独立行政法人理化学研究所バイオ・ミメティックコントロール研究センターでは,チーム間の横断的な研究テーマとして「介護福祉の現場で活躍するようなソフトなロボットの実現」を目指しています.
特にロボットで「人間を抱き上げる」ことを目指しており,RI−MAN(リーマン)という名前のロボットを開発しました.
RI−MANは視覚・聴覚・嗅覚・触覚の4種類の感覚器を備えており,これらの情報処理を行いながら動作します.
これまでのロボットとの大きな違いは触覚を使って力仕事ができる点です.ここでは,RI−MANの特徴を説明していきます.
ビデオライブラリー
特徴1:触覚による力仕事の実現
左右前腕・上腕・胴体に5枚の面状触覚センサーを備えており,力の大きさや位置を検出することができます.
そして,検出した力情報を運動に反映させることによって人間を抱き上げるといった力仕事が可能になります.
特徴2:ソフトなボディによる安全性の確保
人間と接することを目的としたロボットであるため,人間への安全性を重視しています.
そのため,全身を軟らかい素材で覆い,関節には巻き込み防止機能を施しています.
特徴3:干渉駆動による小型で高出力な腕
RI−MANの腕には6個のモータで動く6つの関節があります.
6個のモータは2個一組で動作することで,曲げと捻りの関節を駆動します.
この干渉駆動機構と呼ばれる機構を採用したRI−MANは,抱え上げ作業で大きな力が必要な肩の振り上げや肘の曲げ伸ばしをモータ2個分のトルクで実現しています.
これにより小型で高出力な腕が実現されています.
特徴4:没入型シミュレーション環境による動作評価
これまでに開発してきた没入型三次元動力学シミュレーション環境に仮想RI−MANを登場させることで,より安全に人間とロボットのインタラクション評価を行うことができます.
特に全身を使った抱き上げ動作のシミュレーションを行っています.
特徴5:超小型汎用コントローラによる分散制御
肩や肘,首などの関節はそれぞれ個別のコントローラで制御されます.
全身に合計15個搭載された小型コントローラは,モータの制御だけでなく各種のセンサによる計測も分散的に行います.
この分散制御は,RI−MANを動かすための計算がメインコンピュータに集中するのを防ぐだけでなく,全身に巡る配線量を大幅に減らすことにも成功しました.
RI−MANのコンパクトボディを陰で支える技術です.
特徴6:耳介による音源定位
人間の耳に相当する2つのマイクと、耳介に相当する反射板から得られる聴覚情報から水平面上の音源位置を特定します.
2つのマイクによって左右方向の特定,耳介によって前後の判定が可能であり,これら2つを組み合わせ360度全方位の音源位置を実現しています.
特徴7:視聴覚統合による人物の追跡
ステレオカメラから得られる視覚情報によって人間の顔位置を抽出し,音源定位によって音の鳴っている位置を探します.
そしてそれらの視聴覚情報を統合することによって指示を与えてくれる人間を探し出します.
特徴8:半導体ガスセンサーによるにおい識別
高感度にガスを検知する半導体ガスセンサーを使って,温度を周期的に変化させて応答を得る動的非線形応答という方法により,におい識別可能なセンサーシステムとしてモジュール化しています.
これを左右の脇腹に設置することにより,患者さんを抱き上げたときに,尿のにおい等を検知することを可能にしています.
特徴9:QoSによるソフトウェアアーキテクチャ
視覚処理や音声認識などの複数の認識処理を同時に行う必要のある場合,タスク達成にとっての必要性を考慮したうえで認識処理の質(Quality of Service:QoS)を調節するアーキテクチャを備えます.
新聞
- 中日新聞 2006/12/10(日)5 面,社説.
- 日本経済新聞 2006/11/7(火)1 面,健康寿命長く新技術後押し.
- 日本経済新聞 2006/10/13(金)15 面,ロボットと生活疑似体験.
- 日経産業新聞 2006/10/12(木)11 面,人型介護支援ロボット.
- 日本経済新聞 2006/6/28(水)14 面,全面広告.
- 日経産業新聞 2006/6/27(火)8 面,知のロボットがやってくる.
- 日経産業新聞 2006/6/7(水)9 面,少子高齢化社会で.
- フジサンケイ ビジネスアイ 2006/6/3(土)3 面,少子高齢化社会の役割焦点.
- 中日新聞 2006/4/20(木)1 面,夕歩道.
- 日刊工業新聞 2006/4/13(木)3 面,視点.
- 教育学術新聞新聞 2006/4/12(水)7 面,人を抱き上げるロボット開発.
- 東京新聞 2006/3/20(月)1 面,筆洗.
- 化学工業日報 2006/3/20(月)12 面,人を抱き上げられるロボット.
