小型高推力スパイラルモータの研究

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スパイラルモータとは？

目的・背景

搬送システム、搬送ロボット、プレス機、射出成形機などの産業機器や、自動車、航空機などの輸送機器には直線運動型のアクチュエータが広く用いられている。直動アクチュエータには、油圧、空圧、回転型モータ＋運動変換機構、リニアモータなどの種類があるが、油圧や空圧は保守性や制御性が低く、また、電動モータを利用したものは単体では大推力化が難しい、などの欠点がある。近年では、保守性の観点から、油圧から電動アクチュエータへの置き換えが進んでいる。しかし、電動モータ単体で大きな力を発生させることは難しいため、減速器および回転−直線運動変換機構と組み合わせて実現されており、装置が大型化・複雑化するという問題がある。また、リニアモータは機械的変換機構が不要で、モータ単体で推力を発生させることができるダイレクトドライブシステムであり、制御性に優れるという利点があるが、大推力化するためには、装置のサイズを面的に拡大する必要があり、大推力化が難しいという問題がある。これらの問題を解決するため、本研究室ではスパイラルモータと呼ばれる新しい構造のリニアアクチュエータを考案し、開発を進めている。スパイラルモータは、可動子および固定子がらせん形状をしたモータで、可動子が固定子の中をらせん運動し、そこから直線動作のみを取り出して利用するリニアモータである。可動子と固定子の対向面積を大きくとれるため、従来の同一体積のリニアモータと比較して大きな推力が得られ、かつ、ギアがないため機械損が少ないという特長がある。

スパイラルモータの動作概念図		システムコントロールフェア2007でのスパイラルモータの取材ビデオ (DigInfo)

原理

スパイラルモータは、コイルが巻かれた固定子(Fig.1a)と軸があり永久磁石が取り付けられた可動子(Fig.1b)とをらせん状に組み合わせた構造(Fig.1c)となっている。 雄ねじ状の可動子が雌ねじ状の固定子に組み込まれて回転する仕組みで、 ねじが前後する動きを直線運動として取り出して利用する。
スパイラルモータの断面図はFig.2のようになる。 固定子と可動子間にはエアギャップが存在し、 コイル磁束、マグネット磁束とも主に軸方向に分布するので、 スパイラルモータはアキシャルギャップ型永久磁石同期モータの一種といえる。 軸の両端にあるスライド・ロータリ・ブッシュによって半径方向の力を支え、 軸方向の力は全て電磁力と拮抗することとなる。 このとき、エアギャップを一定に保つために、軸方向に磁気浮上制御が必要となる。

スパイラルモータを極座標展開するとFig.3のようになり、 同図から簡易等価磁気回路を導くとFig.4のようになる。 これより、磁束の分布や推力の近似値を求めることができる。

１号機の開発

スパイラルモータの基本特性を確認するため、 製作のし易さ等を考慮し、 比較的大型(424×204×178[mm])の実験機の開発を行った。 この１号機では、 磁気浮上制御を省略するために、 Fig.5のようにスライド・ロータリ・ブッシュの代わりにボールねじを導入することでエアギャップを固定している。 製作に当たっては、完全ならせん曲面の成形が困難であったので、 Fig.6aに示すような平面構造の可動子ブロックと固定子ブロックを設計した。 これらブロックを組み合わせることで擬似的にらせん構造の可動子(Fig.6b)と 固定子(Fig.6c)を実現した。 Fig.7aは製作した１号機の外見図である。 Fig.7bは可動子ブロックと固定子ブロックであり、 可動子ブロックの両面にはネオジム永久磁石を取り付けてある。 また、固定子ブロックには積層鋼板を用い、コイルは表裏の両面に施してある。 Fig.7cはモータの内部構造であり、干渉することなく可動子と固定子がらせん構造に組み合わされていることが分かる。

実験(動画)

