機械工学

2024−2025

機械工学 課程／専攻●「機械・システムデザインコース」／「材料・生産加工コース」「システム制御・ロボットコース」／「環境・エネルギーコース」

機械工学■課程・専攻紹介〜系長メッセージ〜

機械工学系へようこそ

豊橋技科大

機械工学系ってどんな感じですか？

機械工学は、
自動車・重工業、材料・素材・化学、電子・電気・電力、
ロボット・メカト

ロニクス・輸送機器などの多くの産業分野において不可欠な学問分野です。では、食品や化学などの産業分野は、機械工学の学問分野とは関係がないのでしょうか？
答えは「No」
です。食品や化学系企業でも製品を作っている設備や機械は、
機械工

機械工学系の授業は難しいですか。

学の知識がなければ開発も設計も作製もできません。
では、
知識さえあればよいのでしょうか？これも「No」
です。知識があってもそれを使えなければ役立ちません。機械工

高専の復習もしながら学ぶことができるため、しっかりと授業を
学課程・専攻では、基礎知識の習得と、それを幅広い業界で使えるような訓練を提受けていれば心配ありません。

供しています。
その結果、機械工学課程・専攻を卒業・修了した先輩方は、極めて多種多様な産業分野の企業などに就職して、活躍しています。

豊橋技科大（機械工学系）に進学した理由と、豊橋技科大で良か
機械工学は、
機械力学・材料力学・熱力学・流体力学の４力学を基本としています
ったことを教えてください。

が、多種多様な工業製品を製造しようとするとこれらだけでは足りません。いろいろな製造物は、金属、
セラミックス、ポリマーなどの種々の材料を削ったり、成形したり、機他大学と比較して単位の変換がスムーズで、重複した授業を履修
械的に継ぎ合わせたりして作られます。
ロボットや産業機器などを動作させるためには、アクチュエータやそのシステムを制御するする必要がありません。
また学生の多くが高専からの編入生のため、友達を作りやすく過技術が必要です。
さらに、効率良
く工場を稼働させ、製品を製造するためには、各種工程の最適化も必要です。一言に「ものづくごしやすい点が良かったです。

り」といっても、多くの知識とそれらを活用することが求められます。

これらの機械工学に関わる技術と科学をカバーするために、本学機械工学系は、平成22年の学内再編において、
力学、
エネ

学生寮やアパートについて教えてください。

ルギー、
生産加工、
システム技術を基盤に、構造・機能材料、
ナノテクノロジー、
ロボット、
生体医療福祉、
環境、
技術マネージメント
等、
ものづくりへと繋ぐ機械工学分野の教育・研究活動の遂行を目的に、「機械・システムデザイン」、「材料・生産加工」、「システ

学生寮は、通学時間の短さ、家賃の安さ、そして友達の作りやす

ム制御・ロボット」、「環境・エネルギー」
からなる４つの研究分野および教育コースを設置しました。
「機械・システムデザイン」
コース
さなどのメリットがあります。
には、機能材料・構造システム、
機械ダイナミクス、
マイクロ・ナノ機械システム、
ハイスループットマイクロ・ナノ工学の4つの研究室
アパートは、大学のホームページに近隣の物件情報が掲載されているので参考にしてみてください。
を配置し、
それぞれ、
新素材の設計、システムの動的設計、
MEMSデバイス設計開発、細胞治療を指向したバイオMEMS研究などに関する研究活動を展開しています。
「材料・生産加工」
コースには、材料機能制御、高強度マテリアル開発・評価、材料保証

就職は強いですか。
の３つの研究室を配置し、それぞれ、高品位光電変換素子の設計・創成および形成加工法、ナノ組織鉄鋼材料の創成、非鉄金
属材料の高強度化・特性評価、
3D/4D変形・破壊評価技術などに関する研究活動を展開しています。
「システム制御・ロボット」

愛知県の企業はもちろん、大企業への就職も強いです。
コースには、
システム工学、
計測システム、
ロボティクス・メカトロニクス、
知能材料ロボティクスの４つの研究室を配置し、それぞれ、またキャリア支援の相談窓口や学内企業説明会など、大学からの産業機械・ロボットシステムの最適設計
・最適制御、
ロボット/センシング/IoT/AIを活用したスマート農業技術、
ロボット・メカトロニ
就職サポートも手厚いです。

クス設計開発、スマート材料を利用したアクチュエータ・センサ技術などに関する研究活動を展開しており、人間・ロボット共生リ
サーチセンターをコアとする機動的な活動を展開しています。
・エネルギー」
コースには、
自然エネルギー変換科学、
省エネル※2022年4月11日〜4月14日に開催した高専OB
・「環境OG訪問オンラインで質問頻度の高かったものを列挙しています。
ギー工学、環境熱流体工学、環境エネルギー変換工学の４つの研究室を配置し、それぞれ、乱流現象の解明・制御、省エネル
ギー・省資源技術開発、クリーンで高効率なエネルギー変換・輸送を実現する新しい電熱機器や流体機器の研究開発、高効率燃焼技術や防災技術の開発などに関する研究活動を展開しており、
流体、
伝熱、
混相流、
燃焼などの分野における学術・技術の核心を４研究室が連携してカバーしています。
機械工学課程のカリキュラムはJABEE（Japan Accreditation Board for Engineering Education）の認定を受けています。
また、機械工学専攻では、
グローバル人材の育成を目指した「豊橋技術科学大学―シュトゥットガルト大学とのダブルディグ
リー・プログラム」を実施しています。
本学の機械工学課程・専攻での学びによって、学生のみなさんが、基礎的・専門的知識と高度な技術を修得し、それらを研究・

進路・就職関係 る能力へと発展さ
学生宿舎
・アパート関係
機械工学系HP
開発・設計・生産技術へと活用でき
せ、創造的で指導的能力を備えた技術者・研究者として社会の持続的発展に貢献することを期待しています。

機械工学系 系長

中村 祐二

28

2024−2025
機械工学 課程・専攻「機械・システムデザインコース」／「材料・生産加工コース」「システム制御・ロボットコース」／「環境・エネルギーコース」

02

03

04

12

Introduction

はじめにOutlineコースの概要Classes

開設授業科目
Introduction of Laboratories

研究室紹介

12 機械・システムデザインコース
16 材料・生産加工コース
19 システム制御・ロボットコース
23 環境・エネルギーコース

27

29

Employers

主な就職先
Accessアクセス

01機械工学■課程・専攻紹介

はじめに

Introduction

経済のグローバル化に伴い、我が国をとりまく環境は非常に厳2年次では、それぞれの学生の興味とキャリアプランに応じて、４つしいものがあります。
このなかで、「機械工学」
は、我が国の国際競のコース、「機械・システムデザイン」「、材料・生産加工」「、システ

争力の源となっている ものづくり を根底から支える学問・技術分

ム制御・ロボット」「、環境・エネルギー」に分かれ、より深く専門科野であり、機械技術者への期待は極めて高いものがあります。
我

目を学びます。
また、各コース内の研究室に配属され、
卒業あるい

が国では、
科学技術政策の重点分野として、環境、
エネルギー、は修士論文の作成に取り組み、
高度な専門知識・技術を修得し

材料、
ロボット、
情報通信、
生体医療などの分野が掲げられていまます。
さらに実務訓練と呼ばれる2か月あるいは5か月間にわたりすが、これらの分野は、「機械工学」と密接に関連しており、
これら国内外の企業で活動して実際の現場での課題解決の方法を取の分野を融合した、
新しい「機械工学」の教育・研究の展開が求

得します。
なお、
コース科目の履修に当たっては、
可能な限り厳し

められています。
「機械工学」
がカバーすべき範囲は広く、技術やい縛りを設けず、
選択の自由度を高くしています。

製品のブレークスルーを図れる機械技術者を育成するには、
「機

このように
「機械工学課程／専攻」
では、「機械工学」の基礎

械工学」
を広く学ぶだけでなく、特定の専門分野をより深く学ぶこ

学理および先端技術を、
材料工学、
電子・情報、
生体・医療、
技とが必要とされています。

術マネジメントなどの技術と融合させ、それらを環境・エネルギー、学部「機械工学課程」の1年次から2年次では、
全員が
「機械

自動車、
航空・宇宙、
ロボット、
生体・医療などの産業分野へ展開

工学」の基礎科目を幅広く学び、本学のらせん教育の理念にしたすることにより、未来のものづくりを支える「機械技術者」
を育成す

がって3年次では、復習しながらさらに高度な内容を学びます。
そしることを目標としています。
このために、
他大学では見られない幾つて、
学部4年次および大学院博士前期課程「機械工学専攻」
1、

かのユニークな科目を設けています。

機械工学系の教育と研究

アドミッションポリシー

Admission Policy

機械工学課程では、機械工学の基盤となる力学、制御、システム工学、材料工学、生産加工学、エネルギー変換工学等の諸学問について基礎的知識を持ち、それらの知識を「ものづくり」に展開できる意欲と能力を持った実践的・創造的・指導的能力を備えた技
術者・研究者の養成を目指しています。
そのため、次のような人物を広く求めます。

ものづくりに強い関心を持ち、その発展に寄与する意欲と行動力がある人
自然科学、
数学、
情報技術に関する基礎的な内容を理解し、物事を俯瞰的・論理的に捉えることができる人
機械工学全般についての幅広い知識や技術の修得に強い関心を持ち、主体的・自律的・積極的に学ぶ意
欲がある人

3つの教育コンセプト▶

機械工学全般と４つのコースを自由に選択することにより、以下の教育コンセプトを実現します。
機械工学を広く学ぶ教育 ／ 機械工学を深く学ぶ教育 ／ 個性に応じたテーラーメイド教育

4つのコース▶

機械・システムデザインコース ／ 材料・生産加工コース ／ システム制御・ロボットコース ／ 環境・エネルギーコース▶機械工学のイノベーションを創造

次世代ものづくりを通して、社会から求められる人材の育成
古い枠を超え、社会に貢献する、新しい機械工学の知の拠点を、産業、地域連携で形成
新研究分野への挑戦と新科学技術の創造̶未来ものづくりを支援する次世代ロボティクス、次世代デザイン技術、未来社会のビークル支援技術、新素材・超高精度加工技術、人にやさしい新エネルギー・環境システム開発など

