Welcome to Prof. Dr. Tsuruta's Laboratory


1.脳錯覚を利用したリハビリ制御装置の研究
 脳疾患によって麻痺した体機能を疑似的に動かし、麻痺した体機能が動いた感覚を脳に伝えることにより、麻痺のある体機能が自ら動いたような錯覚を与えることで脳機能の再生を試みるリハビリ制御装置(ニューロリハビリテーション)の開発を進めています。この機能を応用すれば認知症の予防にも繋がります。

2.人工知能を利用したメカトロニクス制御装置の開発
 人工知能をメカトロニクスに応用することで知能化された「AIメカトロニクス制御装置」を開発するための第1歩として、蛍光電子顕微鏡における蛍光顕微鏡画像と電子顕微鏡画像を人工知能を利用して重ね合わせる技術を開発中です。

3.Formula1の電動化に関する研究
 本学機械工学科が製作しているFormula1を今年度中に電気駆動化し、平成27年12月に開催された福岡モーターショーにおいて敢闘賞を受賞しました。現在は、遠隔操作、自律走行(速度制御)に係わる技術開発も実施中です。

4.メカトロニクス機器の高速・高精度位置制御技術の研究
 産業界で多用されているPID制御はもちろん、フィードフォワード制御、2自由度制御、予測制御、学習制御、適応制御、適応H∞制御、スライディングモード制御などをRT_Linuxベースのパソコン実験装置、MATLABを利用した制御シミュレーションで実現し、現状を把握し、各々の利点を活かし、融合、改善することで、高速・高精度応答を実現する制御則を研究しています。

 
<著書実績>
High-Speed and High-Precision Position Control Using a Nonlinear Compensator
Kazuhiro Tsuruta, Kazuya Sato, Takashi Fujimoto
Advances in PID Control, INTECH Open Access Publisher, pp.143-166, 2011,
ISBN 978-953-307-267-8
 
A Robust Adaptive H∞ Control Method for Robot Manipulators with Input Nonlinearities
Kazuya Sato, Takanori Nakasima, Kazuhiro Tsuruta
Theory and Applications of Complex Systems and Robust Control, Tsinghua University Press, pp.247-263, 2010,
ISBN 978-7-302-23486-9


<論文(Paper)実績>
大型ガントリ型リニアモータスライダの制御モデルに関する研究
小代哲也, 本田英己, 鶴田和寛, 花本剛士, 電気学会論文誌D(産業応用部門誌), Vol.137 No.10 pp.746–752 

Robust Adaptive Trajectory Control of Nonholonomic Mobile Robot with Compensation of Input Uncertainty
Kazuya Sato, Masahiro Yanagi and Kazuhiro Tsuruta
Journal of System Design and Dynamics, Vol.6, No.3, 2012, pp.273-286

High-Speed and High-Precision Position Control Using a Sliding Mode Compensator
Kazuhiro Tsuruta, Kazuya Sato, Nobuhiro Ushimi and Takashi Fujimoto
John Wiley-Scripta Journal, EEJ, Vol.174, No.2, 2011, pp.65-71

スライディングモードの補償機能を備えた高速・高精度位置制御
鶴田和寛, 佐藤和也, 牛見宣博, 藤本孝, 電気学会論文誌D Vol.128 No.09 2008, pp.1114-1120

A robust adaptive H∞ control for robotic manipulators with input torque uncertainties Nonlinear Friction
Kazuya Sato, Kazuhiro Tsuruta, Takanori Nakasima
International Journal of Advanced Mechtronic Systems, Vol.1, No.2, 2008, pp.116-124

位置決め装置における入力部非線形補償特性を考慮に入れたロバスト適応制御系の設計と実験による検証
佐藤和也,鶴田和寛,菊池賢洋, 計測自動制御学会論文集, Vol. 44, No.83, pp.646-653,2008

入力部に非線形特性を含むシステムに対する適応制御系の設計と実験による検証
佐藤和也, 鶴田和寛,石部朝之, 計測自動制御学会論文集, Vol. 43, No. 3, pp.221-226, 2007

リンク摩擦補償を含むロボットマニュピレータの適応H∞制御
佐藤和也, 西島大輔, 鶴田和寛, システム制御情報学会第19巻, 第1号, 2006

繰返し動作を考慮に入れたリニアスライダの適応型摩擦補償制御
佐藤和也, 鶴田和寛, 正司啓人, 電気学会論文誌D, Vol.125, No.11, 2005

速度予測方式を用いた高速・高精度位置決め応答
鶴田和寛, 藤本孝, 張文農, 精密工学会誌 第71巻, 第10号, 2005

摩擦補償を含むリニアスライダの適応型位置決め制御
佐藤和也, 三島義雄, 鶴田和寛, 村田健一, 計測自動制御学会論文集, Vol. 40, No. 2, 2004

