慶應義塾研究者情報データベース

経歴 【 表示 ／ 非表示 】

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• 2008年04月

  -

  2010年03月

  マサチューセッツ工科大学, Dept. of Mechanical Engineering, Postdoctoral Associate

• 2010年04月

  -

  2013年03月

  国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 宇宙航空プロジェクト研究員

• 2013年04月

  -

  2017年03月

  慶應義塾大学, 理工学部 機械工学科, 専任講師

• 2013年06月

  -

  継続中

  国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 大学共同利用システム研究員

• 2017年04月

  -

  2019年03月

  国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所　宇宙機応用工学研究系, 客員准教授

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学歴 【 表示 ／ 非表示 】

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• 2003年03月

  東北大学, 工学部, 機械航空工学科

  大学, 卒業

• 2005年03月

  東北大学, 工学研究科, 航空宇宙工学専攻

  大学院, 修了, 修士

• 2008年03月

  東北大学, 工学研究科, 航空宇宙工学専攻

  大学院, 修了, 博士

学位 【 表示 ／ 非表示 】

学位 【 表示 ／ 非表示 】

• 博士（工学）, 東北大学, 課程, 2008年03月

• 修士（工学）, 東北大学, 課程, 2005年03月

研究分野 【 表示 ／ 非表示 】

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• 情報通信 / 機械力学、メカトロニクス

• 情報通信 / ロボティクス、知能機械システム (Intelligent Mechanics/Mechanical System)

• フロンティア（航空・船舶） / 航空宇宙工学

• 情報通信 / 知能ロボティクス

研究キーワード 【 表示 ／ 非表示 】

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• フィールドロボティクス

• テラメカニクス

• ロボティクス

• 月・惑星探査

• 自律移動システム

著書 【 表示 ／ 非表示 】

著書 【 表示 ／ 非表示 】

• 不整地移動ロボティクス

  永谷 圭司, 石上 玄也, 遠藤 大輔 (工学), 永岡 健司, 遠藤 玄, 程島 竜一, 亀川 哲志, 田中 基康, コロナ社, 2023年

• Dual-arm construction robot with remote-control function

  Yoshinada H., Kurashiki K., Kondo D., Nagatani K., Kiribayashi S., Fuchida M., Tanaka M., Yamashita A., Asama H., Shibata T., Okutomi M., Sasaki Y., Yokokohji Y., Konyo M., Nagano H., Kanehiro F., Sugihara T., Ishigami G., Ozaki S., Suzumori K., Ide T., Yamamoto A., Hioki K., Oomichi T., Ashizawa S., Tadakuma K., Takamori T., Kimura T., Murphy R.R., Tadokoro S., Springer Tracts in Advanced Robotics, 2019年

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  In disaster areas, operating heavy construction equipment remotely and autonomously is necessary, but conventional remote-controlled heavy equipment has problems such as insufficient operability, limited mobility on slopes and stairs, and low work efficiency because of difficult remote control. As part of the ImPACT-TRC Program, a group of Japanese researchers attempts to solve these problems by developing a construction robot for disaster relief tasks with a new mechanism and new control methods. This chapter presents the overview of construction robot and the details of main elemental technologies making up the robot. Section 5.1 describes the basic configuration of the robot and the teleoperation system. Section 5.2 is a tether powered drone which provides extra visual information. Sections 5.4 and 5.3 are force and tactile feedback for skillful teleoperation. Section 5.5 is visual information feedback which consists of an arbitrary viewpoint visualization system and a visible and LWIR camera system to observe surrounding of the robot in a dark night scene and/or a very foggy scene. These functions can dramatically increase construction equipment’s capacity to deal with large-scale disasters and accidents.

• Simulator for disaster response robotics

  Kanehiro F., Nakaoka S., Sugihara T., Wakisaka N., Ishigami G., Ozaki S., Tadokoro S., Springer Tracts in Advanced Robotics, 2019年

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  This chapter presents a simulator for disaster response robots based on the Choreonoid framework. Two physics engines and a graphics engine were developed and integrated into the framework. One physics engine enables robust contact-force computation among rigid bodies based on volumetric intersection and a relaxed constraint, whereas the other enables accurate and computationally efficient computation of machine–terrain interaction mechanics based on macro and microscopic approaches. The graphics engine allows simulating natural phenomena, such as rain, fire, and smoke, based on a particle system to resemble tough scenarios at disaster sites. In addition, wide-angle vision sensors, such as omnidirectional cameras and LIDAR sensors, can be simulated using multiple rendering screens. Overall, the simulator provides a tool for the efficient and safe development of disaster response robots.

