当研究室のミッション

実用ロボットを作って動かして見せること

人間からヒントを得た高度なロボットシステム技術を開発し、人間の暮らしに役立てることを目指します。特に液圧サーボ技術を駆使したヒューマノイドロボット、４脚歩行ロボット、軽量ロボットアーム、不整地走行ローバーの研究は内外から高く評価されています。21世紀に入って、センサーやIoT技術が極めて急速に普及したおかげで、センサーリッチな遠隔制御システムの導入障壁が下がっています。この好機を逃さず、従来の制御理論や最新の学習アルゴリズムといったソフトウェア技術を使いこなしながら、新しいアクチュエータ技術とシステムインテグレーション力を武器に独自のロボティクス研究を展開します。

研究室で生み出されている数々のロボットに共通して適用している知識や技術はつぎのとおりです。

1. 多関節構造の力学原理を活かした運動制御理論
2. 実データを活用したモデル化、最適化、シミュレーション技術
3. マイコンとネットワークを駆使した実時間制御システム
4. ハイパワーでありながら人のように力を自在に操作できる駆動技術

温故知新、フルードパワーによるロボットの技術革新

ロボット駆動技術に関しては特にフルードパワーにこだわっています。ロボットや機械の「要」であるアクチュエータは、70年代まで全盛期にあった流体圧式（油圧や空気圧）は一部の例外を除いて退き、多くが電動式に置き替わりました。ロボットは工場内から家庭内へ、そして農林水産、土木建築、災害対応といった屋外フィールドへと導入が試みられていますが、ここで活躍するのは電動ロボットでしょうか？私は、そうとは言い切れないと思っています。もしそうであったならば、油圧ショベルなどはとっくの昔に電動化されていたはずです。誰でも容易に理解できる技術が世の中から消えることは考えられません。技術は適用する相手が居るわけで、要・不要と端的に割り切れるものではありません。

しかし今や、油圧が活躍していた自動車や飛行機でさえも電動化に向けた大きな流れの中にあり、メーカーにおける油圧技術者の数は減少の一途です。ならば、失敗のリスクを負わない大学では、流体圧駆動の可能性を探ることにこだわってみたいと思います。もちろん、流体圧アクチュエータには当研究室にとって惹きつけられて止まない魅力があります。「駆動源とアクチュエータの分離」です。これが電動技術に対して流体圧技術がもつ「離れ技」です。

「フルードパワーを実用ロボットにどのように役に立たせてみようか」という一貫した強い動機から、技術を切り開いた先人達が残した文献から知恵を発掘し、現代の新しい技術やアイデアを取り入れた仮説検証作業を通じて、ロボットの新しい設計パラダイムを創出することを自らの使命と捉えています。

ロボットｘ液圧駆動の相性

1. 構造が単純なので理解しやすい
2. 遠隔部の高いパワー密度
3. ギヤ要らず高い応答性
4. バルブで自在パワー集配
5. サーボモータとの相性も良い
6. 制動と力の調整が容易
7. 丈夫で衝撃にも強い

ハイパワーなロボットが容易に構築できる点は学生さんにとって魅力でしょう。

人新世のロボティクスチャレンジ

国内の多くの企業から支援を受けながら研究を進めており、実用化のための共同研究も途切れることなく行ってきました。これらの成果を土台にして、今後は、完全無害な水圧ロボットアーム、再構築可能な油圧モジュラーロボット、中古機械のレトロフィットなど、近年深刻さを増す環境破壊、食糧難、自然災害、住居難、老朽化、人口シフト等の問題解決に資する新しいロボティクスを模索し、仮説検証を通じた研究教育を展開していきます。

研究と教育は表裏一体です。世の中の大勢と異なる道に進むとき、最初は不安になるかもしれませんが、ブレない目的を持って論理的に考え、不断の努力で一歩づつ踏み固めれば道は切り開けるものです。諦めない限り、失敗はチャンスに変わります。チャレンジを通じた成長の経験を学生の皆さんと共有したいと強く思っています。

2021年10月1日　玄相昊