大澤　友紀子 （オオサワ　ユキコ）

Osawa, Yukiko

写真a

所属（所属キャンパス）

理工学部 物理情報工学科 （矢上）

職名

専任講師

HP

特記事項

秋山　友紀子（戸籍名）

外部リンク
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総合紹介 【 表示 ／ 非表示 】

  • Dr. Yukiko Osawa received her B.E. degree (2015) in system design engineering and the M.E. (2016) and Ph.D. degrees (2019) in integrated design engineering from Keio University, Yokohama, Japan. She was a Research Fellow of the Japan Society for the Promotion of Science (JSPS) from 2017 to 2019. From 2019 to 2021, she was a JSPS Overseas Research Fellow and worked as a postdoctoral researcher at CNRS, LIRMM in France, involved in IDH (Interactive Digital Humans) team. From 2021 to 2024, she worked at the National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST) in Tokyo, Japan. She currently works as a Senior Assistant Professor in the Department of Applied Physics and Physico-Informatics at Keio University, Yokohama, Japan. She was the recipient of the Distinguished Paper Award from the Institute of Electric Engineers of Japan (IEEJ) in 2017, the Japan Society for the Promotion of Science (JSPS) Ikushi Award in 2018, and the SICE International Young Authors Award in 2022. Her research interests include human interface, human-robot interaction, haptics, and thermal systems. She is a Member of IEEJ, SICE, RSJ, and IEEE.

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その他の所属・職名 【 表示 ／ 非表示 】

  • 国立研究開発法人産業技術総合研究所 ウェルビーイング実装研究センター, 協力研究員

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経歴 【 表示 ／ 非表示 】

  • 2017年04月
    -
    2019年03月

    慶應義塾大学大学院 理工学研究科 日本学術振興会特別研究員

  • 2019年04月
    -
    2021年03月

    日本学術振興会 海外特別研究員, CNRS-UM LIRMM

  • 2021年04月
    -
    2024年03月

    国立研究開発法人産業技術総合研究所, インダストリアルCPS研究センター

  • 2024年04月
    -
    継続中

    慶應義塾大学, 理工学部 物理情報工学科

  • 2024年04月
    -
    継続中

    国立研究開発法人産業技術総合研究所, インダストリアルCPS研究センター, 協力研究員

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学歴 【 表示 ／ 非表示 】

  • 2011年04月
    -
    2015年03月

    慶應義塾大学, 理工学部, システムデザイン工学科

  • 2011年04月
    -
    2015年03月

    慶應義塾大学, 理工学部, システムデザイン工学科

    大学, 卒業

  • 2015年04月
    -
    2016年09月

    慶應義塾大学, 理工学研究科 総合デザイン工学専攻

  • 2015年04月
    -
    2016年09月

    慶應義塾大学大学院, 理工学研究科 総合デザイン工学専攻

    大学院, 修了, 修士

  • 2016年09月
    -
    2019年03月

    慶應義塾大学, 理工学研究科 総合デザイン工学専攻

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学位 【 表示 ／ 非表示 】

  • 博士（工学）, 慶應義塾大学, 課程, 2019年03月

    空間情報に基づく熱伝導システムのモデリングと制御

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研究分野 【 表示 ／ 非表示 】

  • ものづくり技術（機械・電気電子・化学工学） / 制御、システム工学

  • 情報通信 / ヒューマンインタフェース、インタラクション

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研究キーワード 【 表示 ／ 非表示 】

  • ヒューマンインタフェース

  • ヒューマン ロボット インタラクション

  • ヒューマン ロボット インタラクション

  • ヒューマンインタフェース

  • 触覚/熱センシング・制御

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論文 【 表示 ／ 非表示 】

  • Stiffness Control of Thermally Driven Actuator Using Phase Transition

    Haruki Saito, Yukiko Osawa

    Proceedings of the IEEE World Haptics Conference 2025 （IEEE）  2025年

    研究論文（国際会議プロシーディングス）, 最終著者, 責任著者, 査読有り

    　概要を見る

    This paper proposes a method for controlling the stiffness of a thermally driven actuator by leveraging the phase transition of a low-boiling-point liquid. Using a Peltier device for cooling, the reduction in actuator stiffness can be precisely adjusted.
    Experiments demonstrated the actuator's effectiveness, particularly in handling fragile objects with precision, ensuring delicate interactions with contact surfaces. Since stiffness is adjusted within a safe temperature range, this approach shows promise for applications involving direct human contact, such as the outer surfaces of social robots (robot skin).