• Springer Handbook of Robotics, 2nd edition

  Keiji Nagatani, Genya Ishigami, Yoshito Okada, Springer, 2015年

  担当範囲: Chapter 50: Modelling and Control of Robots on Rough Terrain

• The International Handbook of Space Technology: Chapter 19 Space Robotics

  Kazuya Yoshida, Dragomir Nenchev, Genya Ishigami, Yuichi Tsumaki, Springer, 2014年03月

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  宇宙技術に関して編纂された同ハンドブックにおいて，宇宙ロボットに関する最新動向，技術開発および学術的アプローチについて記している．

論文 【 表示 ／ 非表示 】

論文 【 表示 ／ 非表示 】

• Parameter study and identification of DEM modeling for varied sand moisture content based on bulldozing experiment

  Sato N., Ishigami G.

  Journal of Terramechanics （Journal of Terramechanics)  113-114 2024年06月

  研究論文（学術雑誌）, 共著, 最終著者, 査読有り,  ISSN  00224898

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  The discrete element method (DEM) has been widely used to simulate varied sand particles interacting with earthmoving machines. However, past research using DEM barely addressed accurate verification and validation for different sand moisture content. Therefore, the main purpose of this paper is to reveal the range of key parameters of an adhesive force model used in the DEM simulation corresponding to the specific sand moisture content. We considered the bulldozing phenomenon to be typical earthmoving work and performed the bulldozing experiments under different sand moisture levels to investigate the bulldozing force variations. Subsequently, the DEM simulation with an adhesive force model calculated the bulldozing force corresponding to the experimental results. The values for two adhesive parameters, i.e., a scaling magnitude and the maximum adhesive distance between particles, were adjusted such that the maximum bulldozing force calculated in the DEM coincides with that of the experiments under different moisture contents. The experimental verification of the DEM revealed the relationship curves between these two key parameters corresponding to the different moisture content. The relationship obtained in this paper implies that the DEM simulation carefully adjusting the adhesive force parameters can reproduce machine interaction on moist sand environments accurately.

  • Access to Document (DOI)

• 「今後の国際宇宙探査で行う科学の検討サイクル構築」に向けたTask Force報告

  竝木 則行, 石上 玄也, 稲富 裕光, 小林 泰三, 桜井 誠人, 寺田 直樹, 宮本 英昭, 山岸 明彦, 山田 亨

  宇宙環境利用シンポジウム 第38回： 令和五年度 （宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究所(JAXA)(ISAS))  2024年01月

  研究論文（研究会，シンポジウム資料等）, 共著

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  レポート番号: G-10

  • CiNii Research

• Modeling of slip rate-dependent traversability for path planning of wheeled mobile robot in sandy terrain

  Sakayori G., Ishigami G.

  Frontiers in Robotics and AI （Frontiers in Robotics and AI)  11 2024年

  研究論文（学術雑誌）, 共著, 最終著者, 査読有り,  ISSN  2296-9144

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  2 : 共著

  • Access to Document (DOI)

• 水分を含む土質におけるクローラの個別要素法を用いた走行力学解析

  柳川 拓輝, 石上 玄也

  日本ロボット学会誌 （一般社団法人 日本ロボット学会)  42 （ 4 ） 406 - 409 2024年

  研究論文（学術雑誌）, 共著, 最終著者, 査読有り,  ISSN  02891824

  　概要を見る

  <p>Tracked vehicles has been widely used in unstructured environments such as on uneven/deformable terrains. The mobility of the track unit consisting of interconnected metal plates is the key to enhance the safety of the vehicle. This study focuses on the track and soil interaction, particularly the wetted soil. The Distinct Element Method is applied for analyzing the interaction stress between the track and soil with varied moisture content and slip ratio. The analysis revealed that the significant stress is generated to the leading edge of the track unit and the stress distribution shifts toward the rear region of the track in moist soil. </p>

  • Access to Document (DOI)
  • CiNii Research

• Granular flow experiment using artificial gravity generator at International Space Station

  Ozaki S., Ishigami G., Otsuki M., Miyamoto H., Wada K., Watanabe Y., Nishino T., Kojima H., Soda K., Nakao Y., Sutoh M., Maeda T., Kobayashi T.

  npj Microgravity （npj Microgravity)  9 （ 1 ）  2023年12月

  研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り

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  Studying the gravity-dependent characteristics of regolith, fine-grained granular media covering extra-terrestrial bodies is essential for the reliable design and analysis of landers and rovers for space exploration. In this study, we propose an experimental approach to examine a granular flow under stable artificial gravity conditions for a long duration generated by a centrifuge at the International Space Station. We also perform a discrete element simulation of the granular flow in both artificial and natural gravity environments. The simulation results verify that the granular flows in artificial and natural gravity are consistent. Further, regression analysis of the experimental results reveals that the mass flow rate of granular flow quantitatively follows a well-known physics-based law with some deviations under low-gravity conditions, implying that the bulk density of the granular media decreases with gravity. This insight also indicates that the bulk density considered in simulation studies of space probes under low-gravity conditions needs to be tuned for their reliable design and analysis.

