脳波でロボットをコントロールする

脳波でハンド・ロボットを制御

ハンド・ロボットは、人間の手の代わりになり指を動かしたりするロボットです。けがや病気などで手を失った人のために役立ちます。腕の筋肉の電位差を利用して手の動きをコントロールする方法もありますが、腕を失ってしまった人は利用できませんし、脊髄を損傷した人は脳からの電気信号が正しく伝達されない場合があります。
そこで脳波を使って制御する方法が考えられました。脳波を測定し、波形をデータとして解析します。例えば、じゃんけんの「グー」の脳波、「パー」の脳波などを取り出してハンド・ロボットに出力するのです。しかし人間の脳は「グー」や「パー」だけを考えているわけではありません。エアコンの音や雑音などが聞こえていれば、それらにも脳は反応しています。これらのノイズを除去しなければなりません。情報工学を活用して、余分な脳波の反応を除去して、脳が考えていることを取り出す研究が進められています。

家にいるような感覚を味わったり、遠隔操作も

このハンド・ロボットをロボットに組み込めば、例えば入院中の人でも家にいるような感覚を得ることができます。ロボットについているカメラを脳波によってコントロールし、思いどおりに動かせれば、家で家族と一緒にいるような感覚を体験することができます。また、脳からの信号をロボットに伝えて、遠隔操作で仕事をさせるなどの利用も考えられます。

脳へのインプットを研究

現在行われているのは脳波からの制御で、逆方向の情報を伝達する技術がまだ確立されていません。つまりロボットが何かにぶつかった時に「痛い」という感覚を脳に伝えるなどの、脳への伝達です。この技術が完成すれば、本当にその人がその場にいるような感覚になります。相手の視線の方向や、ちょっとした音などが脳に伝われば、その場の「空気」もリアルに感じることができます。
今後は脳への「インプット」が重要なテーマとなり、情報工学などを活用した研究が進められていくでしょう。

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先生情報 / 大学情報

金沢工業大学情報理工学部情報工学科 ※2025年4月開設教授中沢実先生

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情報工学

メッセージ

金沢工業大学には14のさまざまな学科といろいろな先生がいます。もしあなたが本学を選択したなら、どの学科に入ってもとても楽しいと思います。
特に情報工学科は、コンピュータの世界だけにとどまることなく、ロボットや電気、機械、バイオなどの学問にまたがる横断的な学科です。中でも私の行っているロボット工学に関しては、当然ロボティックスもありますが、情報工学の観点でも面白い内容をロボットを使って実現することができると思います。ぜひ面白いテーマを見つけ、本学でそのテーマを追究してください。

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金沢工業大学では、講義等で「知識を取り込み」、それを仲間との実験・演習の中で「思考・推論」し、組み替え結びつけることで「新たな知識を創造」し、その成果を「発表・表現・伝達」する独自の学習プロセスを全科目で導入しています。さらに高度な研究環境の中で産学協同による教育研究を実践するとともに、夢考房など知識の応用力を高める多彩なフィールドを実現することで、獲得した知識を知恵（応用力）に転換できる「自ら考え行動する技術者」を育成しています。