Organization
Faculty of Environmental, Life, Natural Science and Technology Assistant Professor
Position
Assistant Professor
External link
IZUHARA Shunsuke
Degree
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博士（工学） ( 2022.3 豊橋技術科学大学 )
Research Interests
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マイクロモータ
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超音波モータ
Research Areas
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Informatics / Mechanics and mechatronics
Education
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Toyohashi University of Technology 大学院工学研究科 博士後期課程機械工学専攻
2019.4 - 2022.3
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Toyohashi University of Technology 大学院工学研究科 博士前期課程機械工学専攻
2017.4 - 2019.3
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Toyohashi University of Technology 工学部 機械工学課程
2015.4 - 2017.3
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Tsuyama National College of Technology 電子制御工学科
2010.4 - 2015.3
Research History
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Okayama University 学術研究院環境生命自然科学学域（工）工
2024.10
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Kyoto University of Advanced Science Nagamori Institute of Actuators
2022.4 - 2024.9
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日本学術振興会特別研究員 (DC1)
2019.4 - 2022.3
Professional Memberships
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The Robotics Society of Japan
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IEEE
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The Japan Society of Mechanical Engineers
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The Japan Society for Precision Engineering
Committee Memberships
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日本機械学会 ロボティクス・メカトロニクス部門 副委員長
2024.4
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日本ロボット学会 第42回 日本ロボット学会学術講演会 プログラム委員
2024.4 - 2024.10
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日本ロボット学会 事業計画委員会
2023.4
Papers
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Connectivity preserving decentralized UAV swarm navigation in obstacle-laden environments without explicit communication
Thiviyathinesvaran Palani, Hiroaki Fukushima, Shunsuke Izuhara
Advanced Robotics 2025.3
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Micro Linear Ultrasonic Motor with a Hall Sensor-Based Feedback Control System Reviewed
Shunsuke Izuhara, Tomoaki Mashimo
IEEE Access 1 - 1 2024
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Miniature camera module with a hollow linear ultrasonic motor-based focus feature Reviewed
Masuda, N., Izuhara, S., Mashimo, T.
Sensors and Actuators A: Physical 354 2023
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Tilting ultrasonic motor using extension and shear vibration modes Reviewed
Izuhara, S., Mashimo, T.
Sensors and Actuators A: Physical 357 2023
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Design of a Micro Linear Ultrasonic Motor with a Preload Mechanism Reviewed
Shunsuke IZUHARA, Tomoaki MASHIMO
Journal of the Japan Society for Precision Engineering 88 ( 1 ) 51 - 56 2022.1
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Design and characterization of a thin linear ultrasonic motor for miniature focus systems Reviewed
Shunsuke Izuhara, Tomoaki Mashimo Toyohashi
SENSORS AND ACTUATORS A-PHYSICAL 329 2021.10
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Characterization of bulk piezoelectric element-based ultrasonic motors Reviewed
Shunsuke Izuhara, Tomoaki Mashimo
ROBOMECH Journal 7 ( 1 ) 2020.12
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Review: Recent Advances in Micromotors Reviewed
Tomoaki Mashimo, Shunsuke Izuhara
IEEE Access 8 213489 - 213501 2020
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Tomoaki Mashimo, Shunsuke Izuhara, Shiro Arai, Zhong Zhang, Hiromasa Oku
IEEE Access 8 38546 - 38553 2020
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Design and evaluation of a micro linear ultrasonic motor Reviewed
Shunsuke Izuhara, Tomoaki Mashimo
SENSORS AND ACTUATORS A-PHYSICAL 278 60 - 66 2018.8
MISC
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小型なのに高出力な「薄型リニア超音波モータ」
出原俊介
超音波TECHNO 36 ( 6 ) 76 - 80 2024.12
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アクチュエーション技術の研究・開発動向と製品トレンド PART2 最新 アクチュエータの特徴と活用法 事例2 マイクロ超音波モータの開発~回転型および直動型の原理と特徴~ Invited
真下智昭, 出原俊介
機械設計 66 ( 3 ) 2022.3
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A Hollow and Thin Linear Ultrasonic Motor Capable of Ultra-miniaturization
出原俊介
化学工業 73 ( 8 ) 2022
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Miniature Robot Finger Using a Micro Linear Ultrasonic Motor and a Closed-Loop Linkage.