駆動実験の様子（動画）を下図に示す。 スパイラルモータ１号機の駆動には３相インバータを用いている。 Fig.11に駆動システムを示す。

ロボティクスへの応用

目的・背景

本研究では、小型高推力ダイレクトドライブ(以下ＤＤ)式スパイラルモータを動力とした高出力・柔軟ヒューマノイドロボットを開発し、広帯域かつ高出力の位置と力の制御を実現することを目的とする。一般に、大きな負荷のかかるロボットやＮＣ機械、サーボシステムなどでは、高減速比のギアが用いられる。ギアを用いたシステムの位置や力の運動制御系においては、位置制御の精度を高めるために機構の剛性を高めると、高い帯域での力制御が困難になり、逆に、力制御の精度を高めるために機構的にコンプライアンスを導入すると、高い帯域での位置制御が困難になるという問題がある。ギアなどの減速機構を用いずに直接、電磁力により負荷を支えるＤＤロボットでは、電流制御系の応答がそのまま力制御系の応答となるため、広帯域でダイナミックレンジの広い力制御が実現できる。しかし、従来のＤＤロボットでは大きな力を出すことが難しく、装置が大型になるという欠点がある。

従来技術の研究動向を以下に述べる。軽量な機構で大きな力を発生する機械制御システム、特にロボットマニピュレータでは、従来、高回転型モータと高減速比ギアを組合せた駆動系が用いられている。しかし、ギアを用いた駆動系ではバックラッシやロストモーション、摩擦などが問題となる。特に出力軸において粘性摩擦やクーロン摩擦が大きくなり、高精度な力制御が困難であるという問題がある。この問題を解決するため、1981年に米国カーネギーメロン大学において初めて関節型ＤＤロボットが開発された[1]。しかし、減速機構を持たないためモータが非常に大型になるという問題があり、高速動作を活かした用途のほかはあまり用いられることはなかった。一方、これまで一般にロボットマニピュレータでは、エンドエフェクタ部(手先部)に力センサを取り付け、力を制御するという方式が採られてきた。この場合、制御帯域は力センサの帯域に依存し、数十Hzと低い周波数帯域に制限されるため、高速な力制御は難しい。そこで、慶応大・長岡技科大のグループがオブザーバにより負荷力を推定するセンサレス力制御を提案し[2]、約100Hzの応答性を実現した。しかし零速度付近で静止摩擦を推定できず性能が劣化するという問題が残った。これに対し、2001年慶応大において２つのギア付きモータの差動出力を利用することにより静止摩擦の影響を除去するツインドライブシステムが開発された[3]。しかし、１つの可動軸に対してモータを２つ使用するため装置が大型になるという問題がある。一方で、1995年に米国マサチューセッツ工科大学において力制御を安定化するための弾性機構を直列に組み込んだアクチュエータが開発された[4]。高帯域においても接触の安定性が確保されるという特長があるが、能動的に制御可能な帯域は10Hz程度と低いという欠点がある。そこで、この欠点を改良する二段型の弾性アクチュエータが2002年に米国スタンフォード大学で開発された[5]。しかし、この方式も１関節につきモータが２つ必要となり装置が大型になるという問題がある。また、東京大学JSKグループでは、ワイヤ駆動の全身ヒューマノイドロボットが開発されているが、アクチュエータの出力は比較的小さく、実現可能な運動には制限があると考えられる。

以上のように、これまでのメカニズムでは制御性能とサイズにトレードオフが存在し、性能と小型化を両立することが難しいという問題がある。また、ギアを用いて機構の剛性を高め位置制御の精度を高めると、高い帯域での力制御が困難になり、逆に、力制御の精度を高めるために機構的にコンプライアンスを導入すると、高い帯域での位置制御が困難になるという問題がある。 これに対し、本研究室では、ねじ機構による推力増幅を電磁的に実現するスパイラル構造の直動アクチュエータを考案し、研究を進めている。 スパイラルモータは、固定子・可動子がスパイラル形状をしたモータで、ねじ機構による推力増幅を電磁的に実現するものである。 スパイラルモータは、負荷を直接電磁力で支持するため、高速な応答特性を実現することが可能である。また、ギャップ面積が大きく磁束を３次元的に有効利用するため小型で高推力が得られるという特長がある。 小型・高推力で、かつ、ＤＤ特性を有するため、広帯域かつ高出力の位置と力の制御を実現できる。 本研究では、スパイラルモータの小型軽量・ＤＤ特性という特長を人工筋肉として活かし、高出力かつ柔軟なヒューマノイドロボットを試作し、力制御において数kHzの応答性を実現することを目指す。 具体的には、スパイラルモータを駆動機構としたヒューマノイドロボットによる位置と力の運動制御システムを構築し、そこで実現される位置／力制御の精度・周波数応答特性、力のダイナミックレンジ(最大発生推力/最小発生推力比)を明らかにする。

