshi Ohishi, Toshimasa Miyazaki and Taiga Shinozaki: "Single-Inertialization Based on High-Backdrivability Control Using Equivalent Disturbance Compensator for Human Interaction Robot", IEEJ Journal of Industry Applications, Vol. X, No. X, pp. XX-XX, 2021 (Advance Publication) Link⇒IEEJ Journal IA |
| 国際会議 |
[1] ◎Yusuke Kawai, Yuki Yokokura and Kiyoshi Ohishi : "A Design Method of Force Control System Including Current Control System", IEEE Shin-etsu Section, Nagano (2014.10) (Poster session) 査読なし [2] ◎Yusuke Kawai, Yuki Yokokura, Kiyoshi Ohishi, Kotaro Saito and Atsushi Shimamoto : "Equivalence of Resonance Ratio and I-PD Controllers in Zero Stiffness Torque Control for Soft Robot", The 41st Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society (IECON2015-Yokohama), pp. 1424-1429, (2015.11) (Oral session) 査読付き Link⇒IEEE Xplore [3] ◎Yusuke Kawai, Yuki Yokokura, Kiyoshi Ohishi, Kotaro Saito and Atsushi Shimamoto : "High Back-drivable Pseudo I-PD Torque Control Using Load-side Torque Observer With Torsion Torque Sensor", 2016 IEEE 14th International Workshop on Advanced Motion Control (AMC2016-Auckland), pp. 175-180, (2016.4) (Oral session) 査読付き Link⇒IEEE Xplore [4] ◎Yusuke Kawai, Yuki Yokokura, Kiyoshi Ohishi and Pattawan Boonwong : "High-Robust Acceleration Control Using Force and Position Sensors Integrated Disturbance Observer", The 42nd Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society (IECON2016-Florence) (2016.10) (Oral session) 査読付き Link⇒IEEE Xplore [5] ◎Yusuke Kawai, Yuki Yokokura, Kiyoshi Ohishi and Toshimasa Miyazaki : "Design Strategy of MIMO System Based on Bidirectional Drivability Matrix", The 3rd IEEJ international workshop on Sensing, Actuation, Motion Control, and Optimization (SAMCON2017-Nagaoka), (2017.3) (Oral session) 査読付き [6] ◎Yusuke Kawai, Yuki Yokokura, Kiyoshi Ohishi and Pattawan Boonwong : "Analysis and Realization of Robot Actuator Based on Bidirectional Drivability Matrix", The 20th World Congress of the International Federation of Automatic Control (IFAC2017 World Congress, Toulouse), Volume 50, Issue 1, July 2017, pp. 12047-12052, 査読付き Link⇒ScienceDirect IFAC-PapersOnLine [7] ◎Yusuke Kawai, Yuki Yokokura, Kiyoshi Ohishi and Toshimasa Miyazaki : "Forward-back and Back-forward Drivable Controls for Human-robot Interaction", 2018 IEEE 15th International Workshop on Advanced Motion Control (AMC2018-Tokyo), (2018.3) 査読付き Link⇒IEEE Xplore [8] ◎Yusuke Kawai, Chowarit Mitsantisuk, Hikaru Matsui, Kiyoshi