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講義No.06744

ロボットはもう、実際に社会で活躍し始めている!

ロボット技術を医療や生体関連に生かす

 産業用のアーム型ロボットや2足歩行の人型ロボットなど、ロボット研究の進化には目覚ましいものがあります。そして今、ロボット研究は新たな段階へと移り、実際に社会の中で活躍する時代を迎えようとしています。
 ロボットを「形づくり」「動かし」「情報を収集して」「学習させる」ための機械工学や制御工学、情報工学、コンピュータ技術などの基礎研究段階から、実際に社会や産業分野で求められるロボットをつくる応用の時代へと進化しているのです。そのひとつが、医療や生体関連の分野です。

リハビリロボットや内視鏡ロボット

 具体的には、脳卒中でマヒが残った患者さんのためのリハビリテーションロボットや胃カメラ、内視鏡手術などに使用される軟性内視鏡ロボットです。
 リハビリロボットは椅子に座った状態で装着し、上肢をロボットが動かすことで効果を上げるものです。理学療法士(PT)や作業療法士(OT)が行っているリハビリのノウハウを取り込むことで、リハビリをロボットに代行させ、効果の定量的な計測も可能にしました。また内視鏡ロボットは、医師が手に持って操作していた部分がロボット化されています。センサーで反力を計測し、力加減もわかるようにすることで医師の手をフリーにし、操作や手術に集中できる環境をつくります。

人体の仕組みを知り、プロのノウハウを取り込む

 医療と工学分野の連携で重要なことは、医者や医療技術者のプロの技術・ノウハウをいかにロボットに組み込むかということです。ロボットをどのように動かせば効果が上がるのかは、人間の身体の仕組みを知り、PTやOTからのアドバイスも必要です。そのほか、生体医工学として期待されているのが、人工関節や人工軟骨です。ここでも、機械工学のものづくりの技術をベースに、肩関節などの三次元的な動きや構造、機構を知ることが重要になってきます。
 ロボット開発は、社会で役立つものを実際に作り出していく時代に入っているのです。

ロボット技術を医療や生体に生かす

夢ナビライブ2016 福岡会場

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脳卒中のリハビリテーション

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リハビリを支えるロボット開発

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この学問が向いているかも 機械工学、電気工学、制御工学、医用工学

九州工業大学
工学部 機械知能工学科 准教授
坂井 伸朗 先生

メッセージ

 私は機械工学をベースに、ロボット技術をさまざまな医療分野に応用する研究を行っています。そこでは、機械工学、電気工学にかかわらず、幅広い分野の知識が必要となり、融合研究とよばれています。現在では、専門分野が細分化される傾向にありますが、総合システム工学科では機械と電気、情報など、複数の分野を学ぶことができます。また、PBLといった課題解決型の学習法も採り入れています。ひとつのテーマを4~5人のプロジェクトチームで、1年間かけて解決していくものです。このような環境の中で一緒に勉強しませんか。

先生の学問へのきっかけ

 最初は機械工学をベースにロボットを加工する工具の開発をしていました。大学院に進み、さまざまな技術体系から新たなシステムをデザインする、という設計工学に興味を持ちました。当時は生体工学の分野が注目されはじめた時期で、生体の筋骨格構成をもとにしたロボット関節の開発に取り組むようになりました。現在は、医療・リハビリ分野で応用できる手術用ロボットやリハビリ用ロボット装具の開発、人工関節・人工軟骨の開発などを進めています。
 過去の偉人のようにあらゆる分野に対し広い知識を持つ技術者をめざしています。

先輩たちはどんな仕事に携わっているの?

重工業機械設計/重工業電気設計/自動車メーカー機械設計/自動車メーカー電気設計/官公庁電気技術系/プラント機械設計/工具材料設計/機械要素メーカー機械設計/建設機械設計

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坂井 伸朗 先生がいらっしゃる
九州工業大学に関心を持ったら

 九州工業大学は前身である明治専門学校の開校(1909年)以来、「技術に堪能(かんのう)なる士君子」の養成を教育理念に掲げ、品格と創造性を有した高度技術者・先導的研究者を育成しています。工学部・大学院工学府では学生フォーミュラー大会出場や有翼ロケット打上げ実験、小型人工衛星開発などの学生課外活動が盛んで、PBLなどの講義とあわせて実践力・応用力の強化に力を入れています。また国際交流協定校や海外インターンシップへの派遣を通じてグローバル人材育成にも注力しており、非常に高い就職率に結びついています。

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