02

コースの概要

Outline1 機械・システムデザインコース
Mechanical System Design Course

機械・システムデザインコース とは？

学習上の特徴

材料力学、
振動工学、
ナノ・マイクロ加工等の研究グループか

材料力学、
機械力学、
機械設計、
生産加工学等の機械工学をら構成されており、新材料設計、
動的システム設計、
CAE、
マイク

基礎として、
固体力学、振動工学、
精密加工学、
マイクロ加工学

ロ・ナノ構造創成技術、MEMS、細胞治療等の先端分野を研究

等の応用分野を学習し、機械やシステムの総合的なエンジニアリ

しています。

ングデザインに関する分野で能力の高い人材を養成します。

2 材料・生産加工コース
Materials and Manufacturing Course

材料・生産加工コース とは？

学習上の特徴材料機能制御、高強度マテリアル開発・評価、
材料保証の研

新素材、
材料設計、
組織制御、
材料評価、
加工プロセスの基究グループから構成されており、エネルギー・電子・情報・バイオ・

礎を学び、マルチスケールな材料組織の制御、並びにその評価、社会基盤等の材料・生産加工・評価の先端分野を研究していま

並びに先端加工プロセスの開発等を探究します。
機械工学を基す。

盤とするものづくりのための材料と生産加工の分野で高い能力を有する人材を養成します。

3 システム制御・ロボッ
トコース
System Control and Robotics Course

システム制御・ロボットコース とは？

学習上の特徴ロボティクス・メカトロニクス、
計測システム、
知能材料ロボティ

計測制御・信号処理・最適化等の基礎分野と、
メカトロニクス、クス、
システム工学の研究グループから構成されており、ものづくり

現代制御工学、
計測システム工学、
ロボット工学、
生産システムの支援技術である電子機械制御、
計測・信号画像処理、ロボッ

工学、
農業工学等の先端・応用分野を学習し、同分野で総合的ト・メカトロニクス設計、
生産システムの最適化・知能化等に関すな解析・デザイン能力を発揮できる高度な人材を養成します。

る技術科学の教育・研究を行っています。

4 環境・エネルギーコース
Environment and Energy Course

環境・エネルギーコース とは？

学習上の特徴

環境エネルギー変換工学、
環境熱流体工学、
自然エネルギー

熱力学、
流体力学、
伝熱工学、
燃焼工学を基礎とし、
より高度

変換科学、
省エネルギー工学等の研究グループから構成されてな空力音響学、
乱流工学、
フルードパワー工学、
輸送現象学、
燃

おり、
低環境負荷燃焼装置や省エネルギー機器の開発、騒音低焼学等の応用分野を学習し、エネルギー変換・輸送・省エネル

減や風力等の自然エネルギー利用、
マルチスケールの熱およびギー工学の分野で総合的な能力を発揮できる高度な人材を養成

物質輸送等に関する研究を行っています。

します。

03

機械工学■課程・専攻紹介

開設授業科目

（学部1年〜4年）

Classes

1、2年次では、
一般基礎科目に加えて、専門の基礎的な科目を少人数で学習します。
特に プロジェクト研究 では、
教員と少人数・対話形式で機械工学の研究を体験できます。
3年次からは、高専などからの編入学生も加わり、主として専門科目を学習します。機械創造実験 ではロボットコンテス
トに類したことが体験できます。
4年次からは4つのコースに分かれ、各コース内容をより深く学習するとともに、卒業研究 において、課題の設定から発表までの研究の実際を学びます。
また、
本学では、
4年次に
2 ヶ月間、
民間企業の研究所や現場で実習を行う 実務訓
練 を行っています。
企業などでの研究開発の実際を学ぶことができます。

一般基礎科目技術科学基礎科目
工

学

概

論

理 工 学 実 験

微 分 積 分Ⅰ微 分 積 分 Ⅱ

線 形 代 数 Ⅰ

線 形 代 数 Ⅱ

物

Ⅱ

物

理

学

Ⅲ

物

理

化

Ⅰ

理

実

微 分 方 程 式

学

理

学

Ⅰ

物

理

学

学 Ⅳ

化

学

Ⅱ

化

学

Ⅲ

物

験

化

学

実

験

確

率・統

計

生

物

学

理 工 学リテラシー

地

球

科

学

技 術 者 倫 理

保健体育基礎科目
運 動 の 科 学

体育・スポーツ基礎

学術素養科目
生

命

科

学

礎

Diversity-Tech 概論

日本語表現法（総合）Ⅰ,Ⅱ

日本語表現法（口頭）Ⅰ,Ⅱ日本語表現法（文章）Ⅰ,Ⅱ英 語 Listening & SpeakingⅠ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ

英語 Reading & Writing Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ,Ⅴ

英 語 GrammarⅠ

英語 PresentationⅠ,Ⅱ

検 定 英 語Ⅰ(a)(b)

検 定 英 語Ⅱ(a)(b)

フランス語Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ

中 国 語Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ

国 語 表 現 法SDGs 概

論

C P S

基

外国語科目
資

格

英

語

分野横断基礎科目・人文科学基礎科目・社会科学基礎科目／人文科学科目・社会科学科目
リベラルアーツ入門哲

法学

経 済 学 入 門

語Ⅰ, Ⅱ

技術科学哲学

史

日

04

本

哲 学 特 論Ⅰ,Ⅱ

日

史

国

学

概

本

史

史

学

概

説

文

学

概

説

心 理 学 概 説

経 営 学 入 門

マーケティング論入門

社 会 学 概 説哲学

比 較 文 化 論

哲 学 対 話 論

学

東

洋

史

西

洋

史

学Ⅰ, Ⅱ

日 本 文 化 論

国 文 学 特 論Ⅰ,Ⅱ

欧 米 文 化 論

東 洋 文 化 論

英 語 の 歴 史

コミュニケーション原論

外国語学習論日本 語 学 特 論

認 知 言 語 学

英 語 学 特 論

対 照 言 語 学

Culture and CommunicationⅠ,Ⅱ心

臨 床 心 理 学Ⅰ,Ⅱ人 体 生 理 学

運動生理・生化学特論健

保 健 衛 生 学

学

特

論

文

説

康

科

著

作

学

愛知大学人文系連携講座

民法

知 的 財 産 法

特マクロ 経 済 学

ファイナンス基 礎

産業技術政策経 営 戦 略 論

デザインマネジメント

マーケティング論組 織 デ ザ イン 論

技 術 経 営 論社

学

社 会 学 特 論Ⅰ,Ⅱ社 会 調 査 法愛知大学社会系連携講座

アントレプレナーシップ基礎

アントレプレナーシップ応用

事業開発論：ビジネスデザイン

事業開発論：テクニカルスキル

実践的アントレプレナーシップ：ビジネスデザイン

実践的アントレプレナーシップ：テクニカルスキル

法理

ミク ロ 経 済 学
会

許

学

権

法

生 産 管 理 論

専門科目
専門Ⅰ（1・2年次）
機械工学入門

機械工学技術史入門

設 計 製 図 Ⅰ

設 計 製 図 Ⅱ

設 計 製 図 Ⅲ

機械工学基礎実験

プロジェクト研 究

Ｉ Ｃ Ｔ 基礎

プログラミング演習

図

図

学

電 気 回 路 ⅠＡ

電 気 回 路 ⅠＢ

工 業 熱 力 学Ⅰ

工 業 熱 力 学 Ⅱ

工 業 熱力学 Ⅲ

水

Ⅰ

水

力

水

学 Ⅲ

材 料 力 学 Ⅰ

材 料 力 学 Ⅱ

機

学

機

械

学

機 械 工 作 法Ⅰ

機 械 工 作 法 Ⅱ

機

材料工学概論

械

演

要

習

学

素

力

学
構

学 Ⅱ
力

力

専門 Ⅱ（3・4年次）
全コース共通科目
機械創造実験

機械工学実験

応 用 数 学Ⅰ

応 用 数 学 Ⅱ

応 用 数 学 Ⅲ

応 用 数 学 Ⅳ

機

械

設

計

統

計

解

析

卒

業

研

究

機械工学輪講

実

務

訓

練

弾

性

力

学

振

動

工

学

制

御

工

学

計

測

工

学

材

料

科

体

力

素

解

析

学

生 産 加 工 学流

学

応 用 熱 工 学

複ＣＡＤ/ＣＡＭ/ＣＡＥ演習

機械の材料と加工

材料物理化学メ カト ロ ニ ク ス

熱流体輸送学自 動 車 工 学

データサイエンス演習基礎

データサイエンス演習応用

機械・システムデザインコース
応用振動工学精 密 加 工 学

塑 性 加 工 学

トライボロジ ー

接 合 加 工 学

構 造 材 料 学

材料信頼性工学ロ ボ ット 工 学

現代制御工学

計測システム工学

熱エネルギー変換

応 用 流 体力学

流体エネルギー変換

材料・生産加工コース
材

料

解

析

システム制御・ロボットコース
システ ム 最 適 化

環境・エネルギーコース
燃

焼

工

学

05

機械工学■課程・専攻紹介

特別優秀学生奨学金

Scholorship

豊橋技術科学大学には、学部3年次推薦入試出願者を対象とした独自の給付型奨学金である「特別優秀学生奨学金」があります。
また、学部1年次新入生や在学生向けの経済的支援もあります。
詳しくは本学ウェブサイトの「奨学金・優秀学生支援制度」
ページをご確認ください。

ＪＡＢＥＥ

Japan Accreditation Board for Engineering Education

教育の質を向上させるために，
機械工学課程のカリキュラムはJABEE 認定を受けています。

機械工学課程学習･教育目標
本課程においては、
以下の知識および能力を育成することを目標とする。

幅広い人間性と考え方

人間社会を地球的な視点から多面的にとらえ、
自然と人間との共生、人類の幸福･健康･福祉について考える能力

技術者としての正しい倫理観と社会性

技術者としての専門的･倫理的責任を自党し、社会における技
術的課題を設定･解決･評価する能力

技術を科学的にとらえるための基礎力と
その活用力

数学、
自然科学、
情報技術、
地球環境対応技術に関する科目を修得することにより、科学技術に関する基礎知識を修得し、それらを活用できる能力

技術を科学する分析力、論理的思考力、
デザインカ、
実行力

技術科学分野の専門技術に関する知識を修得し、それらを問題解決に応用できる実践的･創造的能力（D1）
機械工学の基盤となる力学、制御、
システム工学、
材料工
学、
生産加工、
エネルギー変換学等の諸学問に関する知識を獲得し、それらを問題解決に用いる実践的･創造的能力（D2）
実験を計画･遂行し、データを正確に解析し、技術科学的な
視点から観察し、説明する能力（D3）
技術者が経験する実際上の問題点と課題を理解し、諸問