- 中日新聞 2006/3/15(火)1 面,中日春秋.
- 読売新聞 2006/3/14(火)1 面,抱っこロボ登場.
- 毎日新聞 2006/3/14(火)1 面,介護に期待 抱っこロボ.
- 中日新聞 2006/3/14(火)1 面,介護ロボ初めの一歩.
- 日本経済新聞 2006/3/14(火)42 面,優しく抱けます.
- 日刊工業新聞 2006/3/14(火)25 面,理研が人形抱き上げロボ.
- 日経産業新聞 2006/3/14(火)10 面,人も物も落としません.
- フジサンイケイ ビジネスアイ 2006/3/14(火)9 面,人を抱き上げるロボ.
- 日本農業新聞 2006/3/14(火)17 面,介護ロボット誕生.
- 中部経済新聞 2006/3/14(火)17 面,腕で人を抱くロボット開発.
- 朝日新聞 2006/2/28(火)1 面,さわって「もち肌」ロボ.
雑誌
【速報】 TIME誌のBest Inventions 2006でRI-MANが選ばれました!
- Horizon Scan Report 2007 Towards a Future Oriented Policy and
Knowledge Agenda, HORIZON scan, p.2, 26, 179, Jan. 2008.
- 日本の工業, ホプラディア情報館, p.196, 2008.
- Hightech, pflegen: Demenz, pp.28-30, 2007
- 第三の家族-長寿社会をもっと豊かに-, あいち2007, pp.3-4, Oct. 2007
- ロボット大集合, こども写真ひゃっか, p.59, June 2007
- テクノロジー・イラストレイティッド, Newton, pp.108-109, 第27巻, 第5号, 2007
- Le nouveau Japon, GEO, pp.98-100, Feb. 2007
- SCIENCE & VIE, p.31, Jan. 2007
- テクノロマン・インタビュー, 商工ジャーナル, pp.76-79, 1月号, 2007
- 介護最前線, ふれあいの輪, pp.9-11, Vol.20, No.4, 2006
- 最新ロボット登場, 安全衛生のひろば, p.64, 第47巻, 第12号, 2006
- Best Inventions 2006, TIME, Nov. 2006
- IEEE Fellows Survey, IEEE Spectrum, Oct. 2006
- 科学進歩ビックリスクープ!!, チャレンジ4年生 わくわく発見BOOK, 10月号, pp.4-7, 2006
- 未来に向かって進化するロボット, ロボットマスター, 第4号, pp.22-23, 2006
- Wohliges Gurren, Wirtschafts Woche, pp.50-51, 2006
- 父と娘の日常会話, ロボコンマガジン, No.46, p.122, June 2006
- News Review, Bionics, 第3巻, 第6号, pp.12-13, 2006
- サイエンス ナウ, ジュニアサイエンティスト, p.19, No.5, 2006
- 最近・家づくり事情, Memo 男の部屋, p.124, Vol.6, June 2006
- 東海の先端技術, 中部財界, 第49巻, 第5号, pp.28-29, 5月号, 2006
- ニュースな銘柄, 日経マネー, pp.7-8, No.280, June 2006
- 人と暮らせるロボ, DIME, p.112, 5月2日号, 2006
- 人を優しく抱くことができる触覚のあるロボット, 子供の科学, p.21, 5月号, 2006
- 最新業界トピックス, businessSEEK, Leopalace21, p.5, Vol.15, April 2006
- MAN'S NEW BEST FRIEND?, TIME, p.21, MARCH 27, 2006
- Japan und die Roboter, in Asient, p.74, 3月号, 2006
テレビ放送・ネット放送
- スーパーニュース, 東海テレビ(フジテレビ系列), 2006年10月21日
- キャリアブレイン メディカルTV, Vol. 47, 2006年10月20日
- ワールドビジネスサテライト, テレビ愛知(テレビ東京系列), 2006年10月19日
- GyaO Entertainment Watch, 2006年4月13日
- スーパーニュース, 東海テレビ, 2006年3月17日
- スーパーニュース, フジテレビ, 2006年3月17日
- UP!, メ〜テレ, 2006年3月15日
- おめざめワイド, 中京テレビ, 2006年3月14日
- 特選朝いちどですか!, メ〜テレ, 2006年3月14日
- おはよう日本, NHK総合(名古屋), 2006年3月14日
- ニュースプラスワン, 中京テレビ, 2006年3月13日
- NHK総合ニュース(名古屋), 2006年3月13日
- スーパーニュース, 東海テレビ, 2006年3月13日
- ほっとイブニング, NHK総合(名古屋), 2006年3月13日
- マイユウ!, テレビ愛知, 2006年3月13日
- ユーガッタ!, CBCテレビ, 2006年3月13日
RI−MAN(リーマン)の研究メンバー
プロジェクトリーダー
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