2025/04/01 更新

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カナタ　サヤカ
金田　さやか
KANATA Sayaka
担当
大学院工学研究科 航空宇宙海洋系専攻 准教授
工学部 航空宇宙工学科
職名
准教授
所属
工学研究院
連絡先
メールアドレス

担当・職階

  • 大学院工学研究科 航空宇宙海洋系専攻 

    准教授  2025年04月 - 継続中

  • 大学院工学研究科 航空宇宙海洋系専攻 

    講師  2022年04月 - 2025年03月

  • 工学部 航空宇宙工学科 

    准教授  2025年04月 - 継続中

  • 工学部 航空宇宙工学科 

    講師  2022年04月 - 2025年03月

取得学位

  • 博士（工学） （ 京都大学 ）

研究分野

  • 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  / 推定・システム同定

研究概要

  • 不確実環境における自律機能の実現

  • マルチコプタの障害物付近における飛行安定

  • 宇宙機の姿勢制御

  • 小天体探査ローバの位置推定および誘導

  • 自律型無人飛行ロボットの開発

  • 人間-機械の相互主導型インタフェースの開発

研究歴

  • 緩やかに連結した宇宙機による超高精度指向の実現

    個人研究

    2021年04月 - 2022年03月 

  • 宇宙機用制御アクチュエータの特異点回避に関する実験的検証

    個人研究

    2020年10月 - 2021年09月 

  • 宇宙機用制御アクチュエータの3軸姿勢制御の実験的検証

    2019年10月 - 2020年09月 

  • 飛行ロボットによる橋梁・トンネル点検の自動化実現

    2018年06月 - 2020年03月 

  • 脳―身体―感覚器の連動発達に着目した自律型ロボットの開発補助研究

    個人研究

    2018年04月 - 2019年03月 

  • 自律的な環境適応能力実現のためのセンサ情報に基づく階層化による行動決定機構の構築

    個人研究

    2017年04月 - 2021年03月 

  • スタビレス産業用無人ヘリコプタの開発

    スタビレス、産業用無人ヘリコプタ  国内共同研究

    2013 - 継続中 

  • 自律的な環境適応能力実現のための行動原理の解明とその実現

    環境適応、自律機能、不確実環境  個人研究

    2013 - 2017 

  • 自律型飛行ロボットによる屋内情報収集のための位置推定法の確立

    位置推定、屋内、自律型飛行ロボット  個人研究

    2013 

  • 自律型無人ヘリコプタを用いた超高精度３次元地形情報収

    3次元地図、自律型無人ヘリコプタ、姿勢決定  国内共同研究

    2012 - 2014 

  • 環境推定・適応機能を有しオペレータ協調する自律型ロボットのための制御方策の確立

    環境推定、環境適応、オペレータ協調  個人研究

    2012 

  • 小型飛行ロボットによる自律探査のための姿勢推定技術の確立

    小型飛行ロボット、自律探査、姿勢推定  個人研究

    2011 

委員歴（学外）

  • 代議員   計測自動制御学会  

    2024年04月 - 2025年03月 

  • 編集委員   システム制御情報学会  

    2024年04月 - 2025年03月 

  • 代議員   日本航空宇宙学会  

    2024年04月 - 2025年03月 

  • 宇宙工学部門代議員   日本機械学会関西支部  

    2023年04月 - 2024年03月 

  • 代議員   計測自動制御学会  

    2023年04月 - 2024年03月 

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受賞歴

  • SI2015優秀講演賞

    2015年12月   計測自動制御学会  

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    受賞国：日本国

  • SI2014優秀講演賞

    2014年12月   計測自動制御学会  

  • SI2013優秀講演賞

    2013年12月   計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会  

  • 日本知能情報ファジィ学会「論文賞」

    2013年09月   日本知能情報ファジィ学会  

  • SI2009 優秀講演賞

    2010年03月   計測自動制御学会システムインテグレーション部門  

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論文

  • 未知環境における移動ロボットのためのセンサ情報に基づく階層化制御 査読

    金田さやか，大林宏次郎，笹原美知瑠，下村卓

    システム制御情報学会論文誌   38 ( 5 )   90 - 98   2025年05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）  

  • 鏡像法に基づく回転翼機における地面効果モデル 査読

    金田さやか，中西弘明，下村卓

    計測自動制御学会論文集   60 ( 12 )   647 - 655   2024年12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）  

  • Experimental Verification for Attitude Control of Spacecraft with Double-Gimbal Variable-Speed Control Moment Gyros 査読

    Sayaka Kanata, F. Hayashida, and T. Shimomura

    Trans. JSASS Aerospace Tech. Japan   2023年08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）   国際・国内誌：国際誌  

  • A Sensitivity Analysis Method for a Class of Cyber-Physical Systems and Its Application to Parameter Optimization 査読

    Yasuaki Kuroe，Hiroaki Nakanishi, and Sayaka Kanata

    IEEE Transactions on Circuits and Systems I: Regular Papers   I ( 00114 )   2023年08月