転がり案内における速度反転時の非線形摩擦挙動
鶴田和寛,村上輝夫,二見茂, 精密工学会誌, 第69巻, 第12号, 2003

粘性摩擦,クーロン摩擦および一定外乱トルクの影響を除去したイナーシャ同定方式
鶴田和寛,二見茂,中村裕司,村上輝夫, 精密工学会誌, 第66巻, 第10号, 2000

High-speed positioning of industrial robot based on preview-learning control
Nobuhiro Umeda, Kazuhiro Tsuruta, Keisei Inoki, Advanced Robotics
(The Official International Journal of the Robotics Society of Japan), 2000


<国際学会発表論文(査読あり)実績>
Concept, results and future topics for the Human Robotics Research Center at Kyushu Sangyo University, Taisuke Sakaki, Kazuhiko Tsuruta, Yong-Kwun Lee, Nobuhiro Ushimi, Koji Murakami, Yoshimi Matsunoo, Yutaka Ichinose, Tshihiko Shimokawa, Yuko Kamiya, Osamu Kikima, Kanta Aoki, Shinya Morishita, Takehiro Tashiro, Hidetsugu Nishizono, 17th International Conference on Control, Automation and Systems

Consideration on Control Method of the Large-sized Gantry-Type Linear Motor Slider,
Tetsuya Ojiro, Hideki Honda, Kazuhiro Tsuruta and Tsuyoshi Hanamoto, 
IEEE-ICMA2017 

Rehabilitation Controller using Brain Illusion, 
Kazuhiro Tsuruta, Tetsuya Ojiro, Nobuhiro Ushimi, Kouji Murakami and Taisuke Sakaki, 
IEEE-Cyber2017, pp.1-6

Study on Control Method of the Large-sized Gantry Type Liner Motor Slider with Distortion,
The 19th International Conference on Electrical Machines and Systems 2016,
DS4G-3-1,  T.Ojiro, H.Honda, K.Tsuruta and T.Hanamoto
 
Development of Servo Controller using ARM32, IEEE-ICARCV2016, 
Kazuhiro Tsuruta, Sunao Sawada Su32.1
 
Rehabilitation Robot in Primary Walking Pattern Training for SCI Patient at Home(Refereed Papers) ,
Int. Conf. on NeuroRehabilitation 2016, T. Sakaki, T. Shimokawa, N. Ushimi, K. Murakami, Y.-K. Lee,
K. Tsuruta, K. Aoki, K. Fujiie, R. Katamoto and A. Sugyo pp.1163-116
 
Research Project of Human-Robotics Research Center in Kyushu Sangyo University(Refereed Papers) ,
The 3rd Asia Future Conference 2016, L.-K. Lee, T. Sakaki, N. Ushimi, K. Murakami, K. Tsuruta pp.188-207
 
Synchronization Control for Twin-axes Table Drive System, 
Kazuhiro Tsuruta, Tetsuya Ojiro and Hideki Honda, IEEE-IECON2015, pp.5162-5167
  
Rehabilitation Robot in Primary Walking Pattern Training for SCI Patient at Home,
Taisuke Sakaki, Toshihiko Shimokawa, Nobuhiro Ushimi, Koji Murakami, Yong-Kwun Lee, Kazuhiro Tsuruta, Kanta Aoki, Kaoru Fujiie, Ryuji Katamoto, Atsushi Sugyo,
Proceedings of 17th International Conference on NeuroRehabilitation(2015) , CD-ROM (5pages)
 
Rehabilitation robot in primary walking pattern training for SCI patient
Taisuke Sakaki, Nobuhiro Ushimi, Koji Murakami, Yong-Kwun Lee, Kazuhiro Tsuruta, Kanta Aoki, Kaoru Fujiie, Ryuji Katamoto, Atsushi Sugyo, Yoshimitsu Kihara and Kenji Tateishim, 
The International Conference on NeuroRehabilitation(ICNR2014) , CD-ROM-SS1.2.2
 
Vibration Suppression Control for Twin-drive Table System
Tetsuya OJIRO, Kazuhiro TSURUTA, and Hideki HONDAProcs. of The 12th International Conference on Motion and Vibration (MOVIC2014)CD-ROM-3A212014
 
