2026/07/22 更新

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ジンボ　コウキ
神保　康紀
JIMBO KOKI
所属
学部 理工学部 助教
職名
助教
外部リンク

学位

  • 博士（工学） （ 2022年3月   明治大学 ）

研究キーワード

  • 構造最適化

  • 積層造形法，Additive Manufacturing

  • 材料押出法（FFF/FDM）

  • 連続繊維複合材料

  • CFRP

  • 生産システム

  • Design for Additive Manufacturing (DfAM)

  • 移動型積層造形法

  • デジタルファブリケーション

  • 多軸加工

研究分野

  • ものづくり技術（機械・電気電子・化学工学） / 加工学、生産工学

  • ものづくり技術（機械・電気電子・化学工学） / 設計工学

学歴

  • 明治大学   理工学研究科   機械工学専攻

    2019年4月 - 2022年3月

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    国・地域： 日本国

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経歴

  • 東京電機大学   工学部   非常勤講師

    2025年4月 - 現在

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  • 東京電機大学   工学部 先端機械工学科   助教（任期付き）

    2022年4月 - 2025年3月

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    国・地域：日本国

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  • 明治大学   理工学部   兼任講師

    2022年4月 - 2025年3月

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    国・地域：日本国

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  • 独立行政法人日本学術振興会   特別研究員DC2

    2021年4月 - 2022年3月

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    国・地域：日本国

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  • 明治大学   理工学部   助手

    2019年4月 - 2021年3月

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所属学協会

  • 設計工学会

    2026年4月 - 現在

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  • NPO法人VCADシステム研究会

    2022年10月 - 現在

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  • 精密工学会

    2019年4月 - 現在

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  • 日本機械学会

    2016年8月 - 現在

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委員歴

  • 設計工学会   出版部会委員会委員  

    2026年6月 - 現在   

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    団体区分：学協会

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  • 精密工学会   会誌編集委員  

    2023年4月 - 2026年3月   

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    団体区分：学協会

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論文

  • Design and one-shot fabrication of a 2-DOF tendon-driven robotic finger via additive manufacturing using continuous CFRP 査読

    Koki Jimbo, Shinya Morita, Toshitake Tateno

    The International Journal of Advanced Manufacturing Technology   2026年4月

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    担当区分：筆頭著者,　責任著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Springer Science and Business Media LLC  

    DOI： 10.1007/s00170-026-18134-1

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    その他リンク： https://link.springer.com/article/10.1007/s00170-026-18134-1

  • Design Optimization of Continuous Fiber Arrangement Using Lamination Parameters in Material Extrusion-Based Additive Manufacturing 査読

    Koki Jimbo, Tohru Shitani, Satoshi Nakajima, Shinya Morita

    International Journal of Automation Technology   18 ( 5 )   712 - 720   2024年9月

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    担当区分：筆頭著者,　責任著者   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Fuji Technology Press Ltd.  

    Continuous carbon fiber-reinforced polymer (CFRP) can be used in material extrusion-based additive manufacturing (AM). By appropriately arranging and orienting the continuous fibers, lightweight or high-strength mechanical parts and structures with complex deformation behavior and locally modified stiffness can be fabricated. Although many studies have been conducted to optimize the arrangement of continuous fibers fabricated using CFRP in AM, most of them have focused on the mechanical properties of the fabricated object in the lamination plane. This focus is due to the characteristics of AM, in which continuous fibers are placed in a plane and then layered, allowing for optimization at a relatively low computational cost. However, the computational cost of targeting mechanical properties outside the fabrication plane is enormous, making optimization design difficult. Furthermore, if the fiber material is arranged discontinuously, a process to cut the fibers is required during fabrication, resulting in decreased productivity and fabrication accuracy. Therefore, it is necessary to optimize the fiber arrangement, considering the continuity of the fiber material. To address these problems, this study aims to propose an efficient fiber arrangement optimization method, considering the continuity of the fiber material. For efficient stiffness optimization, the stiffness is represented by a combination of lamination parameters that have been used in the lamination design of CFRP sheets. A genetic algorithm was employed as the optimization algorithm. The proposed method using lamination parameters was implemented, and a case study of fiber arrangement optimization was performed on a simple structure. In addition, a full search was performed to evaluate all possible fiber arrangements for the target structure. The results of the proposed method and the full search confirmed the reliability of the proposed method, which achieved results that were equivalent to the best results obtained in the full search. In addition, a conventional method that directly optimizes the fiber arrangement as a design parameter was implemented. This result was compared with that of the proposed method. For a simple structure with a small number of layers, averaged over 20 runs, the conventional method converged faster than the proposed method, but the convergence speed worsened as the number of layers increased. Moreover, the fiber arrangement obtained by the conventional method was less continuous than the result of the proposed method. These results confirm the usefulness of the proposed method.

