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「東北大学オープンキャンパス」レポート |
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7月30日と31日の日程で、東北大学オープンキャンパスが行なわれた。オープンキャンパスとは主に進学希望の高校生を対象に研究室の研究内容を大学が直接公開するものだが、実際には誰でも参加できる。うち7月30日に行なわれた工学部機械系のロボット系研究室のツアーに混ぜてもらったので簡単にご紹介する。 ツアー形式の都合上、各研究室での滞在時間は限られており、残念ながらどの研究室もかなりの駆け足での見学だったが、日頃めったに見ることができない大学の研究室の雰囲気に触れ、高校生達は少々萎縮しながらも楽しんでいたようだった。訪問した研究室は全部で4つだ。 ● ヒューマノイドと宇宙ロボット ～内山・近野研究室 まずはじめに訪問したのは、内山・近野研究室だ。ドンドンドンと太鼓を叩く音が廊下にまで鳴り響いており、知っている人ならばすぐに「HRP-2」が太鼓を叩く音だと分かる。ロボットのボディのダイナミクスによる力積を使って環境に大きな外力を与える「インパクト動作」の研究の一環として、2005年の「愛・地球博(愛知万博)」でも出展されていたものだ。ここではHRP-2が太鼓を叩く様子が紹介されたほか、富士通「HOAP-2」を使った板割り、HRP-2を使った釘打ちなど、ロボットの全身のダイナミクスを利用した運動制御の研究や、ヒューマノイドの膝にバネを入れて運動能力向上とモーター負荷を減らす機構の研究、そして飛行機ロボット(UAV)や、ハプティックなインターフェイスを使った手術ロボット、宇宙ロボットの研究の様子などが、次から次へと紹介された。
● ダンスロボット、複数台協調 ～小菅・菅原／平田研 次に案内されたのはダンスパートナーロボットや歩行補助ロボット、協調搬送ロボットの研究で知られる小菅・菅原／平田研。ここでは、やはり万博等でお馴染みのダンスパートナーロボットや、歩行補助ロボット、ブレーキだけで障害物を避けるロボットなどが紹介された。実際に触って体験することができたため、参加者達にも人気があったようだ。本誌が特に注目したのは車をロボットで搬送させる「iCART」プロジェクトの紹介だった。石川島運搬機械株式会社との共同研究で、全方向移動メカニズムを持たせた複数台のロボットで車を搬送する。このシステムを使うことで、熟練者にしかできない密集させた状態での駐車などを自動化させることを目指す。現在、2台のロボットで車を搬送する1/2サイズの実動モデルを作製し、研究を続けている。搬送ロボット自体もモジュール機構を採用し、本体とリフト部分を分離、相互に影響しないように作られている。 搬送は2台のロボットで車を挟み込むようにして行なうのだが、片方のロボットが相手のロボットの動きを予想して動く。これにより荷重が一方向にかかりすぎることを防ぐ。短時間説明を聞いただけでも同研究室のこれまでの成果が各所に活かされてロボットになっていることが分かる。1/1の実動ロボットが発表される日を楽しみにしていよう。
● マイクロマシンとバイオロボティクスのメディカル応用 ～新井・丸山研究室 続けて訪問したのは、マイクロマシン技術とロボティクスをメディカル技術へと応用している新井・丸山研究室だ。ここでは、超精密加工技術によって製作されたカテーテル先端のマニピュレーターや脳血管モデル、微小な機械を使った微小空間での液体攪拌、レーザー光による光ピンセットを使った微細操作手法などが紹介された。クローン細胞作りの自動化などを目指しているという。見学者たちは「STAMP(Stacked Microassembly Process)」と名づけられた技術で2次元シートを積層して作製された「クワガタ」や、小さな機械部品などに見入っていた。クワガタはフォトリソグラフィを使って高精度でパターンを作製し、それを位置決め用に作られた穴を使って積層。固定したあと、プラモデルのランナーのようなサポート部分を切り離して作製されたもの。将来はこのような技術を使ってセンサーなどを組み込んで機能デバイスを作製することを狙っているそうだ。
● 衛星、マニピュレーター、ローバー ～吉田・永谷研究室 最後に訪れたのは、宇宙探査ロボットの研究を行なっている吉田・永谷研究室だ。ここではアームを付けた軌道上の衛星の制御や組み立て作業のためのダイナミクス制御、高層気球望遠鏡の姿勢制御、小型衛星開発(スプライト観測衛星)、惑星探査ローバー、それを応用したレスキューロボットの研究などが行なわれている。各研究についてスライドを使った紹介が行なわれた。スプライトと呼ばれる発光現象を観測するスプライト観測衛星は2009年の1月、金星を観測する気球望遠鏡は2009年5月末に打ち上げ予定だそうだ。相乗りで打ち上げられることが決まっているスプライト観測衛星については本誌でも以前レポートされているのでそちらをご覧頂きたい。 気球望遠鏡は、高度30km以上の高高度で望遠鏡観測を行なうことを目指すもの。望遠鏡を精密にコントロールする必要があるのはもちろんだが、望遠鏡を動かすとゴンドラも動いてしまう。それでは像がぶれてしまい高々度観測の意味がない。だがこの研究室では0.00003度の精度で望遠鏡を向ける制御技術の開発に成功したそうだ。 マニピュレータチームでは故障した衛星の回収などを行なうための技術試験衛星のほか、国際宇宙ステーションの日本モジュール「きぼう」の大きなマニピュレータを使った制御を研究している。これまではシミュレーションを繰り返していたが、完成したら実機を使った実験を行なっていくという。またカメラとグリッパを使って、ハンドレールをシャクトリムシのようにつたって移動していく外壁探査ロボットの研究も行なっている。 ローバーのほうは、基本的には一般的な地上移動ロボットと同じだ。ロボットは遠隔操作で移動するが、地球からの通信をいちいち待っていたら困ったことになるので、ある程度の自律性が必要となる。また、マップを自分で生成し障害物を認識して移動するわけだが、路面が細かい砂などだと滑ってしまうので、ロボットは自分で計画したパス(経路)をきれいに辿ることができない。それをできるだけ防ぎ、リカバリーしていく必要がある。そのための機構や制御技術の研究である。
同様のイベントは各大学で行なわれているので、将来、ロボット系に限らず進学を希望している読者は積極的に活用してみることをおすすめする。今回我々はツアーのなかに組み込まれてしまったのだが、一般参加者ならば個別の研究室を訪問してじっくり話を聞くこともできる。直接の研究担当者がいないときもあるが、事前にウェブサイトなどを使って下調べをしておけば、さらに詳しく具体的な話を聞くことができるだろう。 なお、30日には「『攻殻機動隊 S.A.C.』の世界は実現するか? ロボット・サイボーグ・情報社会の未来を語りつくす!」と題された、SF作家で東北大学 特任教授も務める瀬名秀明氏と、『攻殻機動隊 S.A.C.』や『特務機構隊クチクラ』(マッグガーデン)他の作品で知られるプロダクションI.Gの脚本家・櫻井圭記氏との公開対談も行なわれた。そちらについては後日、別途記事にてレポートする予定だ。
■URL 東北大学工学研究科・工学部オープンキャンパス http://www.eng.tohoku.ac.jp/open/ ■ 関連記事 ・ 東北大学機械系フォーラム2008開催中 ～秋葉原で研究内容を一般公開（2008/05/09）
（ 森山和道 ）
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