将来的には、ギアを用いないことから、従来は難しかった高速な力応答が可能な運動制御系が実現できる。たとえば、これまでアームによる飛翔物体の把持や、脚式ロボットによる足部と地面間の衝突の直接制御は困難であり、受動的なコンプライアンスの導入により受動的に安定化するのみであった。提案する運動制御系では、これら衝突現象を直接制御できる可能性があるため、運動性能の向上が期待できる。

参考文献

1. H.Asada, T.Kanade, R.Reddy, "Design Concept of Direct-Drive Manipulators Using Rare-Earth DC Torque Motors", Proc. of 11th ISIR, pp.629-639, 1981
2. T.Murakami, F.Yu, K.Ohnishi, "Torque Sensorless Control in Multidegree-of-Freedom Manipulator", IEEE Trans. on Industrial Electronics, vol.40, no.2, pp.259-265, 1993
3. 林田, 矢向, 村上, 大西, ツインドライブシステムを用いたセンサレスバイラテラルロボットマニピュレータ, 精密工学会誌, Vol.67, No.11, pp.1834-1838, 2001
4. G.Pratt, M.Williamson, "Series Erastic Actuators", Proc. IEEE/RSJ IROS, vol.1, pp.3990-406, 1995
5. M.Zinn, O.Khatib, B.Roth, J.K.Salisbury, "Playing It Safe", IEEE Robotics and Automation Magazine, vol.11, no.2, pp. 12-21, 2004

２号機の開発

ロボットに搭載するために、 より小型のスパイラルモータ２号機（下図）を開発した。 本モデルは、１号機で導入していたボールねじを用いておらず、 磁気浮上制御による完全なダイレクトドライブを目指したスパイラルモータとなっている。 また、磁気浮上制御時のタッチダウン対策として、 １号機では固定子と可動子は擬似的ならせん構造であったのを、 ２号機では固定子・可動子とも完全ならせん曲面に成形している。

Position control (1cm stroke, 5Hz)		Position control (full stroke)
Position control (short stroke)		Zero force control

３号機の開発

人間型ロボットの基本的な下肢構造に適用するアクチュエータとして、 現在、２号機をさらに小型化・高密度化した３号機を開発中である。 ３号機は、筋骨格型２足ロボットの各筋肉に最適となるように個別に設計を行っている。 また、人体の筋・骨格系を参考に、このスパイラルモータ３号機を搭載する人間型ロボットの下肢の開発を行っている。

Position control (1cm stroke, 1Hz)		Position control (3cm stroke, 0.5Hz)		Arm actuation

その他の応用

下図は、東京大学藤本博志准教授の協力のもと、藤本博志研究室の電気自動車EV-2のステアリングタイロッド部にスパイラルモータ１号機を搭載し、基本駆動実験を行った様子である。

謝辞

本研究は、科研費若手研究(S)、NEDO産業技術研究助成(プロジェクトID: 05A48701d)、川崎市産業振興財団産学連携・試作開発促進プロジェクト、実吉奨学会、神奈川県商産業活性課、よこはまティーエルオー、神奈川高度技術支援財団ＲＳＰ事業の支援によって行われている。ここに謝意を表す。

