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2022.12.19

連載

[気鋭のロボット研究者vol.27]触覚の技術生かして協調作業/名古屋工業大学 田中由浩教授

名古屋工業大学の田中由浩教授は、「アバターロボット」と呼ばれる遠隔操作ロボットを複数人で動かして協調作業をする研究に力を入れている。複数人が意思疎通を図りながら円滑に作業を進める上で、自身の専門分野である触覚のセンシング技術を活用する。「1人ではできない作業も、複数人の能力を融合すれば可能になる」と言う。今後も研究を進め、将来は技能伝承や多様性のある社会の実現に貢献したい考えだ。研究室内にはデモ機も設置されており、記者も実際に体験させてもらった。

1人ではできない作業も複数なら

田中教授が他者と触覚を共有するために開発した専用装置(提供)

 田中教授の主な研究テーマは触覚。触覚は人の運動や身体認識と密接に関わっており、その感じ方も個人差がある。田中教授は他者とは比較ができない触覚に興味を抱き、「どうしたら触覚を他者と共有できるか」との視点でセンシング技術などの研究に努める。

 田中教授は2050年を見据えた政府主導の大型研究プログラム「ムーンショット型研究開発制度」において、科学技術振興機構(JST)が実施する研究プロジェクト「身体的共創を生み出すサイバネティック・アバター技術と社会基盤の開発」に参画しており、身体や脳、空間、時間などの制約を超越する「サイバネティック・アバター技術」の社会実装に向けた研究にも力を入れている。
 サイバネティック・アバター技術関連の数あるプロジェクトのうち、田中教授は「技能融合研究グループ」のグループ長を務める。現在は技能融合に関する基礎研究の一環で、アバターロボットを複数人で操作する実験に精を出す。「1人ではできない作業も、複数人の能力を融合すれば可能になる」と述べる。

2人で役割分担してロボットアームを操作する様子(提供)

 ロボットアームを2人で操作すれば、片方が「位置」、もう片方が「姿勢」といった形で役割分担したり、2人の動きを足し合わせたりすることも可能だ。1人だけだと作業内容的に無理な姿勢を取らなければならない場合でも、2人ならそれぞれの役割だけに集中できたり、相手の動きに対する微調整もできる。1人当たりの作業負担を軽減できる上、作業精度も向上するという。
 
 しかし、2人以上で協調作業をするには意思疎通が欠かせない。では、どうやって息を合わせるのか――?
 そこで登場するのが触覚だ。田中教授の研究では、ロボットアームを操作するときの運動を、触覚を通じて作業者全員にフィードバックすることで共有できるという。「触覚なら目では見えない場合でも感じ取ることができるため、触覚を用いればロボットアームの状態や相手の動き方を直感的に把握できる。もちろん『どんな作業をするのか』という目的は事前にすり合わせなければならないが、アバターロボットの細かな軌跡まで調整する必要はない」と語る。

 現在は2人で1台のロボットアームを操作するだけにとどまらず、3人で協調して2台のロボットアームを動かす実験にも取り組む。

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