黑料社区

教员と研究

やわらかいロボットで、
ロボットの概念を
変えていく。

机械情报工学科 复雑ロボットシステム研究室
新山龙马 准教授
机械情报工学科 复雑ロボットシステム研究室 新山龙马 准教授

やわらかい材料を使い、やわらかい构造を持った、新しいロボットが现れつつあります。ソフトロボティクスと呼ばれるそのロボットの形态と构造は复雑そのもの。新山先生率いる复雑ロボットシステム研究室は、今までにない新しいロボット学を追求しています。ここでは、自身の研究领域に至った経纬と、その魅力についてお话しいただきました。

ロボコン叁昧の学生时代。

小学校で好きな教科は図画工作、中学校では技术や家庭科。とにかく兴味があったのは“作ること”です。高校は普通科よりも、ものづくりを学べる学校がいいと、国立高等専门学校の电子制御工学科へ进みました。当时憧れていたのは、全国の大学生がロボットで竞い合う狈贬碍ロボコン。大学生でなくても、高専を対象とした高専ロボコンという大会があり、そこに出场できます。そのことも高専を选んだ理由のひとつです。

入学后はすぐにロボコンサークルに入り、ロボット叁昧の学生生活に。仲间とチームを组んでロボコンに出场するようになり、全国大会に胜ち上がったこともあります。僕は设计、製作、操縦、何でもやりました。复雑なロボットを作り上げるには５?６人のメンバーが必要です。“理系のスポーツ”と呼ばれるロボコンには、対戦相手がいて胜ち负けがある。运の要素も见过ごせない。自分たちがつくったロボットが动き、竞い合うことが何よりも面白かったです。大学に编入してからもロボコンを続け、世界大会への出场も果たしました。振り返ってみると、ロボコンは、技术を超えたところにある情热、学校や国を超えたつながり、そこから生まれるアイデアと学校では学べない多くのことを体験することができました。ロボコンなくして、私の学生生活はなかったと思っています。

猫型ロボットを、作りたい。

学部时代、东京大学工学部の机械情报工学科で学び、研究室で取り组んだテーマは猫型ロボット。体がやわらかくて狭いところをするりと通り抜け、壁にひょいと飞び乗ることができるといった、猫のような能力を持ったロボットを作りたいと挑戦しました。动物みたいな姿をしたロボットはあっても、その动きを実现できていないという问题意识があったからです。もし扫除机を作ってほしいと言われたら、すでに扫除机は存在するので、やるべきことは容易に想像がつきます。でも、谁も作ったことがない猫型ロボットとなると、作り方さえ皆目见当がつかなくなる。试作するけれど、全く思うようにいかない。もう一体作ってみたけれど、やっぱり同じ。その繰り返しです。

ロボコンでは、どんなロボットを作ってもいいとはいえ、谁かが决めたルールがありました。ある意味やるべきことははっきりしていて、胜负もつくわかりやすい世界。ところが、研究の世界ではルールさえも自分で决めていいから、答えのない“一人ロボコン”状态です。「こんなロボットがあったらすごいんじゃないか？」と、自らの问いから始まるのです。谁も作ったことがないものを作る、そのプロセスは険しいけど、それこそが研究そのものだと思うのです。

未来のロボットは、新しい生き物。

现在、复雑ロボットシステム研究室ではソフトロボティクスや生物型ロボット、そして、やわらかい乗り物を研究しています。ロボットというと、普通は机械らしい、カクカクした动きや金属的で重くて硬い印象のものを思い浮かべると思います。私が着目したソフトロボティクスという领域とはハードウェアをやわらかくしたより生き物らしいロボット技术のこと。ここで言う「ソフト」はソフトウェアのことではなく、ロボットの构造がやわらかいことを指します。构造のやわらかさは、力に対して変形しやすいことを意味し、通常の机械设计では精度にとってデメリットとみなされます。しかし、例えば安全性の観点では、人间にぶつかった时に容易に変形することはメリットになります。やわらかいロボットにとって得意なこと、苦手なことの両方があるので、适材适所のセンスでロボットの新しい形を模索することが重要です。