  • Fluid-Based Contact Detection and Thermal Display

    Daisuke Shionoiri, Yukiko Osawa

    Proceedings of the JEME 8th International Conference on Advanced Mechatronics （JSME）  2024年11月

    研究論文（国際会議プロシーディングス）, 最終著者, 責任著者, 査読有り

    　概要を見る

    Soft robot skin is one of the key factors for physical human-robot interaction (pHRI), and many studies have proposed various kinds of robot skin. In particular, two functionalities, the ability to convey warmth to humans and to detect contact, are significant among the roles of robot skins. The former is known to create comfort and a positive impression of robots and help build trust in them. The latter enables more personalized human support.
    However, temperature feedback and contact detection require sensors on the skin's surface; this can disturb the heat conduction from the skin surface and soft, smooth tactile feelings. This paper proposes a system design for fluid-based soft robot skin, simultaneously enabling contact detection and temperature control without attaching a sensor to the skin surface. We developed a skin prototype based on the proposed design and conducted experiments to verify its capabilities.

  • Robot soft thermal display using self-heating and cooling system

    Osawa, Y; Ogura, I; Kheddar, A

    CASE STUDIES IN THERMAL ENGINEERING 63 2024年11月

    筆頭著者, 責任著者,  ISSN  2214-157X

    　概要を見る

    In this paper, we address robotic haptics with the following question: is it possible to design a heating/cooling system that can fulfill both the necessity of keeping the inner robot actuators at a desired optimal heat and, at the same time, use actuators energy loss in terms of heat conveyed, through a soft robotic cover, as pleasant thermal sensation to a human when the robot is touched? We propose a solution to address this question in terms of mechatronic design. Indeed, internal heat generated by actuator loss can be transferred to the robotic haptic cover and a cooling tank for thermal display purposes. A suitable switching control strategy is divided to fulfill the double objective of keeping the actuators’ temperature under a given threshold whilst displaying the desired temperature to the soft robot's cover. We assess our ideas with an experimental set-up using one actuator and our original soft cover technology with a preliminary user study.

  • A Cybernetic Avatar System to Embody Human Telepresence for Connectivity, Exploration, and Skill Transfer

    Cisneros-Limón R., Dallard A., Benallegue M., Kaneko K., Kaminaga H., Gergondet P., Tanguy A., Singh R.P., Sun L., Chen Y., Fournier C., Lorthioir G., Tsuru M., Chefchaouni-Moussaoui S., Osawa Y., Caron G., Chappellet K., Morisawa M., Escande A., Ayusawa K., Houhou Y., Kumagai I., Ono M., Shirasaka K., Wada S., Wada H., Kanehiro F., Kheddar A.

    International Journal of Social Robotics （International Journal of Social Robotics）  17 （ 3 ） 535 - 562 2024年01月

    共著, 筆頭著者, 責任著者, 査読有り,  ISSN  1875-4791

    　概要を見る

    This paper describes the cybernetic avatar system developed by Team JANUS for connectivity, exploration, and skill transfer: the core domains targeted by the ANA Avatar XPRIZE competition, for which Team JANUS was a finalist. We used as an avatar a humanoid robot with a human-like appearance and shape that is capable of reproducing facial expressions and walking, and built an avatar control system that allowed the operator to control the avatar through equivalent mechanisms of motion; that is, by replicating the upper-body movement with naturalness and by stepping to command locomotion. In this way, we aimed to achieve high-fidelity telepresence and managed to be well evaluated from the point of view of the operator during the competition. We introduce our solutions to the integration challenges and present experimental results to asses our avatar system, together with current limitations and how we are planning to mitigate them in future work.