特許・文献

1. スパイラル型リニアモータ, 特許3712073号(WO2004/042902), 2006.3.3
2. Spiral Linear Motor, U.S.Patent 7176590B2, 2007.2.17
3. Ahmad Zaki bin Hj Shukor and Yasutaka Fujimoto, "Planar Task Space Control of a Biarticular Manipulator Driven by Spiral Motors", Int. Journal of Advanced Robotic Systems, vol. 9, 2012.10 (DOI:10.5772/51742)
4. Issam A. Smadi, Hiroko Omori, and Yasutaka Fujimoto, "Development, Analysis and Experimental Realization of a Direct-Drive Helical Motor", IEEE Trans. on Industrial Electronics, vol. 59, no. 5, pp. 2208-2216, 2012.5
5. 鈴木宏一郎, 藤本康孝, "IPM型スパイラルモータのモデル化・特性解析および基礎駆動試験", 日本ロボット学会誌, vol. 28, no. 7, pp. 897-904, 2010.9
6. Yasutaka Fujimoto, Tsutomu Kominami, and Hiroshi Hamada, "Development and Analysis of a High Thrust Force Direct-Drive Linear Actuator", IEEE Trans. on Industrial Electronics, vol. 56, no. 5, pp. 1383-1392, 2009.5
7. 小南 勉, 藤本康孝, "高推力スパイラルモータの推力特性の検討", 電気学会論文誌D, vol. 129-D, no. 2, pp. 130-135, 2009.2
8. 小南 勉, 藤本康孝, "2つの負荷に対し振幅・周波数を独立制御可能な9スイッチインバータの提案", 電気学会論文誌D, vol. 128-D, no. 5, pp. 561-568, 2008.5
9. Takahiro Mikami and Yasutaka Fujimoto, "Design of a High-thrust Density Spiral Motor using Finite Element Analysis", Proc. IEEE Industrial Electronics Society Annual Conference (IECON), Montreal, 2012.10
10. 藤本康孝, 三上貴之, "スパイラルモータの小型化の検討", 日本ロボット学会学術講演会, 1L2-5, 2012.9
11. 鈴木達也, 藤本康孝, "SPM型スパイラルモータにおける離散時間外乱オブザーバの設計", 電気学会産業応用部門大会, 3-74, 2012.8
12. Ahmad Zaki Shukor and Yasutaka Fujimoto, "Force Control of Musculoskeletal Manipulator", Proc. IEEE International Workshop on Advanced Motion Control (AMC), Paper ID. 74, Sarajevo, 2012.3
13. Yasutaka Fujimoto, Tsubasa Suenaga, Yuuki Wakayama, Kengo Sawai, and Ahmad Zaki Shukor, "Force Control of a Spiral Motor and Its Application to Musculoskeletal Biped Robot", Proc. IEEE International Workshop on Advanced Motion Control (AMC), Paper ID. 115, Sarajevo, 2012.3
14. 鈴木達也, 藤本康孝, "SPM型スパイラルモータの磁気浮上制御と位置制御", 電気学会産業計測制御研究会, IIC-12-099, 2012.3
15. 末永 翼, 藤本康孝, "ゼロパワー磁気浮上制御を用いたIPM型スパイラルモータの運動制御", 電気学会産業計測制御研究会, IIC-12-101, 2012.3
16. 三上貴弘, 藤本康孝, "有限要素解析を用いた高推力密度スパイラルモータの設計", 電気学会産業計測制御研究会, IIC-12-113, 2012.3
17. 澤井健吾, 藤本康孝, "スパイラルモータを用いた筋骨格型二足歩行ロボットにおける二関節筋の研究", 電気学会産業計測制御研究会, IIC-12-125, 2012.3
18. Ahmad Zaki Shukor, Issam Abed Smadi, and Yasutaka Fujimoto, "Development of a Biarticular Manipulator using Spiral Motors", Proc. IEEE Industrial Electronics Society Annual Conference (IECON), pp. 92-97, Melbourne, 2011.11
