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2010.9.15

実寸大のパーソナルモビリティが完成
不整地移動ができる


中嶋准教授(未来ロボティクス学科)
 7月9日、さいたま市北区日進のJR東日本研究開発センターで「研究開発成果発表会2010」が開かれ、実際の駅と同等の空間を有する実験設備「Smart Station実験棟」で、未来の駅(鉄道)について多数の発表講演、展示や実演が行われた。
JR研究発表会で初公開
ドアto鉄道toドア自律走行目指す
実物大のモデルで実演を行う 不整地移動ができるロボットを完成させた中嶋秀朗准教授
実物大のモデルで実演を行う 不整地移動ができるロボットを完成させた中嶋秀朗准教授
 その目玉の一つとして本学未来ロボティクス学科・中嶋秀朗准教授が「不整地移動可能な実寸大のパーソナルモビリティロボット」を初めて公開した。
 現在日本では、障害者はもちろん、高齢化の進行で車いすの利用者は増える一方だ。
 中嶋研究室がJR東日本研究開発センターフロンティアサービス研究所の委託で研究開発しているのは、車いす利用者が駅社員のサポートなしに移動できるロボット。中嶋准教授は昨年のこの発表会で、4輪の自律移動ロボットが駅のホームから車両に移る実演を行った。
 昨年は小さな人形を乗せて移動するやや小型の車だったが、今年は実際に人間と同等の大きさの人形が乗って走行できる実物大のモデルを公開。
 実演では4輪4脚のパーソナルロボットが15センチの段差、隙間、そして斜面や丸い盛り土などを、車輪を足のように動かして次々クリア、いすを水平に維持したまま「不整地移動」を見事にやり切った。
 車いすはコンコースなどの平地などでは利用者が“操縦”するが、凸凹や隙間などの不整地に来ると、ロボットが完全に自律走行する。
 中嶋准教授によると、当面はホーム・車両間のスムーズな走行を目標に開発を続ける。しかし、その先に見据えているのは、車いす利用者が家を出て駅に着き、改札口を通って駅構内を進行、車両に乗り目的地に到着。そして用事を済ませたあと、逆の順番で家に帰り着く、つまりドアツードアの移動支援だという。
 新しいロボットの機械設計は「シンプルイズベスト」をモットーにしており、今後必要とされる機能などは、随時付加していく方針だ。
 なお、今回のモビリティの車体は、本学デザイン科学科の松崎元・准教授がデザインを受け持った。
 中嶋准教授は今後の展望について、「鉄道は中長距離輸送は得意だがドアツードアができない。そこをパーソナルモビリティの近距離移動能力で補完する。鉄道システムとパーソナルモビリティが有機的に連携した新しい交通システムを提案していきたい。鉄道という環境負荷の小さい移動システムと連携することはこれからの社会にきっと必要だろう」と話す。
 今回、本プロジェクトに積極的に関わった学生は白田正樹君、飯田淑仁君、家富和寿君、井上雄介君、尾崎奨君、橋本直樹君、近藤拓真君、田中達也君、中山賀央君である。それぞれが実践的な教育研究活動を通じて他では得られない貴重な経験を積んだ。
◇  ◇
 Smart Stationは「賢い駅」の意味。JR東日本が10年後の「次代の駅」を展望して開発研究を進めるため実験場所として今春建造した。延べ床面積1530平方メートルの3階建て、長さ70メートルのホームに実際の車両も配置されている。
 この実験棟で行う研究開発の方向として「安全・安心」、「利便・快適」そして「環境にやさしい」が挙げられており、中嶋准教授の研究は鉄道におけるロボット技術開発として、大きな期待が寄せられている。

