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講義No.07353

人間がロボットと共存するために必要なこととは?

人間と共存できるロボットは可能なのか

 現在、世界中でさまざまなロボットが活躍しています。産業用ロボットの中には、人間では立ち入ることができない危険や過酷な場所で作業したり、目に見えないような細かい作業や超高速スピードで作業できるロボットもあり、その性能や進化は目を見張るものがあります。また、人間のそばで作業したり、一緒に生活できるような家庭用やサービス用のロボットの開発も行われています。ただ、こうしたロボットを作るのには、産業用ロボットとは違った難しさがあります。

めざすのは「弱い」ロボット!?

 産業用ロボットは正確な位置を制御し、非常に強い力を出す仕組みになっています。こうしたロボットを「サーボ剛性」が強いロボットと言います。一方、人間と共存するロボットに必要なのは、強さではなく弱さです。ぶつかったり、握手をしたりなど接触をした時に強い力をかけてきて、人間の骨が折れてしまうようなロボットとは、一緒に生活することはできません。位置制御の精度は多少犠牲になっても、柔軟で滑らかな動きができる、つまり力制御ができる「サーボ剛性」が弱いロボットが求められているのです。
 力を弱くすることは簡単にできそうだと思うかもしれませんが、モーターは強い力を出すような構造になっているので、実は難しい技術なのです。でも、力をコントロールできれば、ドラえもんのような友だちロボットも夢ではなくなります。

鉄道にも組み込まれている力制御の技術

 友だちロボットの登場にはまだ時間がかかりそうですが、力制御の仕組み自体は、すでに鉄道などの分野で活用されています。列車の車輪は常にレールの上に接地しているのではなく、厳密にはレールの上を滑りながら動いています。列車のスピードを上げるとこの滑りは大きくなり、制御できなくなると脱線につながります。新幹線でもローカル線でも鉄道は、この滑りを計算して制御することで、安全に加減速ができる車両が作られているのです。

ドラえもんを造るには力制御技術が必要!

夢ナビライブ2015 東京会場

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これからのロボット

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この学問が向いているかも 制御・システム工学

長岡技術科学大学
電気電子情報工学専攻  教授
大石 潔 先生

メッセージ

 私はモーターを使って、いろいろなものを制御する「モーションコントロール」について研究しています。特にモーターの力を速く、正確に制御する技術を開発しています。こうした技術が進化することで、人間と一緒に作業ができるようなロボット、あるいはドラえもんのように手をつなげるロボットを実現できるでしょう。
 そのためには、ロボットの「力制御」が必要です。優しい感触で握手をしてくれるドラえもんを作りたい人は、ぜひ私の研究室に来てください。

先生の学問へのきっかけ

 私が工学に興味を持ったのは、工学は「ものづくり」の学問であり、とてもフェアで、公平だからという理由でした。
 世の中で残っていく商品は、いいものもしくは安いものだけで、作り手は誰でもかまいません。王様でも、市民でも、若者でも、お年寄りでも、誰でも条件は同じなのです。だから自分にもチャンスはあると思い、工学の研究の道に進みました。

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大石 潔 先生がいらっしゃる
長岡技術科学大学に関心を持ったら

 長岡技術科学大学は、大学院に重点を置き、実践的な技術の開発を主眼とした教育研究を行う工学系の大学として、新構想のもとに設置され、実践的・創造的な能力を備えた国際的に通用する指導的技術者・研究者の養成を行い、これらを通じて社会との連携を図ることを基本理念としています。
 大学はまた、勉学の場であると同時に人間形成の場でもあります。美しい豊かな自然に恵まれた環境と、国内はもとより世界の各地から集う学生たちが豊かな人間性を養い、創造性とチャレンジ精神を求め、友情を育む潤いのある大学生活の場があります。

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