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生物型ロボットからレスキューロボットまで

高校1年生 ロボットで人を救えることはあまり知りませんでしたが、この動画を見て人のために働くロボットについて興味が湧きました。ありがとうございました。
高校2年生 自身が興味のある学問で人々に貢献していきたいと少し思えることができる、考えさせられる話であり、他の項目にもあった蛇ロボットにもより興味が出ました。
高校2年生 動画を拝見させて頂きました。自然から多くを学んだロボットを、災害救助に利用する事に驚きました。また、ロボットの紹介のシーンで、ロボットも人間と同じくお互い支えあって段差を乗り越えている所にほっこりしました。貴重な話をして頂きありがとうございました!
高校1年生 生物の動きを再現するだけでなく、生物ができない動きを作ろうとしていることに驚きました。群れで動いているように見えるありの動きを再現したロボットがかなり気になっていて作ってみたいと思いました。
高校1年生 とても興味深い時間をありがとう御座いました。以前から気になっていたことの他にも様々なことを知れました。ありがとう御座いました。
高校1年生 何か一つ極める事を目指しながらもひとつの観点に集中するのではなく広い視野で見ることにより可能性が広がるということが分かりました。ありがとうございました。
高校1年生 講義をしてくださりありがとうこざいました。災害が起こった時にあのような生物型のロボットが使われているとは全然知りませんでした。災害救助の際、人力ではどうしようもない時でもロボットに頼ればできることもあると思うのですごく魅力的だと思いました。
高校2年生 わかりやすくて良かったと思います
高校2年生 生物を模倣、超越していく中でその生き物のことをより知っていき、また、人々に貢献できるよう開発、研究していく姿勢がとても参考になり、面白かったです。
高校1年生 とても興味深い内容でした
高校1年生 ロボットについてたくさんの知識を教えてくださりありがとうございました。
高校1年生 ありがとうございました!!
高校2年生 貴重な時間を頂き、ありがとうございました。
高校1年生 ロボットについてまた興味を持つことが出来ました!ありがとうございます!
高校1年生 今回は、質問について答えて下さりありがとうございました。生物にはない動きを作る過程で、奇数本の足でロボットを作ってみたり、動かす上ではAIを活用したり、動きのアイデアをみんなで考えたりなどをしていることがわかりました。ロボットを作ることは、それだけでなく過程で様々な発見があるのはとても楽しそうだと思いました。
高校1年生 生物を模倣するのではなく生物を越えようとする強い気概を感じました。
高校2年生 今回の講座でヘビ型や蟻型などのレスキューロボットについて知ることができました。将来、自分は先ほど先生ごおっしゃっていたロボットのデザインに関する仕事がしたいと考えていて、とてもになる時間でした。ありがとうございました。
高校1年生 事前の質問に全て答えていただき、本当にありがとうございました。私は工学部志望で、ロボットの研究も視野に入れているのでとても興味深いお話でした。特に、ロボットを作るだけでなく、災害救助に利用するという応用的なところがすごく魅力的で面白かったです。
高校2年生 ロボットが消えるという話、とても納得しました。ありがとうございました

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関心ワード
  • ミス 、
  • バーチャル 、
  • 協働 、
  • ヒューマンインターフェース(HI) 、
  • 災害 、
  • レスキューロボット 、
  • 震災 、
  • ロボット

講義No.g004052

ロボットによる国際救助隊サンダーバードを作るために

レスキューロボットの考え方

 東日本大震災の直後にもロボットが活躍し、天井が一部崩落した建物の調査や日米共同チームによる海岸や港の水中調査・探索が行われました。災害時に活躍するレスキューロボットの研究は、1995年の阪神淡路大震災をきっかけに始まりました。例えば地震で倒壊した建物の中で、生存者を見つけて助け出すためのロボットの研究から生まれてきたのが、ヘビ型のロボットです。細長い胴体をヘビのようなメカニズムで動かすことができれば、小さなすき間にも入っていくことができます。あるいはモジュール型(複数の単位パーツが集まってできた合体変形ロボ)で状況に応じて何台かのロボットが協同作業すれば、障害物を乗り越えて進むこともできるでしょう。アリのようにニオイを情報として、群れ全体として最適活動ができるようなロボット群も有用です。

ロボットを簡単に操作するためには

 災害現場おけるロボットの操作は、ロボットから送られてくるカメラ映像を見ながら遠隔で行われます。凸凹の荒地を移動する際に、カメラ映像は大きく揺れ、これを見て操作している人は酔ってしまいます。この画像の揺れを止める必要があります。また、レーシングカーゲームのように、操作するロボットの斜め後ろから見た俯瞰視点の映像をバーチャルに作ることにより、操作感をよくする研究もなされています。このように、人がロボットを直感的に簡単に操作できるように工夫するヒューマンインタフェースの研究も重要です。

