[気鋭のロボット研究者vol.17]動力いらずのハンド【前編】／大阪工業大学 野田哲男教授
ロボットハンド、ロボットシステムの設計手法、安全対策――。これらは全て、大阪工業大学の野田哲男教授の研究領域だ。研究領域の広さは「産業用ロボット研究室」というストレートな名前にも表れている。前編では、ロボットの技術的な課題の一つと言われるロボットハンドの研究を紹介する。ロボットの普及には重要なテーマだ。
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ロボットハンド、ロボットシステムの設計手法、安全対策――。これらは全て、大阪工業大学の野田哲男教授の研究領域だ。研究領域の広さは「産業用ロボット研究室」というストレートな名前にも表れている。前編では、ロボットの技術的な課題の一つと言われるロボットハンドの研究を紹介する。ロボットの普及には重要なテーマだ。
大岡教授は人とロボットの触覚について研究する。前編では光の反射を応用したロボット用の３軸触覚センサーを紹介したが、今回は人の触覚に焦点を当てる。最近は人工知能（AI）の一種であるディープラーニング（深層学習）を活用し、爪の色の状態と、指先にかかった３軸方向の力の大きさの関係性を探る研究に取り組む。
大岡教授の研究テーマは「触覚」。①センシング②人の知覚を定量化して測定する学問の心理物理学③仮想現実――の３つの分野を組み合わせながら、人とロボットの触覚の研究に取り組む。ロボット関連では、光の反射を応用した３軸触覚センサーを開発した。「電気的なノイズに強いのが特徴」と話す。
作業現場では無人搬送車（AGV）、街中では掃除や案内役のサービスロボットの普及が広がり、自律移動型ロボットと人間の間隔は以前よりも格段に近くなった。危険になると動作を停止するロボットも多いが、止まると移動や作業の効率は落ちる。そこで琴坂信哉准教授はロボットを止めずに、安全と効率を両立する制御方法を考える。
安全柵なしで使える協働ロボットや、現場を行き交う無人搬送車（AGV）の普及が広がり、作業時の人とロボットの間隔は以前よりも格段に近くなった。その分、ロボットが人に危害を加える危険性も高まった。危険への対処は、現状ではシステム構築者の感覚に頼らざるを得ない。そこで琴坂信哉准教授は危険性を論理的に解析しようと取り組む。
ロボットの目、視覚センサーの研究をする田崎豪准教授は、カメラを使って自動車や無人搬送車（AGV）の自動運転を目指す。一般的に使われる３次元の地図データだけではなく、先端に取り付けたカメラ映像を組み合わせて、障害物を検知する。従来の方法に比べ、手間やコストを抑えられるという。
自動運転の研究を続ける田崎豪准教授は、名城大学で視覚センサーを取り付けた垂直多関節ロボットの研究に着手する。人工知能（AI）が処理しやすいシステムを作り、ロボットが知らない物でも、どうつかめばいいかを判断できる。形の決まった製品をつかむ工場内での搬送だけでなく、食品や物流などさまざまな品物のある分野にも応用できるという。
関西大学の高橋智一准教授は、物を吸い着ける方法として負圧に着目し、使い勝手のいいグリッパーを研究する。タコの吸盤を模したグリッパーを紹介した前編に続き、後編では極小の弁（マイクロバルブ）を使ったグリッパーを紹介する。軟らかい物でもつかみやすく、落としにくい構造で、医療関係者も関心を寄せる。
関西大学の高橋智一准教授は、ものを吸い付ける負圧に注目し、汎用性の高いグリッパーを研究する。２つのグリッパーの研究に取り組み、前編ではタコの吸盤にヒントを得たグリッパーを紹介する。固いものも軟らかいものも、平面でも曲面でもつかめ、固いものなら最大５kg程度までハンドリングできる。
産業用ロボットをさまざまな場面で使うには、単にプログラミングされた動作を正確にこなすことだけではなく、環境の変化に柔軟に対応する適応性も求められる。小林祐一准教授は、センシング技術や制御技術を生かしてロボットの適応性を高める研究に取り組む。後編では、力覚センサーから得られる測定データを基に、ドアの形状や構造をロボットに推定させ、最適な開閉の動作をさせる研究を紹介する。
