『多田しげおの気分爽快!!～朝からP・O・N』の「学校からPON」は学校で開発された商品を紹介するコーナーです。
9月25日放送は東北大学が開発した「ドラえもんの手」について。
手のロボットですが、まるでドラえもんの手のように丸い袋の形をしています。
「ドラえもんの手」でいったい何ができるのでしょうか？
東北大学大学院情報科学研究科の多田隈建二郎先生にアシスタントの桐生順子が伺いました。
なんでもつかめるドラえもんの手
私たちには5本の指があり、物をつかむことができますが、ロボットが物をつかむことはとても難しいそうです。
例えば３本のアームで物をつかむロボットがありますが、まずつかみたい物の形に合わせて、どこの場所にアームをひっかけるか、また物がつぶれないように持ち上げる力加減はどのくらいかなど、とても複雑にできています。
でも今回、開発されたドラえもんの手のロボットは、大きさ直径10cmほどの丸い形で、そのサイズに納まり形のある物であれば、どんなものでもつかめるそうです。
例えば３本のアームで物をつかむロボットがありますが、まずつかみたい物の形に合わせて、どこの場所にアームをひっかけるか、また物がつぶれないように持ち上げる力加減はどのくらいかなど、とても複雑にできています。
でも今回、開発されたドラえもんの手のロボットは、大きさ直径10cmほどの丸い形で、そのサイズに納まり形のある物であれば、どんなものでもつかめるそうです。
つかめる仕組みとは？
桐生「ドラえもんの手のロボットはどのように物をつかむんですか？」
多田隈先生「袋の形が押し付けたものに沿って変形するという動作が最初におきます。
次に、袋が変形した状態で固まるという現象が起こります。そして、しっかり持ち上げるというものです」
桐生が優しい例えで説明します。
「柔らかいクッションをイメージしてください。クッションにぐっと自分の握りこぶしを押しつけるとクッションは握りこぶしの形にへこみます。その形のままクッションは固まります。そしてがっちりホールドされて物がつかめる。そんなイメージです」
つかみたいものの形に沿ってロボットの手が自在に変形して物を掴むということです。
多田隈先生「袋の形が押し付けたものに沿って変形するという動作が最初におきます。
次に、袋が変形した状態で固まるという現象が起こります。そして、しっかり持ち上げるというものです」
桐生が優しい例えで説明します。
「柔らかいクッションをイメージしてください。クッションにぐっと自分の握りこぶしを押しつけるとクッションは握りこぶしの形にへこみます。その形のままクッションは固まります。そしてがっちりホールドされて物がつかめる。そんなイメージです」
つかみたいものの形に沿ってロボットの手が自在に変形して物を掴むということです。
豆腐から有刺鉄線まで
桐生「どんな物がつかめるのでしょうか」
多田隈先生「基本的にこの袋が取り囲めて覆いつくすようなものであれば、ほとんどの形の物はつかめます。
非常に柔らかいゴムを袋に使っていて、いわゆる防弾チョッキに使われている生地を表面に被せています。それによって刃物とか尖ったものでも破けずにしっかり耐えることができます。例えば、有刺鉄線とか割れた醤油瓶とか。
逆に、非常に柔らかいものでもしっかりなじませることができます。豆腐とかでも掴めます」
桐生「表面を防弾チョッキの生地で覆った、というのが多田隈先生の工夫のひとつだそうです。今までの素材だと先端が尖ったものをつかもうとすると穴が開いてつかめなかったのが、防弾チョッキの素材で覆ったことで鋭利なものまでつかむことができるようになりました。
一方、豆腐のように柔らかい物がつかめることもこのロボットのすごいところです。
しかもつかめる物の重さが、まだ実験の最中ですが、9kg～10kg。結構な重さです」
多田隈先生「基本的にこの袋が取り囲めて覆いつくすようなものであれば、ほとんどの形の物はつかめます。
非常に柔らかいゴムを袋に使っていて、いわゆる防弾チョッキに使われている生地を表面に被せています。それによって刃物とか尖ったものでも破けずにしっかり耐えることができます。例えば、有刺鉄線とか割れた醤油瓶とか。
逆に、非常に柔らかいものでもしっかりなじませることができます。豆腐とかでも掴めます」
桐生「表面を防弾チョッキの生地で覆った、というのが多田隈先生の工夫のひとつだそうです。今までの素材だと先端が尖ったものをつかもうとすると穴が開いてつかめなかったのが、防弾チョッキの素材で覆ったことで鋭利なものまでつかむことができるようになりました。
一方、豆腐のように柔らかい物がつかめることもこのロボットのすごいところです。
しかもつかめる物の重さが、まだ実験の最中ですが、9kg～10kg。結構な重さです」
人が行けないところでもＯＫ
桐生「どういった場面での活用が期待されているのでしょうか」
多田隈先生「人が入りこめないようなところに、ロボット自身が人の代わりに行ってくれることを考えています。
このロボットハンドが搭載されているロボットはヘビ型ロボットといって、非常に狭いところを進んでいったり、高い所も上っていったりするロボットです。人が行けないところでも、点検とか探査だけでなく、簡単な作業もさせたい時に非常にシンプルな袋が活躍できます」
桐生「人の立ち入りが制限されている場所などでもうまく物をつかんで持って帰ってこられますから、そういった場面での活用が期待されています」
多田隈先生「人が入りこめないようなところに、ロボット自身が人の代わりに行ってくれることを考えています。
このロボットハンドが搭載されているロボットはヘビ型ロボットといって、非常に狭いところを進んでいったり、高い所も上っていったりするロボットです。人が行けないところでも、点検とか探査だけでなく、簡単な作業もさせたい時に非常にシンプルな袋が活躍できます」
桐生「人の立ち入りが制限されている場所などでもうまく物をつかんで持って帰ってこられますから、そういった場面での活用が期待されています」
まさに「ドラえもんの手」
他にも産業用ロボットとして、こんな使い方も考えているそうです。
多田隈先生「柔らかいものとしてはひよことか、食品、果物を工場内でつかんだり放したりを繰り返す、産業用ロボットのハンドとして使い道があるかなと考えています」
桐生「複雑な形状の生き物もつかめますし、生卵とか果物も傷をつけずに優しくつかむことができます」
いろいろな場面で私たちの助けになってくれる、まさに「ドラえもんの手」といえるロボットハンドでした。
（みず）
多田隈先生「柔らかいものとしてはひよことか、食品、果物を工場内でつかんだり放したりを繰り返す、産業用ロボットのハンドとして使い道があるかなと考えています」
桐生「複雑な形状の生き物もつかめますし、生卵とか果物も傷をつけずに優しくつかむことができます」
いろいろな場面で私たちの助けになってくれる、まさに「ドラえもんの手」といえるロボットハンドでした。
（みず）
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