06

題を工学的に解決するためのデザインカと与えられた制限下で仕事をまとめ上げる実行力（D4）
4コースのうちで1つの専門コースに関する幅広い専門知
識と技術開発の実行能力
機械･システムデザインコース
材料･生産加工コース
システム制御･ロボットコース
環境･エネルギーコース（D5）
研究成果の実用化、
知財関係、
ＭＯＴ（技術経営）
に関する基礎知識の獲得

国内外において活躍できる表現力･
コミュニケーションカ

自分の論点や考えなどを国内外において効果的に表現し，
コ
ミュニケーションする能力

最新の技術や社会環境の変化に対する探究心と持続的学習力

社会、環境、技術等の変化に対応して、継続的に自ら学習する能力チームで仕事をするための能力

チームメンバーの価値観を互いに理解して、チームとしての目
標達成に個性的に寄与できる能力

主なイベント Events
高専生向け◉高専体験実習 （対象：本科4年生、本科5年生）
夏休みに開催される研究実習です。
本学の研究室で研究活動を体験できます。
2023年度実施テーマ（一部抜粋）
ウェアラブルセンサを用いた植物生体情報計測
エアロゾル吸引による感染リスクの評価
パルスレーザを用いた細胞のナノ手術

巨大ひずみ加工による高強度ナノ組織化金属の開発
ソフトアクチュエータを利用した振動特性解析
音響加振を用いた気流中の二酸化炭素吸着促進の実験的評価◉TUT研究員インターンシップ （対象：専攻科1年生、専攻科進学予定の本科5年生）
先端的な研究に携わることができる〜2週間程度のインターンシップです（2週間以上も相談可）。
2023年度実施テーマ
自作のCD型マイクロ流路チップで抗原抗体反応を実行してみよう！
マイクロ・ナノスケールの輸送現象
巨大ひずみ加工による高強度ナノ組織化金属の開発

風洞を用いた物体後流の流体計測・可視化技術
火災旋風の
「うねり
（winding）」
形成機構の検討
移動ロボットの制御に関する実習◉豊橋技科大機械工学系 高専OB・OG訪問オンライン
本学での生活や勉強、
就職のことなど、学生と直接相談できる座談会です。
2022年度に3回、2023年度に1回開催しました。

高校生向け◉時習館SSH「SS技術科学」
SS探求Ⅰ
2022年度
2023年度

探究のススメ（中村）
探究のススメ（中村）◉Summer TECH-CAMP
2022年度

2023年度ジュエリーや機械をつくる鋳造の体験（小林）
ゆで卵の相似則：ダチョウの「半熟卵」を作るには？
（中村、
松岡、
山崎）
トライボロジーの世界を体験しよう−油やグリースを使えないところでものを滑らすには？−
（竹市、
足立忠晴）
ジュエリーや機械をつくる鋳造の体験
（小林、
Khoo）
ゆで卵の相似則：ダチョウの「半熟卵」を作るには？
（中村、
山崎）◉あいちSTEM能力育成事業「知の探究講座」
2022年度
2023年度ロボットの動作原理を学ぶ（佐野、
内山）
ロボットの動作原理を学ぶ
（佐野）

その他
◉オープンキャンパス

機械工学系では研究室公開、
課程別説明会、
課程別相談会などを実施しています（実施内容は開催年度により異なります）。

◉キャンパスツアー

３月頃に開催されるオープンキャンパスのミニ版です。
研究室見学や相談会などがあります（実施内容は開催年度により異なります）。

◉ものづくり博2022in東三河「技科大サーキット」−レゴブロックで作った車を走らせよう！−
（佐野）
（飯田）
スーパーコンピュータを活用したCovid‑19感染リスク評価
宇宙での防災研究：地上で評価するための知恵と工夫（中村）◉オンライン・ラーニングフェスタ2023「すべる」
ことはとても大切なんです！
（竹市）◉社会人向け実践教育プログラム
2022年度
2023年度

技術者養成研修「機械加工実習講座Ⅰ」
初級機械加工（小林）
最先端植物工場マネージャー育成プログラム（高山）
技術者養成研修「機械加工実習講座」
初級機械加工（小林）
最先端植物工場マネージャー育成プログラム（高山）

技術者養成研修 初級旋盤加工講座（小林）
スマート農業特別講義（高山）07

機械工学■課程・専攻紹介

メディア出演◉新聞（2022年度以降）
2022年 9月24日 日本農業新聞 「農業技術 アップデート」（高山ほか）
2023年 11月24日 日刊工業新聞 「マルチマテリアル接合講演会」（安部）2023年 12月 8日 科学新聞
「セルロース凍らせて 多孔質ゲル材料開発」（大場）
2024年 4月 3日 日刊工業新聞 「消音器内の強い音 渦の衝突で発生 豊橋技科大など解析」（横山）
2024年 4月20日 朝日新聞
「なぜ線香は炎を上げず燃えるの？」（中村）
2024年 5月23日 東日新聞
「微量液体分析デバイス開発」（岡本）など◉テレビ・ラジオ（2022年度以降）
2022年 4月 2日 日本テレビ 「国立感染症研究所・新型コロナウイルス「エアロゾルでも感染」に
見解変更」（飯田、吉永）2023年 2月16日 テレビ愛知 「屋外用自動清掃ロボ･･･企業と大学がタッグ」（内山ほか）
2023年 12月 7日 FM AICHI 「中電シーティーアイ Welcome Generation」（秋月）
2023年 12月 8日 NHK「152台が燃えた 立体駐車場 想定外 の火災リスク」（中村）
2024年 5月22日 BSテレ東 「大規模火災を防げ！炎を操る研究者」
（中村）
など
※新聞、
テレビ・ラジオ欄の出演者の「ほか」
は、本学機械工学系以外の教員や他大学の教員等を表す。
また、学生の出演や新聞掲載等はリストに含めていない。

◉大学公式Youtube（研究室紹介動画）
機能材料・構造システム研究室

材料機能制御研究室

省エネルギー工学研究室

システム工学研究室

環境熱流体工学研究室

マイクロ・ナノ機械システム研究室

計測システム研究室

界面・表面創成研究室

自然エネルギー変換科学研究室

ロボティクス・メカトロニクス研究室

機械ダイナミクス研究室

環境エネルギー変換工学研究室

天伯之城 ギカダイ @ やしの実FM 84.3MHz
毎週土曜日17時頃から「やしの実FM（84.3 MHz）」
にて放送しています。
機械系の学生や教員もときどき出演しています。ぜひ聴いてください！

◉最近の出演（機械系の学生・教員が出演したもの）
2023年 10月14日 「量子ビームを使った金属材料組織の観察」（大場）
2023年 10月28日 「ABUアジア・太平洋ロボットコンテスト優勝インタビュー」（廣本一真（学部4年）
ほか）
2023年 12月 2日 「繊維を微細化すると燃えにくくなる？」（山崎）
2023年 12月30日 「竹を使ってモノをすべらせる」（竹市、朝倉大貴（博士前期課程1年））
2024年 3月23日 「自動車研究部 学生フォーミュラ2024年大会に向けて」（福谷和信（学部3年）
ほか）
2024年 5月11日 「出口が近く間口が広い機械工学系の紹介」
（中村）
08

研究活動

Research

外部資金の獲得実績（2022〜2023年度の新規件数）

科研費
（基盤Ａ、
基盤Ｂ、
基盤Ｃなど）

１６件

その他の公的機関からの研究費（科学技術振興機構、環境省など）

３３件

財団・企業等からの研究費

１７４件

海外研究機関との共同研究
共同研究テーマ▶相手先機関名、国名Development of sensor-composite ﬁshing-line artiﬁcial muscle▶ The University of British Columbia（カナダ）

actuator and its physics-based modeling（高木）
Synthesis of bulk nanostructured Mg alloys for hydrogen▶ Center for Research and Advanced Studies of thestorage by severe plastic deformation
（戸髙、
足立望、
安部、
石井）

National Polytechnic Institute, CINVESTAV-IPN（メキシコ）

Synthesis of metastable nanostructured Ti-Mg alloys by▶ Research Center for Advanced Materials, CIMAV（メキシコ）

heavy plastic deformation
（戸髙、
足立望、
安部、
石井）
Development of solid lubricant for high temperature（竹市）▶ University of Zilina（スロバキア）Hydrogen combustion in Hele-Shaw cell
（松岡）

▶ Institut de Recherche sur les Phénomènes Hors
Equilibre（フランス）

教員が開催に関与した国際会議
SPIE Smart Structures + NDE 2022, EAPAD & Nano-, Bio-, Info-Tech Sensors, and Wearable Systems（高木）2022 オンライン
19th International Conference on Flow Dynamics 2022 (ICFD2022)（土井）

2022 Sendai, Japan

12th International Conference on Mechanics of Time-Dependent Materials（足立忠晴）

2022 Dallas, USA

32th International Symposium on Transport Phenomena (ISTP-32)（中村）2022 Tianjin, China

10th International Seminar on Fire and Explosion Hazards (ISFEH10)（中村）2022 Oslo, Norway

SPIE Smart Structures + NDE 2023, EAPAD & Nano-, Bio-, Info-Tech Sensors, and Wearable Systems（高木）2023 California, USA
20th International Conference on Flow Dynamics 2023 (ICFD2023)（土井）

2023 Sendai, Japan

Advanced Technology in Experimental Mechanics and International DIC Society Joint Conference 2023（足立忠晴） 2023 Fukui, Japan
11th International Symposium on Impact Engineering（足立忠晴）

2023 Perth, Australia

33rd International Symposium on Transport Phenomena (ISTP-33)（中村）2023 Kumamoto, JapanThe 11th Paciﬁc Rim International Conference on Advanced Materials and Processing (PRICM11)（戸髙） 2023 Jeju, Korea
SPIE Smart Structures + NDE 2024, EAPAD & Soft Mechatronics and Wearable Systems（高木）2024 California, USA09機械工学■課程・専攻紹介