    DOI： 10.20965/ijat.2024.p0712

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  • Material extrusion-based additive manufacturing with multi-legged robot: fundamental investigation of path planning and manufacturing capabilities 査読

    Koki Jimbo

    Journal of Advanced Simulation in Science and Engineering   11 ( 1 )   222 - 235   2024年

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    担当区分：筆頭著者,　責任著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Japan Society for Simulation Technology  

    DOI： 10.15748/jasse.11.222

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  • Graph-based optimization of continuous extrusion path in FRP-AM for compliant mechanism fabrication 査読

    Koki JIMBO, Toshitake TATENO

    Journal of Advanced Mechanical Design, Systems, and Manufacturing   17 ( 1 )   JAMDSM0005 - JAMDSM0005   2023年

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    担当区分：筆頭著者,　責任著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Japan Society of Mechanical Engineers  

    DOI： 10.1299/jamdsm.2023jamdsm0005

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  • Design optimization of infill pattern structure and continuous fiber path for CFRP-AM: Simultaneous optimization of topology and fiber arrangement for minimum material cost 査読

    Koki Jimbo, Toshitake Tateno

    Precision Engineering   74   447 - 459   2022年3月

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    担当区分：筆頭著者,　責任著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Elsevier BV  

    DOI： 10.1016/j.precisioneng.2021.10.009

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  • Design and simulation of inchworm robot locomotion for mobile additive manufacturing 査読

    Koki Jimbo

    Journal of Advanced Simulation in Science and Engineering   12 ( 1 )   295 - 310   2025年

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    担当区分：筆頭著者,　責任著者   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Japan Society for Simulation Technology  

    DOI： 10.15748/jasse.12.295

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  • CFRP-AMで製作されたインフィルパターン構造を要素とするFEMシミュレーション 査読

    神保康紀,舘野寿丈

    精密工学会誌   87 ( 1 )   127 - 133   2021年1月

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    担当区分：筆頭著者,　責任著者   記述言語：日本語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：精密工学会  

    DOI： 10.2493/jjspe.87.127

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  • Shape Contraction in Sintering of 3D Objects Fabricated via Metal Material Extrusion in Additive Manufacturing 査読

    Koki Jimbo, Toshitake Tateno

    International Journal of Automation Technology   13 ( 3 )   354 - 360   2019年5月

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    担当区分：筆頭著者   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Fuji Technology Press Ltd.  

    Additive manufacturing (AM) using metal materials (metal AM) is useful in the fabrication of metal parts with complex shapes, which are difficult to manufacture via subtractive processing. Metal AM is employed in the manufacture of final products as well as in prototyping. Recently, certain metal-AM machines have been commercialized. Powder-bed fusion and direct energy deposition are the main types of metal AM; they require the use of a high-power laser or electron beam and most of them are highly expensive. On the other hand, AM machines of the material-extrusion (ME) type can fabricate metal parts at a low cost. ME is the method of extruding materials from a nozzle and fabricating thin layers. By mixing a metal filler with a base material, it is possible to impart various mechanical properties to the extruded material, such as electrical or thermal conductivity. If the extruded material is baked in a furnace after fabrication, the object can be sintered. During the sintering process, the fabricated objects always shrink and dimensional errors occur. One of the reasons for the shrinkage is that voids are generated inside the object after the degreasing process and collapse during the sintering process. Because the void is generated as a space by replacing a binder that becomes vaporized during the degreasing process, the shrinkage may be controlled by decreasing the content in polymers. In this study, the effect of the metal filler density on the shrinkage in shape was investigated through experiments using two types of metal ME AM. One type is the fused filament fabrication (FFF), in which a material that consists of a metal filler and fused plastics is extruded; the other type is the ultrasonic vibration-assisted ME (UVAME) device, in which a metal powder suspension with a small amount of thickening polymer is extruded. In the latter method, materials with an extremely high density in metal fillers were used; it was considered that degreasing was not required. Two types of specimens were fabricated using AM devices; they were then degreased and sintered. The resulting shapes of the objects were measured with a 3D scanner and were compared. The experimental results showed that the shrinkage of the material with a high density of metal fillers was less than that of the material with a low density of metal fillers.