19. Tsubasa Suenaga and Yasutaka Fujimoto, "Parameter Identification and Passive Direct Drive Control with Magnetic Levitation for IPM-type Spiral Motor", Proc. IEEE Industrial Electronics Society Annual Conference (IECON), pp. 2147-2151, Melbourne, 2011.11
20. 藤本康孝, "ヒトの筋骨格構造を模した２足ロボットのためのダイレクトドライブモータの運動制御", 日本ロボット学会学術講演会, 3C3-5, 2011.
21. 末永 翼, 藤本康孝, "埋め込み磁石型スパイラルモータのダイレクトドライブ実験およびゼロパワー制御の検討", 日本ロボット学会学術講演会, 3K3-5, 2011.
22. Shukor Ahmad Zaki, Yasutaka Fujimoto, "Development of Biarticular Manipulator using Spiral Motors", 日本ロボット学会学術講演会, 3P1-5, 2011.
23. 鈴木達也, 藤本康孝, "スパイラルモータにおけるセンサレス角度推定法の検討", 電気学会産業応用部門大会, 3-40, vol. III, pp. 233-236, 2011.
24. Ahmad Zaki Shukor, Yasutaka Fujimoto, "Workspace Control of Biarticular Manipulator", Proc. IEEE International Conference on Mechatronics (ICM), ID-007137, Istanbul, 2011.4
25. Yasutaka Fujimoto, Issam A. Smadi, and Yuki Wakayama, "Development of Musculoskeletal Biped Robot Driven by Direct-Drive Actuators", Proc. IEEE International Conference on Mechatronics (ICM), ID-007447, Istanbul, 2011.4
26. 若山祐樹, 藤本康孝, "スパイラルモータを用いた筋骨格型二足ロボットの運動制御", 電気学会産業計測制御研究会, IIC-11-017, 2011.3
27. 大森裕子, スマディ・Ａ・イサム, 藤本康孝, "SPM型スパイラルモータの特性解析と磁気浮上制御", 電気学会産業計測制御研究会, IIC-11-112, 2011.3
28. 末永 翼, 藤本康孝, "IPM型スパイラルモータのパラメータ同定実験およびギャップ制御実験", 電気学会産業計測制御研究会, IIC-11-114, 2011.3
29. Issam A. Smadi, Hiroko Omori, and Yasutaka Fujimoto, "On Direct-drive Motion of a Spiral Motor", Proc. IEEE Industrial Electronics Society Annual Conference (IECON), pp. 921-926, Glendale, 2010.11
30. 藤本康孝, スマディ イサム アーベッド, 若山祐樹, 大森裕子, "ヒトの筋骨格構造を模したダイレクトドライブ型2足ロボットの開発" 日本ロボット学会学術講演会, 2K1-5, 2010.09
31. 大森裕子, スマディ イサム アーベッド, 藤本康孝, "高バックドライバビリテイを有するスパイラルモータのパラメータ同定との安定解析の検討", 日本ロボット学会学術講演会, 2N1-4, 2010.09
32. 若山祐樹, 藤本康孝, "DD型スパイラルモータを用いた筋骨格型2足ロボットの開発と閉リンク機構の動力学シミュレーションの高精度化", 日本ロボット学会学術講演会, 3J2-6, 2010.09
33. 大森裕子, Issam A. Smadi, 藤本康孝, "SPM 型スパイラルモータ制御系における磁極位置誤差の影響について", 電気学会産業応用部門大会, 1-135, 2010.8
34. 若山祐樹, 藤本康孝, スパイラルモータを用いたダイレクトドライブ筋骨格型二足歩行ロボットの開発と動力学シミュレーション, 電気学会産業応用部門大会, 2-78, 2010.8
35. Yasutaka Fujimoto, Issam A. Smadi, Hiroko Omori, and Yuuki Wakayama, "High Thrust Force Direct-Drive Linear Actuator and Its Application to Musculoskeletal Robots", Proc. International Symposium on Application of Biomechanical Control Systems to Precision Engineering (ISAB), pp. 217-222, 2010.7
36. Yasutaka Fujimoto, Issam A. Smadi, Hiroko Omori, Koichiro Suzuki, and Hiroshi Hamada, "Modeling and Control of a High-thrust Direct-drive Spiral Motor", Proc. IEEJ International Power Electronics Conference (IPEC), 24F1-4, pp. 2222-2229, 2010.6