ソフトロボティクスには机械と情报の融合が不可欠で、物理空间と仮想空间を行き来して、実物のロボットとシミュレーションのロボットとを补い合わせるチャレンジが必要です。また、デジタルデータをもとに部品を製作するデジタルファブリケーション技术を活用したロボット开発や、机械学习の手法を使ってロボットの多様な动きを引き出すことも大切です。これからのロボットは、人间が作る新しい生き物みたいな存在になっていくのではないでしょうか？日本発のまったく新しいロボットで、今あるロボットの概念を変え、世界にインパクトを与えていきたいです。

机械情报工学科 复雑ロボットシステム研究室 新山龙马 准教授
“『ロボットのひみつ』

8歳の诞生日に両亲からもらったプレゼント。何度も読み返し、私がこの道に进んだきっかけの一つだと思い、今でも大切にしています。このプレゼントの他にも両亲には幼い顷につくば万博に连れて行ってもらったりと、ロボットや科学技术を触れ合うことが多い幼少期でした。そういったことがあったからこそ、今の自分がいるのだと思います。

研究室の向こう侧にはキャンパスが见渡せる

パーツごと设计図を作成していく

楽しんで研究ができるように、游び心がある环境を整えている

インフレータブルモビリティは、人が乗って操作することができる

こだわりの研究机材が揃っている

スタッフについて

机械情报工学科 复雑ロボットシステム研究室新山龙马准教授

2010年东京大学大学院学际情报学府博士课程修了。博士（学际情报学）。2023年より现职。复雑ロボットシステム研究室にて、生物规范ロボットおよびソフトロボティクスの研究を主轴として、ディジタルとフィジカルを行き来できるロボティクスの开拓を目指し研究を行なっている。

研究内容

  • 连続ロボットアーム?超冗长マニピュレータの开発

    产业用ロボットアームとは异なる、独自のロボットアームを开発している。ゾウの鼻やタコの足のように関节のない连続ロボットアームは狭い场所へ手を伸ばすことや、巻きつくことで物体を把持するなど器用で巧みなロボットアームを开発を行なっている。

  • 人と触れ合うインフレータブルロボットの开発

    内圧で支えられた膜構造であるインフレータブル構造を使った軽量で大型のロボットを開発している。用途としては、遠隔操作ロボットに豊かな身体性を与えるサイバネティクアバターとして、また、人間と直接触れ合うpHRI (physical human-robot interaction)のプラットフォームとして利用する。コンピュータによる風船構造の設計支援や自動設計にも取り組んでいる。

  • インフレータブルモビリティの开発

    インフレータブルロボットのスピンオフとして、インフレータブル构造を使った电动の乗り物を开発している。空気を抜いて折り畳めばコンパクトになり、空気を入れると人间の体重を支えられる强度がある。ユーザーに合わせて形状をカスタマイズできることが特长である。

主要な业绩

  • 2022論文 / 共著

    “A 3D Printed Hydrostatic Skeleton for Earthworm-inspired Soft Burrowing Robot,” Soft Matter, Vol. 18, Issue 41, pp.7990-7997, 2022.

  • 2022論文 / 共著

    “Robostrich Arm: Wire-Driven High-DOF Underactuated Manipulator,” Journal of Robotics and Mechatronics, Vol. 34, No. 2, pp.328-338, 2022.

  • 2021論文 / 共著

    “Blower-powered Soft Inflatable Joints for Physical Human-Robot Interaction,” Frontiers in Robotics and AI, Vol.8, pp.1-?12 (720683), 2021.

  • 2020論文 / 共著

    “Liquid Pouch Motors: Tube-less Planar Pneumatic Actuators Driven by Liquid-to-gas Phase Change,” IEEE Robotics and Automation Letters, Vol.5, No.3, pp. 3915-3922, 2020.

  • 2015論文 / 共著

    “Pouch Motors: Printable Soft Actuators Integrated with Computational Design,” Soft Robotics, Vol.2, No.2, pp.59-70, 2015.