    DOI： 10.20965/ijat.2019.p0354

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  • AMによる製作を想定した引張強度に関して等方性を有する格子構造の設計 査読

    神保康紀,舘野寿丈

    日本機械学会論文集   85 ( 871 )   p. 18-00098   2019年3月

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    担当区分：筆頭著者   記述言語：日本語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：日本機械学会  

    DOI： 10.1299/transjsme.18-00098

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講演・口頭発表等

  • Design and Fabrication of Foldable Structure using Metal Wire in Material Extrusion Methods 国際会議

    Koki JIMBO, Shinya MORITA

    The 6th International Conference on Design Engineering and Science, ICDES 2025  2025年8月 

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    開催年月日： 2025年8月

    記述言語：英語   会議種別：口頭発表（一般）  

    開催地：Alexandria   国・地域：エジプト・アラブ共和国  

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  • 協調生産システムのための移動型積層造形法に関する研究 ―インチワーム型ロボットを使用した移動と造形―

    神保康紀, 舘野寿丈

    生産システム部門研究発表講演会2026  2026年3月 

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    会議種別：口頭発表（一般）  

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  • Evaluation of continuous carbon fiber damage by electrical property measurements in multi-axis additive manufacturing

    Koki Jimbo, Akira Mizuno, Shinya Morita, Toshitake Tateno

    The 11th International Conference on Leading Edge Manufacturing in 21st Century (LEM21)  2025年12月 

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    会議種別：ポスター発表  

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  • 補装具製作におけるAM活用 招待

    神保康紀

    日本機械学会 2025年度年次大会，特別行事：先端技術フォーラム，アディティブマニュファクチャリング（3Dプリンター）で拓くスポーツ工学  2025年9月 

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    会議種別：口頭発表（招待・特別）  

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  • 材料押出法で一体製作したワイヤ駆動ソフトロボットの変形挙動に関する研究

    神保康紀, 森田晋也

    生産システム部門研究発表講演会2025  2025年3月 

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    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

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  • 3D プリンタを用いたデジタルファブリケーションのための機械部品の構造設計 招待

    VCAD システム研究会 第 62 回定例研究会  2023年2月  ＶＣＡＤシステム研究会

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    記述言語：日本語  

    開催地：理化学研究所 和光事業所内 大河内記念ホール  

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  • DEVELOPMENT AND LOCOMOTION EXPERIMENT OF INCHWORM ROBOT FOR MOBILE ADDITIVE MANUFACTURING 国際会議

    Koki Jimbo

    21st International Conference on EXPERIMENTAL MECHANICS (21st ICEM)  2025年7月 

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    開催年月日： 2025年7月

    記述言語：英語   会議種別：口頭発表（一般）  

    開催地：Bologna   国・地域：イタリア共和国  

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  • 連続炭素繊維を使用した材料押出法における複合押出速度に関する研究

    神保康紀,横山太郎,森田晋也

    2024年度精密工学会春季大会学術講演会  2024年3月  公益社団法人 精密工学会

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    開催年月日： 2024年3月

    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

    開催地：東京大学 本郷キャンパス  

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  • 連続繊維を使用した材料押出法によるワイヤ駆動ロボット屈曲指の一体製作

    神保康紀,瀬山紗来,森田晋也

    生産システム部門研究発表講演会2024  2024年3月  日本機械学会生産システム部門

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    開催年月日： 2024年3月

    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

    開催地：岡山大学 津島キャンパス  

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  • 材料押出法によるロボットハンドの一体製作に向けた柔軟構造設計法の研究

    神保康紀,瀬山紗来,森田晋也

    日本機械学会 2023年度 年次大会  2023年9月  日本機械学会

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    開催年月日： 2023年9月

    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

    開催地：東京都立大学（南大沢キャンパス）   国・地域：日本国  

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  • 連続繊維を使用した複合材料AM製作物の強度設計法

    神保康紀, 白川達仁, 森田晋也

    生産システム部門研究発表講演会2023  2023年3月  日本機械学会生産システム部門

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    開催年月日： 2023年3月

    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

    開催地：九州工業大学 戸畑キャンパス  

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  • Graph-based Optimization of Continuous Extrusion Path in FRP-AM for Compliant Mechanism Fabrication 国際会議

