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さまざまな环境に柔软に适応する技术、“からくり”の研究。
ものを动かすメカニズムを追求し、新たな技术とからくりを创り出す研究。
私の専门分野は「机构学」です。あまり耳驯染みのない方は、江戸时代の「からくり人形」をイメージしてもらうと分かりやすいでしょう。また、私の研究室で开発したもののひとつに、「倒立振子型ロボット」というものがあります。これは、２つの车轮を备えた縦长のロボットで、车轮を蹴っても倒れないくらい、ちゃんと２轮でバランスを取りながら立ち、段差を上がる机能も备えています。「からくり」というと、决まった动きしかしないような印象ですが、このロボットは、地面の形状に応じて、胜手にうまく変形して地面に驯染み、いろいろな动作ができるようにつくってあります。そんな风に、机械自体がうまく情报処理をしていくような仕组み、いわゆる「からくり」を考案して、実际にそうした动作をする身体をつくるというのが、私の行っている研究です。
このロボットがこのような形なのは、人间の生活环境のなかでの移动を想定したときに、例えば机の上にアクセスできたり、阶段が登れれば非常に便利だろうという想いからです。これが人间が乗って移动する手段になるかもしれないし、これ自体が何かを取ってきてくれるという风なことも考えられますが、そうしたさまざまな用途への応用展开はさておき、まずは核となる技术开発を行うというのが私のスタンスです。核となる技术があれば、公司の方から「こんなことができませんか」と言われたときに、「こういう技术がありますよ」と示すことで、いろいろな提案ができます。私は物事が何かできると分かると、関连する产业は急速に発展していくものだと思っているのですが、こんなことがもうできるようになっているんだと世の中に示すことは非常に大事なことで、これこそが大学の使命だと思っています。
开発を手掛けているロボット类はさまざまにありますが、ハンド（义手）というのもこれまで研究してきたもののひとつです。人间の手の动きを再现するというのは非常に难しいものなのですが、人间の腕の筋电を利用して动かすというハンドを开発しました。これは実によくできていまして、操作をする人の行いたいことに応じて軽快に素早く动作するだけでなく、空き缶をぎゅっとつぶすような力强い动作も実现できます。しかも大変軽い。これもセンサー等は使わず、机械的に処理できるようにつくってあります。俊敏さと力强さを両立させるという困难への解决策として、私の提案した机构が役立っています。そして、このような俊敏さと力强さを両立できるからくりは、（株）滨贬滨の方から、ロケットエンジンのバルブの部分に使いたいというお话をいただいていて、いまも研究を进めているところです。ロケットでは、エンジンバルブを全开にして飞び立ち、宇宙に出たら燃料漏れを起こさないように素早く动作し、最后にぎゅっと力强く闭めたいということなので、まさにこのハンドの特性が生かせます。近いうちに製品化される计画で、ゆくゆくは闯础齿础に纳品されて、宇宙ロケットに搭载されることになろうかと思います。
からくりとは、机械的な解决策。便利さを実感できるような新たな技术の创造へ。
さらに、现在取り组んでいる研究のひとつに、「アーム付きドローン」というものがあります。これは、空中でのドローンの姿势を崩さず、うまくバランスをとってくれるロボットアームと、俊敏で力强いロボットハンドをドローンに取り付けるというもの。前者は、汎用アームではドローンの重心が崩れていたものを、ドローンの姿势に影响を与えない机构によって改善したもので、特许申请しています。后者は、前述したような素早さと力强さを両立させた无段変速ロボットハンドです。この「アーム付きドローン」の研究は、内阁府の滨尘笔础颁罢（革新的研究开発推进プログラム）というプログラムで进めているもの。年に２回、东北大学でデモンストレーションを行っており、「ちゃんとこんなことが现実にできるようになっている」ということを世の中に示していけることも、私の研究の特徴と言えるでしょう。レベル的にも、ビデオ绍介ではなく、その场で実践できるところまで到达できているということです。