Ohishi and Yuki Yokokura : "Workspace Force Control using Workspace PAIDO Based on Workspace Modeling", The 4th IEEJ international workshop on Sensing, Actuation, Motion Control, and Optimization (SAMCON2018-Tokyo), (2018.3) (Poster session) 査読付き [9] ◎Yusuke Kawai, Yuki Yokokura, Kiyoshi Ohishi and Toshimasa Miyazaki : "Analysis of Estimation Performance of Load-side Torque and Load-side Velocity Observers for Human Interaction Control Based on Torsion Torque Control", 2018 IEEE/ASME International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics (AIM2018-Auckland, NewZealand), (2018.7) 査読付き Link⇒IEEE Xplore [10] ◎Yusuke Kawai, Yuki Yokokura, Kiyoshi Ohishi and Toshimasa Miyazaki : "Force Impulse Control Based on Resonance Ratio Control for Anti-bouncing Motion", The 5th IEEJ international workshop on Sensing, Actuation, Motion Control, and Optimization (SAMCON2019-Chiba), (2019.3) (Oral session) 査読付き [11] ◎Yusuke Kawai, Yuki Yokokura, Kiyoshi Ohishi and Toshimasa Miyazaki : "Realization of Resonance Ratio Control Focusing on Duality of Torque and Velocity for Two-Inertia System with Environment", The 28th IEEE International Symposium on Industrial Electronics(ISIE2019-Vancouver, Canada), pp. 641-646, (2019.6) (Oral session) 査読付き Link⇒IEEE Xplore [12] ◎Yusuke Kawai, Yuki Yokokura, Kiyoshi Ohishi and Toshimasa Miyazaki : "Switching Controller-less Approach and Contact Controls Based on Force Impulse Regulator", 2020 IEEE/ASME International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics (AIM2020-Boston, America), pp. 1601-1606, (2020.7) (Oral session on Virtual Conf.) Link⇒IEEE Xplore [13] ◎Yusuke Kawai, Sora Nagao, Yuki Yokokura, Kiyoshi Ohishi and Toshimasa Miyazaki : "Quick Torsion Torque Control Based on Model Error Compensator and Disturbance Observer with Torsion Torque Sensor", 2021 IEEE/SICE International Symposium on System Integration (SII2021-Japan, Iwaki), pp. 511-561, (2021.1) (Oral session on Virtual Conf.) |
| 国内学会 |
[1] ◎川合 勇輔，大場 譲 : 「異構造バイラテラルシステムの高性能化」，平成24年度電気関係学会北陸支部連合大会，H-9，富山，(2012.9) (口頭発表) (高専在学時の研究) [2] ◎川合 勇輔，横倉 勇希，大石 潔，斎藤 功太郎，嶋本 篤 : 「ねじれトルクセンシングと負荷トルクフィードバックに基づく高性能バックドライバブル・トルクコントロール」，平成27年電気学会メカトロニクス制御研究会，MEC-15-008，pp.41-46，東京，(2015.8) (口頭発表) [3] ◎川合 勇輔，横倉 勇希，大石 潔，斎藤 功太郎，嶋本 篤 : 「ソフトロボットのためのゼロ剛性トルク制御における共振比制御器とI-PD制御器の等価性」，平成27年度電気学会産業応用部門大会，JIASC2015-R2-1, 2-1，pp. 97-100, 大分，(2015.9) (口頭発表) [4] ◎川合 勇輔，横倉 勇希，大石 潔，宮崎 敏昌，斎藤 功太郎，嶋本 篤 : 「トルクセンサ付きサーボモータのバックドライバブル制御における高安定化の検討」，平成27年度電気学会東京支部新潟支所研究発表会，NGT-15-087, 