学生等による受賞（2022〜2023年度）
所 属

２０２２年度
２０２３年度

10

氏 名

受 賞 名

授 与 者

博士前期課程２年

表原 翔太

優秀論文講演奨励賞

日本塑性加工学会
2022年度塑性加工春季講演会

博士前期課程２年

佛生 智哉

ベストプレゼンテーション賞

精密工学会
2022年度精密工学会秋季大会学術講演会

博士後期課程３年

佐藤 宏和

新進論文賞

日本金属学会

博士前期課程２年

中村 愛美

熱コレ2022最優秀動画賞

日本機械学会 熱工学コンファレンス2022

博士前期課程２年

野間 天馬

優秀賞

日本金属学会東海支部・一般社団法人日本鉄鋼協会東海支部 第32回材料フォーラムTOKAI

学部4年

大越 広夢

優秀賞

日本金属学会東海支部・一般社団法人日本鉄鋼協会東海支部 第32回材料フォーラムTOKAI

博士前期課程１年

石山 拓矢

Encouragement AwardIEEE Japan Council, Tokyo Section, Nagoya
Section

学部4年

岸本 健太郎

優秀発表賞

日本生物環境工学会東海支部・北信越支部
2022年度「学生のための研究発表会」

博士前期課程２年

野尻 浩之

優秀発表賞

軽金属溶接協会 2022年度研究成果発表会

博士前期課程２年

Zhang Haochen

溶接学会奨学賞

溶接学会

研究員

松木 大輝

ベストプレゼンテーション賞

日本燃焼学会第60回燃焼シンポジウム

博士前期課程１年

岩本 和樹

日本金属学会・日本鉄鋼協会奨学賞

日本金属学会・日本鉄鋼協会

博士前期課程２年

大亀 航輝

大学院研究奨励賞

自動車技術会

学部4年

後藤 大貴

Best Presentation Award

日本機械学会東海支部
第53回学生員卒業講演研究発表講演会

博士前期課程２年

柴田 健生

奨励賞

第37回ライフサポート学会大会

博士後期課程3年

夏原 大悟

アドバンスト・ベストプレゼンテーション賞

精密工学会
2023年度精密工学会春季大会学術講演会

学部4年

Nguyen Thanh Ngoan

Excellent Student AwardIEEE Nagoya Section

学部4年

Carey Sinaga

SICE優秀学生賞

2022年度計測自動制御学会

博士前期課程２年

関 隼希

Excellent Student AwardIEEE Nagoya Section

博士前期課程２年

角谷 駿

優秀論文講演奨励賞

日本塑性加工学会
2023年度塑性加工春季講演会

博士前期課程１年

本田 陸

ベストプレゼンテーション賞

精密工学会
2023年度精密工学会秋季大会学術講演会

博士前期課程２年

橋本 悠衣

インパクトポスター賞

エレクトロニクス実装学会 実装フェスタ関西2023

博士前期課程２年

松本 瑠海

奨励賞

日本マイクログラビティ応用学会
第35回学術講演会

博士前期課程１年

酒向 俊輔

優秀賞

日本金属学会・日本鉄鋼協会東海支部
第33回材料フォーラムTOKAI

博士前期課程１年

冨田 祐良

学生優秀講演賞

日本鋳造工学会 第182回全国講演大会

博士前期課程２年

中村 太一

優秀発表賞

軽金属溶接協会
2023年度年次講演大会研究成果発表会

博士前期課程１年

宮島 輝

優秀発表賞

化学とマイクロ・ナノシステム学会 第48回研究会

博士前期課程２年

橋本 悠衣

優秀講演賞

表面技術協会関西支部 電気鍍金研究会
第25回関西表面技術フォーラム

博士前期課程１年

大野 凌雅

日本機械学会若手優秀講演フェロー賞

日本機械学会 第14回マイクロ・ナノ工学部門

日本学術振興会 特別研究員

夏原 大悟

技術委員会奨励賞

電気学会 電子・情報・システム部門

博士前期課程２年

森田 寛己

溶接学会奨学賞

溶接学会

学部４年

森本 蒼士

Best Presentation Award

日本機械学会東海学生
第55回学生員卒業研究発表講演会

学部４年

後藤 まりん

奨励賞

第33回ライフサポート学会フロンティア講演会

博士前期課程１年

鈴木 隆之

第42回優秀ポスター賞

日本金属学会 2024年春期講演大会

日本学術振興会 特別研究員

夏原 大悟

ポスターアワード

生体医歯工学共同研究拠点
2023年度成果報告会

教員による受賞（2022〜2023年度）
氏 名

受 賞 名

授 与 者

飯田 明由

文部科学大臣表彰（科学技術賞）

文部科学省

三浦 博己

優秀論文賞

日本鋳造工学会

小林 正和

優秀論文賞

日本鋳造工学会

戸田 清太郎ネクスト・パラダイム推進貢献奨励賞

日本生物環境工学会

三浦
小林

論文賞

日本銅学会

博己
正和

２０２２年度

西川原

理仁

若手研究奨励賞

日本ヒートパイプ協会

中村祐二

超異分野学会豊橋フォーラム賞

超異分野学会豊橋フォーラム2022（主催：株式会社リバネス）

武田
佐藤

洸晶
海二

優秀講演賞

第24回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（SI2023）

The George Grover Medal in the category of the Young
Scientist

International Heat Pipe Conferences

西川原

理仁

２０２３年度飯田明由

文部科学大臣賞

第5回日本オープンイノベーション大賞（主催：内閣府）横山

博史

第40回永井学術賞

公益財団法人永井科学技術財団

中村祐二

Technical Merit Award

13th US National Combustion Meeting

小林

正和

小野田賞

日本ダイガスト協会

大場

洋次郎

論文賞

日本銅学会

柴田

隆行

業績賞

日本機械学会マイクロ・ナノ工学部門

武田
佐藤

洸晶
海二

優秀講演賞

第23回計測自動制御学会
システムインテグレーション部門講演会（SI2022）小林正和

金属組織写真賞優秀賞

日本金属学会11機械工学■課程・専攻紹介

研究室紹介 Introduction of Laboratories
機械・システムデザイン

機能材料・構造システム研究室
Material and Structural Mechanics Laboratory

Key words▶材料力学、
材料工学、
トライボロジー、
構造力学、
表

面工学、
衝撃工学、
摩擦、
摩耗、
バイオメカニックス、
材料の力学的特性

Web▶http://solid.me.tut.ac.jp/

教授
足立 忠晴

Tadaharu Adachi

准教授
竹市 嘉紀

Yoshinori Takeichi

材料力学、
材料工学およびトライボロジーの両面から、様々な目的な固体潤滑材料の潤滑特性の向上や材料の摩耗量低減を目的に適した機能を有する材料および構造を実験的、理論的方法、
数として、
高温環境下での金属複合酸化物の潤滑特性の向上とメ値シミュレーションにより研究、開発および設計を行っています。
研

カニズム解明、
高分子材料のしゅう動メカニズムの解明と摩耗量

究の対象は高分子材料、金属材料、セラミックス材料およびそれ低減等の実験研究を行っています。

らの複合材料のナノ、
ミクロサイズから大規模な構造までを対象としています。
また新しい測定装置の設計、製作およびソフトウェアの開発も行っています。
テーマ1▶高分子材料および高分子系複合材料の力学的特性
高分子材料および高分子系複合材料は軽量で優れた力学的特性を有しており、機械構造、機械要素に数多く使用されていま
固体潤滑剤の高温雰囲気での還元反応す。
本研究では機械構造で使用するために高分子材料および高分子系複合材料の力学的評価を行うとともに、さらに優れた力学

テーマ3▶傾斜機能発泡材料の開発

的特性を得るための材料設計、開発を行っています。
特に力学的樹脂材料に中空微粒子を充填したシンタクチックフォームと呼特性に及ぼす強化材料としてのサブミクロンサイズ、
ナノサイズのばれる擬似的な発泡材料を開発し衝撃吸収部材への応用を検粒子、繊維の分散の影響、力学的特性の温度依存性および衝討しています。
シンタクチックフォームは母材樹脂・中空微粒子の撃を含めた時間依存性について研究を行っています。

組み合わせにより所望の衝撃吸収特性を設計することができます。
さらに、中空微粒子の充填率を連続的に変化させた傾斜機能
発泡材料の製造法を確立し、より優れた特性を有する衝撃吸収材料を開発しています。
また、優れた衝撃吸収特性を発現するための傾斜構造を解析的視点からも検討しています。

エポキシ樹脂の破面

傾斜機能発泡材料

その他のテーマ
衝撃エネルギ吸収のためのシステムの開発・設計
エポキシ複合材料の破面（固体潤滑）
テーマ2▶トライボロジー

災害時の倒壊構造物の安定化のためのショアリング技術の開発と設計機械のしゅう動部に生じる摩擦や摩耗を低減するため、一般に自動車用ボールジョイントのトライボロジー

は油やグリースで潤滑しますが、圧力や温度などの使用条件が厳熱硬化性樹脂複合材料のトライボロジー

しい部位には油潤滑を用いることができません。
本テーマではこの不均質固体に対する構造力学の理論構築に関する研究

ような条件下で用いる固体潤滑に関する研究を行っており、様々

12ミクロ構造の観点からの樹木の力学的特性に関する研究

機械・システムデザイン

機械ダイナミクス研究室
Machine Dynamics Laboratory

Key words▶振動工学、
実験モード解析、
動的設計・評価・診断、

振動抑制・制御、タイヤのモデル化・動的解析

Web▶https://dynamics.me.tut.ac.jp

教授
河村 庄造

Shozo Kawamura

助教
田尻 大樹
Daiki Tajiri

本研究室では、機械・機器・構造物などの人工物のモデル化、解テーマ3▶動的設計・評価・診断に関する研究

析、設計に関する教育・研究を行います。
このとき対象物の振動な●階層構造物の健全性評価

どの動的挙動に注目します。

伝達率関数、
外力同定、付加振動系の応答計測を利用した健全性

テーマ1▶実験モード解析に関する研究

ワークを用いた健全性評価手法の開発に関する研究を行います。

評価手法、動吸振器を用いた健全性評価手法、
ニューラルネット
周波数応答関数の実部と虚部の連立によるモード特性同定法（直線フィット法）の高精度化、
高減衰構造物に対する低減衰化実験
モード解析法の提案や、
距離減衰のモデル化に関する研究を行います。

両端固定はりの速度FB加振付加振動系を有する階層構造物

動吸振器と加振器を切り替える数学モデル

テーマ2▶振動抑制・制御に関する研究●対象物の特性パラメータの同定

緊張や恐怖によって手指が振動する本態性振戦を抑制するため、ニューラルネットワークを用いた非線形振動系の同定、粘弾性振Q学習を利用したアクティブ動吸振器の設計と実装を行います。
ま動系の同定、非線形振動系の準線形化に関する研究、また階層

