教員総覧 | 国立大学法人 福島大学 共生システム理工学類

教員紹介

高橋 隆行(教授)
Takayuki Takahashi

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所属専攻 人間支援システム専攻
専門分野 ロボット工学・制御工学
最終学歴 東北大学大学院工学研究科
学位 博士(工学)(東北大学)
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顔写真

主な担当授業科目

機構学
一見複雑に見える機械の運動も,個々に見ると単純な原理の組み合わせです。歯車やリンク,カムなど,これまでさまざまな機構が提案され利用されています。この講義では,機構の運動を解析する手法や原理について理論から応用まで理解することを目指します。
メカトロニクス
ロボットには,さまざまな技術が使われています。ロボットの実現には,センサ・アクチュエータなどの要素技術から,それらを統合するシステム化技術など,幅広い知識と応用力が要求されます。この講義では,ロボットに必要な要素技術ならびにシステム化技術の基礎的事項について理解することを目指します。

主な研究

人間の生活空間の中で人と一緒に活動し、人の生活を支援できる移動ロボットの研究開発を行っています。ロボットが人の生活の中に入り込むようになると、さまざまな新しい問題が生じてきます。例えば、最もわかりやすいものは安全性です。ロボットを安全にするには発生力や速度を小さくするのが一番ですが、そうすると今度は行える作業が限られてしまいます。どのようにしたらこのふたつを両立できるでしょうか。また、いわゆるロボットの形をしていなくても、その技術はさまざまな機械を高性能化・高機能化します。例えば動物の筋肉は、外部から電気で刺激すると動きます。この刺激の与え方を上手に制御すると、麻痺した脚で自転車のように漕ぐ車椅子が実現できます。このように、新しい移動ロボットの技術開発とその応用が研究テーマです。
人間共存型ロボットの開発
人の生活空間で活動するロボットは、高い作業能力と安全性の両立や、会話や感情の読み取りなどの多様な能力が必要です。これらの機能の実現に必要となるさまざまな要素技術ならびにシステム化技術の研究開発を行っています。写真のロボットは、現在開発を進めている、自重を積極活用する独特の発想に基づくロボットです。
筋肉を動力源とするロボティック・システムの開発
人の筋肉は、脳からの電気信号で動いています。脳の代わりに外部に設置したコンピュータと制御装置を用いて電気刺激することで、例えば脊髄損傷などにより麻痺した脚で自転車を漕ぐなどの運動を行わせることができます。また、筋肉は極めて高いエネルギ変換効率を持つアクチュエータであり、人支援システムの一部として機能させることで新しいロボティック・システムの実現を目指す研究開発を行っています。
超軽量ロボットハンド・マニピュレータの開発
人間共存型ロボットの実現には、人間の腕や手に相当する機能の実現が不可欠ですが、これらは最も危険な部位になりやすい性質があります。高い安全性と作業能力を兼ね備えたものとするために、新しいアクチュエータや材料、センサの開発等を含む、世界最軽量のロボットハンド・アームシステムの開発を行っています。

研究室紹介

学生は研究室に配属後,日本語あるいは英語の教科書を使って,週数回行われるゼミを通して卒業研究に必要な知識を学びます。また,ロボット競技会にチャレンジすることで,ロボット製作の実際も学びます。

現在の研究室の構成員は5名(教授1名,客員研究員1名,教務補佐員1名,学部3年生2名)です。研究室の恒例行事としては,春の花見会,秋の芋煮会があり,いくつかの研究室と合同で毎年にぎやかに開催します。良いチームワークが良いロボットを生みます。よく遊びよく学びをモットーに,楽しく研究をしたいと考えています。

高校生のみなさんへ

皆さんは、自分でロボットを作ってみたいと思ったことはありませんか。ロボットにはさまざまな技術が使われています。コンピュータや電子回路、メカニズムは言うに及ばず、材料や流体、心理学などさまざまな技術・知識がそこには注ぎ込まれています。しかしながら、鉄腕アトムを実現するためにはまだまだたくさんの難しい技術課題を解決しなければなりません。一歩でもそのようなロボットに近づけるよう、一緒に情熱を傾けてみませんか?

最近の著作など

1. SeongHee Jeong, Takayuki Takahashi, “Wheeled Inverted Pendulum Type Assistant Robot: Inverted Mobile, Standing, and Sitting Motions,” Proc. 2007 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems IROS, pp.1932-1937 2007.
2. Takayuki Takahashi, Ryosuke Takahashi, Jeong SeongHee, “Ultrasonic phased array sensor for an electric travel aids for visually impaired people,” Proc. The 2007 International Conference on Mechatronics and Information Technologies, 2007.
3. 高橋隆行, 鄭聖熹他, 立体カムを用いたロボット関節,(特願 2007-144504)

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