長岡，(2015.10) (ポスター発表) [5] ◎川合 勇輔，横倉 勇希，大石 潔 : 「新しい指標に基づく負荷側トルク制御におけるバックドライバビリティの解析」，平成28年度電気学会産業応用部門大会，JIASC2016-HB-1, 2-14，pp. 119-122, 前橋，(2016.9) (口頭発表) [6] ◎川合 勇輔，横倉 勇希，大石 潔 : 「負荷側加速度に着目したバックドライバブル制御の一検討」，平成28年電気学会メカトロニクス制御研究会，MEC-16-006，pp.25-30，東京，(2016.9) (口頭発表) [7] ◎川合 勇輔，横倉 勇希，大石 潔 : 「双方向ドライバビリティ行列特性を持つアクチュエータの解析」，平成28年度電気学会東京支部新潟支所研究発表会，NGT-16-044, 長岡，(2016.11) (口頭発表) [8] ◎川合 勇輔，横倉 勇希，大石 潔，宮崎 敏昌 : 「モータ理想化補償器を用いたねじれトルク制御に基づくバックフォワードドライバブルトルク制御」，平成29年度電気学会産業応用部門大会，R2-3-2-18, pp. 125-130, 函館，(2017.8) (口頭発表) [9] ◎川合 勇輔，横倉 勇希，大石 潔，宮崎 敏昌 : 「衝突振動抑制制御器を用いた力制御」，第35回日本ロボット学会学術講演会，2G2-04, pp. 1-6, 川越，(2017.9) (口頭発表) [10] ◎川合 勇輔，横倉 勇希，大石 潔，宮崎 敏昌 : 「高応答バックフォワードドライバビリティのための負荷側速度オブザーバを用いたねじれトルク制御系の広帯域化」，平成30年度電気学会産業応用部門大会，pp. 109-112, 横浜，(2018.8) [11] ◎川合 勇輔，鈴木 駿介, 横倉 勇希，大石 潔, 宮�ｱ 敏昌 : 「双方向ドライバビリティ行列に着目した制御設計の一検討」，平成30年電気学会メカトロニクス制御研究会，MEC-18-024，pp.49-54，東京，(2018.9) [12] ◎川合 勇輔，横倉 勇希，大石 潔，宮崎 敏昌 : 「双対性に着目した二剛性系の力制御による安定接触制御」，令和元年電気学会産業応用部門大会，pp. 171-174, 長崎 (2019.8) [13] ◎川合 勇輔，横倉 勇希，大石 潔，宮崎 敏昌 : 「様々な環境へのインタラクションを可能とする安定な力制御技術が実現するヒューマンインタラクションロボット」，第10回横幹連合カンファレンス，D-5-5, pp. 1-6 長岡 (2019.12) |
| 共著論文(国際会議) |
[1] ◎Yasunori Murase, Yusuke Kawai, Yuki Yokokura, Toshimasa Miyazaki and Kiyoshi Ohishi : "Design Method of I-PD Torque Control System for Two-Inertia System Using Torsion Torque Sensor", IEEE Shin-etsu Section, Nagoka (2015.10) (Poster session) 査読なし [2] ◎Yuki Yokokura, Kiyoshi Ohishi and Yusuke Kawai : "Load-side Acceleration Control of a 2-Inertia Resonant System for Fine Torque Servoing", 2016 IEEE 25th International Symposium on Industrial Electronics (ISIE), Santa Clara, CA, pp. 1246-1251, (2016.6) (Oral session) 査読付き Link⇒IEEE Xplore [3] ◎Pattawan Boonwong, Yuki Yokokura, Kiyoshi Ohishi and Yusuke Kawai : "Analysis and Enhancement of Bilateral Control for Linear Actuator in Current Saturation Condition", The 3rd IEEJ international workshop on Sensing, Actuation, Motion Control, and Optimization (SAMCON2017-Nagaoka), (2017.3) (Oral session) 査読付き [4] ◎Yasunori Murase, Yusuke Kawai, Kiyoshi Ohishi, Yuki Yokokura and Toshimasa Miyazaki : "Load-side Acceleration Control Based on Partial State Feedback Using Load-side Encoder for Two-inertia System", The 3rd IEEJ international workshop on Sensing, Actuation, Motion Control, and Optimization (SAMCON2017-Nagaoka), (2017.3) (Oral session) 査読付き [5] ◎Shunsuke Suzuki, Yusuke Kawai, Yuki Yokokura, Kiyoshi Ohishi and Toshimasa Miyazaki : "Contact control of two inertia systems