ロボットに柔らかい紙コップを握らせる技術

多関節アームロボットで紙コップを握るには

柔らかい紙コップをつぶさないように多関節のアーム型ロボットで握るには、通常は圧力センサーや接触センサーでコップの硬さを検出し、その情報をもとにモーターを制御します。この方法はセンサーやモーターを複数用意し、硬さの情報をフィードバックするためのシステムを構築しなければなりませんし、実用化には、それなりの費用がかかります。ところが、センサーや複雑なシステムを使わない方法があります。モーターも第一関節に接続した1個しか使いません。

「クラッチ機構」を利用して、もっと簡単に

この方法で利用するのは、「クラッチ技術」です。クラッチとは、回転力を別の回転軸に伝えるときに動力をつないだり、切ったりする機構のことです。ベルトで動力伝達を行うときに、摩擦を小さくしておけば、一定の力までは動力を伝えますが、それ以上は滑って伝わらなくなります。この原理を利用するのです。
コップを握る場合は、まずモーターの動力でベルトが回りだし、第一関節が曲がります。コップに接触すると、コップの硬さが抵抗になり、ある程度締め付けるとベルトが滑りだします。すると、次の関節のベルトが回りはじめ、第一関節と同じような動きをします。同じことを繰り返し、最後の関節で紙コップを握って終了します。

IT技術を付加し、腕のリハビリに応用

実は、腕に障がいのある人の関節の曲げ伸ばしのリハビリに、この技術を応用しようというアイデアがあります。リハビリで重要なのは、本人の能力以上にアシストし過ぎないことです。このクラッチ機構を利用した多関節アームを腕に装着してやれば、ベルトが力を加減するので、アシストし過ぎないサポートが可能になります。さらに、IT技術を利用してリハビリの回数や時間、位置情報などをクラウドに保存し、家族や医療関係者が情報を見る機能も付加する計画です。IT技術を医療や福祉に活用することが、今後ますます求められていくでしょう。

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先生情報 / 大学情報

崇城大学情報学部情報学科准教授亜原理有先生

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情報学

メッセージ

私自身の高校時代を振り返ってみると、社会に出るときに何がどこまでできるかということに悩みました。たぶん、あなたもそうではないかと思います。実際、大学を選ぶときに、自分自身がしたいことと大学で学ぶことは、必ずしもマッチしないかもしれません。そこで一番大事なことは何かというと、自分ができることを大学でまず探しだして、それをしっかり学ぶことです。大学はゴールではありません。大学の4年間、しっかりいろいろなことを学んで、社会に出るときはそれを生かしていくことが大事だと思います。

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崇城（そうじょう）大学は薬学、生物生命、工学、情報、芸術の5学部からなる総合大学です。“世界で活躍できるプロフェッショナルの育成”を目指し、最先端の施設・設備・研究を備え、学生一人ひとりを厳しく育てる実践的な教育プログラムにより、高い就職率や国家資格合格率を維持しています。理系私立大学では全国初の英語を公用語とする学習施設「SILC（シルク）」があり、英語ネイティブ講師による英語教育が成果を上げています。本学の地である熊本から産業界の未来を切り拓く若者を輩出する学舎でありたいと決意しています。