准教授 小林　啓吾

自律して行動できるロボットの研究と開発

ロボットに対して知的もしくは高度な作業を行わせることを目標に研究を進めています。人間にとっては当たり前にできることであっても、ロボットにとっては非常に困難な作業はたくさんあります。人間にとって当たり前な空間でロボットが活動するためには、たとえば障害物を障害として認識してそれを避けて動作を行ったり、あるいは発生した障害に対して適切な回復行動を行ったりする必要があります。こうした問題に対して、有益な手法を開発・提案していくことを研究の主目的にしています。
現在の研究テーマには、小型ヒューマノイドロボットを想定した2足歩行に関する研究、産業用ロボットアームを用いた障害物回避を含む経路計画に関する研究、 車輪で移動するロボットの位置制御に関する研究があります。今後、画像認識技術を取り入れた研究にも積極的に取り組んでいく予定です。
小型の2足歩行ロボットに対しては、転倒せずに歩くことのできる動作計画を数値計算によって高速に求めるための手法を研究しています。これまで、(i)歩くことが期待できる動作を設計する方法と、(ii)得られた候補となる動作を解析し修正を行う手法を構成しました。これらの2つを組み合わせることで実際にロボットを歩かせる研究を行っています。実験装置として、ヴィストン社製の Robovie-M と研究室で新しく設計・製作したロボットを使っています。また、ロボットの全身動作についても研究を進めています。
ロボットアームに対しては、多自由度な空間での経路探索問題を研究しています。少ない時間で障害物を避ける軌道を計算するために、アーム全体を内包する多数の球体を用いて、 長方形で構成した障害物との間で効率的な干渉チェックを行っています。特に、乱数規範に基づく探索木生成法である RRT（Rapidly exploring Random Trees）という手法を利用して軌道生成を行っています。結果は OpenGL によるシミュレータによって検証しています。計算時間のさらなる短縮を目指して、環境データの構造や探索アルゴリズムなどの研究を進めています。
レーザーレンジファインダの情報を用いて、地図を生成しながら移動するロボットについても研究を行っています。また、地図情報が与えられた場合に、障害物との接触を避けながら目標状態へ向かう経路を生成する研究を行っています。自動車の自動車庫入れなどを応用例として研究を進めています。

小林 研究室 学生の自主性を尊重しつつ、定期的な打ち合わせによって進捗状況を確認しながら研究を進めてもらっています。ロボットの製作などでは作業を分担しながら互いに協力して進めています。もちろん、コンパを開いて研究室内の親睦を深めることも行っています。