  • Integration of Soft Tactile Sensing Skin with Controllable Thermal Display toward Pleasant Human-Robot Interaction

    Osawa Y., Luu Q.K., Nguyen L.V., Ho V.A.

    2024 IEEE/SICE International Symposium on System Integration, SII 2024 （2024 IEEE/SICE International Symposium on System Integration, SII 2024）     369 - 375 2024年01月

    共著, 筆頭著者, 責任著者, 査読有り

    　概要を見る

    Safe and pleasant physical human-robot interaction (pHRI) is essential in the robotic skin and related control paradigms. Among approaches, integrating tactile sensing and thermal techniques enables the robot to provide pleasant and gentle touch perceptions, thus enhancing likability and trustworthiness during interactions with humans. However, achieving both accurate tactile sensing and desired thermal comfort perceptions poses significant challenges. In response to these challenges, this paper presents the development of a novel soft skin named Thermo Tac. This innovative skin not only possesses the ability to sense physical touches effectively but also provides thermal comfort sensations. The integration of these capabilities is realized through a carefully designed and strategic system. The developed skin is integrated with vision-based tactile sensing and water circulation systems to evaluate its performance and effectiveness in realistic interaction scenarios. The results of the experiments highlight the potential of ThermoTac as a promising solution for safe and stable human-robot interaction, paving the way for advanced tactile sensing and thermal comfort in robotics.

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KOARA（リポジトリ）収録論文等 【 表示 ／ 非表示 】

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総説・解説等 【 表示 ／ 非表示 】

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競争的研究費の研究課題 【 表示 ／ 非表示 】

  • 熱駆動ロボットスキンによる人とロボットの双方向熱コミュニケーションの創生

    2025年04月
    -
    2029年03月

    科学研究費助成事業, 大澤 友紀子, 基盤研究(B), 研究代表者

  • 人間と機械の安全な触れ合いを実現する熱変色センサの開発

    2025年04月
    -
    2026年03月

    立石科学技術振興財団 研究助成(A), 補助金,  研究代表者

  • 人・機械協調のための自己発熱を活用した認識・制御技術

    2023年04月
    -
    2026年03月

    日本学術振興会, 科学研究費助成事業 若手研究, 大澤 友紀子, 若手研究, 研究代表者

    　研究概要を見る

    本研究では廃熱を人・機械協調のための付加的な機能として有効活用すべく、機械内部の熱源から外部表面への効率的な熱輸送システムを開発し、廃熱を温度制御・接触対象物の認識に用いた新しい熱マネジメント手法を検討する。効率的な熱輸送を実現するための制御システムの構築について、ハードウェア（デバイス開発）・ソフトウェア（制御アルゴリズム）の双方について取り組む。技術の発展と環境問題の解決を両立した従来の熱対策手法を革新させる基盤技術として、幅広い場面での活用が期待できる。

  • 柔軟なロボット外装による接触物の温度に依らない材質検知手法の確立

    2021年08月
    -
    2023年03月

    日本学術振興会, 科学研究費助成事業 研究活動スタート支援, 大澤 友紀子, 研究活動スタート支援, 研究代表者

    　研究概要を見る

    本研究は、人間の温熱感覚が担う「接触物の認識」をロボットに実現させるための技術確立を目的とする。接触対象物の熱物性を温度に依らず抽出するため、ロボット表面と接触物の温度差を能動的に作り出す温度制御機能をロボットの手先に搭載し、温度制御系一体型の認識アルゴリズムについて検討する。
    今年度の実施内容として、まずロボットグリッパー外装の開発を行った。接触表面の熱伝達や把持動作中の温度計測などに配慮したデザイン設計により、材料認識に適した温度情報を取得するための外装プロトタイプの開発に成功した。また卓上小型ロボットと水流による温度制御システムを統合した実験セットアップを構築し、接触物体間の温度差を変化させた際（グリッパー表表面または対象物を温熱・冷却）の、金属と木材ブロックの温度情報に基づく分類実験を行った。本実験により、接触物体間の温度差が分類精度に与える影響を明確化した。またグリッパー表面の温度制御により接触物体間に10度以上の温度差を作り出すことで、機械学習による高精度な分類を達成した。特に、従来のヒーターを用いた温度計測技術では認識しにくい熱された物体に対しても、ロボットグリッパーを冷却することにより分類を行うことが可能となった。
    さらに産業応用を見据え協働ロボットアームに取り付けられたグリッパーに装着する外装の開発を行い、温度差に加え接触圧力の影響を考慮した材料認識についても検討を行った。また協働ロボットを用いて接触対象の把持を行い、金属（銅／アルミ／真鍮／亜鉛／鉄）と木材ブロックについての識別精度を検証した。
    本年度得られた知見は、触覚センサ等では分類の難しい固さ・表面粗さに大きな違いがない接触対象に対し、熱物性の違いを利用した材料識別技術の有効性、有用性、また精度向上による技術発展性を示唆している。

