ハプティクス研究センター 慶應義塾大学
ハプティクス研究センター

アクセス

共同研究先 日鉄エンジニアリング様　日経Robotics2024年2月号掲載

日鉄エンジニアリング（株）様がロボットとAIの専門誌 『日経Robotics2024年2月号』にて掲載されました。

タイトル：感触を伝える6軸の力覚フィードバック装置　日鉄エンジが開発、ユーザーの立場から外販乗り出す（P27）

2023 国際ロボット展特設サイト


力触覚で人の能力を拡張し、世界を変えていく。リアルハプティクス®

　ロボットや機械には、人のような気遣いや、環境の変化への適応ができないという欠点があります。そこに「力触覚」という感覚を与えれば、触れる、押す、握る動作で物の感触を感じ取り、人のように器用な力加減ができるのです。力を拡大／縮小すれば、建設現場における力仕事や、医療における繊細な作業にも活躍の場が広がります。さらに動作情報を伝送、記録、再現することで、人の能力は、空間も、時間さえも超えていける。私たちはこの技術をリアルハプティクス®と呼び、人をさまざまな制約から解放し、人にかわる労働力を生み出すことで、少子高齢化、匠の技術継承といった問題に挑みます。人を幸せにする技術を、日本から。慶應義塾大学です。


News

  • 2023 国際ロボット展に出展いたします。New!
    会場：東京ビッグサイト 東7～8ホール　かながわロボットイノベーション内 E8-39
  • <プレゼンテーションステージ>2023/11/29(水)11:40 ~ 11:50
    『力触覚伝送を伴う遠隔操作技術を応用した自動火薬装填・結線システムの開発　～リアルハプティクスの概要と社会実装～』    New!
    野崎　貴裕 慶應義塾大学 理工学部システムデザイン工学科 准教授
  • <プレゼンテーションステージ>2023/11/29(水)14:40 ~ 14:50
    『力触覚伝送を伴う遠隔操作技術を応用した自動火薬装填・結線システムの開発　～リアルハプティクスの概要と社会実装～』    New!
    野崎　貴裕 慶應義塾大学 理工学部システムデザイン工学科 准教授
  • <プレゼンテーションステージ>2023/12/01(金)11:40 ~ 11:50
    『力触覚伝送を伴う遠隔操作技術を応用した自動火薬装填・結線システムの開発　～リアルハプティクスの概要と社会実装～』    New!
    野崎　貴裕 慶應義塾大学 理工学部システムデザイン工学科 准教授
  • ハプティクス研究センター公開セミナー
    《テーマ》 社会に溶け込み人と協働するリアルハプティクス®
    《日　時》 2023年12月8日(金)　13:30～16:30　
    《形　式》 会場80名（オンライン併催300名）
    　https://www.k2.keio.ac.jp/press/20231208-HRCseminar.html

見どころ

本出展の注目は、大林組との共同研究である遠隔工事システム。山岳トンネル工事では掘削面の崩落で作業員の死傷事故がたびたび発生していますが、力触覚の伝送機能を備えたシステムにより、安全な場所から確実な作業を行うデモを実演。原理となるデモ体感と合わせてご覧ください。


山岳トンネル掘削作業における自動火薬装填システムの開発

プレスリリース

公開動画

2023 国際ロボット展示ポスター

【山岳トンネル掘削作業における自動火薬装填システムの開発】
NEDO/株式会社大林組/慶應義塾
ポスターダウンロード
【Remote Touch Therapy】
トヨタ紡織株式会社/モーションリブ株式会社/慶應義塾
ポスターダウンロード
【Think Robot/ 廃棄物発電設備 ガス化溶融炉 炉前作業ロボット】
日鉄エンジニアリング株式会社/ モーションリブ株式会社/ 慶應義塾
ポスターダウンロード
【感触でモノを知る「触知技術」】
株式会社 情報システムエンジニアリング/ モーションリブ株式会社/ 慶應義塾
ポスターダウンロード