Vibration Suppression Control using Nonlinear Observer for Table Positioning Systems
Kazuhiro Tsuruta, Tetsuya Ojiro, Nobuhiro Ushimi and Taisuke Sakaki
2013 10th International Conference on Ubiquitous Robots and Ambient Intelligence (URAI), pp.481-485, October 31-November 2, 2013
 
Safe Control of Omnidirectional Mobile Robots in Consideration of Trouble Detection
Nobuhiro Ushimi and Kazuhiro Tsuruta
Proceedings of the 15th IASTED International Conference on Control and Applications(CA2013),
pp.195-200, August 26-28, 2013 Honolulu, USA
 
Vibration Suppression Control for Multiaxis Table Drive System
Kazuhiro Tsuruta, Tetsuya Ojiro, Nobuhiro Ushimi and Hiroshi Shibata
Procs. of IEEE-ICMA, pp.1135-1140, 2013
 
Sliding Mode Compensator for Improving Robustness of Phase Locked Loop for Encoderless Servo Drive
N. A. Baloch, K. Inomata, S. Morimoto, K. Ide, and K. Tsuruta
Procs. of IEEE-IECON, pp.3691-3696, 2012
 
Adaptive positioning control using adaptive velocity estimator
Kazuya Sato, Shinichiro Obata, Jun Nomura and Kazuhiro Tsuruta
Procs. of SICE Annual Conference 2011, pp.2590-2595, 2011
 
Adaptive Friction Compensation for Linear Slider with adaptive differentiator
Kazuya Sato and Kazuhiro Tsuruta, Preprints of the 5th IFAC Symposium on Mechatronic Systems, pp.467-472, 2010
 
Adaptive compensation method of friction forces using differential estimator
Kazuya Sato, Shin-ichiro Obata, Jun Nomura, and Kazuhiro Tsuruta
Procs. of SICE Annual Conference 2010, pp.1076-1081, 2010
 
Nonlinear Compensation Method with Bang-bang Compensator for a High Precision Stage using Synchronous Piezoelectric Device Driver
Kazuhiro Tsuruta, Kazuya Sato , Sunao Sawada, Kouji Kosaka
The 11th IEEE International Workshop on Advanced Motion Control March 21-24, 2010, Nagaoka, Japan, pp.1-6
 
A Comparison of Nonlinear Friction Compensations for a High Precision Stage using Synchronous Piezoelectric Device Driver
Kazuhiro Tsuruta, Kazuya Sato , Sunao Sawada, Kouji Kosaka, Klaus Schilling
Asian Symposium for Precision Engineering and Nanotechnology 2009, 1E-10-2191
 
Compensation for a High Precision Stage using Synchronous Piezoelectric Device Driver
Kazuhiro Tsuruta, Kazuya Sato, Nobuhiro Ushimi, Kouji Kosaka, Procs. of IEEE-ICIT09, pp.1162-1167, 2009
 
Multi-segment sliding mode control of motion and positioning for a carriage system with Coulomb friction
Takashi Fujimoto,Takeshi Nakahara,Kazuhiro Tsuruta, MOVIC2008,Germany
 
A robust adaptive control for parallel linear sliders using decoupling model
Kazuya Sato,Takahiro Kikuchi,Kazuhiro Tsuruta
Procs of SICE Annual Conference 2008, pp. 848--853, 2008
 
An adaptive H∞ control for robotic manipulator with compensation of input torque uncertainty
Kazuya Sato, Hiroshi Mukai, Kazuhiro Tsuruta, Preprints of the 17th IFAC World Congress, pp. 8919--8924, 2008
 
Approach to Stability Control of Mobile Robots Using Suspension Sensors on Non-Ideal Floors
Nobuhiro Ushimi, Kazuhiro Tsuruta
Proceedings of the 27th IASTED International Conference on Modelling, Identification, and Control
 
High precision positioning control for table drive system using PID controller with nonlinear friction compensator
Kazuhiro Tsuruta, Kazuya Sato, Takashi Fujimoto, Nobuhiro Ushimi,
The 4th International Conference on Leading Edge Manufacturing in 21st Century Fukuoka,7-9 November 2007,pp.173-176
 
A design of adaptive H∞ control for positioning mechanism system with input nonlinearities
Kazuya Sato, Tomoyuki Ishibe, Kazuhiro Tsuruta, 16th IEEE International Conference on Control Applications Part of IEEE Multi-conference on Systems and Control,Singapore, 1-3 October 2007,pp152-157
 