    ◎Koki JIMBO, Toshitake TATENO

    The 10 th International Conference on Leading Edge Manufacturing in 21st Century (LEM21)  2021年11月  日本機械学会（生産加工・工作機械部門，生産システム部門）

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    開催年月日： 2021年11月

    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

    開催地：オンライン   国・地域：日本国  

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  • Design Optimization of infill pattern structure and continuous fiber path for CFRP-AM 国際会議

    Koki JIMBO, Toshitake TATENO

    The 18th International Conference on Precision Engineering (ICPE2020)  2020年11月  The Japan Society for Precision Engineering

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    開催年月日： 2020年11月

    記述言語：英語   会議種別：口頭発表（一般）  

    国・地域：日本国  

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  • Design of Thermal Insulation Infill Structures Fabricated by Metal Material Extrusion in Additive Manufacturing 国際会議

    Koki Jimbo, Toshitake Tateno

    International Conference on Design and Concurrent Engineering 2019 & Manufacturing Systems Conference 2019 (JSME iDECON/MS2019)  2019年9月  The Japan Society of Mechanical Engineers

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    開催年月日： 2019年9月

    記述言語：英語   会議種別：口頭発表（一般）  

    開催地：Tohoku University   国・地域：日本国  

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  • Fabrication and evaluation of auxetic structures with different features generated by additive manufacturing 国際会議

    Akihisa TAKAHASHI, Koki JIMBO and Toshitake TATENO

    International Conference on Design and Concurrent Engineering 2019 & Manufacturing Systems Conference 2019 (JSME iDECON/MS2019)  2019年9月  The Japan Society of Mechanical Engineers

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    開催年月日： 2019年9月

    記述言語：英語   会議種別：口頭発表（一般）  

    開催地：Tohoku University   国・地域：日本国  

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  • DESIGN OF CFRP INFILL STRUCTURE FABRICATED BY ADDITIVE MANUFACTURING FOR CONTROLLING ANISOTROPY OF MECHANICAL PROPERTIES 国際会議

    Koki JIMBO, Toshitake TATENO

    8th International Conference Mechanics and Materials in Design (M2D 2019)  2019年9月 

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    開催年月日： 2019年9月

    記述言語：英語   会議種別：口頭発表（一般）  

    開催地：University of Bologna   国・地域：イタリア共和国  

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  • WINDING DEPOSITION METHOD OF ADDITIVE MANUFACTURING FOR FABRICATION OF FUNCTIONAL CYLINDRICAL PARTS 国際会議

    Toshitake Tateno, Koki Jimbo and Mitsuhiro Kosaka

    8th International Conference Mechanics and Materials in Design (M2D 2019)  2019年9月 

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    開催年月日： 2019年9月

    記述言語：英語   会議種別：ポスター発表  

    開催地：University of Bologna   国・地域：イタリア共和国  

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  • Finite Element Method for Composite Material Structures fabricated by AM 国際会議

    Koki JIMBO, Toshitake TATENO

    17th International Conference on Precision Engineering  2018年11月  The Japan Society for Precision Engineering

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    開催年月日： 2018年11月

    記述言語：英語   会議種別：口頭発表（一般）  

    開催地：Kamakura Prince Hotel   国・地域：日本国  

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  • Design of Cell-based Compliant Mechanism in Consideration of Multi-Material Additive Manufacturing 国際会議

    Toshitake Tateno, Koki Jinbo, Haruki Mizokami

    International Conference on Design Engineering and Science  2017年9月  Japan Society for Design Engineering

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    開催年月日： 2017年9月

    記述言語：英語   会議種別：口頭発表（一般）  

    開催地：NOVOTEL Aachen City   国・地域：ドイツ連邦共和国  

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  • Toolpath planning method for suppressing fiber damage during fabrication process in material extrusion using continuous CFRP

    Akira Mizuno, Koki Jimbo, Shinya Morita

    The 11th International Conference on Leading Edge Manufacturing in 21st Century (LEM21)  2025年12月 

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    記述言語：英語   会議種別：口頭発表（一般）  

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  • Simulation of inchworm robot locomotion via center of gravity control for mobile additive manufacturing

    Koki Jimbo, Toshitake Tateno

    The 44th International Conference on Simulation Technology  2025年9月 

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    記述言語：英語   会議種別：口頭発表（一般）  

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  • 連続繊維のCFRP を使用した材料押出法におけるノズル角度が造形物の強度に及ぼす影響