た摩擦機能を有する動吸振器の設計に関する研究も行います。

構造物の特性パラメータの同定に関する研究を行います。

●Q学習制御による手指の振戦の抑制
緊張や恐怖によって手指が振動する本態性振戦を抑制するため、
Q学習を利用したアクティブ動吸振器の設計と実装を行います。

●動吸振器による多自由度系や連続体の振動の抑制
摩擦機能を有する動吸振器の設計に関する研究を行います。

非線形振動系とニューラルネッ
トワークの一部

テーマ4▶タイヤのモデル化・動的解析に関する研究
タイヤスリップ角による接地面内応力分布のモデル化や、ひずみ計
測によるタイヤ不伸張変形仮定の適用限界の解明に関する研究を
行います。

また，
単独動吸振器よりも優れた振動抑制性能を発揮する多重動吸振器の最適設計に関する研究も行います。

タイヤ3次元弾性リングモデル

13機械工学■課程・専攻紹介

機械・システムデザイン

マイクロ・ナノ機械システム研究室
MEMS ／ NEMS Processing Laboratory

Key words▶MEMS、
AFM応用ナノ加工・計測、
マイクロ流体デバイス、Lab-on-a-Chip、
細胞操作、
免疫分析、
遺伝
子診断、
遺伝子改変

Web▶https://mems.me.tut.ac.jp/

教授
柴田 隆行

Takayuki Shibata

助教
岡本 俊哉

Shunya Okamoto

マイクロ・ナノ機械システム研究室では、
マイクロ・ナノメートル領域における先進的なものづくり基盤技術（MEMS）
を駆使して、「機械工学」と「生命科学」
を融合した「新たな価値の創造」に挑戦しています。
応用分野としては、
医療・医薬・生命科学のイノ
ベーション創出や食の安全・安心を支援するキーテクノロジーとなるMEMSデバイス・システムの開発を目指しています。
研究室の一貫したコンセプトは、MEMS技術を究めナノとバイオへの架け橋を築く ことです。

テーマ3▶自動免疫診断デバイス

テーマ1▶AFM応用ナノ加工・計測技術

られており、
人々の健康状態の把握において重要な役割を担って免疫分析は血液検査の中でもアレルギーやガンの診断に用い原子間力顕微鏡（AFM）
は、試料表面の微細構造や表面物性いますが、本研究室では、より手軽に血液検査を受けられるよう、
1をナノメートルレベルの空間分解能で評価できることから、
ナノ・バ

滴の血液から分析可能な血液分析装置の実現を目指していま

イオテクノロジーを牽引する基盤技術となっています。
本研究では、す。
免疫分析を行うには複数の試薬が使用され、これらを正確にAFMに新たな機能を付与することで、細胞の機能を 診る・操る

反応させる技術が必要となることから、
本研究では遠心力を活用ことを目指しています。
具体的には、
抗原抗体反応の高い分子認し、微量の液体を正確かつ安定に操作することができる新たな流識機能を援用した分子構造のリアルタイム可視化技術と光触媒

体制御技術を研究しています。

反応を利用した一分子ナノ加工技術を融合した革新的技術の確立を目指しています。

テーマ4▶マルチプレックス遺伝子診断デバイス
単一分子レベルの分解能で細胞の機能を 診る・操る

マイクロ流体チップテクノロジーと等温遺伝子増幅法を応用し、複数種類の遺伝子検査を1回の作業工程で同時に行える技術

テーマ2▶遺伝子情報改変デバイスの確立を目指しています。
特に、社会実装を強く意識し、
マイクロ流

近年、
iPS細胞を使用した再生医療という新たな治療方法の研路内に極めて単純な構造を付与するだけで、高度な流体制御（送究が盛んに行われおり、
医療技術のイノベーションとして期待され

液、
分注、
混合）
を実現し、
高い再現性と信頼性をもったデバイスています。
iPS細胞は山中因子と呼ばれる4つの遺伝子を細胞へ開発を行っています。
本技術が実現できれば、迅速・簡便・低コス

導入し、遺伝子情報を改変することで作製されます。
本研究室で

トに、
誰でも、
いつでも、
どこででも手軽に遺伝子検査が行えるようは、
マイクロ流体デバイス上で遺伝子導入を実行するオンチップになります。

遺伝子情報改変デバイスを研究しており、より高品質で、かつ、よ
り効率よくiPS細胞を作製するための遺伝子導入技術の確立を目指しています。

新型コロナ・インフルエンザの同時迅速診断

14

機械・システムデザイン

ハイスループットマイクロ・ナノ工学研究室
High-throughput Micro/Nano Engineering Laboratory

Key words▶細胞治療、創薬、
MEMS/NEMS、
マイクロシステム

工学、
マイクロ・ナノメカトロニクス、
機械学習

Web▶https://hmn.me.tut.ac.jp/

教授
永井 萌土
Moeto Nagai

当研究室では、
マイクロ・ナノ領域の作業のスケールアップに取り組んでいます。
特に単一細胞を大量に加工することが求められる細胞治療や創薬に向けた研究開発を行っています。
マイクロ・ナノデバイス、
メカトロニクス、情報科学の力を総合し、ハイスループット
な細胞加工処理を実現します。

テーマ1▶nLピペットアレイ、
単一細胞3Dプリンタ
単一細胞解析技術は、単一細胞レベルでの遺伝子発現やそれを制御するメカニズムをDNAレベルで詳細に解析する技術です。単一細胞解析製品のコストが高く、単一細胞解析市場の成長を阻害する大きな要因となっています。
より低コスト、容易に単一細胞を扱うツールとして、MEMS技術を利用してnLピペットア
レイを開発し、細胞治療につながる細胞間相互作用を調査します。

テーマ2▶単一細胞スクリーニング
細胞集団から単一細胞レベルでスクリーニングする技術は、
生命科学研究で基礎となる技術です。本研究ではアレイ上の構造内に細胞を保持し、細胞動態を観察した後に、光照射を利用して細胞を分類します。
マイクロアレイから取り出した細胞は、
ク
ローン株の樹立やさらなる遺伝情報解析に利用できます。本研究により、細胞治療、抗体医薬、疾患モデルの促進に貢献し、単一細胞と遺伝子発現の相関解析を調査できるようにします。

テーマ3▶フォトポレーション細胞を目的の細胞に誘導するには、機能改変が求められます。
ここでレーザ光の照射により、細胞を選択的に穴あけし、物質を輸送して機能を改変します。本手法は条件変更の容易性や低侵襲性から、細胞治療、抗体医薬生産、疾患モデル用の細胞を樹立するのに適しています。

テーマ4▶藻類細胞治療
藻類は光合成と同時に物質を輸送できる能力を有しています。
これらを複合し、患部付近で酸素を発生させ、さらに薬を輸送して、難治性疾患の治療に役立てます。

15

機械工学■課程・専攻紹介

材料・生産加工

材料機能制御研究室

Materials Function Control Laboratory
Key words▶鉄鋼材料、
金属材料、
組織制御、
格子欠陥、
ナノ組

織、
加工プロセス、
非平衡プロセス、
巨大ひずみ加工Web▶https://martens.me.tut.ac.jp/

教授
戸髙 義一

Yoshikazu Todaka

准教授
足立 望

Nozomu Adachi

准教授
安部 洋平
Yohei Abe

助教
石井 裕樹
Yuki Ishii

３次元的に原子が整列した構造（結晶構造）を持つ金属材料に対して、非平衡プロセス（加工、熱処理など）
を用いて構造が乱れた領域（格子欠陥）
を積極的に導入することで、格子欠陥を有効活用した材料組織の制御を行っています。
この組織制御を、鉄鋼材料を始めとする種々の金属材料に適用することで、既存材料の特性改善や新機能の探求、
新材料創製に加え、材料加工のための塑性変形制御に取り組んでいます。
テーマ1▶高密度格子欠陥制御に基づく金属材料の高機能化

図２ HPT加工により常温・常圧下で安定化した純Tiにおけるω相（高圧相）のTEM組織。
（格子欠陥制御により材質制御への高圧相の利用が可能です。
）

金属材料にひずみ（塑性変形）を加えると、格子欠陥が形成します。
ひずみを無限に付与できる形状不変巨大ひずみ加工などを活用し、従来技術では達成できない高密度な格子欠陥を導入・制御することで、
優れた機能性を有する材料を開発しています。
格子欠
陥と潤滑油分子間の相互作用に着目した摩擦係数制御（図１）
や、
高強度・高延性を両立した材料開発などを進めています。

図３ SNW加工とSRIQした鉄鋼材料（S55C鋼）に形成したナノ結晶粒組織。
（表層にナノ結晶粒組織を形成することで疲労強度などの力学特性が飛躍的に向上します。
）

テーマ3▶材料加工のための塑性変形制御
新しく開発された高性能な金属材料の利用を促進するためには、
図１ 形状不変巨大ひずみ加工の一つである高圧下ねじり（HPT：High-Pressure
Torsion）
加工で高密度格子欠陥導入した純Feの摩擦係数変化と潤滑油吸着促進。
（工業製品の高寿命化に貢献します。
）

材料に適した材料加工法の開発が重要です。
材料の変形特性に合わせた塑性変形の制御を通じて、高強度鋼板のプレス成形性の向上、アルミニウム合金板と鋼板の異種材の接合性の改善に取り組んでいます
（図４）
。
また、
３Ｄプリンティングされた樹脂型をテーマ2▶非平衡プロセスによる新材料創製

用いたプレス成形法を開発しています。

格子欠陥制御に基づく非平衡プロセスを応用して、既存技術では作製困難な新材料の創製に取り組んでいます。
格子欠陥制御により、常圧では存在しない高圧相を常圧で利用可能とする研究（図２）
や、
表層ナノ組織化摩擦（SNW：Surface-Nanostructured
Wearing）
加 工や超 急 速 短 時 間 加 熱 高 周 波 焼 入れ
（SRIQ：
Super Rapid Induction Heating and Quenching）
による転 動疲労特性の向上に関する研究（図３）、
安価かつ無毒な元素のみで構成される新規熱電材料の創製・高効率化などに関する研究を行っています。

16

図４ アルミニウム合金板と高張力鋼板のクリンチング接合。
（異種板材の接合性を改善し、利用促進に貢献します。
）

材料・生産加工

高強度マテリアル開発・評価研究室
Development and Evaluation of High Strength Materials
Key words▶巨大ひずみ加工､高強度、組織制御、動的再結晶、