Shunsuke Izuhara, Tomoaki Mashimo
2018 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems(IROS) 1 - 9 2018
Presentations
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Design and evaluation of planar two-degree-of-freedom ultrasonic motor using link mechanism
Shunsuke Izuhara, Hiroaki Fukushima, Tomoaki Mashimo
the 7th International Conference on Advanced Electromaterials (ICAE 2023) 2023.10
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Design and Evaluation of Miniature Ultrasonic Motor Driven by Low-order Vibration Mode
Tsukiho Fujitani, Shunsuke Izuhara, Hiroaki Fukushima
International Workshop on Piezoelectric Materials and Applications in Actuators (IWPMA2024) 2024.9
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Design, Evaluation, and Application of Miniature Ultrasonic Motors Invited
Shunsuke Izuhara
International Workshop on Piezoelectric Materials and Applications in Actuators (IWPMA2024) 2024.9
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複数の振動モードによって駆動する超音波モータの特性評価
出原俊介, 福島宏明
2024年度精密工学会春季大会学術講演会 2024.3
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平低次のたわみ振動で駆動する小型超音波モータ”
藤谷月帆, 出原俊介, 福島宏明
2024年度精密工学会春季大会学術講演会 2024.3
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平板二次曲げ振動で駆動する小型超音波モータ
藤谷月帆, 出原俊介, 福島宏明
第41回日本ロボット学会学術講演会（RSJ2023） 2023.9
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低次振動モードで駆動する薄型超音波モータの試作
出原俊介, 藤谷月帆, 福島宏明
ロボティクス・メカトロニクス 講演会 2023 2023.6
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リンク機構を用いた平面二自由度超音波モータの設計と試作
出原俊介, 福島宏明, 真下智昭
2023年度精密工学会春季大会 2023.3
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Design and evaluation of swing motion ultrasonic motor
Shunsuke Izuhara, Tomoaki Mashimo
International Workshop on Piezoelectric Materials and Applications in Actuators (IWPMA2022) 2022.10
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薄型超音波モータの試作と評価
出原俊介
LIFE2022 2022.8
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Micro Linear Ultrasonic Motor Using a Thin Stator
Shunsuke Izuhara, Tomoaki Mashimo
International Workshop on Piezoelectric Materials and Applications in Actuators (IWPMA2021) 2021.10
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1mm ⾓ステータを⽤いた厚さ0.3mm の⼩型中空リニア超⾳波モータの試作
出原俊介, 真下智昭
2021年度精密工学会春季大会 2021.3
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Miniature Hollow Linear Ultrasonic Motor
Shunsuke Izuhara, Tomoaki Mashimo
International Workshop on Piezoelectric Materials and Applications in Actuators (IWPMA2020) 2020.10
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小型中空リニア超音波モータの開発
出原俊介, 章忠, 真下智昭
ロボティクス・メカトロニクス 講演会 2020 2020.5
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マイクロ超音波モータの視覚フィードバック制御に関する研究
出原俊介,章忠,真下智昭
2019年度精密工学会秋季大会 2019.9
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Visual Feedback Control of Micro Ultrasonic Motor
Shunsuke Izuhara, Zhong ZHANG, Tomoaki Mashimo
International Workshop on Piezoelectric Materials and Applications in Actuators (IWPMA2019) 2018.10
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Miniature Robot Finger using a Micro Linear Ultrasonic Motor and a Closed-loop Linkage
IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS) 2018.10
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Micro Linear Ultrasonic Motor
Shunsuke Izuhara, Tomoaki Mashimo
International Workshop on Piezoelectric Materials and Applications in Actuators (IWPMA 2018) 2018.9
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マイクロリニア超音波モータの開発 設計と試作
出原俊介, 真下智昭
ロボティクス・メカトロニクス講演会2018 2018.6
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Micro Linear Motor with a Cuboid Stator with Length 2.2 mm
Shunsuke Izuhara, Tomoaki Mashimo
nternational Conference and Exhibition on New Actuators and Drive System (ACTUATOR 2018) 2018.6
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マイクロリニア超音波モータの試作と特性調査
出原俊介, 真下智昭
超音波研究会US 2018.5
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マイクロリニア超音波モータの開発―モデリングと評価―
出原俊介, 真下智昭
2018年度精密工学会春季大会 2018.3
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マイクロリニア超音波モータを用いた小型ロボットハンドの試作
出原俊介, 真下智昭
