慶應義塾研究者情報データベース

総合紹介 【 表示 ／ 非表示 】

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• 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.

その他の所属・職名 【 表示 ／ 非表示 】

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• 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

経歴 【 表示 ／ 非表示 】

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• 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, ウェルビーイング実装研究センター, 協力研究員

学歴 【 表示 ／ 非表示 】

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• 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

  慶應義塾大学大学院, 理工学研究科 総合デザイン工学専攻

  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）, 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

研究分野 【 表示 ／ 非表示 】

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• 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

研究キーワード 【 表示 ／ 非表示 】

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• 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

• 触覚/熱センシング・制御

論文 【 表示 ／ 非表示 】

論文 【 表示 ／ 非表示 】

• Visualizing Spatial Heat Transfer Using Thin-Thermochromic Sensor

  Iwane H., Osawa Y.

  IEEE Sensors Journal 2026年

  筆頭著者, 責任著者,  ISSN  1530437X

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  Thermal sensing enables the acquisition of thermal properties such as the material distribution and internal state of a contacted object, which cannot be obtained through tactile or visual sensing. However, conventional thermal sensors require an array of multiple sensors to improve spatial resolution, making it challenging to achieve high spatial resolution sensing at the contact surface. In this study, we developed a sensor capable of spatially visualizing heat transfer at the contact surface. We proposed a method to extract the material distribution of the contact object using the ratio of color changes in the sensor. The proposed sensor is constructed with color schemes and layered structures that establish a correlation between temperature and the LAB color space while reducing the influence of ambient light. Dynamic color variations are converted into the spatial heat transfer at the contact surface, allowing the discrimination of different contact materials. Moreover, the sensor enables visualization of the internal material properties of an object enclosed with different materials. The effectiveness of the proposed method is experimentally validated through distributed material identification of contact objects.

  • Access to Document (DOI)

• Thin-Film Thermal Discoloration Sensor for Distributed Material Identification

  Iwane H., Osawa Y.

  2026 IEEE SICE International Symposium on System Integration Sii 2026    438 - 443 2026年

  筆頭著者, 責任著者

  　概要を見る

  This paper proposes a thin-film sensor that visualizes heat transfer at contact surfaces through color changes, using thermochromic pigments specifically designed for material identification. By capturing the color change as time-series image data, the spatial distribution of heat transfer across the contact surface can be obtained, enabling differentiation of contact materials. The sensor provides a visual representation of heat flow across the interface between the sensor and the object. Experimental results demonstrate the potential of the proposed sensor for material identification and spatial heat transfer analysis.

  • Access to Document (DOI)

• Fluid-based robot skin for contact detection and thermal stimulation

  Shionoiri, D; Osawa, Y

  ROBOMECH JOURNAL 12 （ 1 ）  2025年11月

  筆頭著者, 責任著者,  ISSN  2197-4225

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  Robot skin is essential for achieving physical human-robot interaction. In particular, a warm feeling with a soft tactile impression is necessary for a human-friendly robot design. Contact sensing for safe interaction is also important; however, adding sensors to the skin surface can compromise its soft, smooth feel and create uncomfortable tactile sensations for humans. The paper proposes the design of a fluid-based soft robot skin that can simultaneously give thermal stimulation and detect human contact. We tested a prototype of the robotic skin, confirming that the fluid-based control successfully enabled both thermal display and contact detection capabilities.

  • Access to Document (DOI)

• 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

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  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

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  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.

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KOARA（リポジトリ）収録論文等 【 表示 ／ 非表示 】

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• Modeling and control of heat conduction system based on spatial information (要旨)

  大澤, 友紀子

  （慶應義塾大学大学院理工学研究科）  2018年

• 温熱覚を制御するペルチェエレクトロニクス

  大澤, 友紀子

  科学研究費補助金研究成果報告書 2016年

総説・解説等 【 表示 ／ 非表示 】

総説・解説等 【 表示 ／ 非表示 】

• 弱さを見せる強さ

  大澤(秋山) 友紀子

  電気学会誌 = The journal of the Institute of Electrical Engineers of Japan （電気学会）  143 （ 6 ） 349 - 352 2023年06月

  ISSN  1340-5551

  　概要を見る

  1．はじめに
  
  「2年間，南フランスのモンペリエで研究していました。綺麗なところでした。ご飯も美味しかったです。」フランス留学について問われると大抵はこのような表面的な話で終わるが，私にとってフランスで過ごした2年間は人生の転機であり，とても本稿で語り尽くすことはできない。学部4

