慶應義塾大学
ハプティクス研究センター

【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

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

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第一線で活躍するプロフェッショナルによる鼎談

真鍋大度 × 堀潤 × 大西公平による
「リアルハプティクスが拓くロボットの未来」

リアルハプティクス（力触覚）技術と将来の可能性について、 アーティストでありインタラクションデザイナーとして様々な領域で活躍されている真鍋大度氏と、 国内外の取材や執筆など多岐に渡り活動しているジャーナリストの堀潤氏と慶應義塾大学ハプティクス研究センターの大西特任教授によるトークセッションをご覧ください。

ダイジェスト版　「リアルハプティクスが拓くロボットの未来」

前編　「リアルハプティクスが拓くロボットの未来」

前編ではリアルハプティクスとは何か、特徴や仕組み、ロボットが人間化するために必要なことを説明し、実際にリアルハプティクスのデモ体験をしていただきました。

後編　「リアルハプティクスが拓くロボットの未来」

後編では「これからロボットが求めるもの」、「ロボットを社会で活用するために」、「ロボットとの共生に必要なこと」を考え、
リアルハプティクスが拓く未来について語り合いました。

当センターは今後もリアルハプティクスの研究開発を進めながら、豊かで生きがいのある21世紀社会にしていくための努力を積み重ねて参ります。

出演者

真鍋 大度

アーティスト、インタラクションデザイナー、プログラマ、DJ。

2006年Rhizomatiks 設立。 身近な現象や素材を異なる目線で捉え直し、組み合わせることで作品を制作。高解像度、高臨場感といったリッチな表現を目指すのでなく、注意深く観察することにより発見できる現象、身体、プログラミング、コンピュータそのものが持つ本質的な面白さや、アナログとデジタル、リアルとバーチャルの関係性、境界線に着目し、様々な領域で活動している。
坂本龍一、Bjork、OK Go, Nosaj Thing、Squarepusher、アンドレア・バッティストーニ、野村萬斎、Perfume、サカナクションを始めとした様々なアーティストからイギリス、マンチェスターにある天体物理学の国立研究所ジョドレルバンク天文物理学センターやCERN(欧州原子核研究機構)との共同作品制作など幅広いフィールドでコラボレーションを行っている。 Ars Electronica Distinction Award, Cannes Lions International Festival of Creativity Titanium Grand Prix, D&AD Black Pencil, メディア芸術祭大賞など国内外で受賞多数。

堀 潤

1977 年兵庫県生まれ 45 歳。市民投稿型ニュースサイト「8bitNews」主宰。 NPO 法人 8bitNews 代表理事 / 株式会社 GARDEN 代表。 立教大学文学部ドイツ文学科卒業後、2001 年 NHK 入局。「ニュースウォッチ 9」リポーター「Biz スポ」キャス ター等、報道番組を担当。2012 年「8bitNews」を立ち上げ、2013 年 4 月 1 日付で NHK を退局。現在は、 TOKYO MX「モーニング FLAG」の MC をはじめ、ABEMA「ABEMA Prime」、読売テレビ「かんさい情報ネット ten.」や「ウェークアップ」などに出演し、国内外の取材や執筆など多岐に渡り活動中。 「Forbes Japan」オフィシャルコラムニスト。2019 年から、早稲田大学グローバ ル科学知融合研究所招聘研究員に就任し、SDGs フロンティアラボで官民の枠を超えたイベントや情報発信 を企画している。2020 年、自身で監督、出演、制作を行った映画「わたしは分断を許さない」を公開。

大西 公平

慶應義塾大学 特任教授 / ハプティクス研究センター センター長

子供の頃から工作好きで長じて電気工学を学ぶ。研究の面白さに我を忘れて気が付いたらハプティクスに夢中になっていた。学生と一緒になって研究をすることで学生も成長することが楽しみであった。欧米で一緒に 論文賞を頂いたことも多い。2014年にハプティクス研究センターを立ち上げ、技術の普及に励んでいる。 2001年 IEEE フェロー、2004年 EPE-PEMC Council Award、2004年 IEEE IES Dr.-Ing Eugine Mittlemann Achievement Award、2012年産学官連携功労者表彰、福澤賞、2016年紫綬褒章、2019年藤原賞、2022年 電気学会名誉員。 IEEE IES President、電気学会会長、日本学術会議会員などを歴任。 主な著書に、 "Motion Control Systems" (Wiley)、「「リアル」を掴む!」（東京電機大学出版局）など。