高温加工、
バイオマテリアル、
チタン、
バルクナノメタル

教授
三浦 博己

Web▶https://str.me.tut.ac.jp/

Hiromi Miura

非鉄金属材料を中心として、
加工熱処理プロセス等による高強度、加工性の高い材料の開発に加え、変形・破壊メカニズムや信准教授
大場 洋次郎Yojiro Oba

テーマ3▶バイオマテリアル
純チタンは生体適合性に優れているものの、強度が不足してい頼性を評価する技術の開発を行っています。

るため、例えば歯科用インプラントではチタン合金が利用されること

テーマ1▶難加工性材料の高温加工とその関連問題に関するから起こる顎骨破壊等が問題となっている。
私たちのグループは、研究

人体に優しい純チタンの高強度化を進め、高強度化と低ヤング率が多い。
しかしこの場合、
生体拒絶反応や人骨ヤング率との違い

アルミニウム合金に代わる次世代軽量構造材料として期待されているマグネシウム合金であるが、実強度が低く、自動車等の構造化を達成している。
さらなる高強度化と低ヤング率化を図るべく研究を進めています。

部材としての適用は進んでいない。
私たちの研究室では、従来の加工熱処理法に巨大ひずみ加工プロセスの一つである多軸鍛造のプロセスを加えることで、難加工性材料のマグネシウム合金の高強度化と高機能化を図り、実用化を目指しています。

MDF純チタン製の人工関節と歯科クラウンの試作サンプル例（神奈川歯科大・木本先生、星先生作製）テーマ2▶加工熱処理による組織制御と材質改善に関する研究
金属基機械材料の高強度化と加工性のバランスを向上させる
ため、
高温加工中に起こる現象「動的再結晶」
を利用し、組織制御を行っている。
これにより、
高温での加工生産性の大幅な向上、

テーマ4▶ヘテロナノ組織化による金属材料の超高強度化に関する研究
ヘテロナノ組織によって結晶粒を超微細化し、金属材料を超高強度化する研究を行っています。

室温での強度と機械加工性の良バランスを実現できます。

ステンレス鋼の 目玉状 のヘテロナノ組織の例。
引張強度は2.5GPa。

その他のテーマ
各種金属材料の高温強度や変形中の組織変化についての研究も行っています。

17

機械工学■課程・専攻紹介

材料・生産加工

材料保証研究室

Material Assessment Laboratory
Key words▶塑性変形、
損傷、
破壊、
評価手法、
放射光、
非破壊

検査、
マイクロトモグラフィ、
ナノトモグラフィ、
異材接
合、
表面改質、
摩擦攪拌接合
（FSW）
、
組織制御、
半導体特性
Web▶https://ma.me.tut.ac.jp/

材料保証研究室では、持続的な発展と安心な社会を実現するた

教授
小林 正和

Masakazu Kobayashi

准教授
安井 利明

Toshiaki Yasui

助教
Khoo Pei Loon

テーマ3▶摩擦攪拌による異種材料接合

めに、各種構造材料の変形・破壊過程や機能材料の特性変化を摩擦攪拌接合法(FSW: Friction Stir Welding)は従来の溶明らかにする研究を行っています。
高分解能な放射光トモグラフィ

接法とは異なり、非溶融で接合できることから、異種材料の接合技を使い、材料内部で起こる破壊事象を材料の組織構造と共に捉術として期待されています。
本研究室では、
FSWにより鉄とアルミ

え、
そのメカニズムの研究と教育に取り組んでいます。
各種プロセの異種金属接合において、接合界面での鉄とアルミの反応相のスを活用し、
機能的なナノ構造半導体を構築し、そのマイクロ〜ナ

成長を抑制して高品位な接合体を作製できることを見出しました。

ノレベルでの光活性層の評価を行う手法を開発すると共に、新機

また、その接合機構の解明を進めると共に、3次元構造接合体や能の付加を図っています。

異種材料接合体（アルミ／プラスチック、
アルミ／セラミックス）
創
製技術の確立など実プロセスへの適用を目指しています。

テーマ1▶アルミニウム鋳造材の破壊評価
非破壊検査手法である高分解能放射光X線CTを使い、自動車部品に使用されるアルミニウム鋳造合金の内部で生じる延性破壊
や疲労破壊過程を観察し，その破壊要因を特定することで，より壊れ難いミクロ組織（材料の構造）を明らかにする研究に取り組んでいます。
摩擦攪拌接合による異種材料接合

テーマ4▶酸化物半導体をナノレベルで評価する
高効率を目指す次世代太陽電池研究において、多層化された
電池構造の局所で生じるキャリア再結合やキャリア輸送の詳細を調査する必要があります。
本研究室は，
放射光を活用して，半導体特性を反映するフォトルミネッセンスを局所的にマッピングすることに成功しています。
さらに，
正確かつ微細な領域でのマッピングシ
テーマ2▶放射光による評価技術の高度化
き裂やミクロ欠陥を観察できるマイクロトモグラフィ（分解能1μm）に加え、さらに、その1/10程度の微細なき裂や析出物・晶出物が観察できるナノトモグラフィを活用し、より現実的な破壊過程
（例
えば，
動的破壊）
を観察できるシステム構築を行っています。
X線吸
収だけでなく，X線回折を活用することで，金属やセラミックスの局所的な応力や結晶粒の向き（結晶方位）の特定なども行います。

18

ステムを開発するとともに、半導体のナノ構造を変化させ、光活性層への影響を評価し、太陽電池としての効率の向上と新機能の付加を図っています。

システム制御・
ロボット

システム工学研究室
Systems Engineering Laboratory

Key words▶最適化、
IoT、
産業機械、
システムインテグレーション
Web▶https://ise.me.tut.ac.jp/

教授
内山 直樹

Naoki Uchiyama

准教授
高橋 淳二

Junji Takahashi

助教
堀尾 亮介

Ryosuke Horio

本研究室では，機械工学を基盤とし，産業応用を指向した研究課

テーマ2▶クラウド型定位システムのモジュール最適化による改題にシステム論的な視点で取り組んでいます。

良と実応用
生活者圏内にIoT技術を浸透させるための次世代型定位イン

テーマ1 最適化手法に基づく産業機械・ロボットシステムの提フラシステムの性能向上と実運用を目指し、
以下のような課題に

案と動作計画取り組んでいます。

▶

産業機械・ロボットシステムの高機能・高性能化を目的とした以(1)クラウド型定位システムの設計と構築(図3)

下の課題などに取り組んでいます。

(2)GPU並列化アルゴリズムによる検索の効率化(1) 産業機械・ロボットの省エネルギー動作生成(3)マルチエージェント協調によるマップ更新(2) 大型旋回クレーンの最適動作生成（図１）(4)小型クライアントモジュールの開発(3) 屋外環境や自然物などの画像認識(5)医療スタッフ動線解析、イベント時の人物流計測、
新しいシェ(5) 産業応用を指向した移動ロボットの設計制御（図２)

アリングサービスなどの生活圏ロジスティクスへの応用

図3 クラウド型定位システムのコンセプト

図１ 旋回クレーンシステム実験装置

テーマ3▶力制御と受動調芯原理の最適化による超精密組み立て手法の研究
受動調芯原理（特許技術、
図4）を利用した精密組み立て手法の改良による適用範囲の拡大、力制御による接触組立、新しい原理による高効率な自動組み立て手法の研究に取り組んでいます。

図２ 屋外清掃ロボット

図4 受動調芯原理による自動組み立ての実機検証

19機械工学■課程・専攻紹介

システム制御・ロボット

計測システム研究室

Instrumentation Systems Laboratory
Key words▶植物生体情報計測、
植物工場、
信号処理、
画像計

測、
診断・予測、
ロボティクス、AI

Web▶https://is.me.tut.ac.jp

教授
高山 弘太郎Kotaro Takayama

助教
秋月 拓磨

Takuma Akiduki

計測システム研究室では、
ロボット、
IoT、
AIなどを駆使した「スマート農業」の研究を行っています。
特に、植物工場などの環境制御型
食料生産システムにおける高度な栽培・労務管理を実現するための植物生体情報計測技術の開発を行っています。
また，
太陽光
植物工場技術で世界をリードするオランダと連携し，植物診断技
術の世界展開を目指しています。
テーマ1▶植物生体情報計測技術・植物工場技術

図2：光合成・蒸散計測システムと画像計測ロボット

植物工場は、
人間が環境を制御して農作物生産を行うシステム
であり、二酸化炭素・気温・湿度等を対象とした環境制御技術とテーマ2▶人・植物の生体情報計測技術

ICT・自動化・機械化等の先端工業技術との融合により、地域にスマート農業や健康・福祉、
モビリティ分野等への応用を目指しおける農作物生産の効率を最大化するシステムとして確立されつ

て、
「人」
や
「人と植物」を対象とした生体情報計測技術の開発につあります。
ただし、高度化した環境制御技術の性能を十分に発取り組んでいます。
例えば、農業分野では、農作業の支援と効率揮させるためには、植物の生育状態に合わせて環境制御の設定化を目的として、作業者視点映像から植物の生育を自動把握する値を適切に更新し続ける必要がありますが、
この「植物の生育状

手法や、定点カメラ映像をAI分析することで温室内における人の態の見極め」
は、いまだに人間（栽培管理者）の目視による観察と作業状況を把握したり、転倒・落下などの異常発生を検知する手経験に基づいた主観的判断に委ねられており、毎日の植物の生法などの開発を進めています。
このほか、安全運転支援のためのド育状態を評価するための信頼できる数値データはほとんど存在しライバ行動の計測・認識技術や、身体ケア用ロボットへの応用をていません。
本研究室では、
このような状況を打破するため、様々な目指した指先サイズの力覚センサの開発などを進めています。
これ

センサを用いて植物生体情報を計測して生育状態を診断し、そのらの研究では、
画像や振動、力などの各種のセンサデータを機械診断結果に基づいて栽培環境を適切に制御するための研究開

学習・AI技術を活用して分析することで、人や植物の状態を簡便・発を進めています。

安価・定量的に捉える手法の開発を目指しています。

図1：人工光（型）
植物工場と太陽光（型）
植物工場

植物の生育診断技術として、
植物個体群レベルのリアルタイム
光合成・蒸散計測システムや画像計測ロボットを開発、これらで得られるデータを解析し植物の生育状態診断を行います。
他にも、
植物が発する匂い成分の計測による野菜の鮮度評価やストレス診断にも取り組んでいます。

