[気鋭のロボット研究者vol.34]人の動作をロボットで再現する【後編】／神戸大学 元井直樹 准教授
神戸大学の元井直樹准教授は人間の動作をデータとして収集するだけでなく、そのデータを使ってロボットに動作を再現させる研究にも取り組む。それに加えて、収集した動作データなどを人工知能（AI）に機械学習させて、新たな動作を創出する研究にも挑戦する。これが実現すれば、人が動作を教えることなくロボットが自律的に動けるようになる。
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神戸大学の元井直樹准教授は人間の動作をデータとして収集するだけでなく、そのデータを使ってロボットに動作を再現させる研究にも取り組む。それに加えて、収集した動作データなどを人工知能（AI）に機械学習させて、新たな動作を創出する研究にも挑戦する。これが実現すれば、人が動作を教えることなくロボットが自律的に動けるようになる。
辻俊明准教授の研究テーマはロボットの力計測と信号処理で、研磨作業のロボット化などに取り組む。後編では、ロボットの動作を自律的に生成する技術について紹介する。作業が失敗しそうな場合に動作を修正する例として、栓抜き作業を自動化した。この技術は多品種少量生産の現場にも応用できるという。
辻俊明准教授は、ロボットの力計測と信号処理を研究テーマに据える。人の動作のメカニズムを明らかにしてロボットで再現する中で、研磨の自動化にも取り組む。研磨時の力や音などのデータを収集してロボットの動作に補正をかけ、ワーク（対象物）の傾きや形状に合わせて研磨できる技術を開発した。
多田隈理一郎教授が研究に取り組む「球状歯車」は、独自の構造でX、Y、Zの３方向に無制限に回転できる。後編では、これまでの研究の経緯や今後の展望に迫る。球状歯車の製造は３Dプリンターを使った付加製造（AM）から始まり、工作機械の５軸マシニングセンタ（MC）の切削加工を経て、次はプレス加工で量産を狙う。
多田隈理一郎教授は、全方向に駆動する「球状歯車」の研究で注目を集める。当初は樹脂製だったが、より耐久性を高めるために工作機械の５軸マシニングセンタ（MC）でアルミ合金製の球状歯車を作った。球状歯車をロボットの関節や搬送装置に搭載することで、従来に比べ素早く柔軟な動作を実現できるようになる。
「進化計算」と呼ばれる手法と画像処理をミックスさせた研究に取り組む岐阜大学の佐藤惇哉助教。「気鋭のロボット研究者」の後編では、進化計算を生かしたボルトのばら積みピッキングの研究事例を取り上げる。人工知能（AI）と違って大量の学習データを用意する必要がなく、たった１枚のテンプレート画像だけでボルトの把持位置を認識できるという――。
製造業や物流業、農業、医療などさまざまな産業で注目を集める画像処理技術。岐阜大学の佐藤惇哉助教は画像処理技術を専門とし、産業界での実用化を見据えた研究に力を注ぐ。「進化計算」を呼ばれる手法を画像処理に適用することで、画像処理に欠かせないパラメーター調整の作業を自動化できるという。
産業技術総合研究所（産総研）の栗田恒雄研究グループ長は、産業用ロボットなどの位置姿勢を高精度に検出する技術を開発した。四角形の凹形状を「３DSマーカー」とし、ウェブカメラなどで内部の光と影の境界線を読み取り、その結果からカメラとマーカーの相対位置を検出する。栗田研究グループ長が安定した検出対象として、光と影に目を付けた理由とは。
産業技術総合研究所（産総研）の栗田恒雄グループ長は、産業用ロボットなどの位置姿勢を高精度に検出する技術を開発した。10mm四方で深さ８mmの四角形の凹形状を「３DSマーカー」とし、４つの光源とウェブカメラを組み合わせた検出装置で内部の影を読み取る。その結果からカメラとマーカーの相対位置を検出する。工作機械やロボットなど、座標制御の生産財に幅広く応用できる。
村松久圭助教はロボットの動作制御の研究に加えて、３年前に移動型四腕ロボットの研究開発を始めた。村松助教は「これまでの研究とは毛色が違うため、新鮮な気持ちで研究に取り組める」と話す。従来のロボットの構造にとらわれない独特な形状をしており、１台でさまざまな行動ができるのが大きな特徴だ。