37. Yasutaka Fujimoto, Yuuki Wakayama, Hiroko Omori, and Issam A. Smadi, "On a High-Backdrivable Direct-drive Actuator for Musculoskeletal Bipedal Robots", Proc. IEEE International Workshop on Advanced Motion Control, NF-003891, pp. 389-395, 2010.3
38. Issam A. Smadi, Hiroko Omori, and Yasutaka Fujimoto, "On Independent Position/Gap Control of a Spiral Motor", Proc. IEEE International Workshop on Advanced Motion Control, NF-001899, pp. 478-483, 2010.3
39. 鈴木宏一郎, 藤本康孝, "IPM型スパイラルモータの諸特性解析および磁気浮上制御", 電気学会 産業計測制御研究会, IIC-10-051, 2010.3
40. 浜田 浩, 藤本康孝, "高推力SPM型スパイラルモータの特性検討と力制御実験", 電気学会 産業計測制御研究会, IIC-10-120, 2010.3
41. 大森裕子, 藤本康孝, "SPM型スパイラルモータのdq軸モデルと磁気浮上制御の検討", 電気学会 産業計測制御研究会, IIC-10-121, 2010.3
42. 藤本康孝, 浜田浩, 鈴木宏一郎, 若山祐樹, 大森裕子, "小型高推力ダイレクトドライブ型スパイラルモータを用いた筋骨格モーション制御システム", 日本ロボット学会学術講演会, 1H1-07, 2009.9
43. 鈴木宏一郎, 藤本康孝, "IPM型スパイラルモータのモデル化および磁気浮上制御の検討", 日本ロボット学会学術講演会, 2A1-02, 2009.9
44. 大森裕子, 藤本康孝, "高バックドライバビリテイを有するスパイラルモータの開発とdq軸モデルの検討", 日本ロボット学会学術講演会, 2A1-03, 2009.9
45. 若山祐樹, 藤本康孝, "ダイレクトドライブスパイラルモータを用いた筋骨格型二足歩行ロボットの開発", 日本ロボット学会学術講演会, 2P1-05, 2009.9
46. 浜田浩, 藤本康孝, "高バックドライバビリティを有するスパイラルモータの駆動実験と外乱オブザーバによるセンサレス反力推定について", 日本ロボット学会学術講演会, 3C2-02, 2009.9
47. 藤本康孝, "スパイラルモータを用いた筋骨格型2足歩行ロボットの開発", 電気学会産業応用部門大会, S7-4, 2009.9
48. 鈴木宏一郎, "IPM型スパイラルモータのモデル化および制御法の検討", 電気学会産業応用部門大会, R1-13-7, 2009.9
49. 藤本康孝, 浜田 浩, "磁束を3次元的に利用するスパイラルモータ", 自動車技術会春期大会, 20095408, 2009.5
50. 浜田 浩, 藤本康孝, "スパイラルモータの駆動実験と拡張誘起電圧法による可動子位置推定", 電気学会産業計測制御研究会, IIC-09-030, 2009.3
51. 若山祐樹, 渡部博之, 藤本康孝, "スパイラルモータを用いた内骨格型ロボットの開発", 電気学会産業計測制御研究会, IIC-09-128, 2009.3
52. Yasutaka Fujimoto, Tsutomu Kominami, and Hiroshi Hamada, "Development of a Spirally-Shaped Linear Actuator", Proc. IEEE Industry Applications Society Annual Meeting (IAS), IAS15p6, Edmonton, 2008.10
53. Yasutaka Fujimoto and Tsutomu Kominami, "Development of a High Thrust Linear Actuator with High Backdrivability", Proc. IEEE Int. Workshop on Advanced Motion Control, pp. 360-364, Trento, 2008.3
54. 浜田 浩, 藤本康孝, "高推力スパイラルモータの開発と推力特性および熱特性の検討", 日本ロボット学会学術講演会, 3E2-03, 2008.9
55. 小南 勉, 藤本康孝, "スパイラルモータの推力特性の検討", 電気学会全国大会, 5-013, 2008.3
56. 浜田 浩, 小南 勉, 藤本康孝, "スパイラルモータの電磁界解析による推力特性の検討", 電気学会マグネティックス研究会, MAG-08-50, 2008.3
57. 權 赫鎭, 藤本康孝, "電磁界解析による高推力スパイラルモータの推力特性の検討", 電気学会論文誌D, vol. 127-D, no. 6, pp. 653-662, 2007.6
58. Tsutomu Kominami, Yasutaka Fujimoto, "Inverter with Reduced Switching-Device Count for Independent AC Motor Control", Proc. IEEE Industrial Electronics Society Annual Conference (IECON), pp. 1559-1564, Taipei, 2007.11