ロボティクス・メカトロニクス講演会2017 2017.5
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小児用動力義手に対応した冷却機構を備えたSMAアクチュエータの開発
出原俊介, 橋本篤徳, 谷口浩成
一般社団法人形状記憶合金協会主催 SMAシンポジウム２０１４ 2014.11
Industrial property rights
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リニア型超音波モータ
真下 智昭, 出原 俊介
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超音波アクチュエータ
真下 智昭, 大場 佳成, 出原 俊介
Awards
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第4回 優秀研究・技術賞
2023.9 日本ロボット学会
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2019年IEEE名古屋支部国際会議研究発表賞
2019.3
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豊橋技術科学大学学生表彰
2019.3
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IEEE Excellent Student Award, IEEE Nagoya Section
2019.3
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精密工学会 2018年春季大会ベストプレゼンテーション賞
2018.6 精密工学会
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畠山賞
2015.3 日本機械学会
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SMAシンポジウムポスターセッション最優秀賞
2014.11 一般社団法人形状記憶合金協会
Research Projects
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超小型超音波モータを用いた小型非容量式ポンプの開発
2024.10 - 2025.09
公益財団法人 永守財団 研究助成2024
出原俊介
Authorship：Principal investigator
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小型超音波モータを用いた小型カメラの視野拡大機構開発
2023.10 - 2024.09
公益財団法人 永守財団 研究助成2023
出原俊介
Authorship：Principal investigator
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小型デバイスのための多自由度超音波モータの開発
Grant number：23K13247 2023.04 - 2026.03
日本学術振興会 科学研究費助成事業 若手研究
出原 俊介
Grant amount：\4680000 （ Direct expense: \3600000 、 Indirect expense：\1080000 ）
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小型UAVのための超小型超音波モータの開発
2022.10 - 2023.09
公益財団法人 永守財団 研究助成2022
出原俊介
Authorship：Principal investigator
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脳外科手術のためのマイクロ多指ハンドの開発
Grant number：19J21092 2019.04 - 2022.03
日本学術振興会 科学研究費助成事業 特別研究員奨励費 特別研究員奨励費
出原 俊介
Grant amount：\3100000 （ Direct expense: \3100000 ）
本年度は，立方体型小型リニア超音波モータの高出力化検討および薄型リニア超音波モータの開発，そして予圧方法について検討を行った．
大きさ約2mm立方のマイクロリニア超音波モータの推力を高めるために，ステータの再設計を行った．まず，一次伸縮モードと二次伸縮モードの固有振動数を一致させるために奥行を選択し，穴径を変えてもそれらの共振周波数の一致が保たれることを確認した．次に，モータの性能の指標となるパラメータとして，ステータの振動速度と等価関係である電流値に着目し，より高い電流が流れる穴径を検討した．その結果，穴径が大きいほどエネルギ密度の高いステータを設計できることが明らかとなった．実際にモータを作製し評価を行ったところ，最大で約40mNの推力と約1 μmの分解能を実現した．
薄型リニア超音波モータの開発では，スマートフォンのような薄型カメラデバイスのオートフォーカス機構に応用できるリニア超音波モータを開発した．ステータは中空の矩形金属と8枚の圧電素子で構成され，ステータの厚さがレンズ（スライダ）の厚さ以下でも，直線運動を生成することができる．作製したモータの大きさは縦4.5mm×横4.5mm×厚さ0.9mmで，12.9 mNの推力と92.8 mm/sの速度を発揮した．また，このモータに小型レンズを挿入し，イメージセンサの前で実際のレンズの位置決めを実証した．
マイクロリニア超音波モータのもう一つの重要な課題として，ステータとリニアスライダの間に押し付け力を与える予圧機構が挙げられる．一般的には，バネやベアリングを用いてステータ・スライダ間に予圧を与えるが，このような方法は小型モータへの適用は難しい．そこで，スリット入りの薄肉円筒をスライダとして採用し，適切な予圧を発生させ推力を向上させた．この予圧方法は，モータの大きさを小型に保ちつつ，適切な予圧を与えることがでる．
Class subject in charge
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System CAD （2025academic year） Third semester - 月5～6
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System CAD （2025academic year） Third semester - 木5～6
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System CAD （2025academic year） Third semester - 月5～6
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System CAD （2025academic year） Third semester - 木5～6
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Exercise on Robotics and Intelligent Systems Engineering 1 （2025academic year） Prophase - その他
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Exercise on Robotics and Intelligent Systems Engineering 2 （2025academic year） Late - その他
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Laboratory Work and Practice on Basic Engineering （2025academic year） 1st and 2nd semester - 水5～8
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Laboratory Work and Practice on Basic Engineering （2025academic year） 1st and 2nd semester - 水5～8
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Advanced Study （2025academic year） Other - その他
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System CAD （2024academic year） Third semester - 月5～6
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System CAD （2024academic year） Third semester - 木5～6