    水野明希良, 神保康紀, 森田晋也

    生産システム部門研究発表講演会2025  2025年3月 

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    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

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  • Study on step motion of inchworm robot for mobile additive manufacturing

    Koki Jimbo

    The 43rd JSST Annual International Conference on Simulation Technology  2024年9月 

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  • 材料押出法の AM における連続炭素繊維の切断と複合押出に関する研究

    神保康紀, 森田晋也

    日本機械学会 2024年度 年次大会  2024年9月 

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    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

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  • 材料押出法のアディティブマニュファクチャリングにおける加工経路に着目した機械部品内部構造の設計法 招待

    神保康紀

    【第132回】将来技術研究会  2023年12月  将来技術研究会（ATOM）

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    記述言語：日本語  

    開催地：日本大学 理工学部 駿河台校舎  

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  • Material extrusion-based additive manufacturing with multi-legged robot for large scale fabrication

    Koki Jimbo

    The 42nd JSST Annual International Conference on Simulation Technology  2023年8月 

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    記述言語：英語   会議種別：口頭発表（一般）  

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  • 『行き止まりか、躍進か、製造業の最後の分岐点』 ー3Dプリンタでつくる未来への道－

    第12回:次世代センシングメソッド創出研究分科会  2023年1月  インダストリアル・バリューチェーン・イニシアチブ

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    記述言語：日本語  

    開催地：オンライン   国・地域：日本国  

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  • Toolpath Planning for Simultaneous Fabrication with Multi-Nozzle in Material Extrusion-based Additive Manufacturing

    Koki Jimbo

    The 41st JSST Annual International Conference on Simulation Technology  2022年8月 

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    記述言語：英語   会議種別：口頭発表（一般）  

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  • Design of tree-like infill structures for metal material extrusion type of additive manufacturing

    The 5th International Conference on Design Engineering and Science  2020年11月 

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    記述言語：英語   会議種別：口頭発表（一般）  

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  • AMで製作されたCFRP構造に適した効率的な剛性シミュレーション

    神保康紀,舘野寿丈

    精密工学会春季大会学術講演会  2020年3月  精密工学会

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    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

    国・地域：日本国  

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  • CFRP-AMによる三角形構造の剛性異方性の設計と製作

    神保康紀,舘野寿丈

    生産システム部門研究発表講演会  2020年3月  日本機械学会

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    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

    国・地域：日本国  

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  • 金属材料押出AM製作物の焼成過程における形状ひずみを抑制する格子構造の設計

    神保康紀,舘野寿丈

    日本機械学会年次大会  2019年9月  日本機械学会

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    記述言語：日本語   会議種別：ポスター発表  

    国・地域：日本国  

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  • AMによって作成されたセル構造体のセルの大きさが引張強度および剛性に及ぼす影響

    神保康紀,舘野寿丈

    生産システム部門研究発表講演会  2017年3月  日本機械学会

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    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

    開催地：埼玉大学   国・地域：日本国  

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  • AMによって作成されたセル構造体のセルの大きさが強度に及ぼす影響

    神保康紀,舘野寿丈

    日本機械学会年次大会  2016年9月  日本機械学会

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    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

    開催地：九州大学   国・地域：日本国  

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受賞

  • 2025年度生産システム部門優秀講演論文表彰

    2026年3月   一般社団法人 日本機械学会生産システム部門   材料押出法で一体製作したワイヤ駆動ソフトロボットの変形挙動に関する研究

    神保康紀

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  • Outstanding Presentation Award JSST2025

    2026年1月   一般社団法人 日本シミュレーション学会   Simulation of inchworm robot locomotion via center of gravity control for mobile additive manufacturing

    Koki Jimbo

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  • 2023年度生産システム部門優秀講演論文表彰

    2024年3月   一般社団法人 日本機械学会生産システム部門   連続繊維を使用した複合材料AM製作物の強度設計法

    神保康紀

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    受賞区分：国内学会・会議・シンポジウム等の賞  受賞国・地域：日本国

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  • Outstanding Presentation Award JSST2023

    2023年12月   一般社団法人 日本シミュレーション学会   Material extrusion-based additive manufacturing with multi-legged robot for large scale fabrication

    Koki Jimbo

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    受賞区分：国際学会・会議・シンポジウム等の賞  受賞国・地域：日本国

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共同研究・競争的資金等の研究課題

  • 移動型積層造形法における複数造形装置の協調生産

    研究課題/領域番号：26K17288  2026年4月 - 2029年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  若手研究