  • Access to Document (DOI)

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KOARA（リポジトリ）収録論文等 【 表示 ／ 非表示 】

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• 多角的な接触力学情報を統合したフィールドロボット動力学シミュレータの創出

  石上, 玄也

  科学研究費補助金研究成果報告書 2020年

• Reading the tide

  石上, 玄也

  New Kyurizukai （Faculty of Science and Technology, Keio University)   （ 30 ）  2019年03月

• 潮流を捉える

  石上, 玄也

  新版 窮理図解 （慶應義塾大学理工学部)   （ 30 ）  2019年03月

• 包括的な力学モデルに基づく月惑星探査ロボットの走行システム設計に関する研究

  石上, 玄也

  科学研究費補助金研究成果報告書 2014年

総説・解説等 【 表示 ／ 非表示 】

総説・解説等 【 表示 ／ 非表示 】

• Publisher Correction: Granular flow experiment using artificial gravity generator at International Space Station (npj Microgravity, (2023), 9, 1, (61), 10.1038/s41526-023-00308-w)

  Ozaki S., Ishigami G., Otsuki M., Miyamoto H., Wada K., Watanabe Y., Nishino T., Kojima H., Soda K., Nakao Y., Sutoh M., Maeda T., Kobayashi T.

  npj Microgravity (npj Microgravity)  9 ( 1 )  2023年12月

  責任著者

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  The updated Table 1 with a comment indicating that micrographs #05 and #08 at the bottom of the images should be replaced. However, in the response to author query 4, Micrographs #4 and #8 were changed in Table 1. While processing the suggested changes based on the eProofing comments, the correction team updated the existing table figures and replaced image #05 with the micrograph of image #08 and image #08 with the micrograph of image #04 in the revised table. As a result, the changes got reverted and images were incorrect and duplicated.

  • Access to Document (DOI)

• 火星探査ローバの電源システムに関するフィージビリティスタディ

  石上玄也

  日本ロボット学会誌 39 ( 6 ) 504 - 509 2021年07月

  記事・総説・解説・論説等（学術雑誌）, 単著, 筆頭著者

• 月・惑星探査機とテラメカニクス

  石上玄也，尾崎伸吾，須藤真琢，前田孝雄

  地盤工学会誌 64 2021年06月

  記事・総説・解説・論説等（学術雑誌）, 共著, 筆頭著者

• Preface

  Ishigami G., Yoshida K.

  Springer Proceedings in Advanced Robotics (Springer Proceedings in Advanced Robotics)  16   vii - viii 2021年

  ISSN  25111256

• Special issue on Advanced Construction Robot System

  Ohno K., Osumi H., Ishigami G., Nagatani K.

  Advanced Robotics (Advanced Robotics)  35 ( 23 ) 1375 - 1375 2021年

  ISSN  01691864

  • Access to Document (DOI)

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研究発表 【 表示 ／ 非表示 】

研究発表 【 表示 ／ 非表示 】

• Routing Problem of Multiple Mobile Robots with Human Workers for Pickup and Dispatch Tasks in Warehouse

  Yoko Ono, Genya Ishigami

  Proceedings of the 2019 IEEE/SICE International Symposium on System Integration, 

  2019年01月

  , 

  口頭発表（基調）

• Experimental Analysis of Bucket-soil Interaction Mechanics using Sensor-embedded Bucket Test Apparatus

  Kenji Tsuchiya, Genya Ishigami

  Proceedings of the Joint 10th Asia-Pacific Conference of the International Society for Terrain-Vehicle Systems (New Miyako Hotel, Kyoto, Japan) , 

  2018年07月

  , 

  口頭発表（一般）

• Development of In-track Sensor System for Three Dimensional Measurement of Pressure Distribution on Loose Soil