共同研究事例（動画）

NEDO/株式会社大林組/慶應義塾大学

山岳トンネル掘削作業における自動火薬装填システムの開発

―遠隔で力触覚を再現する技術の応用で、掘削作業の安全性と生産性を向上―

プレスリリース
トヨタ紡織株式会社/モーションリブ株式会社/慶應義塾大学

Remote Touch Therapy

タッチセラピーを再現するリラグゼーションシステム

ニュース
日鉄エンジニアリング株式会社/モーションリブ株式会社/慶應義塾大学

Think Robot（R）:香川東部溶融クリーンセンター

Think Robot®情報誌
株式会社情報システムエンジニアリング/モーションリブ株式会社/慶應義塾大学

感触でモノを知る『感触技術』

力触覚量の強度計測による包装食品の状態判別装置

ロボットが人間の「能力拡張」と「瞬間移動」を可能にする時代へ。「生成AI」で身近に

2022年11月2日
ビジネス+IT／FinTech Journal
【ロボットが人間の「能力拡張」と「瞬間移動」を可能にする時代へ。「生成AI」で身近に】にて慶應義塾大学ハプティクス研究センターと大林組によるトンネル工事での火薬装填システムを紹介いただきました。

執筆：サイエンスライター 森山 和道

CEATEC 2023特設サイト


力触覚で人の能力を拡張し、世界を変えていく。リアルハプティクス®

　ロボットや機械には、人のような気遣いや、環境の変化への適応ができないという欠点があります。そこに「力触覚」という感覚を与えれば、触れる、押す、握る動作で物の感触を感じ取り、人のように器用な力加減ができるのです。力を拡大／縮小すれば、建設現場における力仕事や、医療における繊細な作業にも活躍の場が広がります。さらに動作情報を伝送、記録、再現することで、人の能力は、空間も、時間さえも超えていける。私たちはこの技術をリアルハプティクス®と呼び、人をさまざまな制約から解放し、人にかわる労働力を生み出すことで、少子高齢化、匠の技術継承といった問題に挑みます。人を幸せにする技術を、日本から。慶應義塾大学です。


News

  • CEATEC2023（幕張メッセ リアル会場、オンライン会場）に出展いたします。New!
    https://www.ceatec.com/ja/exhibition/detail.html?id=72（CEATEC2023には入場登録が必要となります）
  • テレ東京 ＷＢＳ（ワールドビジネスサテライト）で慶應義塾大学ハプティクス研究センターが今年の注目として紹介されました。New!
    テレ東京 ＷＢＳ（ワールドビジネスサテライト）
  • CEATEC2023公式サイト/CEATECニュースにて掲載されました。New!
    慶應義塾大学ハプティクス研究センター、遠隔で力触覚を再現する技術(リアルハプティクス)を使った山岳トンネル掘削作業の「自動火薬装填システム」をCEATEC 2023でデモ
  • リアル会場：10月17日（火）〜20日（金） 幕張メッセ（ホール５　パートナーズパーク内　ブース番号P023）
    　　　    出展：『山岳トンネル掘削作業における自動火薬装填システムの開発』
    　　　 リアルハプティクスのデモを体感ください。
  • プレスブリーフィング：10月17日(火) 14:00〜14:30 (ホール５　１階主催者室内)
    　　　『リアルハプティクス技術を用いた安全で確実な山岳トンネル工事を実現する遠隔操作システム』
    　　　野崎　貴裕 慶應義塾大学 理工学部システムデザイン工学科 准教授　　
  • トークステージ：10月17日(火) 12:30-13:10 (ホール５　１階主催者室)
    　　　『人の経験動作をロボットで再現できるか』
    　　　大西 公平 慶應義塾大学新川崎先端研究教育連携スクエア特任教授/ハプティクス研究センター センター長
  • トークステージ：10月20日(金) 12:30-13:10 (ホール5 パートナーズパーク　トークステージ内)
    　　　『力触覚伝送を伴う遠隔操作技術を応用した自動火薬装填・結線システムの開発 ～リアルハプティクスの概要と社会実装～』
    　　　野崎　貴裕 慶應義塾大学 理工学部システムデザイン工学科 准教授　　協賛 ： 大林組　
  • モーションリブ株式会社も同時に出展中