高橋さん(デザイン科学科卒)デザインのスポーツバイクが店頭に
AEON×CITで商品開発


スポーティーな形状と乗り心地を実現
高橋正樹さんデザインのロードバイク「aStreet」
高橋正樹さんデザインのロードバイク「aStreet」
 イオン株式会社との産学協同プロジェクトの取り組みで、本学卒業生・高橋正樹さん(大学院デザイン科学専攻)のデザインをもとにしたスポーツバイクがイオンで商品開発され、今夏店頭に並んだ。
 商品はアルミフォールディング(折り畳み)ロードバイクの「aStreet」。ドロップハンドル、薄いサドルなどといったロードバイクの特徴を折り畳み自転車に組み込み、スポーティーな形状と乗り心地を実現している。
 高橋さんが自転車をデザインしたのは、大学院工学研究科修士課程1年(齋藤共永教授研究室)のとき。
 高橋さんは「ロードバイクらしさとスピード感をコンセプトにデザインしました。ロードバイクらしさは、ダイヤモンドフレーム(前後の車輪を連結させる車体のフレーム部分がダイヤ形になるもの)を折り畳み自転車にそのまま採用する点で、実現できました。
 ただ、スピード感を表現するためフレーム溶接部のラインを細工しましたが、試作段階で価格の問題があって達成できず、製品化となるとコスト面から実現できないこともあることを知りました」と語る。
 同時に、「自分で考えたものが形になり、商品として売り出されるのはとてもうれしい。自信につながりました」とも述べている。
 デザイン科学科の松崎元・准教授によると、このプロジェクトは、大学院デザイン科学専攻の授業「製品デザイン技術特論」の演習課題で、10数名の学生作品の中から商品化されたもの。イオン本社が本学に近いことから、授業で担当者にアドバイスを頂き、作品の選定、試作展示、ネーミング、ロゴデザインと2年がかりで進めた。
 松崎准教授は「絵に描いたものが実際の商品になるという経験は、学生にとって大変貴重なことであり、同時に、生産の難しさと販売の厳しさを知る良い機会です」と語っている。

惑星探査研究センターが試料採取・分析を実演
生命の謎解明に期待


火星―ウソカラデタマコト 特別展
ロボットアームなどの実演解説を行う千秋博紀上席研究員
ロボットアームなどの実演解説を行う千秋博紀上席研究員
 生命は存在するのか、なぜ不気味な赤色なのか・・・・・・今、世界中の人が注目している宇宙、中でも地球に近い惑星である火星には多くの観測の手が伸びている。7月24日から10月30日まで、東京本郷の東大総合研究博物館で特別展「火星―ウソカラデタマコト」が開かれ本学も重要な実演・解説を行っている。
 地球の環境に最も近いといわれている火星。そこにはこれまで20機ほどの探査機が送り込まれた。2006年に火星を回る軌道に載った火星周回機は、高い解像度で火星の表面を今も写し続け、04年に火星に降り立った探査車はすでに6年以上も表面を走り回り、地質調査を行っているが、未だ多くの謎が残されている。なかでも「火星に生命が存在するのか」という問いは、地球人たる私たちが何者なのか、どこから来て、どこへ行くのか、という究極の問いに結びつく。
 現在、国内外の研究者100人以上によって、MELOS(Mars Exploration with Lander‐Orbiter Synergy)プロジェクトが始動している。さまざまな角度、手段で火星の真相に迫ろうというものだ。
 今回の特別展は、来館者の意見を聞き、質問を出してもらい、それらを研究者と有機的につなげる、つまり来館者に火星探査計画を立案し、その現場に立ち会ってもらうという狙いを持つ。
 主な展示は、大量の画像データ、MELOS火星探査計画素案、生命の痕跡が見つかったといわれる隕石、火星旅行のCGなど。
 本学からは、火星表面で試料を取得するロボットアームと、取得したものの元素分析をするレーザー誘起絶縁破壊分光装置(LIBS)の2つ。ロボットアームは未来ロボット技術研究センター(fuRo)が、LIBSは国内初として注目されている惑星探査研究センターがそれぞれ開発している。

高校生ら興味深げ

 惑星探査研究センターの所員が、毎週火曜日に行われる実演と解説を担当。小学生から高校・大学生、ご年配の方まで、写真を撮ったりしながらアームのダイナミックな動きやレーザー光に魅了されているようだ。
 ロボットアームは、人が操縦するマスターアームと、その動きに追従して作業するスレーブアームからなる。7つのモータで人の腕のように動き、先端の小型CCDカメラが広角の情報を把握する。
 LIBSは、レーザーを標的に照射して蒸発・プラズマ化させ、その発光を分光器で測定。得られるスペクトルを解析し元素の定性・定量分析を行う。
 アームとLIBSを宇宙仕様に改良し、両者をどう組み合わせるかが今後の課題で、2020年代の打ち上げを目指して開発デザインを絞り込んでいく予定だ。