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    担当区分：責任著者   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   国際・国内誌：国際誌  

    Sensitivity analysis is fundamental and essential in
    analysis and design in any system. Sensitivities are usually defined as derivatives of system variables or system performance with respect to its parameters. This paper discusses a sensitivity analysis method for a class of cyber-physical systems. We consider as a target system a hybrid system in which a continuous time and a discrete-time systems are connected through A/D and D/A converters at the first step of the research. They are represented by block diagrams in which arbitrary elements including nonlinear elements are arbitrarily connected. It is known that the sensitivity analysis based on the Tellegen's theorem has become a standard method for electric circuits. We
    extend the Tellegen’s theorem to the hybrid system and drive a method for computing sensitivities of any signal with respect to any parameter in the system. We apply the proposed method to a nonlinear hybrid system whose parameter sensitivities can be derived analytically in order to estimate its accuracy. It is
    shown that sensitivities can be obtained with sufficient accuracy by the proposed method. Furthermore we apply it to an optimization problem of a continuous and discrete-time hybrid system. It is shown that the proposed make it possible to optimal parameters as the hybrid system.

  • Modeling and Experimental Validation for Ceiling Wall Effect on Aerodynamic Characteristics of a Rotor 招待

    Hiroaki Nakanishi, Sayaka Kanata, Ryota Goto, and Takashi Shimomura

    Artificial Life and Robotics   27   734 - 742   2022年09月

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    掲載種別：研究論文（学術雑誌）   国際・国内誌：国際誌  

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講演・口頭発表等

  • 柔軟構造をもつ宇宙機の 2 自由度制御系による制振と姿勢制御 国内会議

    山本 悠登 , 金田 さやか , 下村 卓

    宇宙科学技術連合講演会  2024年11月  日本航空宇宙学会

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    会議種別：口頭発表（一般）  

    開催地：姫路  

  • 柔軟構造をもつ宇宙機の複数モード制振を実現する姿勢制御 国内会議

    九十九 亮 , 金田 さやか , 下村 卓

    宇宙科学技術連合講演会  2024年11月  日本航空宇宙学会

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    会議種別：口頭発表（一般）  

    開催地：姫路  

  • クアドロータヘリコプタにおける機体座標系の定義と飛行への影響評価 国内会議

    金田さやか，下村卓，村瀬晃基

    第60回飛行機シンポジウム  2024年10月  日本航空宇宙学会特殊航空機部門

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    会議種別：口頭発表（一般）  

    開催地：福井  

  • クアドロータヘリコプタを対象とした センサ情報に基づく階層化制御の適用 国内会議

    土本 夏珠，金田 さやか，下村 卓

    ロボット学会学術講演会  2024年09月  日本ロボット学会

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    会議種別：口頭発表（一般）  

    開催地：大阪  

  • 鏡像法に基づく回転翼機における地面効果モデルの提案 国内会議

    金田さやか，中西弘明，下村卓，伊藤駿介

    第29回ロボティクスシンポジア  2024年03月 

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    会議種別：口頭発表（一般）  

    開催地：沖縄県名護市  

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産学官連携可能研究（シーズ）概要

  • 自律化のための位置・姿勢推定器の開発

科研費獲得実績

  • 環境適応能力解明のための知覚情報の予測に基づく行動決定機構の構築

    研究活動スタート支援  2022年04月

  • 宇宙機用制御アクチュエータのLPV制御適用による制御性能検証

    公益財団法人 永守財団　研究助成  2021年10月

  • 緩やかに連結した宇宙機による超高精度指向の実現

    マツダ研究助成  2021年04月

  • 宇宙機用制御アクチュエータの特異点回避に関する実験的検証

    公益財団法人 永守財団　研究助成  2020年10月

  • 自律的な環境適応能力実現のためのセンサ情報に基づく階層化による行動決定機構の構築

    若手研究  2020年

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担当授業科目

  • 制御工学1B

    2024年度   週間授業   大学

  • 航空宇宙工学演習3

    2024年度   週間授業   大学

  • 航空宇宙工学実験1

    2024年度   週間授業   大学

  • 航空宇宙工学基礎1

    2024年度   週間授業   大学

  • 航空宇宙工学特論

    2024年度   週間授業   大学院

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ＦＤ活動

  • 全学FDセミナー  2024年度

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    全学FDセミナー「moodle活用講座」を聴講した

  • 工学FDセミナー  2024年度

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    工学FDセミナー／高大接続セミナー「高等学校における学習指導要領改訂に伴う数学科教育の今」を聴講した

  • 工学FDセミナー  2023年度

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    高等学校における学習指導要領改訂に伴う情報科教育の今

  • 第2回全学FDセミナー  2023年度

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    「大学院生のキャリアデザイン支援を考えるー文学・理学など基礎系研究分野の支援事例を中心にー」

  • 工学全体FDセミナー（オンライン）  2022年度

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    教育改善のための、ポートフォリオシステム「てぃら・みす」活用法

