状況に柔軟に対応した自律型ロボットや人の考えや感情を理解するロボットの開発には、工学に加え、生体のメカニズムや脳科学の技術などが必要となります。本学科では、工学に終わらない、広範な科学を学びます。
自ら設計・製作・動作させ、ものづくりのプロセスを理解することを重視。ものづくりの専用施設「モノラボ」を活用し、少人数グループで幅広い研究分野の実験を順次行い、実践的に学びを深めます。
マイクロマシン技術を用いたロボットや、難しい手術を遠隔操作する手術ロボット、高齢者のリハビリテーションをサポートする福祉ロボットなど研究テーマは多様。人とロボットが共存する新しい未来社会づくりをめざす研究に取り組みます。
傷が小さく、回復も早い、体に負担の少ない内視鏡手術が普及しています。しかし、医師にとっては鈍い力覚※の特殊な術具での微細操作など、高度な技術が求められます。助手など術者同士の協調も重要となってきます。研究室では、執刀医が一人で手術を行う「ソロサージェリー」の実現をめざし、力覚機能を備えた汎用型内視鏡下手術助手ロボットの研究に取り組んでいます。鉗子などの既存術具が装着でき、執刀医が足で操作できる装置の開発も行っています。
※操作する際の力の感覚
さまざまな人が生き生きと過ごせる社会をめざして研究しています。人を助け、人と生活するロボットを開発するには、人の状態や気持ちを察する技術が必要です。人に負担をかけずに計測できる生体信号を用いてこれを実現しようとしています。もう一つのテーマは、介護予防や運動不足が原因の健康障害対策です。日常生活の中で何げなく、あるいは、何かしながら気軽に身体を動かしてもらうしくみを考えています。
見る、聞く、触れるなどの行為によって私たちが受けている感覚を、さまざまなインタフェース（接点）を通して再現すると、「現実（リアル）ではないのにリアルな感覚」が得られます。このようなバーチャルリアリティ技術を使った、感覚インタフェースに関する研究を行っています。具体的には、球面スクリーンの中心に人が立ち、映像を体感する広視野映像に関する研究です。また、超音波を利用するスピーカーを用いて、狙った相手（場所）へ、ピンポイントで音を届ける研究などがあります。
ロボットの知能化をテーマとした研究を行っています。具体的には、1本脚のロボットが、まるで昆虫のように運びたいものに群がり、ロボットが個々に判断し、協調しながら物体を運ぶといった自律分散汎用多脚システムの研究です。また、全身から可能な限り多くの生体信号を取得し、その生体信号を利用してロボットを操作するといったロボット操作インタフェースの研究も行っています。
人間情報工学講座では、脳神経系の学習。記憶などの高度な情報処理と適応的な筋運動サーボの協調により、ヒトの手足の優れた運動制御が実現している。この仕組みを工学の立場から明らかにし、新しい神経障害の運動機能診断支援機器の開発や人工の手、ヒューマンインターフェースの設計に活用することを目指している。またヒトにやさしいバリアフリー電子楽器を開発し、高齢者、障害者の福祉、疾病の予防、音楽療法などに応用することを目指している。
マイクロマシンやナノテクノロジーといった最先端技術を用いて、医療・健康に役立つヘルスケアデバイスの研究開発を行うとともに、マイクロな感覚器や部品を創り、それをロボット技術に生かすことにより、人にやさしいロボットの実現をめざします。
生産システム研究室では、数理的手法やグループ・テクノロジ−の考え方を応用して、加工セル、組立セルを中心とした生産システムにおける最適な生産方法、機械レイアウト、スケジュールなどを決定するシステム設計の研究をしています。
ロボットやプラント装置など、位置や圧力・温度などの状態が時間とともに変化するシステムのことをダイナミカルシステムといいます。本研究室では、ダイナミカルシステムを自由自在に操るために大切な、モデリングと制御系設計に関する研究を行っています。
生物あるいは機械システムの運動制御において、自分の置かれた環境に応じて適切な行動をリアルタイムで実現することができる知的な制御メカニズムの解明は非常に重要な課題の一つです。本研究室では、そのような制御系の開発を主研究テーマとしています。
本研究室ではロボットの「親和性」の向上に関する研究を主に行っています。その成果を活かし、日常生活支援ロボットの研究・開発をしています。また、ロボットを用いた「ものづくり教育」について力を入れています。
| 客員教授 | 准教授 |
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| 浅田 稔／創発ロボティクス | 奥 宏史 ／制御工学 |
| 教授 | 河合 俊和／医療ロボット |
| 赤澤 堅造 ／人間情報工学 | 小林 裕之／知能ロボット |
| 大須賀美恵子 ／生理心理工学 | 辻田 勝吉／自律ロボット |
| 筒井 博司 ／マイクロナノデバイス | 講師 |
| 本位田光重 ／生産システム技術 | 中泉 文孝／多感覚インタフェース |
| 廣井 富／生活支援ロボット |
| 専門基礎科目 |
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| 共通 |
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| 数理・情報系 |
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| 計測・システム系 |
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| 電子・機械系 |
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| ヒューマンサイエンス系 |
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| 卒業研究 |
赤文字は必修科目
機械工学と電子工学を融合したメカトロニクス分野を学ぶため、ロボットや人体の一部をサポートするパーツの加工・製作技術を修得します。特に、人間の指を模したロボットフィンガーの製作においては、ソフトとハードの両面、さらに人体の仕組みまで広く学びます。
人にやさしいロボットの開発には、人の考えや感情を推定できることが必要です。そのため、生体信号から得られる生理指標を用いて、これらの状態を推定する方法とその応用を学びます。また、人を対象とした計測を行う場合の倫理的問題と遵守すべき事柄も理解します。
人工知能技術とはどのようなものか、推論技法、チューリングマシンなどについて理解します。また、ロボットが自分の置かれた状況や環境を知覚し、自ら行動計画を立て、環境に応じた適切な行動を実現するための基盤技術についても解説します。
ロボットの姿勢制御や、皮膚に用いる触角・温度センサ開発などにも応用されているマイクロマシン技術について、クリーンルームなどのハイレベルな研究開発環境で技術の修得をめざします。
