KAWAHARA LABORATORY

大学院受験生の方へ

OUR VISION

川原研究室では、人や環境と自然に調和し、生活の中に違和感なく溶け込む知能技術の実現を目指しています。JST ERATO「川原万有情報網プロジェクト」（2015〜2022年）では、ファブリケーション・センシング・アクチュエーション・エネルギーの技術軸から、人工物があらゆる環境に溶け込み、人間と自立共生しながら新しい価値を生む世界の実現に向けて研究を推進しました。

私たちはこの基盤の上に、現在ではEmbodied AIやPhysical AIと呼ばれる、身体性・物理的実在を伴う次世代の人工知能システムの構築へと踏み出しています。視覚や聴覚に加え触覚や環境のセンサから得られる情報を解釈し、実空間とヒトを理解するAIの実現を目指しています。

At the Kawahara Laboratory, we aim to realize intelligent technologies that blend seamlessly into daily life and coexist naturally with humans and the environment. During the JST ERATO “Kawahara Universal Information Network Project” (2015–2022), we advanced research from four technological pillars—fabrication, sensing, actuation, and energy—toward a world where intelligent artifacts integrate into diverse environments and autonomously coexist with humans to generate new value.

Building upon this foundation, we are now shifting toward developing the next generation of AI systems, known as Embodied AI and Physical AI, which possess physical presence and bodily intelligence. Our goal is to enable AI to interpret not only visual and auditory information but also tactile and environmental cues, thereby achieving deeper understanding of real-world spaces and human activity.

● Fabrication：誰もが、自由に、知能をかたちにできる世界へ

電子回路を市販のインクジェットプリンタで簡単に印刷する「Instant Inkjet Circuits」や、平面に印刷されたパターンが熱によって瞬時に立体物に変形する「Inkjet 4D Print」など、デジタルものづくりの新たな形を提案しています。

これらの技術は、専門的な設備やスキルがなくても知能を持つオブジェクトを個人が設計・製造できる世界を目指すものです。環境負荷の小さい製造法や、電子デバイスのパーソナライズ、教育や創造活動への応用まで、広い波及効果を生み出しています。

We propose a new paradigm for digital fabrication through technologies such as Instant Inkjet Circuits, which allow users to print functional electronic circuits using off-the-shelf inkjet printers, and Inkjet 4D Print, which transforms printed flat patterns into 3D structures upon heating.

These fabrication techniques aim to empower individuals to design and build intelligent objects without requiring specialized equipment or expertise. The technologies support sustainable manufacturing, personalized electronics, and creative education, and continue to generate ripple effects across many fields.

● Sensing & Actuation：柔らかく動き、身体とつながるインタフェース

多様な柔軟素材を活用したセンシング技術や新型アクチュエータを開発しています。これらは、身体に貼る、空間に忍ばせる、モノに埋め込むといった形で、あらゆる場所に知覚を拡張する基盤となります。たとえば、空気圧や熱によって動く「パウチ型モーター」は、軽量・安全・低コストな駆動機構として応用されています。Delicate Jamming Grasp は永久磁石エラストマーを用いたジャミング型グリッパーで、柔軟なオブジェクトを潰すことなく把持することが可能です。

とくに最近では、ウェアラブルセンシングにより人の姿勢・活動・ジェスチャをリアルタイムに取得し、情報機器の入力アシストへの応用を進めています。また、環境音センシングを用いた屋内位置測位をはじめとして、スマート空間内で人の意図や状況を的確に捉える知能の基盤として機能しています。

We are developing a variety of soft sensing technologies and novel actuators using flexible materials. These systems extend perceptive capability into diverse environments—on the skin, embedded in objects, or distributed across physical spaces. For example, the pouch-type motor, actuated by air pressure or heat, offers a lightweight, safe, and low-cost drive mechanism. The Delicate Jamming Grasp  uses a permanent magnet elastomer to create a soft gripper that can securely hold delicate objects without crushing them.

Recent work has focused on wearable sensing, enabling real-time capture of human posture, activity, and gestures, with applications in assistive interfaces for digital devices. Additionally, environmental sound sensing is being used for indoor localization and intelligent spatial systems that can perceive human intent and context accurately.

● Energy：電池に頼らず、空間からエネルギーを得る知能へ

「ルームスケール無線給電」は、室内の壁や柱に構造体を設置し、空間全体に安定した磁界を生成することで、部屋のどこにいてもワイヤレスで機器を駆動できる空間インフラを実現します。

さらに、薄型・軽量の無線給電シートやウェアラブル給電技術も開発し、衣服や家具、身体に密着した環境でも、電源コードやバッテリーなしでデバイスを動作させることが可能になりました。これにより、バッテリーレスのセンサネットワークや、常時駆動する知能デバイスの展開が現実的になります。

Our room-scale wireless power transfer technology establishes magnetic fields across entire indoor spaces by embedding conductive structures into walls and pillars. This creates a spatial infrastructure that enables wireless powering of devices—anywhere in the room—without the need for physical connectors.

We have also developed thin, lightweight wireless power transfer sheets and wearable power technologies, allowing devices to operate on clothing, furniture, and the body itself without batteries or cables. These innovations make batteryless sensor networks and always-on intelligent systems increasingly practical for real-world deployment.

電気系工学専攻修士特別口述試験への出願を検討している皆様へ

修士特別口述試験への出願を検討している学生の皆さんに、研究室としての方針と期待をお伝えします。特別口述試験の出願者は、出願に先立って研究指導を希望する教員に事前に連絡をとり、研究計画について相談することが推奨されています。私たちの研究室では、次のような学生を歓迎します。

1. トップレベルの研究環境で、主体的かつ意欲的に研究に取り組もうとする学生を求めています。特に、博士課程への進学を将来的な選択肢の一つとして考えている学生を歓迎します。その旨を志望理由書に明確に記載してください。
2. 私たちの研究内容を十分に理解した上で、センシングとAI技術を融合させたEmbodied AIやPhysical AI分野において学術的な貢献を目指す学生を歓迎します。ただし、出願時に卒業論文などで取り組んでいる研究テーマが必ずしもこれらの分野と完全に一致している必要はありません。修士課程において新たな研究テーマに挑戦する意欲を特に重視します。
3. 電気電子・情報・通信系に限らず、多様な分野でしっかりとした学部教育を受けた学生を歓迎します。電気電子・情報・通信以外の分野から出願する場合は、これまでどのような学術的基礎を培ってきたかを具体的かつ明確にアピールしてください。

To applicants from outside Japan