A robust adaptive control for robotic manipulator with input torque uncertainty
Kazuya Sato, Kazuhiro Tsuruta, Hiroshi Mukai
SICE Annual Conference 2007 Sept. 17-20, 2007, Kagawa University, Japan, pp1293-1298
 
A Study of Safety Control for Omni-directional Mobile Robots, Nobuhiro Ushimi, Kazuhiro Tsuruta, Mitoji Yamamoto,
The 13th IASTED Int. Conf. on Robotics and Applications 2007,Germany, pp27-32
 
Identification of the Mechanical Parameters for Servo Drive
Tae-suk Kwon, Seung-Ki Sul, Hiroshi Nakamura,Kazuhiro Tsuruta,
Procs. of the IEEE/IAS 41st Annual meeting, 2006 Florida, USA,pp.905-910
 
Adaptive H∞ control method with frictions compensation and disturbance rejection for robotic manipulators
Kazuya Sato, Kazuhiro Tsuruta, Procs. of the SICE-ICASE International Joint Conference 2006 Korea,pp. 1031–1036(2006)
 
A design of adaptive control for systems with input nonlinearity and its experimental evaluation
Kazuya Sato, Kazuhiro Tsuruta, Tomoyuki Ishibe,
Procs of the IEEE International Conference on Control Applications, pp. 1031–1036(2006)
 
Motion Control of a Ball-Screw Slide Sysytem Via Multi-segment Sliding Mode Control Method
Takashi Fujimoto, Kazuhiro Tsuruta, The 8th International Conference on Motion and Vibration Control, pp.842-847, 2006
 
Adaptive H∞ control of Systems with unknown dead-zone
Kazuya Sato, Kazuhiro Tsuruta, Proceedings of the 2005 IEEE Conference on Control Applications Toronto,Canada
 
Unknown Dead-zone Compensation for Non- linear systems using Adaptive H∞ control method
Kazuya Sato, Kazuhiro Tsuruta, The 2nd International Symposium on Advanced Control of Industrial Processes Soul, Korea
 
Adaptive Friction Compensation for Linear Slider Using Projection Adaptive Laws
Kazuya Sato, Kazuhiro Tsuruta, Akihito Shouji, SICE Annual Conference 2005 in Okayama
 
Adaptive H∞ control for Linear Slider with Friction Compensation
Kazuya Sato, Kazuhiro Tsuruta, Akihito Shouji,
Procs. of the 2005 IEEE/ASME International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics Monterey,California,USA
 
Adaptive H∞ Control for Linear Slider with Friction Compensation using σ-modification strategy
Kazuya Sato, Yoshio Mishima, Kazuhiro Tsuruta, Kenichi Murata
Proceedings of the 2004 IEEE International Conference on Control Applications, Taipei, Taiwan
 
A Design Method of Adaptive H∞ Control for Servo System with Friction Compensation using dead-zone modification strategy
Kazuya Sato, Yoshio Mishima, Kazuhiro Tsuruta, Kenichi Murata, IFAC Workshop on Adaptation and Learning in Control and Signal Processing, and IFAC Workshop on Periodic Control Systems, Yokohama, Japan, 2004
 
Nonlinear Friction Behavior of Discontinuity at Stroke End in a Ball Guide Way
Kazuhiro Tsuruta, Teruo Murakami, Shigeru Futami, Proceedings ASPE 2003 Annual Meeting Portland, Oregon, 2003
 
Nonlinear Frictional Behavior at Low Speed in a Ball Guide Way
Kazuhiro Tsuruta, Teruo Murakami, Shigeru Futami, Proceedings of the International Tribology Conference Nagasaki 2000
 
Genetic Algorithm(GA) Based Modeling of Non-linear Behavior of Friction of a Ball Guide Way
Kazuhiro Tsuruta, Teruo Murakami, Shigeru Futami, Tadashi Sumimoto
Proceedings of the 6th IEEE International Workshop on Advanced Motion Control 2000
 