所属院生等の論文発表集計

  • 2024年度

    学部・学域生発表数：0件  所属大学院生発表数：3件

  • 2023年度

    学部・学域生発表数：2件  所属大学院生発表数：0件

  • 2022年度

    学部・学域生発表数：1件  所属大学院生発表数：1件

論文・研究指導集計

  • 2024年度

    卒業論文指導数：3名  卒業論文審査数：3件

    博士前期課程学生指導数：1名  博士後期課程学生指導数：1名

    修士論文審査数（主査）：0件  修士論文審査数（副査）：0件

    博士論文審査数（主査）：0件  博士論文審査数（副査）：0件

  • 2023年度

    卒業論文指導数：3名  卒業論文審査数：3件

    博士前期課程学生指導数：0名  博士後期課程学生指導数：0名

    修士論文審査数（主査）：0件  修士論文審査数（副査）：0件

    博士論文審査数（主査）：0件  博士論文審査数（副査）：0件

  • 2022年度

    卒業論文指導数：3名  卒業論文審査数：3件

    博士前期課程学生指導数：0名  博士後期課程学生指導数：0名

    修士論文審査数（主査）：0件  修士論文審査数（副査）：7件

    博士論文審査数（主査）：0件  博士論文審査数（副査）：0件

社会貢献活動　⇒ 社会貢献実績一覧へ

  • ライト祭

    役割：企画,　運営参加・支援

    日本航空宇宙学会関西支部  ライト祭2023  2023年12月

  • 女子中高生のための関西科学塾

    役割：講師

    種別：セミナー・ワークショップ

    関西科学塾事務局  2022年度第17回関西科学塾  2022年04月 - 2022年08月

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    SDGs：

    参加者数：16（人）

  • 堺市環境影響評価審査会審査員

    種別：行政・教育機関等との連携事業

    2021年04月 - 継続中

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    SDGs：

  • 大阪府立高津高等学校にて 出前講義 「自律型無人飛行ロボットの制御」

    2020年04月 - 2021年03月

  • 大阪府立大学・大阪市立大学ニューテクフェア2012出展・発表

    2014年04月 - 2015年03月

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出張講義テーマ　⇒ 出張講義一覧へ

  • 無人飛行ロボットUAV(Unmanned Aerial Vehicles)の紹介

    分野：工学（機械，電子・物理，電気電子，電機情報，化学バイオ，建築，都市（土木・環境），物質化学，航空宇宙，海洋システム，応用化学，化学，マテリアル）

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    対象：中学生,　高校生,　大学生,　教育関係者,　研究者,　社会人・一般,　企業,　市民団体

    開発したクアドロータヘリコプタを紹介する．自律飛行を実現させるために選定したセンサおよびプロセッサ，および搭載した制御器・推定器の紹介を行う．

  • カルマンフィルタ

    分野：工学（機械，電子・物理，電気電子，電機情報，化学バイオ，建築，都市（土木・環境），物質化学，航空宇宙，海洋システム，応用化学，化学，マテリアル）

    　詳細を見る

    対象：大学生,　教育関係者,　研究者,　社会人・一般,　企業,　市民団体

    キーワード：推定，カルマンフィルタ，数学，線形代数 

    航空宇宙の分野でよく使われるカルマンフィルタ．ロボットなどの移動体の位置や姿勢推定に有用です．本講演ではカルマンフィルタの限界や特徴について説明します．導出も行います．

  • 小天体探査ローバの位置推定

    分野：工学（機械，電子・物理，電気電子，電機情報，化学バイオ，建築，都市（土木・環境），物質化学，航空宇宙，海洋システム，応用化学，化学，マテリアル）

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    対象：大学生,　教育関係者,　研究者,　社会人・一般,　企業,　市民団体

    キーワード：小天体，ロボット，ローバ，宇宙探査，無人，自律，宇宙 

    探査機「はやぶさ」には探査ローバ「ミネルバ」が搭載されていた． 探査ローバによる直接調査は期待が高まる一方だが， その誘導には課題が多い． 小惑星の場合，重力方向が一定でなく，特徴的な地形が存在することも保証されない． 本講演では，地上における位置および姿勢推定法を説明し， 厳しいリソース制限下で十分な精度で位置推定および環境推定を実現する 小惑星上でも有効な推定手法を紹介する．

  • 小天体探査ローバで出来ること

    分野：工学（機械，電子・物理，電気電子，電機情報，化学バイオ，建築，都市（土木・環境），物質化学，航空宇宙，海洋システム，応用化学，化学，マテリアル）

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    対象：小学生,　中学生,　高校生,　市民団体

    キーワード：小天体，ロボット，ローバ，宇宙探査，無人，自律，宇宙 

    探査機「はやぶさ」に代表されるような惑星探査ロボットの紹介とその特徴

学術貢献活動

  • 日本航空宇宙学会関西支部事務局

    役割：企画立案・運営等

    2023年03月 - 2024年02月

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    種別：学会・研究会等 

  • Advanced Robotics

    役割：査読

    2020年04月 - 2021年03月

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    種別：査読等 

    審査件数：1件