ご案内

見どころ

本出展の注目は、大林組との共同研究である遠隔工事システム。山岳トンネル工事では掘削面の崩落で作業員の死傷事故がたびたび発生していますが、力触覚の伝送機能を備えたシステムにより、安全な場所から確実な作業を行うデモを実演。原理となるデモ体感と合わせてご覧ください。


山岳トンネル掘削作業における自動火薬装填システムの開発

プレスリリース

公開動画

CEATEC2023 ハプティクス研究センターフライヤー

共同研究事例（動画）

NEDO/株式会社大林組/慶應義塾大学

山岳トンネル掘削作業における自動火薬装填システムの開発

―遠隔で力触覚を再現する技術の応用で、掘削作業の安全性と生産性を向上―

プレスリリース
トヨタ紡織株式会社/モーションリブ株式会社/慶應義塾大学

Remote Touch Therapy

タッチセラピーを再現するリラグゼーションシステム

ニュース
日鉄エンジニアリング株式会社/モーションリブ株式会社/慶應義塾大学

Think Robot（R）:香川東部溶融クリーンセンター

Think Robot®情報誌
株式会社情報システムエンジニアリング/モーションリブ株式会社/慶應義塾大学

感触でモノを知る『感触技術』

力触覚量の強度計測による包装食品の状態判別装置

テレ東京 ＷＢＳ（ワールドビジネスサテライト）

慶應義塾大学ハプティクス研究センターが今年の注目として取材を受け紹介されました。





放送日時：2023年10月16日（月）22:00〜22:58
放送局：テレ東（BS含）
タイトル名： ＷＢＳ（ワールドビジネスサテライト）『CEATEC明日開幕』

ワールドビジネスサテライト（WBS）

テレ東BIZ

5G Evolution & 6G特集(2) —具体化に向けた取組みとユースケース— セルラ通信×リアルハプティクスで拓く遠隔操作ロボットの革新的技術

共同研究先のNTTドコモのNTTドコモ・テクニカル・ジャーナルにリアルハプティクス®が紹介されました。

NTTドコモ・テクニカル・ジャーナル　Vol.31 No.3　Oct.2023
https://www.docomo.ne.jp/corporate/technology/rd/technical_journal/

5G Evolution & 6G特集(2) —具体化に向けた取組みとユースケース—
セルラ通信×リアルハプティクスで拓く遠隔操作ロボットの革新的技術
https://www.docomo.ne.jp/corporate/technology/rd/technical_journal/bn/vol31_3/007.html

共同研究先 日鉄エンジニアリング様の広報誌に掲載されました。

日鉄エンジニアリング（株）様の広報誌『Aspire vol.02』


【PDF】『Aspire vol.02』

<動画>紹介Think Robot（R）

日鉄エンジニアリング（株）様の広報誌『Aspire vol.02』の巻頭インタビューにて紹介されました。

 


巻頭インタビュー〈触覚技術が切り拓くロボットと生きる未来〉

 


Robotics ガス化溶融炉 炉前作業ロボットの開発・実機化

 


Think Plant 自ら判断し、進化する『自立型プラント

 


Engineers 可能性を「現実」に

ハプティクス研究センター特設ページ

ロボットが身近にいる未来を目指して

人は対象物に接触した瞬間、加減する本能的な能力を持っていますが、ロボットはこのような反射的力制御能力がなく、硬くてぎこちない動きしかできず、人との協働や柔軟物、漸弱物に対する接触作業を苦手としてきました。 ハプティクス研究センターでは、力触覚を伝送するリアルハプティクス技術とAIを融合させることで人の持つ高度な運動能力がロボットでも実現できることを明らかにしました。この技術を次世代ロボットに実装すれば、私達の身近で支えてくれる新しい時代が来ることでしょう。

