金森研究室

この研究では、個室空間でヒトが安心・安全に活動できる環境を提供するセンサシステムの開発を行っています。ヒトとロボットが同じ空間で作業する際に、ロボットの動作範囲への侵入を検知する安全センサの開発から始まり、現在はあらゆる個室空間において利用者の行動をセンシングするシステム開発を行っています。

技術分野としては主に画像処理、点群処理など各種センサを活用したマルチモーダルな機械学習、深層学習処理を行い、実践的なシステムにつなげています。

少子高齢化による労働力不足により、工場においては作業の自動化が求められています。しかし、食品製造の自動化においては、対象物が不揃いかつ柔らかく崩れやすいという特性や、衛生条件といった壁が存在します。本研究室ではこれらの条件に適した新たなエンドエフェクタの研究開発を行っています。

金管演奏者は、演奏音を様々な要素で制御しています。具体的には、1)吹鳴圧力制御、2)流量制御、3)声道の容積制御、4)表情筋の張力制御などが挙げられます。しかしながら、これらの制御と演奏音との関連性は明らかになっておらず、現在も感覚的な楽器教育が行われています。そこで本研究では、これらの制御要素で構成されるロボットを開発し、演奏時の動きと音高、音量、音色の関係を解明することを目的としています。

近年、共働き世帯の増加や少子高齢化の進行に伴い、ロボットによる家事作業の支援が求められています。 ロボットが家事を遂行するためには、家事そのものを行う機能とともに、 家屋内を移動する機能も必要となります。

しかし、家屋内には様々な敷居や階段等が存在し、ロボットはこれらの不整地に対応して移動しなければなりません。 中でも回り階段は連続した不整地かつ曲がり道であり、移動が非常に困難です。本研究では回り階段も移動可能な「直交4脚車輪ロボット」を開発し、その歩容や動作について実験・検証を行いました。

近年、高齢化や共働き世帯の増加により、家庭内において家事作業を行うサービスロボットの必要性が高まってきています。近年開発されている双腕ロボットは産業向けのものが多く、家庭での使用を目的としたものは未だ研究段階にとどまっています。 そこで、本研究では炊事・洗濯・掃除といった家事機能を有する家庭用双腕サービスロボットの提案を行いました。

弓矢の歴史は長く、近年では、弓道・アーチェリーというスポーツ競技として、その様式が洗練されてきています。特に、アーチェリーにおいて、新素材や新機構の導入によって弓の発射性能が飛躍的に高まってきました。その一方で、飛翔体である矢の研究、特にその空力特性に主眼をおいた科学的な研究はあまり行われていません。

本研究では実際の選手が使用する道具を用いてシューティングが可能なアーチェリーロボットを設計試作し、スポーツシミュレータとしての機能拡充(シューティング精度、たわみ振動の制御)に向けて実験・評価を行いました。

近年、災害現場や惑星探索などにおいて、効率よく移動し情報収集するためのロボットの需要が高まっています。本研究では球体型のロボットに着目し、ロボットの製作及び移動の安定性向上、カメラを用いた自律移動システムの構築を目指しました。

人と共存する移動サービスロボットを考えた場合、人と同様に屋内外を問わず移動できることが望まれます。しかし屋外と屋内とでは環境条件が異なるため、一方で用いた手法がもう一方で用いれるとは限りません。また各環境に個別に対処する場合その分だけ搭載するセンサ数が多くなり、コスト面で実用的ではありません。そこで本研究では屋内及び屋外の両方に対応できる移動環境認識手法についての考案・開発を行いました。

この研究は、安価で高速、高精度な位置、座標を計測するシステムを開発しました。線状に拡散するレーザ光で平面を作り回転させ、3つの平面の回転角度から交点を求めます。