  • 人間とロボットのインタラクション創出のための空間温熱知覚を考慮した人工皮膚の開発

    2019年04月
    -
    2021年03月

    日本学術振興会 海外特別研究員, 未設定

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受賞 【 表示 ／ 非表示 】

  • 一般財団法人 安藤研究所 第３８回安藤博記念学術奨励賞

    大澤 友紀子, 2025年06月

    受賞区分： 出版社・新聞社・財団等の賞

  • 一般財団法人 安藤研究所 第３８回安藤博記念学術奨励賞

    大澤 友紀子, 2025年06月

    受賞区分： 出版社・新聞社・財団等の賞

  • 産業応用部門 論文査読促進賞

    大澤 友紀子, 2024年09月, 一般社団法人 電気学会

    受賞区分： 学会誌・学術雑誌による顕彰

  • 産業応用部門 論文査読促進賞

    大澤 友紀子, 2024年09月, 一般社団法人 電気学会

    受賞区分： 学会誌・学術雑誌による顕彰

  • 日本機械学会ロボット・メカトロニクス講演会 2023（ROBOMECH 2023） ベストデモンストレーション表彰

    2024年05月

    受賞区分： 国内学会・会議・シンポジウム等の賞

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その他 【 表示 ／ 非表示 】

  • 2025年06月

    　内容を見る

    塩野入大介（指導学生），機械学会 若手優秀講演フェロー賞受賞

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担当授業科目 【 表示 ／ 非表示 】

  • プレゼンテーション技法

    2025年度

  • 自然科学実験

    2025年度

  • 基礎理工学課題研究

    2025年度

  • 基礎理工学特別研究第２

    2025年度

  • 基礎理工学特別研究第１

    2025年度

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担当経験のある授業科目 【 表示 ／ 非表示 】

  • 自然科学実験

    慶應義塾

    2025年04月
    -
    2026年03月

  • 物理情報工学実験Ｄ

    慶應義塾

    2025年04月
    -
    2026年03月

  • 物理情報工学実験Ｃ

    慶應義塾

    2025年04月
    -
    2026年03月

  • 基礎理工学特別研究第２

    慶應義塾

    2025年04月
    -
    2026年03月

  • 基礎理工学特別研究第１

    慶應義塾

    2025年04月
    -
    2026年03月

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所属学協会 【 表示 ／ 非表示 】

  • 電気学会, 

    2014年12月
    -
    継続中

  • IEEE, 

    2014年12月
    -
    継続中

  • 計測自動制御学会, 

    2021年12月
    -
    継続中

  • 日本ロボット学会, 

    2023年02月
    -
    継続中

  • 日本ロボット学会, 

    2023年02月
    -
    継続中

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委員歴 【 表示 ／ 非表示 】

  • 2025年04月
    -
    2027年03月

    会誌編集委員, 日本ロボット学会

  • 2024年04月
    -
    2026年03月

    論文査読小委員会, 日本ロボット学会

  • 2023年06月
    -
    2024年05月

    産業応用のためのデータ利活用制御に関する調査専門委員会, 電気学会 D部門

  • 2023年04月
    -
    2025年03月

    産業応用部門編修広報委員会, 電気学会 D部門

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