 
<日本登録特許実績>
登録番号 発明者 登録日
(1)特許第3152250号(増分値による予見制御装置) 鶴田和寛、中村裕司 平成13年1月
(2)特許第3152251号(増分値演算による学習制御装置) 中村裕司、鶴田和寛 平成13年1月
(3)特許第3158439号(予見制御装置) 中村裕司、鶴田和寛 平成13年2月
(4)特許第3175877号(予見制御装置) 鶴田和寛、中村裕司 平成13年4月
(5)特許第3185857号(モータ制御装置) 鶴田和寛 平成13年5月
(6)特許第3296527号(モータ速度制御装置) 中村裕司、鶴田和寛 平成14年5月
(7)特許第3337058号(位置制御装置) 鶴田和寛 平成14年7月
(8)特許第3391378号(モータ制御装置) 鶴田和寛 平成15年2月
(9)特許第3391380号(制御定数調整装置) 高松祥司、大久保整、鶴田和寛 平成15年2月
(10)特許第3457019号(ならい制御方法) 中村裕司、鶴田和寛 平成15年9月
(11)特許第3550657号(モータ制御装置) 鶴田和寛 平成16年5月
(12)特許第3552988号(サーボ制御装置およびその方法) 赤松慶三、鶴田和寛 平成16年5月
(13)特許第3561911号(モータ制御装置) 鶴田和寛 平成16年7月
(14)特許第3637597号(制御定数同定装置) 鶴田和寛 平成16年12月
(15)特許第3663446号(位置制御装置) 鶴田和寛 平成17年4月
(16)特許第3674653号(モータ制御装置) 鶴田和寛 平成17年5月
(17)特許第3818371号(電動機制御装置) 鶴田和寛、他7名 平成18年8月
(18)特許第3906668号(モータ制御装置)泉哲郎、鶴田和寛 平成19年3月
(19)特許第3982308号(位置決め制御装置)鶴田和寛 平成19年8月
(20)特許第4053529号(モータ速度制御装置)鶴田和寛、榊泰輔、藤本孝 平成19年12月
(21)特許第4366566号(制御定数調整装置)鶴田和寛,他3名 平成21年9月
(22)特許第4367058号(モータ制御装置)鶴田和寛,冨田浩治 平成21年9月
(23)特許第4492033号(ドライブ装置のパラメータ表示法)菅政直,鶴田和寛 平成22年4月
(24)特許第4507071号(モータ制御装置)鶴田和寛、中村裕司、梅田信弘 平成22年7月
(25)特許第4565426号(モータ制御装置)鶴田和寛、中村裕司 平成22年9月
(26)特許第4925056号(モータ位置制御装置)鶴田和寛 平成24年2月
 
 
<外国登録特許実績>
(1) US5696672: Preview control apparatus
(2) US5726878: Prediction controller
(3) US5834912: Velocity controller
(4) SE587897: Prediction controller
(5) DE69325621.4: Prediction controller
(6) CN95195292.7: Velocity controller
(7) US6037736: Apparatus for determination of control constant
(8) KR267362: Prediction controller
(9) US6157156: Motor controller
(10) US6204622: Position controller
(11) TW132716: Motor controller
(12) DE69429663.5: Prediction controller
(13) DE69620597.1: Apparatus for determination of control constant
(14) GB827265: Apparatus for determination of control constant
(15) CN97181910.6: Motor controller
(16) KR342788: Prediction controller
(17) KR352024: Velocity controller
(18) KR374052: Apparatus for determination of control constant
(19) CN97182149.6: Position controller
(20) TW190564: Motor controller and method for measuring characteristics of mechanism
(21) KR437178: Position controller
(22) KR442034: Motor controller
(23) US6822415: Motor controller
(24) CN1810237.9: Motor controller
(25) US6992454: Motor controller and method for measuring characteristics of mechanism
(26) CN2807904.3: Motor controller and method for measuring characteristics of mechanism
(27) US7030588: Control constant adjusting apparatus
(28) US7050862: Servo controlling device and method
(29) US7187145: Motor controller
(30) CN2828582.4: Control constant adjusting apparatus
(31) DE967535: Position controller
(32) KR719660: Motor controller and method for measuring characteristics of mechanism
(33) KR728492: Motor controller
(34) DE60139468.2: Motor controller
 
 
<総説・解説など>
・宇宙へのステップ ~九州工業大学 超小型衛星試験センター~,電気学会誌,Vol.136.11,  2016年11月:鶴田和寛
・電動バイク・超小型モビリティ市場への挑戦,電気学会誌,Vol.135.11,平成27年11月:鶴田和寛
・無人搬送装置への非接触給電技術の導入,電気学会誌,Vol.135.1,平成27年1月:鶴田和寛
・超音波モータを利用したアクチュエータの可能性について,電気学会誌,Vol.128.1,平成20年1月:鶴田和寛
・北九州エコタウンにおけるリサイクル技術,電気学会誌,Vol.126.3,pp132-135,平成18年3月:鶴田和寛