based on velocity damping by equivalent disturbance compensator", The 5th IEEJ international workshop on Sensing, Actuation, Motion Control, and Optimization (SAMCON2019-Chiba), (2019.3) (Oral session) 査読付き [6] ◎Shunsuke Suzuki, Yuki Yokokura, Yusuke Kawai, Kiyoshi Ohishi and Toshimasa Miyazaki : "Wideband Load-Side Acceleration Control Based on Load-Side Acceleration Sensing of Two-Inertia System", IECON 2019 - 45th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society, Lisbon, Portugal, pp. 3659-3664, (2019.10) (Oral session) 査読付き Link⇒IEEE Xplore [7] ◎Shunsuke Suzuki, Yusuke Kawai, Yuki Yokokura, Kiyoshi Ohishi and Toshimasa Miyazaki : "Wide Bandwidth Load-side Acceleration Control for Robust Force Control in Two-inertia System", The 6th IEEJ international workshop on Sensing, Actuation, Motion Control, and Optimization (SAMCON2020), pp. 1-6, (2020.3) (Poster session) 査読付き [8] ◎Juan Padron, Yusuke Kawai, Yuki Yokokura, Kiyoshi Ohishi and Toshimasa Miyazaki : "Fine Torsion Torque Control for Geared Motors by a State-Reference-Dependent Variable-Order Friction Observer", 2020 IEEE 29th International Symposium on Industrial Electronics (ISIE), Delft, Netherlands, pp. 543-548, (2020.6) (Oral session) 査読付き Link⇒IEEE Xplore [9] ◎Juan Padron, Yusuke Kawai, Yuki Yokokura, Kiyoshi Ohishi and Toshimasa Miyazaki : "Stable Torsion Torque Control for Two-Inertia Systems with Backlash Based on Duality of Nonlinear Friction and Backlash", The 7th IEEJ international workshop on Sensing, Actuation, Motion Control, and Optimization (SAMCON2021), pp. 1-6, (2021.3) (Oral session) 査読付き, 発表予定 [10] ◎Taiga Shinozaki, Yusuke Kawai, Yuki Yokokura, Kiyoshi Ohishi and Toshimasa Miyazaki : "Position COntrol Based on Robust Load-Side Acceleration Control using Instantaneous State Observer for Industrial Robot", The 7th IEEJ international workshop on Sensing, Actuation, Motion Control, and Optimization (SAMCON2021), pp. 1-6, (2021.3) (Oral session) 査読付き, 発表予定 |
| 共著論文(国内学会) |
[1] ◎小野 航，川合 勇輔，大場 譲 : 「様々な組み合わせのロボットに適用できる異構造バイラテラル制御法の提案」，平成25年度電気学会産業応用部門大会，JIASC2015，Y-78，山口，(2015.8) (ポスター発表) (高専在学時の研究) [2] ◎鈴木 駿介, 大石 潔，横倉 勇希，川合 勇輔 : 「二慣性系における等価外乱補償器を用いた外乱トルクによるねじれトルク応答の抑制法」，平成29年度電気関係学会北陸支部連合大会，H-13，富山，(2017.9) (口頭発表) [3] ◎鈴木 駿介, 川合 勇輔, 大石 潔，横倉 勇希，宮崎 敏昌 : 「外乱にロバストな二慣性系のねじれトルク制御のための等価外乱補償器」，平成30年電気学会メカトロニクス制御研究会，MEC-18-018，pp.19-24，東京，(2018.9) [4] ◎鈴木 駿介, 横倉 勇希, 川合 勇輔，大石 潔，宮崎 敏昌 : 「加速度センサを用いた二慣性系のロバストな負荷側加速度制御」，令和元年電気学会産業応用部門大会，長崎 (2019.8), 発表予定 [5] ◎小林 勇斗, 