2015年度安孫子研究室メンバー

ゼロからものをつくり上げ、
思い通りに動かすことができる

　ロボティクスとダイナミクスの融合――。それが、私が担当する宇宙ロボットシステム研究室がめざすもの。ロボットを「動力学」の原理に基づいて、制御する手法を模索することを意味します。研究の軸となるのは、スペースデブリ（宇宙ゴミ）の捕獲・除去を目的とした宇宙ロボットの開発です。宇宙環境特有の力学特性や環境を理解し、適切な制御システムを検討しています。
　世界中で数多くの人工衛星が打ち上げられた結果、現在、地球の軌道上に故障や衝突事故に起因するスペースデブリが無数に散らばっている状態です。そこで、これらを人工衛星に取り付けたロボットアームでキャッチしようというのが研究の目的です。課題となっているのは、無重力空間で大型のスペースデブリが不規則な回転をしながら浮遊しているため捕獲が非常に難しいこと。そこで、電磁特性を用いて、スペースデブリの回転を制止させる「渦電流ブレーキ」のシステムを考案中です。
　宇宙ロボットで培った技術は、宇宙以外の分野にも展開可能です。例えば、UAV（無人航空機）の研究。これは、何かと話題の「ドローン」のような航空ロボットを指すもの。研究室では、特に4つのプロペラの推力方向が変化する機構を有する「クアッドチルトロータUAV」の開発に力を入れています。
　通常のドローンと違い、機体が斜めになった状態でも空中で安定したホバリング飛行ができるのがこのUAVの大きな特徴です。これまで研究室で改良を重ねてきた制御プログラムをベースに市販のパーツなどを組み合わせながら、基盤をゼロから作製し、実際に飛行実験も行っています。
　宇宙ロボットとUAVの研究の接点はいわゆる、「運動方程式」にあります。まったく違うように見える双方の研究で用いる力学の理論には共通点があるのです。
　さらに、ロボティクスの技術を医療分野にも応用していきたいと考えています。これから取り組む研究室の新たなテーマは、脳外科手術で用いるシミュレータの開発。ここで用いられるのは、「ハプティック・インターフェース」というCG空間に作成された脳組織の触覚情報をオペレータに提示する技術です。めざすのは、脳組織に手を加える手術をまるで本物のように行えるシステム。難度の高い脳外科手術の成功率を上げるために技術面から貢献できるのではないかと考えています。
　いずれの研究においても、ゼロから自分のイメージ通りにものをつくり上げ、思い通りに動かすことができる点に面白さがあります。頭と手をフル稼働させて、試行錯誤を繰り返すことで、技術者としての基本姿勢も自然に身につくことでしょう。
　ぜひ皆さんも大学時代に" 尖った" 得意分野を見つけて、研究をとことんまでやり切ったという体験をしてほしいですね。そこで得た自信は社会のどの分野でも役立つ大きな武器になるはずです。ユニークで幅広い研究テーマに出会える芝浦工業大学は、その舞台として相応しいのではないでしょうか。