Actuators and sensor technologies are essential in science and industry for the creation of robots, automobiles, home electronics etc. We at Hirata Lab are conducting research on cutting-edge, next generation actuators and sensor devices that uses new operating principles and new materials. Examples of some of the research being conducted include multiple degrees of freedom actuators, linear actuators that are modeled after the human wrist, contactless torque transmitting magnetic gears, magnetic fluids, giant megnetostrictive elements, thermo-sensitive magnetic materials, and nano ion devices.

In doing research on said devices, we are also developing various coupled computational analysis methods. We aim to elucidate the mechanism of complex systems in coupled physics phenomena that include electromagnetics, mechanics, thermodynamics, and fluids by using the Finite Element Method (FEM) and Moving Particle Semi-implicit method (MPS). Based on the analysis results, we determine the optimum design parameters, and evaluate the best control method for our prototype.

At Hirata Lab, it is our policy that members are involved in the entire process of creating the new device; from the idea proposal, to the analysis method development, design optimization, prototype making, control method development etc.

key words: actuator, sensor, robotics, smart material, finite element method, moving particle semi-implicit method, coupled analysis, control method, computeraided design.

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- Winner in 2019〜2023 -

電気学会リニアドライブ技術委員会奨励賞（社）電気学会，令和5年8月
論文名“磁気ギアードモータの高調波磁束による伝達トルク向上”
（岡本純香）

電気学会リニアドライブ技術委員会奨励賞（社）電気学会，令和5年4月
論文名“深層強化学習による球面アクチュエータのトルクマップパラメータ同定と姿勢制御”
（澤拓真）

電気学会リニアドライブ技術委員会奨励賞（社）電気学会，令和5年4月
論文名“ボンド磁石の射出成形解析における磁場解析の着磁用磁石モデルの検討”
（菊川永遠）

電気学会リニアドライブ技術委員会奨励賞（社）電気学会，令和5年4月
論文名“8極6スロットリニア同期モータの寸法最適化”
（紀本千曲）

日本AEM学会論文賞, 日本AEM学会，2022年11月
論文名“球面同期アクチュエータの深層強化学習による姿勢制御”
（正力一樹，部矢明，平田勝弘）

MAGDA優秀講演論文賞, 日本AEM学会，令和3元年11月
論文名“ 扁平構造を有する 3 次元力覚提示アクチュエータの提案 ”
(山本翔大)

日本AEM学会奨励賞，日本AEM学会，2021年11月
論文名 ”ボイスコイル型多自由度アクチュエータの基礎検討”
(部矢明）

日本AEM学会奨励賞，日本AEM学会，2021年11月
論文名 ”支持機構の内包による力覚提示デバイス用3自由度振動アクチュエータの基礎検討”
（中村亮介）

ICEMS2021 (International Conference on Electrical Machines and Systems)Best Paper Award, 2021.10
論文名 " A Linear Electromagnetic Actuator with Three Holding Points for Gear Shift Unit"
(Shuto Sakamoto , Akira Heya , Katsuhiro Hirata , Noboru Niguchi , Mineo Kurita)

電気学会全国大会功労賞，”令和3年全国大会実行委員長（平田勝弘）”
（社）電気学会，令和3年3月


電気学会優秀論文発表賞（部門）（社）電気学会，令和3年3月
論文名 “洋上風力発電用磁気ギアード発電機の設計”
（伊東拓哉）


大学院研究奨励賞：部矢明，（公社）自動車技術会，2021年3月


電気学会優秀論文発表賞（本部表彰）（社）電気学会，令和2年3月
論文名　“磁気浮上ねじの提案”
（部矢明)


電気学会優秀論文発表賞（本部表彰）（社）電気学会，令和2年3月
論文名　“2軸独立出力モータにおける2次元モデルを用いた簡易解析手法の提案”
（鈴木寛典）


電気学会優秀論文発表賞（本部表彰）（社）電気学会，令和2年3月
論文名　“磁気浮上ねじの提案”
（部矢明）


MAGDA優秀講演論文賞　日本AEM学会，令和元年10月
論文名　“変調波磁束を用いたスクリュモータの提案”
（高原一晶）


ISEF 2019 Compel Best Paper Award, 2019年09月
論文名 "Motion Control of Two Degree of Freedom Linear Resonant Actuator without Mechanical Spring"
(Kim Gyunam)


ICEMS2019 (International Conference on Electrical Machines and Systems)　Best Paper Award, 2019.08
論文名 "Development of Triaxial Active Control Magnetic Bearing with Asymmetric Structure"
( Akira Heya; Katsuhiro Hirata; Noboru Niguchi; Atsushi Nakajima )


ICEMS2019 (International Conference on Electrical Machines and Systems)　Best Paper Award, 2019.08
論文名"Design and Analysis of a Six-Degree-of-Freedom Oscillatory Actuator"
(Tomoaki Mototsuji; Katsuhiro Hirata; Akira Heya)


優秀研究発表賞，（社）溶接学会,　2019.04.17
論文名"数値計算を用いたFSW中の材料流動に関する一検討"
（光藤健太）