现在、どんなことができるかと言いますと、このハンドではしごをかけたり、あるいは鸟のようにとまることができるんです。はしごを上空からかけることで、灾害时に屋上にひとを逃がすことができたり、とまれることによって、木の上に定点カメラの设置ができたりします。レスキューやセキュリティ、物流、サンプル採取など、活跃できる场面は今后、いろいろと広がっていくように思っています。
しかし、お见せしているものがそのまま私がめざしているものという訳ではありません。めざしているのは、製品そのものではなくて、技术そのものをつくること。ロボットやハンドといったものは副产物に过ぎないと思っています。その根本となる技术そのものを创造すること、言い换えれば、机械的な解决策を提案することで、そこから新たに动けるものが生まれて、便利になったと感じてくれるひとがいればうれしいと思います。
また私は、性能が数％向上したというようなものではなくて、できたとはっきり分かるような研究が好きです。以前観たドラマに、「昨日できなかったことが今日できるようになる」という台词がありました。まさにそんな瞬间がこうした研究にはあって、それがやはりものすごくおもしろい。そんな瞬间こそが研究の喜びであり、楽しさであると感じています。
原点はレゴブロック。昨日までできなかったことができる瞬间を追い求めて。
私はいったん社会人を経験したのちに、研究室にもう一度入りたいと思ってドクターに进み、研究者になりました。小さいときからレゴブロックが大好きで、レゴでからくり仕掛けのロボットのようなものをたくさんつくっていまして、そんなものづくり大好きな子どもがそのまま大人になったという感じです。レゴブロックはいまも研究室に置いてあって、３次元のものを学生たちと议论するときのツールにもなっているほど。かなりのヘビーユーザーですね。
そして、私が挑んでいるような研究を行っているひとは意外に少なく、日本では私を含めて３名ほどしかいないと思っています。理论を掘り下げていくというような研究者は结构多いのですが、机构というのは、いろいろなものを组み合わせていくものなので、うまく组み合わせていけたり、実际にものをつくってちゃんと动かすところまでやっているひとというのは、なかなかいない。そういう意味では、希少であり、最先端の研究であると言えます。
そうした希少性?先进性ゆえに、环境に柔软に対応できる机构に関する本というのは、まだ出版されていないため、いつかは自身の研究を书籍にまとめたいというのが、私の大きな目标です。それにはまだ知识も技术も足りないので、これからも努力していかねばと思います。ロボットは世に出ても数年ですぐ消えてしまいますが、核となる技术や考え方の部分はずっと残っていく。そういう意味でも、次世代にまで継承されるような本を书けたらと愿っています。
最后に、工学部や工学研究科の魅力についてご绍介しましょう。ここでは、最终的にひとの手に届くものをつくっています。私自身、学部生から修士までは非常によく游んでいましたが、研究の楽しさに引き戻されて今日があります。ここはやはり、研究の楽しさ、ものづくりの楽しさを味わえる场所だと思っています。昨日までできなかったものが今日できるようになり、ひとの手に届くものが生まれていく。それが自分の手でできたときの喜びはとても大きなものです。そんなものづくりの喜びをぜひ皆さんと分かち合いたいと思います。
Takeshi Takaki
ロボティクス研究室 教授
2000年3月 東京理科大学 理工学部機械工学科 卒業
2002年3月 東京理科大学 理工学研究科 機械工学専攻修士課程 修了
2002年4月1日～2003年3月31日 株式会社ディスコ 技術者
2006年3月 東京工業大学 大学院総合理工学研究科 メカノマイクロ工学専攻博士課程 修了
2006年4月1日～2007年3月31日 東京工業大学 特別研究員
2007年4月1日～2008年7月31日 広島大学 大学院工学研究科 特任助教
2008年8月1日～2010年3月31日 広島大学 大学院工学研究科 助教
2010年4月1日～2011年3月31日 広島大学 大学院工学研究院 助教
2011年4月1日～2017年3月31日 広島大学 大学院工学研究院 准教授
2017年4月1日～広島大学 大学院工学研究科 准教授
2020年4月1日～広島大学学術院（先進理工系科学研究科） 教授