  • Access to Document (DOI)
  • CiNii Research

• 熱を感知するロボット手先の材料識別における接触面圧力・時間・温度差の影響

  大澤友紀子, 古川慈之, 堂前幸康

  日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM) （一般社団法人 日本ロボット学会）  41st （ 8 ） 797 - 800 2023年

  ISSN  02891824

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  <p>Thermal-based material identification has the advantage of distinguishing materials' thermal properties, which is one of the essential roles of recognizing contact objects. However, the thermal responses are sensitive to contact conditions, being affected not only by material properties but also by the initial temperature, contact surface, contact force, etc. The paper investigates the effect of contact force, time, and temperature differences on material classification by an assumption derived from a physical model and various kinds of experiments. The obtained knowledge might be useful for high-accuracy material classification based on thermal sensing. </p>

  • Access to Document (DOI)
  • CiNii Research

• Cooperative Transportation Considering Mechanical Coupling of Multi-robots System (メカトロニクス制御研究会・実世界ハプティクス)

  Masumura Kousei, Kurumatani Hiroki, Nishimura Satoshi, Osawa Yukiko, Katsura Seiichiro

  電気学会研究会資料. MEC = The papers of Technical Meeting on "Mechatronics Control", IEE Japan （電気学会）  2016 （ 2 ） 85 - 90 2016年09月

  • CiNii Research

• マルチラテラル遠隔操作を用いた力覚及び温熱覚情報の同時呈示 (メカトロニクス制御研究会・実世界ハプティクス)

  西村 聡史, 大澤 友紀子, 車谷 大揮, 長津 裕己, 三浦 一将, 桂 誠一郎

  電気学会研究会資料. MEC = The papers of Technical Meeting on "Mechatronics Control", IEE Japan （電気学会）  2016 （ 2 ） 55 - 60 2016年09月

  • CiNii Research

• Spatial Heat-Flow Estimation Utilizing Thermal Propagation (メカトロニクス制御研究会・実世界ハプティクス)

  Osawa Yukiko, Katsura Seiichiro

  電気学会研究会資料. MEC = The papers of Technical Meeting on "Mechatronics Control", IEE Japan （電気学会）  2016 （ 2 ） 67 - 72 2016年09月

  • CiNii Research

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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 】

• 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

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  本研究課題は、熱制御の観点から人とロボットとの双方向のやりとりを実現するヒューマンインタフェース技術を確立し、触れ合いによって創生されるロボットとの新しいコミュニケーションの在り方を見出すことを目的としている。系全体での熱循環を基盤とした、人への最適な触覚刺激や精度の高い認識を実現する、人とロボット双方において好ましい制御システムの設計方法について明らかにする。

• 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 】

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• 第３８回安藤博記念学術奨励賞

  大澤 友紀子, 2025年06月, 一般財団法人 安藤研究所

  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

• 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

• SII2024 Best Paper Award Finalist

  Yukiko Osawa, Quan Khanh Luu, Linh Viet Nguyen, Van Anh Ho, 2024年01月, The 2024 IEEE/SICE International Symposium on System Integrations (SII 2024)

• SICE International Young Authors Award (SIYA-SII2022)

  大澤 友紀子, 2022年01月, IEEE/SICE International Symposium on System Integration (SII 2022)

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その他 【 表示 ／ 非表示 】

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• 2025年06月

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  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

担当授業科目 【 表示 ／ 非表示 】

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• 物理情報工学実践研究活動Ｃ

  2026年度

• 自然科学実験

  2026年度

• 先端数物科学修士研究１

  2026年度

• 基礎理工学課題研究

  2026年度

• 物理情報工学実践研究活動Ａ

  2026年度

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担当経験のある授業科目 【 表示 ／ 非表示 】

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• 先端数物科学修士研究２

  慶應義塾

  2026年04月

  -

  2027年03月

• 先端数物科学修士研究１

  慶應義塾

  2026年04月

  -

  2027年03月

• 先端数物科学博士研究

  慶應義塾

  2026年04月

  -

  2027年03月

• 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

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所属学協会 【 表示 ／ 非表示 】

所属学協会 【 表示 ／ 非表示 】

• 日本ロボット学会, 

  2023年02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

• 電気学会, 

  2014年12月

  -

  継続中

委員歴 【 表示 ／ 非表示 】

委員歴 【 表示 ／ 非表示 】

• 2026年01月

  -

  2027年12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

• 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