研究室紹介

ものづくりとそれを思い通りに動かすこと，
それを極めることが本研究室のモットーです！

人間支援を意識したロボティクスを中心とする研究室です

緊急告知(2013年2月23日掲示)

立命館大学ロボティクス学科平井研究室との共同研究案件が平成25年4月から動き出します。研究課題は「ビジュアルフィードバックを用いた腱駆動上肢ロボットによる柔軟食材トレーのピック＆プレース」です。本課題は、修士論文を想定した研究となります。興味のある学生は遠慮なく問い合わせてください。勿論学内外を問いません。

研究室での人材育成
当研究室では、”学生を育てる”ことに力点を置いて研究・教育活動を行っています。学生にとっての目標は、学部・修士を問わずほぼすべての人が就職にあると思います。理工系企業において最低限必要とされるスキルを身につけ、問題発見能力や解決能力に加えてプレゼンテーション能力を磨くことで、工学技術者としての洗練された視野を持てるようになって欲しいと願っています。また、日本国内のみならずアジアをはじめとする世界を股にかける人材の育成に心がけています。

行きたい研究室に行けるかどうかは3年間の成績で決まります．
すべての学部専門科目の素点の合計です．S,A,B,Cの重み計算でもなく，
ましてや平均でもありません．なので，漫然と講義を受け単位取得するのではなく，
成績にはこだわってください

研究教育方針
当研究室の人材育成という観点から、実学的な素養を身につけることが最重要と思っています。計測や設計をも含んだものづくりの基礎から複雑機械システムの構築・制御まで一貫して学習します。機械システムとはいえ人間機械協調システムにおける制御手法の提案や、それらの高度化・知能化・小型化・操作の簡素化が当研究室の主目的であるため、計測対象は人間からロボットまで多岐に渡ります。また、人間の外見的構造を参考にシステムを設計する”形状的模倣”のみならず、生体信号に基づくヒトの運動制御系や筋骨格構造を模倣する ”機能的模倣”をロボットシステムで実現する基礎研究を行っています。そのため、学部生には新規性のある研究を求めるのではなく、工学技術者としての”いろは”を丁寧にかつ厳しく教えることを心がけています。したがって、週一回の(1)外国語文献の講読、(2)研究進捗状況の報告、月一回の(3)研究発表ゼミを行うと共に、マイコンによるロボット製作実習（4月～5月）を不定期で行う予定です。当研究室では新規性のある研究を数多く実施するために、大学院生を募集しています。特に、上記研究領域で興味のある学生は奮って研究室の門を叩いてください。学内・学外を問いません。

また、当研究室では学術講演会等（各種学会）での研究発表を奨励しその機会をすべての配属学生に与えようと思っています。やり気のある学生は4年生後半に任意で発表の機会が与えられますし、大学院生は卒業要件であるため修士1年生のうちから積極的に学会発表を行っています。希望者には国際学会での発表（英語）の機会もあります。

[写真説明] 研究室風景と学生作業スペース（”休憩用2段ベッド?”は学生達が作ってくれました．2011年秋製作）
右写真は，研究室内の工作スペースです．ミニフライス盤，ボール盤，ハイトゲージ，定盤が見えます．

必要とする知識・習得可能な技術
当研究室で学び研究を推進していく上で必要とするものは、本学科で学んだ広範な学問知識と演習・実験での経験です。その中でも特に不可欠な科目は、「制御工学」、「メカトロニクス」、「計測工学」、「生体工学」、「電気回路」、「電子回路」、「システム工学実験」、「システム設計実験」です。他にC言語によるプログラミングに対して嫌悪感を持たないことが重要です（好きだと思う必要はありません＝嫌いでなければ何とかなります）。