20

図3：人や植物を対象としたセンシング技術の開発

システム制御・
ロボット

知能材料ロボティクス研究室
Smart Materials Robotics Laboratory

Key words▶高分子アクチュエータ、
スマート材料、数理モデル、制御

教授
髙木 賢太郎Web▶https://smr.me.tut.ac.jp/

Kentaro Takagi

助教
比留田 稔樹Toshiki Hiruta

圧電材料や電場応答性高分子、
熱応答性高分子繊維などのスれたソフトアクチュエータです。
数Vの低電圧で駆動可能で、柔軟

マート材料(Smart materials)を中心としたアクチュエータとセンサで大きく変形するという特長をもち、小型水中ロボットの"人工筋肉"に関する研究をしています。
スマート材料の数理モデルの構築、物

やマイクロアクチュエータへの応用が期待されています。
これまで

理パラメータ推定、
制御法といった基礎的な内容から、
ロボティク

に、
有限回転モータ、
ヘビ型ロボットの水中推進における力学のス応用や、産業機械への応用を目指したメカトロニクス応用まで研

解析、
エイ型ロボットの開発、
四足歩行ロボットの開発などを行って究を行っています。

きました
（図）
。
釣糸人工筋とは、ねじってコイル状にしたナイロン糸に熱を加える

テーマ1▶高分子アクチュエータ・センサの数理モデリングと制御と可逆的に大きく収縮(10%-20%)する現象を利用したアクチュ

高分子アクチュエータの応用において、シミュレーションや設計、
モ

エータです。
釣糸などの合成繊維は極めて安価で容易に入手でデルベース開発のためには、物理モデルが重要となります。
我々のき、今後のアクチュグループでは、物理原理の解明に向けた特性評価や物理モデル

エータ応用が期待さを構築するとともに、
動的システムに対する解析と設計の強力なれます。
ロボットや支手法であるシステム制御工学を駆使して数理モデルの近似や物援装具への応用を

理パラメータの推定などについて研究を行っています。
とくに、
高分

目 指し、
我 々 のグ子アクチュエータの物理モデル（図）
は非線形偏微分方程式で表

ループではその高性されるため、工学的に扱い能 化とモデリング、やすい伝達関数や状態方制御法などについて

程式などの形式に近似を行研究しています。

う方法を研究しています。
近
似によって精度をあまり犠
牲にすることなく計算コスト

テーマ4▶圧電材料・電磁アクチュエータを用いたセンサレス振動を驚くほど低減することがで

制御

きます。
他にも、
誘電エラスト

外部電気回路を接続した圧電素子や電磁モータを用いて、センサ

マーと呼ばれる柔軟電極でを使わずに振動制御を行う手法（シャント制振、
shunt damping）

挟まれた薄いゴム膜でできがあります。
これは、素子やモータにより、振動のエネルギーを電気たアクチュエータに関する数

的エネルギーに変換して消散もしくは蓄積することにより、振動に理モデルについても研究し減衰を付与するというものです（図(a)）。
機械構造物や自動車部

ています。

品、
モータ、
サスペンション、
原子間力顕微鏡などへの応用が期待されています。
我々のグループでは、制御工学の手法を駆使して、物理原理に基テーマ2▶高分子アクチュエータ・センサのロボティクス・メカトロ

づく数理モデルのパ

ニクス応用

ラメータ推 定や、制

近年、
高分子アクチュエータを用いた柔軟なロボットへの期待が御系の解析と設計、高まってきています。
我々のグループでは、水中で駆動できるIPMC

ならびに電子回路実(Ionic Polymer-Metal Composite)アクチュエータのロボット応

装（図(b)）などに つ用、高速で応答する誘電エラストマーアクチュエータの応用、安価いて研究しています。

で簡易な釣糸人工筋のロボット応用を行っています。
IPMCは高分子電解質膜に無電解めっきなどにより金属が接合さ21

機械工学■課程・専攻紹介

システム制御・ロボット

ロボティクス・メカトロニクス研究室
Robotics and Mechatronics Laboratory

Key words▶ロボティクス、
メカトロニクス、
アクチュエータ、
制御、
モ

デリング、
システム同定、
AI、
福祉ロボッ
ト

Web▶https://www.rm.me.tut.ac.jp/

教授
佐藤 海二
Kaiji Sato

准教授
佐野 滋則

Shigenori Sano

この研究室では、ロボット・メカトロニクスシステムのメカニズム、制

テーマ3▶新しいアクチュエータの開発

御、センサといった要素技術とその統合・応用技術の研究を行って

近年、既存のアクチュエータ

います。
そのために、操作性、保守性などの利便性の高さと、高精にはない機能・特長を有する

度・高速といった高い運動性能を両立する方法や、
制約環境下でアクチュエータの必要性が高の性能向上法や自律的改善法、
新機能アクチュエータの設計法をまっています。
このテーマで明らかにし、
実用的で優れた運動システムの実現を目指しています。

は、
感温磁性体を用いた熱

助教
武田 洸晶

Mizuki Takeda

磁気アクチュエータの設計
テーマ1▶汎用ロボットの高精度化と長期安定運用法

法 の 確 立、そしてこのアク来の汎用ロボットは、
精密加工機や測定機のような専用機械に比チュエータの特徴を生かした、

べ精度が出ず、
応用範

高度な完全ワイヤレスマイクロマニピュレータの実現を目指して研囲が限定されます。
この究を進めています。
そのためにアクチュエータ設計と望ましい駆動・テーマでは、
現在は専用

制御法の解明に取り組んでいます。

機械で行われている作業を汎用ロボットで可能

テーマ4▶実用化を目指したロボットの開発とするための課題と、
そ

現在、各方面でロボットの活用が求められています。
このテーマでの実用的な解決方法を

は実用化を目指したロボットの開発を進めており、目的に適したロ

提案し、実証することをボット構造や制御方法の研究に取り組んでいます。

目指しています。
また、その性能を長期間にわた
り自律的に維持し、実社会で活用する方法を確立することも同時に追求しています。
テーマ2▶実用的な高性能制御系設計法の開発
これまでに多くの制御方法が提案されていますが、設計・調整がテーマ5▶福祉ロボットとロボット倫理

難しく、専門家でないと実装が困難です。
このテーマでは、どんな利

高齢者の身体動作を支援するロボットの研究に取り組んでいま用者でも容易に高性能な制御を調整できることを目的に、様々なす。
家庭などで実際に使えるように、小型でシンプルなシステムを目機構を対象に、詳細な力学モデルが不要で設計・調整が簡単な指しています。
工学的な知識がなくても使いやすく安心して使用で高速・高精度制御系設計法とその産業応用について研究していきるように、
ロボット倫理を考慮したデザインを研究しています。

ます。
さらにその性質を利用して、
自動設
計・調 整と、人の手による修正の両方を受け入れ可能な、
安
心して利用できるシ
ステムの実現を目指しています。

22

環境・エネルギー

自然エネルギー変換科学研究室
Natural Energy Conversion Science Laboratory

Key words▶乱流、
風洞実験、
音響、
拡散、
流れの制御、
流体計

測、
数値流体解析、
発音、
発話、
自然エネルギーWeb▶https://aero.me.tut.ac.jp/

教授
飯田 明由

Akiyoshi Iida

テーマ1▶自然エネルギー関連

テーマ3▶楽器に関する研究

大気乱流のような大規模な乱流場の特性について風洞実験及リコーダー、フルートなどの管楽器の気流の流れと音を実験及び数び数値解析を行い、乱流についての基本的な性質や、物質拡値解析により調べ、楽器の発音機構の明らかにするとともに、より散、熱拡散について調べています。
具体的な研究対象の一例とし

良い音のでる楽器の開発を目指しています。

て、
洋上ウィンドファームに使われる直径100m以上の大型風車
周りの流れを大規模数値流体解析を用いて解析し、複数の風車の相互干渉について調べています。

テーマ4▶発音に関する研究
発音障害の治療支援のため、音声の物理的な発生機構について調べています。

テーマ2▶空力音響解析

テーマ5▶競技用自転車のエアロダイナミックスに関する研究

自動車や鉄道車両などで問題となっている空力騒音にの発生機

競技用自転車周りの流れの数値解析など、身の回りの流体力学

構を調べるため、流れと音の同時計測技術の開発、
空力音響解的課題について検討しています。

析技術の開発、流れと音の制御技術の開発を進めています。

23

機械工学■課程・専攻紹介

環境・エネルギー

省エネルギー工学研究室

Energy Conservation Engineering Laboratory
Key words▶低環境負荷、
流体制御、
空力音、
熱輸送、
熱音響、

二酸化炭素回収Web▶https://ec.me.tut.ac.jp/

教授
横山 博史

Hiroshi Yokoyama

流体機械の高性能化・低騒音化のための設計指針の構築、
無電力の熱輸送機器における現象解明、さらに二酸化炭素分離回収技術の確立を目指した研究を行っています。

助教
倉石 孝

Takashi Kuraishi

テーマ3▶無電力の熱制御デバイスの開発
工場内の配管や輸送機関のキャビティと呼ばれる溝まわりの流れから生じる騒音の有効活用を目指し、細管流路を有するスタックを設置することで発生する熱音響現象 (音波と熱の交換現象) に

テーマ1▶流体機器の高性能化
風洞実験と合わせ大規模かつ高精度な数値計算を行い、高速輸送機関や回転流体機器周囲の流れ場や音場の挙動を明らか着目した研究を実施しています。
無電力で長距離熱輸送が可能な
ループヒートパイプの熱輸送機構，
不安定現象についても研究を進めています。

にし、高性能かつ低騒音な流体機器の設計指針の構築を目指しています。
プラズマアクチュエータなど電気流体力学を利用した、流れ場や音場の制御にも取り組んでいます。

【キャビティ流れでの熱音響現象】【ファン周りの流れとプラズマアクチュエータ】

テーマ4▶二酸化炭素回収の促進技術
工場や発電所から排出される気体中の二酸化炭素回収のため、
ファンデルワールス力を利用した物理吸着に着目しています。
特に吸着材に対し音響加振を行うことで、吸着の促進が可能であ

テーマ2▶流体解析によるタイヤの設計開発支援
タイヤは走行中常に回転し、荷重により変形します。
接地面近ることを示しており、促進メカニズムの解明や効果的な加振方法を研究しています。

傍ではその形状が流れ場にどう影響するか把握することが設計開
発支援において重要です。
数値解析により、実形状のタイヤまわりの空気の流れ場を捉える研究を行っています。