    神保 康紀

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    担当区分：研究代表者 

    配分額：4680000円 （ 直接経費：3600000円 、 間接経費：1080000円 ）

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  • インチワーム型ロボットによる移動型積層造形法

    研究課題/領域番号：23K13237  2023年4月 - 2026年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  若手研究

    神保 康紀

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    配分額：4680000円 （ 直接経費：3600000円 、 間接経費：1080000円 ）

    本申請課題は積層造形法の造形サイズの制約を解決するため，インチワーム（尺取り虫）型ロボットに着目した移動型造形装置の開発とその加工経路計画法の確立を目指すものである．積層造形法を用いた機械部品一体製作による，組立工程の削減やサプライチェーンの短縮を目標としている．
    製作物の寸法が大きくなるほど造形精度および生産効率が低下するという従来の造形装置の課題に対し，造形装置が製作対象の周りを移動しながら造形する移動型造形装置に着目した．本申請課題では，この造形装置を使用した大型部品一体製作のための造形装置の開発，加工経路計画アルゴリズムの実装，実際の造形による課題解決に対する提案手法の有効性の評価を行う．具体的な造形装置の構想は，インチワーム型ロボットに材料押出ノズルを搭載し，積層造形と装置の移動を同一の機構で達成するものである．
    本年度はまず，装置の移動を実現する手段として六脚ロボットを採用し移動型装置における造形可能寸法と造形精度について研究を行った．実際に装置を開発して造形実験を行った結果，装置の移動時のわずかな姿勢変化によって押出ノズルと材料付加の対象物体の角度が変化し，大きな造形誤差につながるとことを明らかにした．また，自身の造形物が移動における障害になり，これが原因で造形精度が低下することも分かった．さらに，加工計画計画のアルゴリズムについて，六脚ロボットを前提として加工経路計画法を複数提案し，経路計画による造形精度への影響について実験を行った．この実験の成果は，国際会議（JSST2023）で発表した．

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  • 繊維強化材料押出法の積層造形で製作される新しい機能構造の効率的な最適化設計法

    研究課題/領域番号：21J10589  2021年4月 - 2022年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  特別研究員奨励費

    神保 康紀

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    担当区分：研究代表者 

    配分額：1500000円 （ 直接経費：1500000円 ）

    本研究は，CFRPなどの繊維強化材料を使用した材料押出法の積層造形によって，従来の加工方法では実現できない高機能な機械部品を製作するための最適化設計法の確立を目的とした．
    令和3年度は，母材からなる構造と，その内部の繊維強化材料の配置を同時に，効率的に最適化する方法について研究を行った．
    まず，従来の構造最適化法における，繊維強化材料の連続性を考慮しつつ構造と繊維配置を同時に最適化することは困難であるという課題に対し，構造と繊維配置を幾何学グラフで表現する最適化法を提案した．また，効率的に最適化を行うため，目的の機能に応じて最適化アルゴリズムを適切に選択する必要があることを示した．
    提案手法の有用性を評価するため，CFRPを使用した材料押出法を前提とし，次の2つの設計対象について提案手法を適用した．1つ目は自転車のブレーキレバーであり，要求強度を満たしつつ構造を軽量化することを最適化の目的とした．構造と繊維配置を一次元配列の染色体に符号化し，遺伝アルゴリズムを用いて最適化を行った．2つ目はコンプライアントメカニズムを持つグリッパであり，入力荷重下での変形の制御を最適化の目的とした．構造と繊維配置を二分木に符号化し，遺伝プログラミングを用いて最適化を行った．これらについていずれも，構造と繊維配置を同時に，効率的に最適化できることを確認した．また，最適化によって得られた構造はCFRPを使用した材料押出法によって実際に製作できることを確認した．これらの成果は，国際会議での発表および，国際学術雑誌で論文発表を行った．

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担当経験のある科目（授業）

  • 設計工学2・演習

    2025年4月 - 現在 機関名：明治大学

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  • 機械情報製図1

    2025年4月 - 現在 機関名：明治大学

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  • 工業力学Iおよび演習

    2023年4月 - 2024年7月 機関名：東京電機大学

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  • メカトロ設計実習2

    2022年9月 - 現在 機関名：明治大学

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  • 機械工学実験実習I・II

    2022年4月 - 2025年3月 機関名：東京電機大学

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  • 材料力学Iおよび演習

    2022年4月 - 2024年7月 機関名：東京電機大学

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