ロボットハンドの進化は、つかみの進化

産業用ロボットハンドに求められる技術

製造現場では、つかむ物の種類、物体の硬さや柔らかさ、厚さの違いなどによってそれぞれ専用のロボットハンドが使われています。効率化のためには、ひとつのロボットハンドで多様な物をつかめる技術が求められます。人の手は脳の一部といわれ、経験や実際に触れることで力の違いを確かめ、力の入れ方や持ち上げ方を変えています。物にそっと触れて硬さや重さを確かめ、重い物を持ち上げるためには腕全体の剛性を上げていることもわかってきました。こうした判断と対応は、AI（人工知能）の進化によってロボットでも可能になりつつあります。数ミリサイズの精密部品をつかんで組み立てることもできるようになりました。

つかむためのポイント

ロボットハンドの技術開発には、人間の生理現象の研究が生かされています。物をうまくつかむポイントのひとつが、いかにして接触面を増やすかです。例えば山盛りになった野菜から1個をつかみ取るには、人間は接触面を多くするためにちょっと転がして、ほかとの間にすきまを作って3本以上の指でつかめるようにします。この動きがロボットにも応用されています。
もうひとつのポイントは、摩擦を増やすことです。摩擦は抵抗で、くっつく力になります。汗に含まれる水分にも摩擦力が働き、薄いレジ袋を開いたりする時に役立ちます。これを参考に、つかむ・離す際に、液体を出したり乾かしたりするハンドも作られています。

協働するならこんな分野

人口減で人手が不足する製造現場では、多品種を受注生産することが増えています。また、例えば農業では出荷場での箱詰めなどで人手不足を補えるでしょう。ロボットハンドが、お弁当工場でさまざまな形態の惣菜を「一手に」つかんでバランス良く短時間に盛りつけることができれば、人間は最終段階で目視チェックするだけといったことも可能になります。他にも物流倉庫、介護、医療など人間とロボットとの協働が増える中で、ロボットハンドの進化は不可欠となっているのです。

※夢ナビ講義は各講師の見解にもとづく講義内容としてご理解ください。

※夢ナビ講義の内容に関するお問い合わせには対応しておりません。

先生情報 / 大学情報

金沢大学理工学域フロンティア工学類教授渡邊哲陽先生

興味が湧いてきたら、この学問がオススメ！

ロボット工学

先生が目指すSDGs

メッセージ

高校と大学では勉強の姿勢が大きく違ってきます。高校で受動的な勉強だけをして大学へ来たら、どう勉強したらいいのか戸惑うでしょう。ぜひ、高校時代から何か興味関心のあるものごとを見つけ、深掘りして調べてみましょう。今の勉強が何に結びつくか理解すれば、動機づけにもなるはずです。
例えば、ロボットやスマホを動かすには、高校の数学で勉強する三角関数や微分積分が役立っています。さらに関心を広げて関連した分野もわかってくると、世の中のものごとの本質がつかめるようにもなってきます。

先生への質問

先生の学問へのきっかけは？
先輩たちはどんな仕事に携わっているの？

金沢大学に関心を持ったあなたは

金沢大学は150年以上の歴史と伝統を誇る総合大学であり、日本海側にある基幹大学として我が国の高等教育と学術研究の発展に貢献してきました。本学が位置する金沢市は、日常生活にも伝統文化が息づき、兼六園などの自然環境に恵まれ、学生が思索し学ぶに相応しい学都です。江戸時代から天下の書府とも呼ばれ、伝統の中に革新を織り交ぜて発展してきた創造都市とも言えます。「創造なき伝統は空虚」との警句を胸に刻み、地域はもとより幅広く国内外から来た意欲あるみなさんが新生・金沢大学への扉を共に開くことを期待しています。