【音響加振による二酸化炭素吸着促進実験】【自動車前輪まわりの空気の流れ】

24

環境・エネルギー

環境熱流体工学研究室
Thermo-Fluid Engineering Laboratory

Key words▶マイクロ・ナノデバイス、
イオンダイオード、
微細加工、

機能性流体、
非平衡統計力学、
分子動力学、
第一
原理計算、
対流熱伝達、
熱流体解析、
液体微粒化、
噴霧特性
Web▶https://tfelab.jp/

教授
土井 謙太郎Kentaro Doi

准教授
鈴木 孝司

Takashi Suzuki

助教
岸本 龍典

Tatsunori Kishimoto

自然、機械、生体等に見られる様々なスケールの物理・化学現象

テーマ2▶マイクロ・ナノギャップに生じる非定常イオン輸送現象

について、
熱・流体・物質輸送の観点から現象を究明し、支配パラ

液体中のイオン輸送現象は、イオンの電気泳動
（伝導）
、
拡散およ

メータを抽出することにより、クリーンで高効率なエネルギー変換・

び移流からなると考えられます。
各現象は、
時間と空間のスケール輸送を実現する新しい伝熱機器や流体機器の研究開発を行ってが異なることから、液中に電圧が印加された直後から定常状態にいます。

至るまでの非定常現象を調べると、液中におけるイオンの振る舞いの詳細を知ることができます。
ナノメートルからミリメートルまでの導電率およびテーマ1▶マイクロガラス電極を用いた局所電場、広範囲で電極間距離を変え、電圧の印加に対するイオン電流応

pHの計測

答を理論的に予測し、また実験的に計測しています。
電圧を印加

電解質溶液で満たされたマイクロ流路に、外部より電場を印加すした直後に電極表面がイオンによって覆われるために電場が遮蔽ると微弱なイオン電流が生じます。
流路の構造によって電場の強

され、
その後、
電極から離れた沖合の濃度場が緩やかに形成され弱が変化し、帯電した微粒子や生体高分子は電場による静電気ることが確かめられました。

力を受けて輸送されます。
粒子を効率よく輸送し、また検知するた
めには、流路内部の電場分布を理解することが重要になります。
縦渦 し、
本研究では、ガラス管を伸長してその先端径を1μm以下とそこに電解質液と銀塩化銀線を挿入したマイクロガラス電極を用いる
ことにより、流路内部の局所的な電場を計測し、さらに導電率の計
加熱平板

測から塩濃度の特定に成功しました．
また、ガラス管を2連管（2本のガラス管を束ねたもの）としたガラス電極を作製し、一方に緩衝液を他方に電解質溶液を充填することで、試料液のpHを計測す(a)マイクロ・ナノギャップを作るための電極対(b)電極間に形成されるイオンの濃度分布

ることに成功しました。

テーマ3▶液体微粒化過程の解明と噴霧特性の評価
液滴分裂・液柱分裂などの液体微粒化過程について高速度ビデ
オカメラ等を用いて可視化することにより、微粒化機構の詳細を探っています。
また、噴霧特性を光学的に計測する簡易粒径計測システムの開発を進めています。
その他、
気液界面を伴う熱流動現象、浮力により駆動される流れと熱伝達などについて、
実験・数値計算の両面から研究しています。

微小ガラス電極によるpH計測

気流中における液滴の変形と崩壊（瞬間写真）25

機械工学■課程・専攻紹介

環境・エネルギー

環境エネルギー変換工学研究室
Energy Coｎversion Engineering Laboratory

Key words▶燃焼、
火災、
微小重力、
模型実験
（相似則）
、
粉塵爆

発、
ハイブリッドロケット、
燃え拡がりWeb▶https://ece.me.tut.ac.jp/wp/

教授
中村 祐二

Yuji Nakamura

准教授
松岡 常吉

准教授
関下 信正

Tsuneyoshi Matsuoka Nobumasa Sekishita

当研究室は、
燃焼のエネルギー利用と火災の抑制を二つの柱とし

テーマ3▶液体酸化剤ー発泡体状固体燃料の燃焼性評価て、相似則に基づく模型実験を最大限活用し、環境にやさしい燃

固体燃料と液体酸化剤を推進剤とするハイブリッドロケットは、
安

焼促進・抑制技術開発に向けた研究を行っています。

全で燃焼制御性が良い反面、固体燃料の燃える速度が遅いという課題があります。
この問題を解決するために、
我々は液体酸化剤

テーマ1▶相似則を活用した高分子材料の燃焼性評価

を浸み込ませた発泡体状固体燃料の燃焼性に関する研究を行っ

我々の身の回りに多く存在する高分子材料（プラスチック）
は、
軽

ています。
本研究では、
実験・解析より、燃料をより早く燃やす手法

量・高強度である一方で、燃えやすいため火災危険性が高く、そのについて検討しています。

燃焼性を正しく評価することは重要です。
本研究では、
微小重力

一般的なハイブリドロケット（HR）

場や低圧場等の特殊環境を活用し、相似則に基づく高分子材料の燃焼特性評価を提案しています。

構造の違い：HR と液体酸化剤を浸み込ませた発泡体状固体燃料

落下塔：微小重力実験施設

低圧（左下）
・微小重力場（右上）における高分子材料の燃焼例

テーマ2▶粉体ーガス混合燃料による「ハイブリッド」
燃焼技術の開発
ガス燃焼は、
優れた燃焼制御性を有する一方で、液体・固体燃焼

液体酸化剤を浸み込ませた発泡体状固体燃料の燃焼の様子と比べて発熱量が低いという特徴があります。
そこで我々は、
ガス

テーマ4▶固体の燃え拡がり挙動に関する研究

燃焼の優れた燃焼制御性と粉体の高い発熱量の両者を兼ね揃

固体の燃え方を理解し予測することは防災上重要です。
我々は、えた粉体-ガスによるハイブリッド燃焼法を提案し、その基礎特性の燃焼が維持できる限界近くの条件における不思議な燃え方に注

解明と燃焼制御手法の確立に取り組んでいます。

目し、そのメカニズムの解明に取り組んでいます。
メカニズムの解明により新しい燃焼制御方法に繋げたいと思っています。

ろ紙の燃焼実験装置
ハイブリッド燃焼用実験装置

粉体導入後の燃焼の様子

燃焼面付近の流れ場の拡大図

26

狭い空間でろ紙を燃やした際に観察されたらせん状の燃え拡がり主な就職先（2023年度） Employers（株）IHI

トヨタ自動車（株）（独）エネルギー・金属鉱物資源機構（株）
豊田自動織機

オークマ
（株）

名古屋大学
（JSPS特別研究員PD）

川崎重工業
（株）

日本ガイシ
（株）

関西電力
（株）

パナソニックホールディングス
（株）

（株）
神戸製鋼所

（株）
日立製作所

スズキ
（株）

ファナック
（株）

（株）
SUBARU

富士通（株）住友重機械工業（株）

本田技研工業（株）全国農業協同組合連合会（JA全農）

マツダ（株）

ダイキン工業
（株）

三菱電機
（株）

中部電力
（株）

武蔵精密工業
（株）

（株）
デンソー

ヤマハ発動機（株）

東海旅客鉄道
（株）
JR東海

（株）
LIXIL

27

機械工学■課程・専攻紹介

豊橋技科大機械工学系ってどんな感じですか？
機械工学系の授業は難しいですか。
高専の復習もしながら学ぶことができるため、しっかりと授業を受けていれば心配ありません。
豊橋技科大（機械工学系）に進学した理由と、豊橋技科大で良かったことを教えてください。
他大学と比較して単位の変換がスムーズで、重複した授業を履修する必要がありません。
また学生の多くが高専からの編入生のため、友達を作りやすく過ごしやすい点が良かったです。
学生寮やアパートについて教えてください。
学生寮は、通学時間の短さ、家賃の安さ、そして友達の作りやすさなどのメリットがあります。
アパートは、大学のホームページに近隣の物件情報が掲載されているので参考にしてみてください。
就職は強いですか。
愛知県の企業はもちろん、大企業への就職も強いです。
またキャリア支援の相談窓口や学内企業説明会など、大学からの就職サポートも手厚いです。
※2022年4月11日〜4月14日に開催した高専OB・OG訪問オンラインで質問頻度の高かったものを列挙しています。

進路・就職関係

28

学生宿舎・アパート関係

機械工学系HP

アクセス Access■豊橋駅拡大図
JR東海道新幹線
JR東海道本線

屋
名古

名古屋IC

豊鉄
ターミナル
ホテル

路
速道
名高
新東

豊田JCT

JR東

タクシー乗り場

5

バス乗り場
市電乗り場

新城IC
音羽
蒲郡IC

三ヶ日IC
豊川IC

浜松

豊橋市

■愛知県

2

橋
豊

名鉄
本線
海道
本線

中部
国際空港

1

ホテル
アークリッシュ

田
線

岡崎IC

技科大行き
バス乗り場

JR
飯

道路
湾岸

名鉄本線

東
自 海
動 環
車 状
道

知多半
島道路

伊勢

豊橋駅東口

豊鉄渥美線

東名高速道
路

東名高速道路

東海道本線
約 分

30

東海道新幹線
ひかり約 分／こだま約 分

渥美線／約 分

豊橋

90

三河
田原

135

豊橋技術
科学大学

バス／約35分
タクシー／約30分

線
本
屋
古
名
鉄
名

30

JR東
海道
本線
JR
東
海
道
新
幹
線

豊
川
駅

50

豊川I.C

名鉄豊川
線

至蒲郡

30 50

新城
飯田線／約 分名鉄本線／約 分

東海道本線／約 分

東海道新幹線／約 分

名古屋［新名古屋］

151

1

城下

30

浜松

宮下

東京

豊川橋北
瀬上

公共交通機関にて号バイパス

23［豊橋駅まで］

東八町

駅
豊橋

東海道新幹線
・名古屋駅から豊橋駅まで約30分
・東京駅から豊橋駅まで
ひかりで約90分／こだまで約135分

西八町

23

東七根
瓦町

東海道本線

・名古屋駅から豊橋駅まで
特別快速で約50分
・浜松駅から豊橋駅まで約30分

23

1
北山

豊橋港I.C

東三河環状線バス

大崎I.C

・豊橋駅東口2番のりばから
豊鉄バス豊橋技科大線に乗車『技科大前』
で下車 所要時間約35分

タクシー

浜道町南

豊橋技術科学大学

美線
豊鉄渥

七根I.C

至田原

音羽蒲郡I.Cまたは豊川I.Cから約1時間

二川駅

技科大学東

・豊橋駅前から南へ8.2km 約30分
（豊橋駅前〜技科大 約3,000円）

自家用車にて

259

サイエンス
コア

至浜松

［豊橋駅から］

道原街
小松

名鉄名古屋本線

・新名古屋駅から豊橋駅まで
特急で約50分

東七根

42

■豊橋市

29

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