大浜見聞録、今回のテーマは「リアルハプティクス」というものです。
われわれは物を掴んだりするときに手に残る感覚があります、こんにゃくをつかむとこんにゃくの感覚が、桃を掴むと桃の感覚があると思いますが、この物を触ったときに手の感覚を離れた場所でも感じられるようにしようという技術が「リアルハプティクス」です。物を触る感覚の最先端の研究を取材しました。
現物の触り心地を再現！リアルハプティクス
大浜平太郎キャスター
慶応義塾大学ハプティクス研究センターで人が物を持ったときの微妙な感覚を再現して実用化しようという研究が行われています。
慶応義塾大学の研究室です。ロボットが物を触った感覚を離れた場所で人が実際に感じることができます。
こちらはその仕組を説明する装置です。右側で人が力を加えると左側でロボットが物を掴む仕組みになっています。大浜さん、いかがですか。
大浜平太郎キャスター
スポンジですね。
スポンジを握る感覚がある。
握っている感覚が伝わるとはどういうことなのでしょうか。
これを可能にしたのが内蔵されているモーターです。人が力を加えると手元のモーターが力に合わせて作動します。そして挟む力の強さをスポンジを掴む側のモーターに伝えます。逆にスポンジを掴む側のモーターは掴んだスポンジの抵抗感などを人のいる側のモーターに伝えます。
モーターを連動させることで触覚を共有する仕組みなっているのです。触覚センサーなどを使わずに実現しました。
さらにモーターの回転の様子を計測することで微妙な力加減のデータを正確に把握できるようになりました。
すでにこんな装置も作られていました。人の手により繊細な力加減を可能にする遠隔操作ロボットです。ペットボトルの重さや硬さを感じながら水を注ぐことができます。
慶応義塾大学 理工学部
野崎貴裕准教授
触覚がないと医療の現場では患者の臓器、農業では果実などを傷つけてしまう。
この技術にいち早く注目して共同研究を行っているのが大林組です。
建設現場で壁などを塗る左官作業の遠隔操作ロボット。人間のハンドル操作に合わせてロボットが動きます。
映像は東京にいる職人が大阪の壁を遠隔操作で塗る実験です。職人の手元には材料の柔らかさや細かい凹凸など微妙な感覚が伝わります。思うように塗ることはできたのでしょうか。
大林組 技術研究所
上田尚輝さん
職人が直接塗った壁と比べ表面の凹凸はほぼ同程度。
職人の動きや力加減はデータ化して再現。将来、壁塗りの自動化も可能になると期待しています。
大林組 技術研究所
上田尚輝さん
ビルの内装は自動化が進んでいない。
左官職人も10年以上たたないと一人前にならない。
建築技能がなくなってからでは間に合わない。
力の"拡大"も可能
ここで平太郎の「へぇ～」ポイント。
作業員が手にはめているのはグローブ型のコントローラー。片手で大型の重機を操作しています。力を2,000倍に拡大することで17キロの金属を掴みます。掴んだときの触覚が手に伝わり、繊細な力の調整が可能に。厚さ0.5ミリの金属を潰すことなく持ち上げることに成功しました。
開発のきっかけは2016年の熊本地震。石垣の修復を手掛けた際に重機で石を優しく扱う方法はないかと考えました。この工事には間に合いませんでしたが今後、重機の活用の幅が広がるのではと感じています。
大浜平太郎キャスター
先端にかかる力は操縦者は分からない？
大林組 技術研究所
上田尚輝さん
視覚の情報以外はない。
技術の実用化を進めるため慶応義塾大学は6年前にスタートアップ企業「モーションリブ」を立ち上げました。すでにパートーナー企業は60社を超えています。
実用化のカギが2センチ四方のICチップです。
モーションリブ
緒方仁是COO
チップでモーターを制御、遠隔で感触を伝えたり、ロボットを自動で動かすことを可能にする。
このICチップがあれば小さな工場や狭い厨房などでも既存の機械設備との連動が可能になるといいます。
モーションリブ
緒方仁是COO
コロナ禍で「働き手がいない」「作業場に行けない」という問い合わせが増えている。
リアルハプティクス技術の基本原理を開発したのが大西公平特任教授です。研究を初めてから40年、社会のさまざまな場面での利用に向け大きな一歩を踏み出しました。
この日、大西さんが訪ねたのはインド企業の日本本社「日本タタ・コンサルタンシー・サービシズ」です。インド最大の財閥「タタ」のグループ企業です。世界46ヵ国で事業を展開、各国の大手企業のほか、スタートアップ企業2,000社以上とも独自の協業体制を持っています。
6月にインド企業との提携にこぎつけ、世界展開も視野に入りつつあります。
慶応義塾大学
ハプティクス研究センター
大西公平特任教授
技術を世界に広めたい。タタのネットワークが貢献。
日本タタ・コンサルタンシー・サービシズ
垣原弘道社長
このレベルで制御・再現できるのは驚き。
日本の技術の能力は高い。どう世界に合わせていくかが課題。
高い技術を世界と融合させる。
慶応義塾大学
ハプティクス研究センター
大西公平特任教授
日本で生まれたグローバルな技術はあまりない。
成功すれば才能のある若い人が国際的なビジネスを自分達の技術で切り開こうとする。
実用化の実績を積み重ねることで日本初の技術がグローバルスタンダードとなるのでしょうか。