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人と共存?协働する新たなロボット开発に関する研究。
ロボットの「动き」を创る。
みなさんは「ロボット」をお持ちでしょうか？もしかすると、お扫除ロボットをお持ちの方がいるかもしれません。では、お扫除ロボット以外のロボットで身の回りにあるロボットって何でしょう？これ、意外と思いつかないと思います。ロボットという言叶は映画や漫画、アニメなどで身近に感じるのですが、ロボットの存在自体は全く身近ではないのが现状です。近年、确かに人の代わりに作业するロボットは増えてきたのですが、未だ人と触れ合えるロボットというのは我々の周りには无いんです。
ロボットの动きを考えるとき、その力を考えることがとても重要です。これはロボットの位置?速度?加速度どれもが力によって决定するためです。精密な位置を実现するために力をどうすべきか？速い动作を実现するために力をどうしたらいいか？安全な加速を実现するため力をどうしたらいいか？そして、これらに加えて优しい力加减をどう両立できるか？を考えることになります。こういったあらゆる运动を考えるにあたり、物理、数学、そして机械力学の知识が重要になります。
そうしたなか、私たちは人と触れ合い共存できるロボット実现のための「人と调和するメカトロニクス技术の创出」に取り组んでいます。そこでは、ロボットの运动制御や设计开発、人间とロボットのインタラクション（触れ合い）解析、ロボットを用いた人间支援の研究を通して、精密かつ安全なロボットの运动や机构の実现およびそれらの解明に日々取り组んでいます。
これまでにない动きを実现するメカトロニクス。
私の特徴的な研究として、运动の周期性と非周期性に着目し、これまでにない周期／非周期のロボット动作を実现するロボットの运动制御研究があります。従来ある研究の多くは位置?速度?加速度?力そのものをどのように制御するか？もしくは、空间ごとにその制御をいかに切り分けるか、といった研究がほとんどでした。一方、私の研究はロボットの状态の时间的な性质である周波数に着目し、ロボットの状态は周期的なものと非周期的なものが入り混じった状态なのではないかと考えています。そして、私はこの周期的なもの（準周期）と非周期的なもの（準非周期）が入り混じった周期／非周期状态という概念を新たに提唱しています。この周期／非周期の概念に基づき、これらを分离?制御することにより、ロボットが得意とする精密繰り返し运动と人间との突発的な接触に対して柔软な动作を両立することにも成功しました。
精密に动きつつ优しく人と触れ合うロボット
近年の新たな取り组みとして、ロボットの机构からこれまでにない动きを実现する研究にもチャレンジしています。それは复数の移动手段と复数の腕を组み合わせたロボットの开発研究です。これまで车轮で走行する、歩く、物を持つ、といった、それぞれの机能を有するロボットは开発されてきましたが、これらを全てひっくるめたロボットはありませんでした。そして、人や动物を模したものではなく、世の中に生物として存在しないような形状でもよいので、これらを全部詰め込んだ多様な机能を备えたロボットの开発をおこなっています。そして、机构と制御の双方の観点から新たな运动机能を创出すべく研究开発に取り组んでいます。
移动型多腕ロボット「础搁惭厂」
研究者の自由さに憧れて。研究で谁かを幸せにする。
勉强やテストは谁かが求める答えや与えられた答えを模索する作业ですが、研究は自分のアイデアで自由に、自分や社会が求める答えを创り出すことができるんです。これが非常に面白く、研究者という生き方の自由さでもあると思っています。例えば、アイデアを考える际には、人がやっていないおもしろいことに挑戦しようと想像をめぐらせます。当然、工学ですから、それが何の役に立つのかということも考えます。次に、そのアイデアを数式に落とし込み、物理や数学に基づき基干となる理论を确立します。しかし、现実のすべてを数式に落とし込めるわけではないので、数式では组み取りきれなかった部分を実験で确かめます。これらを通し、自分の自由なアイデアから考えた理论が実験によって现実になり、ロボットを见たり触ったりすることで、梦に一歩近づいたことを実感できる研究はとても楽しいですね。研究者となってからは、自分の研究を创るおもしろさや、常に研究だけを考え、研究に热中できる毎日に、大いにやりがいを感じています。
工学研究の意义は、梦と现実の桥渡しをおこなっていくとことであると考えています。「梦やアイデアを数式や设计で理论的に取り扱い、実験により现実化する」という日々の取り组みを重ね、少しずつ梦でしかなかったことを现実すべく研究へ取り组んでいます。そして、谁かの役に立ち、谁かを幸せにする研究成果の実用化を目指しています。
研究では自身が解决する问题を适切に设定することが重要です。そして、良い问题设定には独创性とオリジナリティが不可欠です。勉强により问题の解き方については贤くなれますが、适切な问题设定には自身の个性や感性を豊かにすることも必要となります。そこで、学生の皆さんには、勉强に加えて、何か好きなものを见つけて、自分だけの世界観や视点を磨いてほしいと思います。そして、自由な発想で新しい発见へチャレンジしてください。
助教
Hisayoshi Muramatsu
机械力学研究室
2016年3月 慶應義塾大学 理工学部 システムデザイン工学科 卒業
2017年9月 慶應義塾大学大学院 理工学研究科 前期博士課程 修了
2020年3月 慶應義塾大学大学院 理工学研究科 後期博士課程 修了
2019年4月～2020年3月 日本学術振興会 特別研究員（DC2）
2020年4月～2020年6月 日本学術振興会 特別研究員（PD）
2020年7月～ 広島大学学術院（先進理工系科学研究科） 助教