香川のごみ発電プラントで力覚フィードバック技術　日鉄エンジが開発、炉内清掃ロボットを遠隔制御

ロボット技術の専門誌【日経Robotics】2023年2月号

〈Cool Topic〉
香川のごみ発電プラントで力覚フィードバック技術　日鉄エンジが開発、炉内清掃ロボットを遠隔制御

ハプティクス研究センターとの共同研究先である日鉄エンジニアリング株式会社の廃棄物（ごみ）発電プラント作業にて リアルハプティクス技術を用いた遠隔制御の記事が掲載されました。

• 日経クロステック／日経Robotics

優しいロボットの“ 手” で世界の人口減による社会課題を解決

離れていても触れられる『リアルハプティクス®』
優しいロボットの“ 手” で世界の人口減による社会課題を解決

 

日本タタ・コンサルタンシー・サービシズ株式会社のサイトで紹介いただきました。
日本TCS IoT＆デジタルエンジニアリング統括本部 藤永 和也氏、慶應義塾大学 大西 公平特任教授との対談

Keio Univ. and TCS: Special interview on RealHaptics® technology

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日本タタ・コンサルタンシー・サービシズ株式会社（日本TCS）広報誌　Catalyst Vol.29　に掲載されました。


離れていても触れられる 優しいロボットの“手”で
世界の人口減による社会課題を解決
～感触を伝える『リアルハプティクス®』で未来の生活が変わる～

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Press Release

TCS、リアルハプティクス®（力触覚伝送技術）の社会実装に向けて慶應義塾大学発ベンチャー、モーションリブ（MotionLib）と覚書を締結

• プレスリリース
  　　

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• 日本タタ・コンサルタンシー・サービシズ株式会社のサイト
• 日本タタ・コンサルタンシー・サービシズ株式会社サイト掲載ページ
• Catalystのページへ

自動車技術会中部支部報 特集記事「力触覚をもった賢いロボット」　

大西 公平 ハプティクス研究センター長が支部報に記事を投稿しました。

『力触覚をもった賢いロボット』

CEATEC 2022 に出展いたしました〈終了〉

慶應義塾大学ハプティクス研究センターからご案内

CEATECが3年ぶりのリアル開催へ、10月18日より幕張メッセにてCEATEC 2022が開幕!!
ハプティクス研究センターも出展いたします。

《テーマ》 ロボットが身近にいる未来を目指して
《リアル会場》 2022年10月18日(火)～21日(金) 幕張メッセ（ホール５　スタートアップ＆ユニバーシティエリア内）
《オンライン会場》 2022年10月1日(土)～31日(月) https://online.ceatec.com/booth/9267
《出　展》 慶應義塾大学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特設サイトにて情報公開中!! 　　　↓　↓　↓

https://haptics-c.keio.ac.jp/news-release/special2022/

【Web】慶應義塾大学ハプティクス研究センターがCEATEC 2022」と「Japan Robot Week2022」に出展へ

2022年10月15日

慶應義塾大学ハプティクス研究センターが「力触覚」の鼎談トーク動画を作成
「CEATEC 2022」と「Japan Robot Week2022」に出展へ

西新宿に動物に触れる「新宿感触動物園 HapticZoo」出現!?　リアルハプティクスを活用 「5G等先端技術サービスプロジェクト」で

• ロボスタサイトへ

HRC2022特設ページ

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• News
• 研究紹介動画
• HRC技術及び共同研究事例

人は対象物に接触した瞬間に相手に合わせて力を加減する本能的な能力を持っています。しかしながらロボットはこのような反射的な力制御能力を持っておらず、硬くてぎこちない動きしかできません。その結果、人との協働や柔軟物や漸弱物に対する接触作業を苦手としてきました。慶應義塾大学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発展の著しいＡＩ技術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。この融合技術を次世代のロボットに実装すれば、これまで工場内だけの存在だったロボットが私たちの身近で直接私たちを支えてくれる新しい時代が来ることでしょう。

ハプティクス技術及び共同研究事例紹介

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　

※CEATEC 幕張メッセ2022 会場にて出展！

〈概要〉本ブースでは、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を展⽰している。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

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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」

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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。

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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。

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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。

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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。

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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。

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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。

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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。

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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

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モーニングサテライト 『現物の触り心地を再現 リアルハプティクス【大浜見聞録】』