  Satoshi Ishibashi, Genya Ishigami

  Proceedings of the Joint 10th Asia-Pacific Conference of the International Society for Terrain-Vehicle Systems (New Miyako Hotel, Kyoto, Japan) , 

  2018年07月

  , 

  口頭発表（一般）

• Experimental Analysis of Camber Angle Effect on Slope Traversability of Wheeled Mobile Robot

  Ryota Matsumura, Genya Ishigami

  Proceedings of the Joint 10th Asia-Pacific Conference of the International Society for Terrain-Vehicle Systems (New Miyako Hotel, Kyoto, Japan) , 

  2018年07月

  , 

  口頭発表（一般）

• Strategic Deployment and Rerouting Methods for Wide-range Surface Exploration using Multiple Rovers

  Reina Nakanishi, Genya Ishigami

  Proceedings of the 14th International Symposium on Artificial Intelligence, Robotics and Automation in Space (i-SAIRAS 2018) (Ayre Gran Hotel Colon, Madrid, Spain) , 

  2018年06月

  , 

  口頭発表（一般）

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競争的研究費の研究課題 【 表示 ／ 非表示 】

競争的研究費の研究課題 【 表示 ／ 非表示 】

• 三次元組織の高度成熟化を自律的に達成する知能化培養システム基盤の創出

  2023年04月

  -

  2026年03月

  科学研究費助成事業, 尾上 弘晃, 石上 玄也, 舟橋 啓, 三浦 重徳, 遠山 周吾, 倉科 佑太, 基盤研究(A), 未設定

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  本研究は筋組織のin vitro 3次元組織形成において「人の介在と思い込み」を排除し，生命科学実験を自動的・自律的に実行可能とする「知能化培養システム」を構築する．この培養システムは，3次元組織培養・力学刺激・蛍光観察が可能な培養モジュールを複数並列して順次的に培養することで，「観察」「計画」「行動」「発見」という科学者の研究サイクルをアルゴリズムとシステムインテグレーション技術により自律的に行い，生命科学の重要な課題である組織成熟化と力学刺激の関連性の解明を目指す．さらに本技術をヒトiPS由来心筋組織に適用することで高度に成熟化したin vitro心筋組織を構築し，医療応用展開を探索する．

• 月面着陸拠点の構築に関する研究開発

  2021年02月

  -

  2024年03月

  国立研究開発法人科学技術振興機構, ムーンショット型研究開発制度「多様な環境に適応する協調型ＡＩと群ロボットによるインフラ建設の革新」, 研究代表者

• 土砂のマクロ的性質のリアルタイム推定に基づく油圧ショベルの自動掘削動作の実現

  2020年04月

  -

  2023年03月

  東京大学, 科学研究費助成事業, 永谷 圭司、濱崎 峻資, 谷島 諒丞, 石上 玄也, 基盤研究(B), 未設定

  　研究概要を見る

  土木建設業では，熟練工不足の解消ならびに労働環境の改善を行うため，完全自動土木工事の実現が期待されている．これを実現するためには，油圧ショベルが自動で土を掘ることが必須であるが，対象となる土砂が変形するために大変困難である．そこで，本研究では，土砂のマクロ的性質を考慮した油圧ショベルの自動掘削動作の実現を目指す．具体的には，掘削中，油圧ショベルに搭載したセンサを用いて，逐次土砂の三次元計測を行う．これにより，土砂の崩れ易さや硬さといったマクロ的指標を推定する．この指標と土砂形状を用いて動作の再計画を行い，掘削を継続する．本研究では，実油圧ショベルを用いて，この一連の自動掘削動作の実現を目指す．

• 地下凍土融解地域の地質・微生物調査及び機械学習に基づく火星水環境の理解

  2020年04月

  -

  2023年03月

  東京工業大学, 科学研究費助成事業, 関根 康人、GUTTENBERG NICHOLAS・RYAN, McGlynn Shawn・E., 庄司 大悟, 福士 圭介, 石上 玄也, 基盤研究(A), 未設定

  　研究概要を見る

  火星には現在、液体の水が存在するのか。いつどこに出現し、そこに生命はいるのか―この問いに答えることは、惑星科学に留まらず、宇宙生物学や宇宙工学にまたがる課題である。本研究では、この問いに答えるため、地下凍土層の融解により形成されている可能性がある、火星の急斜面に出現消失を繰り返す暗い筋模様（Recurring Slope Lineae, RSL）に着目し、その地球上のアナログ地形の調査を行う。詳細な地質・微生物調査と、無人観測ステーションによる長期観測、機械学習による地形パターン認識により、RSL形成メカニズムの解明、RSL付近の生態系推定、水の活動を伴う火星RSLの探索を行う。