当研究室では身体運動の解析も行っていますが、実験に必要な機器を、それが市販されていなければ可能な限り自作します。それがロボットのような機械システムであればAutoCADを用いて設計の段階から、電気システムなら回路シミュレータを用いて回路設計の段階から始めます。また、自作した計測機器やロボットを制御する上で規模に係わらずコンピュータを必要とします。両用途において最重要なのは時間計測と言えます。つまり、実時間（リアルタイム）で計測や制御をしなければ、取得データの評価が難しくなります。当研究室では実時間制御や計測を実現するために、 Linux(UbuntuをART-Linux kernelで再構築)やルネサスエレクトロニクス社のマイコン（H8やSH2）を利用します。

このように、当研究室では技術系企業を志望する場合の必須であるメカトロニクス全般に渡る基礎知識を獲得することができます。

[写真説明] 汎用コンピュータではリアルタイム性が得られないことが多いので，高性能マイコン（主にルネサスエレクトロニクス社製）を使ってロボット制御系を自作しています．左写真は，DCモータを6個同時に制御する冗長関節上肢ロボットの制御用です．アクチュエータが多いため，配線等でごちゃごちゃいていますが・・・．マイコンはゼネラルロボティクス社製の SH4-7785の組込みCPUです．
真ん中の写真は，2リンクロボットの速度制御＆トルク（電流）制御を安価なマイコンで実現しようという観点から，ルネサスのSH2-7045マイコンを使って製作したものです．基板上向こう側の赤色リード線が沢山接続されているのがHibot社の3ch超小型モータドライバです．基板は2段になっており，LCD（液晶）やモータドライバが配置されている基板が上段， SH2-7045マイコンは下段に隠れています．右写真が下段のマイコン基板です．

ピカッと光るものがなくても真面目な人が得をする，
ゴールは停止した線ではなく常に動いている，
そう感じることができるそんな学生を育てたい！

年間スケジュール(平成25年度)

４月　　　　　：新配属生歓迎会＆卒業小研究スタート
６月末　　　　：小論文提出
７月～　　　　：卒業研究課題決定＆開始
１２月下旬　　：卒業論文提出（研究室内）
２月上旬　　　：卒業論文本提出＆研究発表会（修士は修士論文公聴会）
３月下旬　　　：情報工学部謝恩会（その後２次会へ）

(注)卒業小研究とは、卒業研究に着手し自立して研究を進めていくための知識を獲得する、本研究室独自の教育プログラムであり、研究室では・・・・2014年度用は現在考え中～～．その成果として「小論文」を提出します。

研究グループ

身体運動計測　グループ

ロボット制御　グループ
本グループでは，従来のロボット制御技術に加えて全く新しいモデル（設計含む）に基づくロボット制御手法を提案することに主眼を置いています．ロボットといえば自律移動を基本とする歩行ロボットを想像するかも知れませんが，本研究室では機械システム全般を想定しています．各種センサ（画像含む）による環境認識や知覚センサを駆使して人とロボットとの共存社会を見据えた親和性のあるロボットの設計開発ならびに制御に関する研究を行っています．
バイオロボティクス　グループ（人間機械協調＝融合領域）
本グループでは，他グループで得られた知見に基づいて人とロボットとの接触協調動作において，ロボットが人を傷つけないための最適な制御手法を考案する．また，筋電位の信号解析によるロボットや機械システムの操作や制御方法を確立する．さらには，人の関節インピーダンス特性に上手く適合した高負荷作業支援ロボットの開発を目指しています．
フィールドロボティクス　グループ
（2014年度より共同研究を予定）

(注)このグルーピングは本研究室の長期ビジョンです．したがって，毎年度卒研生を各グループに振り分ける意味ではありません．例えば，極端に言うと，5名卒研生が配属されて5名とも第1グループの研究内容に着手することもあり得ます． 本人の希望と適正次第です．

[写真説明] これは生の筋電信号から積分筋電位を取り出す回路です．カットオフ周波数が約10.27Hzのローパスフィルタです．アナログデバイゼス社のオペアンプAD712が6個使われています．半波整流しフィルタをかけています．4チャンネル分取れます．