ロボットで国際救助隊を作る

 阪神淡路大震災以降、日本では2004年に中越地震が起こりました。地震だけではなく、2001年にアメリカで起こった9.11のようなテロもあります。そして東海村JCO臨界事故のように人為的なミスによって起こる災害もあります。
 大規模な災害時には、ロボットの方が活躍できる可能性が非常に高いのです。ロボット開発においては、こうした災害時には直ちに災害場所に駆けつけ、一人でも多くの人命を助けることが、極めて重要な目的となっています。

関心ワード
  • 合気道 、
  • 体操 、
  • 鉄棒 、
  • ロボット工学(ロボティクス) 、
  • おもちゃ 、
  • 学習・学び 、
  • 人間(人・ヒト・人類) 、
  • 姿勢 、
  • 法則 、
  • 重力 、
  • ASIMO 、
  • 力学 、
  • ロボット

講義No.g004099

人間の巧みな動きを力学的に解明してロボットに生かす

力学的にとても理に適っている人間の動き

 モーターなどは一切付いていないのに、坂道を歩いて下りるオモチャがあります。その重力に任せただけの自然な動きが、実は人間にとてもよく似ています。ぎこちなさのないスムーズな動き方というのは、力学の理に適(かな)っているのです。体操の選手などは、信じられないような技を繰り広げます。彼らも地球環境の重力の作用する空間の中で動いているわけで、うまく力学を応用しながら身体を動かしているのです。また合気道などでも、自分の力をほとんど使わず相手の力をうまく使います。その動きを力学的に見れば、作用・反作用やモーメントを活用していることがわかります。

人間にできてロボットにできない動き

 人間の動きの素晴らしさを解明することは、ロボット工学の重要な課題です。例えばASIMOなどの人型ロボットは、歩くときに膝を曲げ、腰を落として歩き、止まっているときも膝を曲げたままです。
 人間は膝をまっすぐ伸ばして立ちますが、ロボットは、この姿勢を取ることができません。なぜなら膝を伸ばす姿勢は、ロボットにとって特異姿勢、つまりそれ以上の動きができなくなる姿勢となるからです。一方人間にとっては、じっと立っているときに膝を曲げているより足を伸ばしている方が楽です。逆に言えば、人間は特異姿勢をうまく活用して楽に立っているのです。このような人間の理に適った動きをロボットに活用することが、今後の研究課題です。

人間の動きをロボットに生かす

 大車輪という鉄棒の技をロボットに再現させるにはどうすればいいでしょうか。まず力学的に運動方程式を立てて、運動を理解します。その結果に基づいて、物理法則をうまく使ってロボットを制御すれば、大車輪をした上で宙返りして着地させることができます。このように人間にしかできない動きを力学的に解明して、ロボットに生かすことも重要な研究テーマです。また、最近はロボット自身が練習を積み重ねて、人間と同じように失敗を繰り返しながら技を獲得していく学習の研究も進んでいます。

この学問が向いているかも ロボット工学、制御工学、レスキュー工学

京都大学
工学部 物理工学科 機械システム学コース 教授
松野 文俊 先生

先生がめざすSDGs
メッセージ

 とにかく夢を持つこと、次にどうすればその夢を実現できるのかを考えること、そして筋道を立てて実行すること、これが大切です。実際にやってみると、そう簡単にはうまくいかないことがわかるはずです。一つやってみてダメでも、それは進歩と考えましょう。次は別のやり方を考えてトライすればいいだけで、その繰り返しの中で夢は実現するものです。そのためにも身近なものでよいので、まず夢を持ってください。私の夢は、生物や人間の匠さや素晴らしさを理解して、ロボットによる国際救助隊を作ることです。あなたの夢は何ですか?

先生の学問へのきっかけ

 『鉄腕アトム』や『鉄人28号』のアニメが好きで、それに影響されてか、人類初の月への有人宇宙飛行に成功したアポロ計画や宇宙にも興味を持っていました。いずれもベースにあるのは「制御する」という考え方です。ロボット工学では、ロボットを制御するために、人間や生物の素晴らしい動きや能力を取り入れています。また、阪神淡路大震災を経験したことから、災害救助にそうした技術を生かすレスキュー工学の研究を始めました。現在、レスキューロボットを核とした国際救助隊サンダーバードの実現に向けて取り組んでいます。

大学アイコン
松野 文俊 先生がいらっしゃる
京都大学に関心を持ったら

 京都大学は、創立以来築いてきた自由の学風を継承し、発展させつつ、多元的な課題の解決に挑戦し、地球社会の調和ある共存に貢献するため、自由と調和を基礎にして基本理念を定めています。研究面では、研究の自由と自主を基礎に、高い倫理性を備えた研究活動により、世界的に卓越した知の創造を行います。教育面では、多様かつ調和のとれた教育体系のもと、対話を根幹として自学自習を促し、教養が豊かで人間性が高く責任を重んじ、地球社会の調和ある共存に寄与する、優れた研究者と高度の専門能力をもつ人材を育成します。