• 時系列ニューラルネットを用いた軽量土砂モデルの研究

  2019年04月

  -

  2024年03月

  受託研究,  研究代表者

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Works 【 表示 ／ 非表示 】

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• 大学発「月・惑星探査ロボット」を実現する (Fole, みずほ総合研究所株式会社)

  2018年07月

  -

  継続中

  , 

  その他, 単独

• NHK BSプレミアム「コズミックフロント☆NEXT 」

  2017年12月

  -

  継続中

  , 

  その他

• 農業ロボ開発で共同体 (日刊工業新聞 11/10 朝刊1面)

  2017年11月

  -

  継続中

  , 

  その他

• 宇宙向けAIロボ活用　慶大と連携　品質管理も視野 (日刊工業新聞 8/8 朝刊6面)

  2017年08月

  -

  継続中

  , 

  その他

• 未来の起源 TBS

  2017年02月

  -

  継続中

  , 

  その他

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受賞 【 表示 ／ 非表示 】

受賞 【 表示 ／ 非表示 】

• 日本機械学会 関東支部 神奈川ブロック30周年記念特別貢献賞

  石上玄也, 2023年11月, 日本機械学会 関東支部 神奈川ブロック

  受賞区分： 国内学会・会議・シンポジウム等の賞

• CYBATHLON 2020 Global Edition 3rd place (Powered wheelchair Race)

  FORTISSISSIMO (Team Lead, Genya Ishigami), 2020年11月

  受賞区分： その他

• Söhne-Hata-Jurecka Award for Young Engineers/Scientists

  Genya Ishigami, 2020年08月, International Society for Terrain-Vehicle Systems

  受賞区分： 国内外の国際的学術賞

• CYBATHLON Wheelchair Series Japan 2019 3rd place

  FORTISSISSIMO (Team Lead, Genya Ishigami), 2019年05月

  受賞区分： その他

• Asia-Pacific ISTVS Conference 2018 Best Papers Award

  Ryota Matsumura, Genya Ishigami, 2018年07月, International Society for Terrain-Vehicle Systems, Experimental Analysis of Camber Angle Effect on Slope Traversability of Wheeled Mobile Robot

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担当授業科目 【 表示 ／ 非表示 】

担当授業科目 【 表示 ／ 非表示 】

• マルチディシプリナリ・デザイン科学特別講義

  2024年度

• 宇宙探査工学

  2024年度

• ロボティクス・メカトロニクス

  2024年度

• 機械工学総合実験

  2024年度

• 機械工学ものづくりプロジェクト

  2024年度

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担当経験のある授業科目 【 表示 ／ 非表示 】

担当経験のある授業科目 【 表示 ／ 非表示 】

• 機械工学実験

  慶應義塾

  2018年04月

  -

  2019年03月

  , 

  春学期, 実習・実験

• 宇宙探査工学

  慶應義塾

  2018年04月

  -

  2019年03月

  , 

  秋学期, 講義

• ロボティクス・メカトロニクス

  慶應義塾

  2018年04月

  -

  2019年03月

  , 

  秋学期, 講義

• デザイン科学特別講義

  慶應義塾

  2018年04月

  -

  2019年03月

  , 

  春学期, 講義

• プロダクションエンジニアリング

  慶應義塾

  2018年04月

  -

  2019年03月

  , 

  春学期, 実習・実験

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所属学協会 【 表示 ／ 非表示 】

所属学協会 【 表示 ／ 非表示 】

• 計測自動制御学会, 

  2017年04月

  -

  継続中

• 日本機械学会, 

  2011年04月

  -

  継続中

• 日本ロボット学会, 

  2006年06月

  -

  継続中

• IEEE, 

  2005年04月

  -

  継続中

• 日本航空宇宙学会, 

  2003年04月

  -

  継続中

委員歴 【 表示 ／ 非表示 】

委員歴 【 表示 ／ 非表示 】

• 2023年10月

  -

  継続中

  General Co-Chair, IEEE/RAS International Conference on Space Robotics

• 2023年05月

  -

  継続中

  第11期宇宙工学委員会 委員, 宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究所

• 2023年04月

  -

  継続中

  宇宙建設革新会議 議長, 国土交通省　

• 2023年01月

  -

  継続中

  Associate Editor, International Journal of Robotics Research

• 2021年06月

  -

  2023年05月

  Editor , Transactions of the Japan Society for Aeronautical and Space Sciences, Aerospace Technology

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