News

ロボットが身近にいる未来を目指して

腱駆動機構による独⾃の構造を持つ遠隔操作型ロボットアーム　

〈概要〉独⾃のワイヤを⽤いた腱駆動機構を有するロボットアーム。本ロボットアームは⼈間の腕を模した構造となっており、モータ本体を腕の構造体とすることで⼤幅な出⼒体積⽐の向上を図っている。またボールジョイントとシャフトを⽤いた特徴的な⼿⾸関節機構を実現しており、駆動源を⼿先ではなく外部に実装することで装置の安定化に貢献している。

〈期待される分野〉
アクションを蓄積し、AIを用いることによりロボットはより身近になります。

  • 不定形物や柔らかいものを掴む・運ぶ・優しく扱う動作
  • 熟練者の研磨・研削技術の承継
  • 有名シェフ、思い出ある料理手法の再現

Think RobotⓇ/ 廃棄物発電設備 ガス化溶融炉 炉前作業ロボット

日鉄エンジニアリング株式会社/モーションリブ株式会社/慶應義塾大学

〈概要〉廃棄物発電設備ガス化溶融炉において、従来、人によって行われていた出湯口に凝固・付着した溶融物の清掃作業をロボットの遠隔操作で実現しました。この清掃作業には鋼製の突き棒を用いますが、強く突き過ぎると煉瓦を損傷させてしまうため、作業者は視覚だけでなく、付着物の硬さや粘り気など微妙な触覚を頼りにしながら動作を都度変える非定型な作業を行っています。本システムでは、ロボットを自由自在に操作する「リアルタイム制御技術」と、 ロボットが受けた反力をオペレータの操作レバーに伝送する「リアルハプティクス技術」を適用することで、微妙な触覚を感じながら遠隔での作業を実現しました。

〈効果〉

炉前の高温な環境下での人手作業をロボットに代替し、快適な操作室で人が遠隔操作を可能としたことで作業負担を軽減するとともに、2名で行っていた現場作業を、1名の遠隔操作で対応できるようになったことから作業効率改善の効果も得られました。

【受賞】一般財団法人エンジニアリング協会「エンジニアリング奨励特別賞」

石油天然ガスの探鉱・開発・生産へのデジタル技術適用に関する研究支援事業

※JOGMEC公募

 

〈概要〉探鉱・掘削・開発から生産、輸送といった石油・天然ガスのオペレーション全般における効率化および高度化に向けたデジタル技術の適用を進めています。人が感じる力触覚の測定・伝送・再現が可能なリアルハプティクス技術の油井への適用として、サッカーロッドポンプ(SRP)を用いた操業中の油井の地下に設置された生産設備の稼働状況や健全性、生産量などのパラメーターの微細な変化をリアルタイムで検知することを目的に2020年度からJOGMECと共同で実証試験を実施しています。


〈Real Haptics®適用研究の目的〉

  • 人工採油の一手法であるサッカーロッドポンプ(SRP)に対して、Real Haptics技術を適用し、代替ロードセルまたはそれ以上の性能や他分野での応用に期待。
  • SRPの駆動モーターに設置した電流計および角加速度計により取得されたデータに対して、リアルハプティクス技術(力触覚の測定・再現)を適用することで、ロッド荷重の連続測定およびこれに基づくリアルタイムでの生産条件の把握・変更に資することを期待。
  • 力触覚の測定＝より微細な力の変化の把握であるため、生産量の変化やポンプ異常といった設備状況の変化に対する検知を期待。地下状況変化を地上で検知可能となるため、掘削への応用(岩相の変化、逸泥、抑留等の検知)も期待。

〈今後の可能性〉

本技術の適用により、様々な地下事象が反映されている地上のモータ挙動の変化を鋭敏に捉えることが可能となり、ひいては新たな計測器となり得ることを期待しています。将来的には、本技術を掘削にも適用することで地層の変化や逸泥・抑留といったトラブルの早期検知にも寄与し得る可能性があると考えています。 本共同研究を通して、操業の効率化・高度化、安全性の更なる向上を図り、エネルギーの安定供給を目指しています。