59. Tsutomu Kominami, Yasutaka Fujimoto, "A Novel Nine-Switch Inverter for Independent Control of Two Three-phase Loads", Proc. IEEE Industry Applications Society Annual Meeting (IAS), pp. 2346-2350, New Orleans, 2007.9
60. 小南 勉, 藤本康孝, "スパイラルモータのモデル化および制御方法の検討", 電気学会リニアドライブ研究会, LD-07-36, 2007.10
61. 小南 勉, 藤本康孝, "高推力スパイラルモータの開発", 日本ロボット学会学術講演会, 3I33, 2007.9
62. 小南 勉, 藤本康孝, "n個の負荷を独立制御可能なインバータの提案", 電気学会産業応用部門大会, 1-33, 2007.8
63. 小南 勉, 藤本康孝, "2つの負荷に対し独立制御可能な9スイッチインバータの開発", 電気学会全国大会, 4-086, 2007.3
64. Hyuk-jin Kwon and Yasutaka Fujimoto, "Thrust Characteristic of Spiral Motor Using FEM Analysis and Compensation for Thrust Fluctuation", Proc. IEEE Int. Workshop on Advanced Motion Control (AMC), vol. 2, pp. 535-540, Istanbul, 2006.3
65. Tsutomu Kominami and Yasutaka Fujimoto, "Magnetic Levitation Control and Spiral-Linear Transformation System for Spiral Motor", Proc. IEEE Int. Workshop on Advanced Motion Control (AMC), vol. 2, pp. 529-534, Istanbul, 2006.3
66. 権 赫鎮, 藤本康孝, "スパイラルモータの高推力化に関する一考察", 電気学会産業応用部門大会, vol. 3, pp. 143-146, 2006.8
67. 小南 勉, 藤本康孝, "2台のPMモータを独立制御可能な9スイッチインバータの提案", 電気学会産業応用部門大会, vol. 1, pp. 187-190, 2006.8 優秀論文発表賞A賞、高橋賞受賞
68. 菊川 篤, 藤本康孝, "磁界と熱の有限要素解析によるスパイラルモータの最適設計", 電気学会全国大会, vol. 5, pp. 72-73, 2006.3
69. Hyuk-jin Kwon and Yasutaka Fujimoto, "On A Magnet Arrangement For Spiral Motor", Proc. IEEJ International Power Electronics Conference (IPEC), pp. 424-430, Niigata, 2005.4
70. 小南 勉, 藤本康孝, "スパイラルモータの起動制御検証用装置の開発", 電気学会産業応用部門大会, vol. 3, 3-73, pp. 313-316, 2005.8
71. 菊川 篤, 藤本康孝, "有限要素法を用いたスパイラルモータの熱解析", 電気学会産業応用部門大会, vol. 3, 3-74, 317-320, 2005.8
72. 権 赫鎮, 藤本康孝, "スパイラルモータの推力特性の平坦化に関する研究", 電気学会産業計測制御研究会, IIC-05-2, pp. 7-12, 2005.3
73. 小南 勉, 藤本康孝, "スパイラルモータの推力とギャップの独立制御に関する研究", 電気学会産業計測制御研究会, IIC-05-3, pp. 13-18, 2005.3
74. 菊川 篤, 藤本康孝, "スパイラルモータの最大推力に関する理論的検討", 電気学会産業計測制御研究会, IIC-05-4, pp. 19-24, 2005.3
75. Hyuk-jin Kwon and Yasutaka Fujimoto, "FEM Analysis of High Thrust Spiral Motor", Proc. IEEE Int. Workshop on Advanced Motion Control (AMC), pp. 635-640, Kawasaki, 2004.3
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77. 小南　勉, 藤本康孝, "小型高推力スパイラルモータのギャップ制御の検討", 電気学会産業応用部門大会, vol. 3, pp. 311-314 2004.9
78. 権　赫鎮, 藤本康孝, "電磁界解析による小型高推力スパイラルモータの推力特性の検討", 電気学会産業計測制御研究会, IIC-04-25, pp. 7-12, 2004.3
79. 小南　勉, 藤本康孝, "小型高推力スパイラルモータの駆動方式と制御法の検討", 電気学会産業計測制御研究会, IIC-04-26, pp. 13-18, 2004.3
80. 藤本康孝, 権 赫鎮, 小南 勉, "可逆性を有する高推力スパイラルモータの基礎研究", 電気学会全国大会, 5-053, 2004.3
81. 権 赫鎮, 藤本康孝, "電磁界解析による小型高推力スパイラルモータの基礎研究", 電気学会リニアドライブ研究会, LD-03-83, pp. 41-45, 2003.9