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研究力

▼WASEDA研究特区―プロジェクト研究最前線―

人と共創するロボットで
災害対応社会、超高齢社会を支援する

次世代ロボット研究機構

 早稲田大学のロボット研究には、半世紀にわたる長い系譜がある。日本のロボット研究の父といわれる故・加藤一郎教授の1960年代の取り組みに始まり、1970年には加藤教授を中心に学科横断によるWABOT(WASEDA ROBOTの略)プロジェクトが組織され、今日まで数多のヒューマノイド(人型)ロボットを開発する、早稲田のフラッグシッププロジェクトとなっている。

 そのロボット研究の柱は、当初から「人間とロボットの共生」にあり、人と共に歩み、人を支え助ける存在として人と協調するロボットの開発が一貫して目指されてきた。医療・福祉・生活支援にわたるロボットの教育研究拠点として、電気、機械等多くの分野の専門家が結集した世界にも類をみない重層的な研究者集団を形成してきた。2000年にはヒューマノイド研究所が創設され、2002年にはロボットと住環境の融合を図る研究拠点としてWABOT-HOUSE研究所を岐阜県に設立した。

次世代ロボット研究機構長を務める藤江正克教授

 一方で、若手人材育成にも重点を置いた教育研究拠点として、2003年度~〈超高齢社会のための人とロボット技術の共生〉(文部科学省21世紀COE採択拠点)、2008年度~〈グローバル・ロボット・アカデミア〉(同グローバルCOE採択拠点)も組織され、学際的な研究の広がりを早稲田発の学問体系としてまとめていく「体系的ロボット学」の構築を目指し、学生が海外で学ぶ機会を拡充するなど、国際的突破力のある研究者育成にも力を入れてきた。

 こうした取り組みの集大成として、2015年度から新たに設置されたのが、次世代ロボット研究機構である。21世紀に入っての時代的要請に、より機動的に成果を挙げていくことをミッションとする同機構の活動について、機構長を務める藤江正克・理工学術院教授に話を聞いた。

早稲田大学が推進する「人間と共生する」ロボット開発の系譜

ロボットの人道的開発を目指して

「東日本大震災を契機とする震災対応ロボット、超高齢社会のための人間支援型ロボットは、どちらも日本が国際的なリーダーシップを取っていくべき重要なテーマです。一方では、アメリカを中心に軍事ロボットの開発が進んでいます。これに対して日本やEUが掲げる重点政策テーマは、軍事ではなく平和利用中心です。人間と向き合うロボットの開発こそが私たちが目指してきた道であり、EUとも協調しながら軍事研究の流れに伍していける人道的研究の流れを形成していかなければならないと考えています」(藤江教授)

 こうした国家レベル、国際レベルの状況もにらみながら、次世代ロボット研究機構は、〈災害対応ロボティクス研究所〉〈ヘルスケアロボティクス研究所〉〈ヒューマン・ロボット共創研究所〉の3つの研究所を研究開発の大きな柱としてスタートした。

災害対応ロボット「Octopus(オクトパス)」
2015年3月、福島県の災害対応ロボット産業集積事業の成果発表会で発表された

 〈災害対応ロボティクス研究所〉は、福島県の災害対応ロボット産業集積支援事業を柱に、福島県南相馬市に開発拠点を置く株式会社菊池製作所(本社:東京八王子市)との産学連携研究を推進している。被災直後から手がけてきた災害対応ロボット「Octopus(オクトパス)」は、複雑な地形をした場所や狭い災害現場などでの人命救助、がれき除去に活躍できるロボットとして開発され、次世代ロボット研究機構の開設とほぼ同時に福島県でお披露目された。

「4つの手、4つの足を持つことから、オクトパス(タコ)という名前が付けられました。災害復旧に留まらず、今後はさらに放射能除染、原発の廃炉作業にも取り組んでいきます。ロボット産業の集積拠点形成を目指す福島県に私たちもサテライトラボを開設し、本学の持つ医療福祉・生活支援ロボットの技術でも貢献していく考えです」(藤江教授)

現場での臨場感を表現するために、早稲田大学漫画研究会の学生たちがイラスト制作に協力

 〈ヘルスケアロボティクス研究所〉では、早稲田に長い伝統のある医療福祉分野のロボット技術を核に、さらにメンタルヘルスやコミュニケーションなどの人間研究を融合しながら、人々が健康で快適な生活を送るためのロボット開発を目指している。