油圧駆動建設重機へのリアルハプティクス技術応用
株式会社大林組/慶應義塾大学

油圧駆動建設重機へのリアルハプティクス技術応用

リアルハプティクス技術を建設工事などの油圧駆動機械に用いることで、操作者が触覚・反力を感じることにより、繊細かつ安全に作業を進めることが可能になります。駆動側と操作側の「力の倍率」「距離の倍率」は任意に設定可能であり、操作側の小さな力でも駆動側は何倍もの力で大きく稼働することができます。

ゴロニャン
合同会社エープラスエー / 慶應義塾大学

ゴロニャン

ゴロニャンは、遠隔から非接触で人と人とのスキンシップによるコミュニケーションを可能とするPetAvatarで、遠く離れた人と人との絆を維持し、一体感を共有し心の安定に寄与します。猫型ぬいぐるみにリアルハプティクス技術による力触覚伝送を実装したロボットを組み込んだPetAvatarです。

遠隔操作での左官作業を実証
株式会社大林組/慶應義塾大学

建設技能作業再現システム

力触覚を再現する技術「リアルハプティクス」を適用することで、左官作業における手の動きや力、力触覚を再現可能な建設技能作業再現システムを開発しました。このシステムは、人が操作するコテを模したハンドル装置（マスター）と、現地で動作するコテを設置したAvatarロボット（スレーブ）で構成されています。



空気漏れ検査システム証
株式会社 情報システムエンジニアリング/モーションリブ株式会社/慶應義塾

袋状食品包装空気漏れ検査システム

リアルハプティクスとMR（複合現実）技術を組み合わせた袋状食品包装の空気漏れ検査システムです。リアルハプティクスにより力触覚を数値化することで空気漏れを定量的に評価すると同時に、MR 技術を利用して作業者が装着するホロレンズに検査結果を表示することで、従来の作業工程を大きく変えることなく作業者の熟練度やモチベーションに影響されない的確な作業を実現しました。

サイバーバイク
慶應義塾大学ハプティクス研究センター

サイバーバイク

リアルハプティクス技術の応用により、遠隔で行為・感触がスケール自在で伝わり、あたかも自分が遠く離れた場所にいるかのような感覚を得ることができます。本装置では、バイクから電車を走らせ、線路の傾斜や路面環境が伝わる凜場間ある走りでプチ旅行体験できます。

身体感覚を伝送する双腕型ロボット
慶應義塾大学ハプティクス研究センター

身体感覚を伝送する双腕型ロボット

少子高齢化を背景に、ロボットによる作業支援が期待されています。世界初の高精度力触覚技術を活用することで、人間同様に器用で巧みな動作を実現可能な双腕型ロボットを開発することに成功しました。

力触覚ハンド
慶應義塾大学ハプティクス研究センター

力触覚ハンド

マスタ・スレーブ型ロボットハンドを遠隔から操作してポテトチップスの把持感覚を手元に感じることで上手に掴むことができます。逆にリアルハプティクス技術が無く視覚情報のみの場合は力加減がわからず思わず割ることが多くなります。力触覚技術の応用で、人と柔軟に協調するロボットを実現しました

子供の科学 2023年4月号に掲載されました。

『相手が目の前にいるようなリアルな「触覚」を遠隔通信で実現』

子供の科学 2023年4月号

小中学生向け科学月刊誌『子供の科学 2023年4月号』に
リアルハプティクス技術が紹介されました。

 

【書籍】ハプティクスとその応用 ―力触覚の伝送・記録・再現・表示― / シーエムシー出版

【書籍】ハプティクスとその応用

ハプティクスとその応用 ―力触覚の伝送・記録・再現・表示―

Haptics and Its Applications: Transmission, Record, Reproduction, and Display of Haptics Sensation

監修：大西公平,内村　裕
発行日：2022年12月23日
体裁：B5判・340頁
シーエムシー出版