横倉 勇希, 川合 勇輔, 鈴木 駿介, 大石 潔, 宮崎 敏昌 : 「共振比とモータ速度の二重マイナーループを用いた高応答ねじれトルク制御の提案」，第37回日本ロボット学会学術講演会，(2019.9) [6] ◎篠崎 泰雅, 鈴木 駿介, 川合 勇輔, 横倉 勇希, 大石 潔, 宮崎 敏昌 : 「ドリフトフリー瞬時状態オブザーバの一検討」，第37回日本ロボット学会学術講演会，(2019.9) [7] ◎Juan Padron, Yusuke Kawai, Yuki Yokokura, Kiyoshi Ohishi, Toshimasa Miyazaki :"A Switched Torsion Disturbance Observer for Improving the Performance of Torsion Torque Control in a Two Inertia System with Backlash"，産業計測制御/メカトロニクス制御合同研究会, IIC-20-019, MEC-20-012, (2020.9) [8] ◎篠崎 泰雅, 川合 勇輔, 横倉 勇希, 大石 潔, 宮崎 敏昌 :「ドリフトフリー瞬時状態オブザーバを用いた2慣性系の高精度力制御」，産業計測制御/メカトロニクス制御合同研究会, IIC-20-015, MEC-20-008, (2020.9) [9] ◎井脇 隆議, 滝 智洋, 大石 潔, 横倉 勇希, 川合 勇輔, 山口 晃, 波多野 崇 :「クラッチを有する二慣性系の非線形モデル予測制御に基づく駆動力制御法」，メカトロニクス制御研究会(モーションコントロール，精密サーボ，実世界ハプティクス), MEC-20-033, (2020.12) [10] ◎井脇 隆議, 滝 智洋, 大石 潔, 横倉 勇希, 川合 勇輔 :「クラッチを有する二慣性系の非線形モデル予測制御に基づくねじれトルク制御法」，半導体電力変換/モータドライブ合同研究会(半導体電力変換一般・モータドライブ一般), SPC-21-27, MD-21-27, (2021.1) |
| その他雑誌 |
[1] 川合 勇輔，横倉 勇希，大石 潔 : 「バックフォワードドライバブル制御によるやさしい力制御ロボット(特集 モーションコントロール技術の最新適用事例と研究開発動向)」，機械設計, 日刊工業新聞社, Vol. 64, No. 5, pp. 33-37, Apr., 2020. Link⇒CiNii |
| 受賞歴・その他 |
[1] 平成28年度電気学会東京支部新潟支所研究発表会 優秀論文発表賞 (国内学会[6]) [2] IEEE Shin-etsu Section 2016年学生国際会議参加奨励賞 (国際会議[4]) [3] 公益財団法人旭硝子奨学金 (2017.4) [4] グローバルリーダー養成のための短期海外派遣プログラム(2017.11) [5] IEEE Shin-etsu Section 2018年学生国際会議参加奨励賞 (国際会議[9]) [6] IEEJ Industry Applications Society Excellent Presentation Award (国際会議[10]) |
| 学生時代の経験 |
[1] テクノ探検隊補助スタッフ(大石研究室の紹介:#74), 2016.3月 [2] 丸の内ジャンボリー補助スタッフ, 2016.8月 [3] 電気電子情報工学実践演習A補助業務TA, 2015.9月-2016.1月, 2016.9月-2017.1月, 2017.9月-2018.2月 [4] オープンハウスTA, 2015.7月, 2016.7-8月, 2017.7-8月 [5] NASSYE補助業務TA, 2017.8月 [6] 電気電子情報工学実験I補助業務TA, 2018.4月-9月 [7] 技術科学イノベーション専攻研究補助業務RA, 2016. 9月-2020. 3月 [8] 海外インターンシップ(チャワリット研究室, カセサート大学, タイ), 2017. 12/3-12/25 [9] 実務訓練 三菱電機先端技術総合研究所 電気部, 2015.10月-2016.2月 [10] Treasurer, IEEE Shin-etsu Section Student Branch (IEEE Shinetsu Section SB), Apr. 2019. |
| 経歴 |
平成20(西暦2008)年 4月 国立仙台電波工業高等専門学校(現国立仙台工業高等専門学校 広瀬キャンパス) 入学 平成25(西暦2013)年 3月 国立仙台工業高等専門学校 広瀬キャンパス卒業 平成25(西暦2013)年 4月 長岡技術科学大学 工学部 電気電子情報工学課程 3年次編入学 平成27(西暦2015)年 3月 長岡技術科学大学 工学部 電気電子情報工学課程 卒業 平成27(西暦2015)年 4月 長岡技術科学大学大学院 工学研究科 修士課程 電気電子情報工学専攻 入学 平成28(西暦2016)年 9月 長岡技術科学大学大学院 工学研究科 5年博士一貫課程 技術科学イノベーション専攻 2年次転専攻 令和02(西暦2020)年 3月 長岡技術科学大学大学院 工学研究科 5年博士一貫課程 技術科学イノベーション専攻 修了 博士(工学)取得 |
| 職歴 |
令和02(西暦2020)年 4月〜令和03(西暦2021)年 3月 長岡技術科学大学 技術科学イノベーション専攻 産学官連携研究員 |
| 使用言語 | C, C++, C#, Python, Tex, html, MATLAB |
| 使用ソフトウェア | MATLAB/simlink, Illustrator, maple, Mathmatica, LTspice, maxima |