 高齢者のヘルスケアということでは、手のふるえ(振せん)が出る方のために、原因である脳からの雑音信号を検知して、その分の小さなふるえを腕にはめた装置でそっと押さえてあげるロボットを開発。アメリカの『R&D』誌が毎年過去1年間に開発・販売された製品の中から、次世代を先駆ける技術性の高い100品を表彰する「2015 R&D100 Awards」に選定された。早稲田大学(筋電信号処理)、台湾工業技術院(ITRI;センサ技術)、菊池製作所(装置の製造)の三者による共同開発の成果である。

スパイラル型の振せん抑制ロボット

「ずっと狙っていた賞だけに、喜びもひとしおです。3D成形加工機でユーザの腕に合わせて作られたスパイラル型のロボットを腕にすっぽりと嵌めるだけという、スマートな装着方式を実現したことも評価の一因でしょう」(藤江教授)

〈道具の身体化〉をロボットで実現

 限られた名医にしかできない技能をロボット技術で精確に再現し、手術支援や教育支援ロボットとして実用化する研究にも取り組んでいる。人の手技とは、じっくり見て頭で考えながら動かす技能と、鍛錬によって半ば無意識的に動くよう身体化されている技能が一体となっており、その道のプロにとって道具はもはや身体の一部として動かせるものとなっている。

「私たちは〈道具の身体化〉と呼んでいます。道具を操る高度な技能をロボットで実現させて、東洋医学の鍼灸治療や、がん細胞に針を刺して患部だけを治療する最先端治療(IVR:インターベンショナルラジオロジー)などの分野に応用し、名医の技を広く普及させることに貢献したいと考えています」(藤江教授)

手術ロボットの臨床実験

 最後の柱、〈ヒューマン・ロボット共創研究所〉では、ヒューマノイドの基本となる先進技術を追究し、人間とロボットが協調し合うロボットのさらなる進化形を目指している。ロボット研究のキーパーソンである菅野重樹教授、高西淳夫教授、藤江教授がタッグを組むのが、「人間共存型ロボットの能動的な働きかけによる人間協調技術の研究」という大型共同研究(科研費基盤研究S;2013~18予定)である。

「ゴールのイメージをひとことで表現すれば、“浅草雷門の雑踏で人間と一緒に行動できるロボット”の実現です。“それの何が凄いの?”と言われてしまいそうですが(笑)、人とぶつかるでもなく、肩がすれ合うような人ごみの中を器用にかいくぐって移動する、それもパートナーと付かず離れずに動くという、人間がなにげなくやっている行為を実行することがロボットにはじつに難しいのです」(藤江教授)

大学発ベンチャーと産学連携が原動力

 次世代ロボット研究機構は、迅速な実用化・市場化へのスタートアップを重要ミッションとしている。その原動力となるのが、大学発ベンチャーと産学連携である。2015年には、大学発ベンチャー、フューチャーロボティクス株式会社を設立した。山川宏教授が代表を務め、機構メンバーの教員を中心に、前出した菊池製作所も経営に参加している。

「大学発ベンチャーの狙いは、ビジネスの早期スタートアップはもちろん、若手研究者が研究室の壁を越えて、よりフラットな環境で横断連携を進めていくための場として発展させていくことです。次世代ロボット研究機構には、キーパーソンとなる教員だけでも20名が参加しています。広い分野からの研究者が相互に連携し、融合研究を進めるための研究プラットフォームを形成していきたい。実験・計測設備なども各キャンパスに点在しており、相互に行き来し共用してきましたが、今後さらに戦略的・集約的に整備していく考えです」(藤江教授)

 内閣府の2つの大型プロジェクトも動いている。1つは革新的研究開発推進プログラム(ImPACT)タフ・ロボティクス・チャレンジでの4本肢プロジェクト「(研究代表:高西淳夫教授)、もう1つは戦略的イノベーション創造プログラム(SIP)の「人体計測技術を用いた直感的な遠隔操作型ロボットの開発」(研究代表:藤江教授)である。前者は福島県の災害対応ロボットで力を発揮している。後者は、都市のライフラインインフラのメンテナンスロボットプロジェクトが、東京ガスとの産学連携で進められている。

「1964年の東京オリンピックから半世紀、地下に埋め込まれたガス管などの都市インフラの維持管理が課題になっています。地面を掘り返さずに老朽箇所や破損箇所を見つけ出して、効率的に補修するロボットの開発に取り組んでいます」(藤江教授)

 前の東京オリンピックの時代に始まり、次の東京オリンピックの時代へ向けて都市や地方の新たな創生のためにさらなる飛躍を目指す、早稲田大学のロボット研究に期待が大きい――。

次世代ロボット研究機構 研究体制概念図

関連リンク
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